低丘缓坡地带露天中深孔爆破岩石大块率的控制技术措施

2014-03-26汪强

重庆建筑 2014年3期

汪强

（重庆市爆破工程建设有限责任公司，重庆 400020）

0 引言

目前在土石方平场工程中，采用台阶中深孔爆破是开挖岩石使用比较常用的施工方案。丽水产业聚集区低丘缓坡开发项目（莲都组团1）土石方平整项目位于浙江省丽水市碧湖镇高溪乡，工程内容主要为土石方的开挖与回填平整项目，施工面积约64万m2，土石方总挖方量约663万m3，填方量约为300万m3。所有回填量均利用开挖出的土石方，石方利用率100%。该工程是浙江省低丘缓坡开发试点项目，已列入浙江省及丽水市重点项目，为了保证工程回填质量，确保工程生产的安全、劳动生产率、作业成本以及各项技术经济指标，为了树立良好的企业形象，必须严格控制中深孔松动爆破的岩石大块率。该工程总造价为1.03亿，工期30个月[1]。

1 影响大块率的因素[2]

1.1 爆破工程地质的复杂性

在低丘缓坡地带进行爆破施工过程中，由于低丘缓坡地区存在大量较厚的土质夹层，且地质构造较为复杂，有大量的断层、裂隙、节理等，严重影响爆破效果。

由于爆破冲击波和爆生气体受土质夹层和断层、裂隙、节理等复杂地质环境的影响，迅速衰减，从而大大地减弱了爆破直接作用于岩石的能量作用，造成了爆破效果不好，达不到设计要求，尤其是产生了大量的孤石大块，大块率偏高。

1.2 爆破参数的影响[3]

爆破参数是影响爆破效果最直接的因素，通过合理的设计爆破参数，能有效地控制爆破效果，降低爆破大块率。

爆破参数具体包括：孔网参数、最小抵抗线（底盘抵抗线）、装药量、单耗、装药结构和爆破网路，其中孔网参数又是最基本的爆破参数。通过调节孔网参数，可以有效控制装药量和炸药单耗，并根据爆破介质的工程地质环境和抵抗线的大小，采取合适的装药结构和爆破网路。

孔网参数设计不合理，极易造成爆破效果不好，产生大量的大块。孔网参数设计偏小时，在炸药单耗不变的情况下，装药药柱集中在炮孔的下部，上部填塞过长，易上部产生大块，而采用分段间隔装药，装药量又过小，无法实现爆破目的；孔网参数设计过大，造成单孔装药量严重不足，爆破单孔承担的爆破体量过大，使得爆破能量作用无法有效破碎岩石，从而产生大量的大块，过大的排距。

孔网参数的布置应根据炮孔直径、台阶高度、最小抵抗线（底盘抵抗线）和岩石性质进行设计，过大过小的孔网参数都不利于爆破的能量作用，造成不好的爆破效果和偏高的大块率。

1.3 单耗的影响

合理的炸药单耗也是达到良好爆破效果的必要条件。单耗设计的不合理，偏小易造成破碎岩石的爆破能量作用不够而产生大块，甚至达不到减弱松动的爆破目的；偏大易产生爆破飞石而造成爆破事故。

1.4 装药结构的影响

不同的装药结构所产生的爆破效果是不一样的。中深孔爆破中，采用不合理的装药结构也是造成大块率偏高的重要因素，如采用不合理的连续装药，通常会造成顶部装药严重不足、填塞过长，造成顶部面层产生大量的大块，如前排孔产生额头现象，给后续的铲装作业带来极大的困难。

2 控制大块率的具体技术措施和方法

2.1 确定合理的炸药单耗[4]

根据岩石性质和现场工作面情况（底盘抵抗线）确定合理的炸药单耗。针对岩石整体较好、可爆性好的区域，可适当的降低炸药单耗；对岩石整体性差、存在大量的断层、裂隙、节理、可爆性差的区域应根据现场的实际情况适当提高炸药单耗，采取合适防护警戒措施提高爆破质量和效果，控制大块率。

丽水（莲都组团1）二期土石方工程2-1区块靠南面部分岩石，其可爆性差，是出现大块频率较高的区域，结合现场的实际情况，通过提高炸药单耗，基本控制了该区块的大块率。极大地加快了后续铲装作业，避免了二次破碎，有效地改进了爆破效果和施工进度。

2.2 设计合理的孔网参数

根据炮孔直径、台阶高度、最小抵抗线（底盘抵抗线）和岩石性质，设计合理的孔网参数。通过炮孔直径、台阶高度设计孔距，根据最小抵抗线（底盘抵抗线）确定排距，并结合目前工程爆破行业推广应用的宽孔距微差中深孔爆破，对孔网参数进行合理的调节，以达到控制大块率改善爆破效果的目的。

在丽水（莲都组团1）二期土石方工程爆破施工过程中，作者根据现场实际情况，并结合低丘缓坡地带的工程地质环境特点，对孔网参数进行了合理的调整，改变了过去短孔距、宽排距的传统设计，改而采用宽孔距微差中深孔爆破。进行设计前，通过对现场充分勘查后，再对孔网参数和炮孔角度进行设计，采用宽孔距、小排距设计后，显著改善了现场的爆破质量，大大地降低现场的爆破岩石大块率。

2.3 调整装药结构[5]

根据低丘缓坡地带的地质特点，通常采用深度较深的深孔爆破进行一次性到标高的施工方法，这就给装药带来了极大的困难，采用常规的装药结构不能满足设计施工要求，易造成大块率偏高。

在实际装药过程中，通常采用间隔装药和底部加强装药，既有效地解决了顶部面层大块率较高的问题，也解决了底部易产生根底的问题，这在丽水（莲都组团1）二期土石方工程爆破施工过程中得到了良好的体现。

2.4 设计合适的爆破网路和起爆顺序[6]

选择合理的微差时间和合适的起爆顺序，能较好地改善爆破效果，控制大块率。

微差爆破技术是目前爆破行业中采用较为广泛的施工技术，该技术既能降低爆破地震效应，又具有改善爆破块度、提高爆破质量的作用。微差爆破能否达到良好的爆破效果，确定微差时间是关键，通常一般岩石爆破采用的微差间隔为50～75ms。在丽水（莲都组团1）二期土石方工程岩石现场爆破应用中，岩质较硬时取小值，岩石较软时取大值，排间微差取稍长一些。