浅孔松动爆破技术在土方开挖中的应用

杨 新

（重庆城建控股〈集团〉有限责任公司，中国 重庆 400000）

1 工程概况

重庆主城区快速路四纵线金山大道道路平基爆破工程，土石方爆破量约95000m3，最高落差16.5m，整个爆破区域长600m。爆破区域位于渝北区悦来镇，区域内无管网、高压线及光缆等设施。施工区东面、北面200m 内为空地，南面300m 为天助商品混凝土搅拌站，西面接己建市政道路。东面为天助商品混凝土站唯一的一条进出场临时便道。

2 爆破设计方案

根据工程施工及地形条件，爆破仅需将岩石松动，能够满足挖运要求即可。因此爆破方法选择目前具有比较成熟施工经验的露天浅孔台阶松动爆破(爆破作业指数n≤0.75)，采用潜孔钻打眼，岩石炸药爆破，电雷管引爆，起爆器起爆的施工方法。炮孔布置采用梅花形布孔，装药结构采用连续装药结构。选用2# 岩石乳化炸药和散装改性铵油炸药，普通瞬发电雷管，串联式起爆网路，100 型起爆器。

3 起爆网路准爆性验算

起爆电源电压U，100 型起爆器的电压为900～1800V，取最小值U＝900V。

R总＝R起爆线+R连接线+R雷管，回路总电阻中起爆线在长约100m，其电阻约10Ω，镀锌铁连接线其电阻约1Ω，假设最大30 发普通电雷管起爆，其电阻为30×5＝150Ω，取最大R总＝10+1+150＝161Ω。

流经每个雷管的电流为I＝U/R＝900V/161Q＝5.6A>2.5A 满足规范要求。

4 爆破参数选择

工程爆破高度较大，土石方从高到低分层开挖，爆破产生的震动不能对周围建构筑物产生破坏效应；爆破飞石必须控制在安全范围内；对设计的永久边坡，应确保开挖质量。因此爆破参数设计如下：钻孔直径d 根据钻机能力采用38mm 和48mm；钻孔长度根据钻具能力选择L＝2.5 m 和3.0m；超钻深度h：爆破岩石较软，因此超钻深度取h＝0.15m；台阶高度H：大部分施工采用向下垂直打眼，因此H＝L-h；最小抵抗线w＝(0.6～0.8)H；孔距a：浅孔台阶爆破一般a＝(0.5～1.0)H，本工程根据爆破台阶高度取a＝0.8H；排距根据经验取b＝0.8a；堵塞长度L1≥w；单孔装药量计算：根据爆破岩石体积与炸药量成正比原理，单孔装药量按公式Q＝q×a×b×H 计算（q 一单位体积耗药量），根据现场岩石较软的情况，查爆破手册并结合以往施工经验，取q＝0.3kg/m3，同时根据试炮结果调整取值，以达到最佳爆破效果。

炸药选用2# 岩石乳化炸药和散装改性铵油炸药，过期和变质的雷管、炸药严禁使用。炸药每节药卷直径32mm，长200mm，重量200g。3m 孔深时采用散装铵油炸药，确保堵塞长度。使用改性铵油炸药，若民爆公司配送为每包24kg 时，应采用严格控制单孔装药量和单耗药量。装药时防止泥渣混入铵油炸药影响装药质量。

5 爆破安全距离校核和爆破规模（一次起爆药量）

5.1 爆破振动安全允许距离

爆破区域最近距离100m 为项目部活动板房为主要校核对象。根据GB6722-2003《爆破安全规程》，爆破振动安全允许距离取为100m。

5.2 爆破规模（一次起爆药量）

一次最大起爆药量控制在75kg 以内。

5.3 个别飞散物安全允许距离及防护措施

根据GB6722-2003《爆破安全规程》，爆破飞散物安全距离，城镇浅孔爆破时不小于200m。为确保安全，本爆破区域安全允许距离内用双层胶皮做覆盖防护，严格控制药量、不允许飞石发生，施工中安全警戒距离定为200 米。

为了防止飞石，采用柔性炮被覆盖于炮位上，覆盖面积不小于2.5m2。要求胶皮炮被厚度不小于1cm，编制严实，四面用钢丝扎紧加固，有较高强度、弹性和韧性，不易折断，并有一定的重量，不易被爆炸气浪抛起。施工现场准备炮被20 张。

5.4 爆破冲击波安全距离校核

本工程采用松动爆破，爆破作用指数n＜0.75，爆破只在岩体内部作用，故不考虑爆破冲击波的影响。

6 爆破施工方法

6.1 爆破施工流程

布孔一钻孔一验孔一装药、堵塞一起爆一爆破后检查及效果分析一挖装作业。

6.2 布孔、钻孔、验孔

根据地形调整好各钻孔深度，以保证爆破后的底板平整，布孔从台阶边缘向后布置。根据布好的孔位编号进行钻孔，钻孔作业前搞清炮孔的深度、角度等情况，并认真清除孔边的浮石、松石等杂物。验孔主要检查炮孔深度及孔网参数：复核前排各炮孔的抵抗线；检查孔内含水情况等，并做好标记及防护，炮孔内有水的情况，应在装药前进行排水（采用高压风吹管吹出），并及时装抗水性炸药。

6.3 装药与堵塞

采用人工装药和堵塞。

（1）装药前准备工作：爆破技术人员根据炮孔验收情况作出施爆设计后，按要求准备各孔装药的品种和数量。检测电雷管，如果电阻值过大或不导通时禁止使用，并按规定进行销毁。清除炮孔附近的浮渣、石块等；检查炮棍的刻度是否准确，保证装药及堵塞的准确性。

（2）装药：根据计算的药量估计装药位置，并用炮棍检测深度，达到设计起爆药包时停止装药，用吊绳等将起爆药包轻轻放入，然后继续装药至设计位置。起爆药包放在总装药长度的1/3 处。装药不宜过快，特别是水孔装药一定要慢，以保证乳化炸药沉入水底。放置起爆药包时，雷管脚线要顺直，轻轻拉紧并紧贴在孔壁一侧，可避免脚线产生死弯而造成折断，同时减少炮棍捣坏脚线的机会。根据装入炮孔的炸药量估计装药位置，当发现装药位置偏差较大时立即停止装药，并报爆破技术人员进行处理。

（3）堵塞：将堵塞材料（钻屑、粘土、粗砂等）慢慢放入孔内，用炮棍轻轻压实堵严。当堵塞段有水时，每填入30～50cm 时用炮棍检查是否沉到底部，防止悬空。堵塞材料不得含有石块和易燃材料。堵塞过程中要防止导线被砸断、砸坏。

6.4 起爆

每次爆破前在爆破区域警戒范围处设置警戒带和爆破安全标示牌。在该地点实施爆破前，要求在警戒范围距爆破地点200 米之内的人员，车辆及设备应撤到安全地点，安全员、警戒人员落实到位。

6.5 爆破后检查

放炮完毕用专业电桥对可疑电雷管进行检查，专人负责对可能产生的残余雷管检查及回收，点清数量，统一销毁。出现盲炮时应找出拒爆原因，采取相应措施处理。

7 爆破施工效果

按照上述施工工艺及参数，爆破从一开始边取得了良好的效果。对周围的建筑物、构筑物均无任何不良影响（由于天助商品混凝土站业务量巨大，混凝土供应任务重，且周围仅此一条运输便道，混凝土运输车经常强行闯过爆破警戒区通行，屡禁不止。即便如此，也没造成任何不良后果）。爆破效果见图1 和图2。

图1 浅孔松动爆破施工效果

图2 爆破施工对近距离砼运输车无任何损害

8 结论

在爆破参数设计合理的情况下，爆破取得了非常好的技术效果；节约了炸药等爆破材料，经济效益显著；爆破施工安全，无质量问题，社会效益显著。

［1］中华人民共和国国家标准.GB50201-2012 土方爆破工程施工与验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

［2］中华人民共和国行业标准.JTJ076-95 公路工程施工安全技术规程[S].北京：人民交通出版社，1995.

［3］中华人民共和国国家标准.GB6722-2003 爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2004.

［4］邓向阳.浅孔松动控制爆破成功实践[J].湖南交通科技，2007，33(3)：56-57，102.