浅谈控制爆破技术的应用
2016-02-16易善源新疆北新路桥集团股份有限公司新疆乌鲁木齐830000
文/易善源 新疆北新路桥集团股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
浅谈控制爆破技术的应用
文/易善源 新疆北新路桥集团股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
近年公路改扩建工程建设较多，属于营运线施工，因此，控制爆破技术在公路工程建设中的应用越来越广泛，并且爆破技术日趋成熟，极大的加快了公路工程建设的施工进度。本文介绍了控制爆破的计算及控制技术，确定了在距离G107道路较近的岩石爆破开挖的控制方法。
控制爆破；近距离；爆破安全
1、控制爆破的概念
控制爆破是指通过一定的控制技术措施，合理地确定炮孔位置、距离，严格爆炸能量和爆破规模（亦即一次起爆的最大装药量），使爆破的声响、振动、破坏区域以及破碎物的散落范围、倾倒方向，控制在规定的限度以内。
现就岳阳市临湘至湖滨公路（即G107道路扩建）A2标石山爆破为实例，浅谈一下控制爆破技术的应用。
2、工程概况
岳阳市临湘至湖滨公路A2标总长为33.06km，是沿G107道路扩建而成，道路加宽14m至48m，建成后为一级公路，宽度为26m～60m。土石方开挖总量98万m 3。
临湖公路A2标挖方地段岩质为页岩，强风化～微风化，石质坚硬，开挖过程中采用机械开挖和控制爆破相结合。其中难度较大的一段山体位于K9+700～K9+990段，该段路堑位于G107道路的南侧，京广铁路的东侧，最大高度为62.5m，爆破区距离G107道路最近距离只有4m，距离京广铁路最近距离只有20m，爆破作业难度非常大。
3、爆破总体方案
3.1 爆破施工场地安排
根据现有的地形条件，该路堑开挖采用机械开挖和爆破开挖相结合的方式进行，先利用大型挖掘机开挖，挖至弱风化岩层时，再利用控制爆破开挖。该爆破工程分两个作业面，两个爆破作业区轮流爆破作业，该山体爆破出渣只有一条通道，位于山体的西侧，所有开挖石方都经山体西侧便道运出，两个爆破作业区轮流出渣。因考虑到爆破作业区距离G107道路和京广铁路太近，为减小对既有道路行车的影响，保证行车安全，我单位决定采用控制爆破，大型挖掘机配合开挖，同时在G107道路上方设置钢防护棚。
3.2 爆破方案
为保证爆破安全，同时又使其边坡稳定，爆破采用人工钻孔爆破和保护边坡开挖时的预裂爆破方法，采用控制爆破，辅以大型挖掘机开挖爆破松动的石方，使用7655型风钻人工钻孔机具。边坡采用钻斜孔的方法，以确保边坡的稳定。每次爆破完毕，先由挖掘机上去清除爆破松动的石渣，等创造出新的作业面后，再实施第二次钻孔爆破。通过查询资料，控制爆破一般取最小抵抗线长度W=350mm～500mm的范围，此处取W=500mm；钻孔排距b=1.0W=0.5m,间距a=1.0W=0.5m。
3.2.1 人工钻孔控制爆破
本工程主要采用7655型风钻人工钻孔爆破，钻孔直径38～42mm，最大钻孔深度5m，每一梯段高度在2m以内，根据不同位置及岩石性质选定成孔方式。
3.2.2 单个炮孔装药量计算
经查询《路桥施工计算手册》得出爆破允许最大用药量用下列公式计算：
q=KPL （3-1）
K——临空系数，查表求得1.1；
P——爆破系数，与最小抵抗线W、材质有关，查表得0.6；
L——炮孔深度，取2.0m；
q=KPL=1.1×0.6×2=1.32kg
3.2.3 一次爆破最大用药量计算
控制爆破除控制单个炮孔的装药量外，还要控制一次爆破的规模，以保证由于爆破产生的质点振动速度，不致引起周围建筑物等产生破坏。
经查询《路桥施工计算手册》得出爆破允许最大用药量用下列公式计算：
（3-2）
R——爆破点距建筑物的距离，m；本工程爆破中心距离铁路距离为20m；
V——质点振动速度的安全值，要求v＜10/s；
K1——介质系数，取决于传播爆炸地震波的介质性质，岩石为30～70；
a——衰减系数，与传播距离有关，近距离为2.0；
==715.5kg
经过计算，本工程允许一次起爆的最大用药量约为715kg。
3.3 起爆方法
根据现行的规范标准，本工程采用电雷管引爆导爆药量，在任何情况下将爆破地震控制在安全范围内，这样可以确保安全施工。
4、爆破安全
考虑到本工程距离G107和京广铁路比较近，所以根据理论计算的数值，先爆破4至6个孔来进行试验，以确认爆破地震的安全。从获得的经验数据和理论计算，根据不同的爆破环境，合理调整一次齐爆的药量，以确保爆破安全。
在爆破时，须严格采用安全防护措施，具体作法是炮口位置用装沙麻袋和土工格栅等进行覆盖，重点位置，重点防护，以防飞石飞出。
综合上述计算结果分析，爆破对于G107道路和京广铁路的影响在安全控制范围以内，施工过程中，应根据计算严格控制起爆药量，严防地震波和爆破飞石对107国道和京广铁路的破坏。起爆时，安排专职安全员在作业安全区以外进行安全防护，确保安全。
结语：
控制爆破既能对周围环境的破坏降至最低，也能对工程质量、工程进度得以保证。控制爆破具有以下优点：
（1）可使爆破地震效应和冲击波以及飞石作用降低；
（2）在受场地限制的条件下，采用控制爆破可提高开挖效率；
（3）对周围的建筑物影响较小；
（4）爆下的岩石块度均匀，大块率低；
（5）爆堆比较集中，有利于提高铲装生产率。
[1]周水兴.《路桥施工计算手册》，人民交通出版社，2001年.
[2]关志中.《控制爆破》，中国铁道出版社，1981年.
[3]谭勇.拆除爆破工程的研究[J].中国房地产业.2015.9
