深孔在边坡控制爆破中的应用

付世祥

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

深孔在边坡控制爆破中的应用

付世祥

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

结合具体的工程实例，围绕深孔爆破的相关技术进行阐述，并从多个技术角度探讨深孔在边坡控制爆破中的综合运用，全面发挥深孔爆破的整体功能。

深孔；边坡爆破；技术运用

1 工程概况

位于贵州省经济开发区学府路(6 号道路)建设工程项目位于都匀经济开发区大坪镇大坪村四组，道路规划宽度为40 m，设计车速为60 km/h，K1+340～K1+520段左幅路堑边坡石方地段为爆破区域，因边坡路基开挖时遇到次坚硬的岩石需通过爆破工程才能完成，因此，委托都匀市恒丰爆破有限责任公司实施爆破，该工程爆破石方量：2.5万m3，投资约 254.7万元，预计工期2个月。该爆破工程边坡长：180 m,宽：6 m，高度：24 m，爆区边缘东面距公路在建堡坎37 m、距农房45 m、距高压线电杆64 m；爆区边缘南面距项目部44 m、距农房65 m、距高压线电杆95 m；爆区边缘西面为荒山；爆区边缘北面距其他建设单位 500 m外。

2 边坡地质环境特征

2.1 边坡基本特征

北面边坡由于受到边坡岩体等相关因素的影响，节理裂发育，因此在采用光面爆破施工的过程中，就会出现边坡坡面局部节理间隙张开以及不稳定的现象，在终端坡面的爆破过程中，出现不平整的现象，并产生相对较多的松散岩块与不稳定的结构模式。即使采用SNS防护网进行防护，也会造成局部的崩滑等现象。在边坡高度为10～50 m的范围内，就会形成中间高、两侧低的现象，并且在东西走向方面，也会有不同的倾斜。在坡面坡度下陡上缓的情况下，对于整体坡度要有相关的控制。

2.2 岩质边坡稳定性分析

在边坡岩层的分析中，采取相应的爆破方式，尤其是在结合深孔爆破的过程中，要突出边坡变形受地质构造、结构面发生变化等因素影响。岩质高边坡的破坏主要是由于边坡结构面组合方式与变坡面的变化，因此，通过使用深孔爆破的方式，突出对浅表岩层土体滑移以及节理切割的块体崩滑进行控制，在结合投影方式进行稳定性控制的基础上，形成整体结构的全面控制与分析。在结构面以及交线倾向的相反过程中，对于这种边坡的稳定结构，就会很少出现滑坡的可能性。

3 深孔在边坡控制爆破中的运用

3.1 深孔爆破

深孔爆破是一种常见的爆破方式。主要是运用在炮孔孔径大于75 mm并且深度在5 m以上的环境，采用延长药包的方式。主要采用拉槽深孔爆破方式以及台阶深孔爆破方式。在具体的爆破过程中，要将炮孔需要用到的大型的潜控凿岩机或者穿孔机钻的方式。在通过机械化清方的过程中，一般采用的是台阶深孔爆破的方式，这样可以实现边坡技术处理的机械化操作。

通过采用深孔爆破的方式，能起到很好的优势。可以全面提升爆破的整体效果，由于一次裸露的效果较好，方量较多，会提高劳动效率，加快施工的整体进度，并且对于路基边坡的影响力相对较小。同时，如果配合预裂或者光面爆破的方式，就会形成相对稳定的边坡，也会提升爆破的整体效果。但是，在机械化操作的过程中，由于地形地质的复杂性，爆破后会有一定量的参与土质等杂物，因此，还需要进行第二次的爆破。在深孔爆破的阶段控制中，对于倾角要维持在60～75°之间，高度控制在5～15 m的方位之内，这样，在采用垂直孔与斜孔的过程中，形成深孔爆破的技术控制，并保护好边坡的稳定性。在计算值数的过程中，可以结合相应的计算公式，对于垂直孔深度、斜孔深度、炮孔距离、炸药浓度等形成规范化的精准核算。垂直孔深度(m)：l=H+h斜孔的深度(m)：l=H+h炮孔的间距(m)：a=MW；底板抵抗线(m)：W=D7．85ptlKmH式中：m约为0．6～1．4，常取0．7～0．85；D为钻空直径，dm；p为炸药密度，kg/m3；K为单位耗药量，kg/m3，且K′=K/3；τ为深孔装药系数；H为梯段高度，m；其余同前。当H<10 m时，τ=0．6；H=10～15 m时；τ=0．5；H=15～20 m时，τ=0．4。W值确定后按下式估算L值：L=W-H·ctgα式中：L为炮孔与梯段顶边缘的距离，m；其余同前。为确保凿岩机作业安全，此值应大于2～3 m；否则，需调整W值。多排孔时，排的间距b可取b=W。最后按下式计算炸药量Q(kg)：Q=eK′WHa式中符号同前。

3.2 微差爆破

采用微差爆破技术具有减震、前发药包为后发药包开创临空面进而加强岩石破碎效果、降低一次爆破堆积高度、有利于机械作业、减少岩石夹制力、节省炸药、并可增大孔距等优点，提高每百米的炸落方量。对于自然坡度较陡(>30°)，地形地质条件较为复杂、临空面大时，采用抛坍爆破。抛坍爆破利用岩石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果，从而加快施工进度并降低工程造价。当路线通过波浪起伏的峡谷或鸡爪地形地段、横切山包或山嘴、临空面较多时，采用抛坍或抛掷爆破效率更为显著。在以借为填或移挖作填地段，特别是深挖高填相间、工程量大的鸡爪型地区，采用定向爆破，一次可形成百米以上至数百米路基。在软石、次坚石路基地段，采用松动爆破技术，配合机械化施工作业，可大大提高施工效率，在坚石路段宜采用深孔技术进行松动爆破。

3.3 深孔爆破用于深挖石方路堑

(1)正确确定周边炮眼的位置、方向、深度、角度，并选用低密度、低爆速和高体积威力的炸药，是保证光面爆破成功和增强爆破效果的关键。

(2)采用预留边坡保护层、分集或分条分层布置药包、松动或抛坍洞室控制爆破进行路堑主体方量开挖，然后至坡顶向下用挖掘机配合浅眼爆破进行刷坡和清方，能适用于各种复杂地形条件的深挖石方路堑开挖，且成本低廉。

(3)采用预裂——洞室控制爆破相结合的方法进行深路堑石方深孔爆破或松动爆破方快速开挖，然后用挖掘机、推土机、装载机配合自卸气车联合清方，效果更为显著。

(4)利用有利地形进行定向爆破、抛坍(掷)业，对具有一定岩石厚度边坡路堑具有显著效果。

[1] 吴飞，邱文林.风化岩潜孔钻孔剥离爆破的探索与实践[J].矿业工程，2013,4(4):32-33.

[2] 付波，胡英国，卢文波，等.岩石高边坡爆破振动局部放大效应分析[J].爆破，2014,5(2):102-103.

[3] 任庆峰，宗琦.受地应力影响岩石炮孔松动爆破应力场数值模拟研究[J].煤矿爆破，2011,12(3):41-42.

2016-08-11

付世祥(1976-)，男，四川合江人，高级工程师。

U418.9

C

1008-3383(2017)02-0054-01