公路石质路基施工控制爆破技术应用

常 新 忠

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)

公路石质路基施工控制爆破技术应用

常 新 忠

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)

以工程项目为例，探讨了公路石质路基施工中控制爆破技术的应用，主要对项目概况、工程设计标准、施工方法、爆破工艺、爆破安全控制内容进行分析，希望经过研究后，能有效的提高公路石质路基的施工水平，促进公路事业健康发展,可供广大工作人员参考。

公路路基,石质工程,控制爆破,技术应用

0 引言

随着细部建设开发力度的加大，公路建设项目也变得多了起来，在公路施工过程中，经常会遇到石质路基，而该路基需要通过爆破后才能进行路处理，而控制爆破技术的应用，能够有效的解决传统路基施工慢、施工效果差等特点，所以，研究该技术的应用对促进公路建设发展意义重大。

1 工程案例与地质情况

1.1工程案例

本文所引用事例为石质公路项目，此公路项目总设计长度为1 892.95 m，南半部分占据1 069.8 m，北半部分占据823.15 m，路基宽达17 m，公路建设严格按照国家二级标准进行施工。本项目中石质路段开挖深度为810 m，能够完成大约26万m2的石方总量，主要用途为路基建设，剩余部分则无其他用途。此项目施工条件较为特殊，地形起伏较大，周围满布住宿用地、生产用地、各种线路等，交通用地同样处于附近，且为汽车渡口过境线路与某一省道交界处，大大提高了石质公路的爆破难度。

1.2工程地质

此公路项目横跨某一河流，沿线地形地势对于爆破工作开展极其严峻，公路的南半部分为泥质岩层，而第四系覆盖层最小平均厚度为1 m，最大平均厚度甚至可达3 m；北半部分岩层种类较为丰富，既有碳质页岩，又有泥质灰岩，第四系覆盖层相对较薄，平均厚度最小为0.5 m，最大平均厚度仅为2 m，岩层形成时间短，风化程度低，岩层性质较为坚硬。

2 工程设计标准

本公路爆破项目提出以下要求，需要保证工程在期限时间内完成；要求爆破后产生的碎石粒径最大数值；爆破的同时对周围居民点、交通、生产活动做好合理安户。施工单位综合考虑以上因素，最终决定使用多台阶深孔爆破技术，从上至下依次进行，施工过程使用大型机器设备。台阶高度设计上采用两种标准，分别为6 m，12 m，阶宽数值为2 m，坡比为2∶1，坡要求坚固且表面无粗糙，对于路堤部分，爆破后碎石粒径不得大于0.3 m[1]。

3 施工方法

3.1开挖方法

采用阶深孔爆破技术，由于各段具体情况以及要求不同，因此台阶各段采用不同的爆破技术安排，譬如台阶主体要求保证施工速度以及质量，需要采用深孔多排微差挤压爆破技术；由于边坡要求坚固且表面无粗糙，则选用深孔预裂爆破。主体与边坡之间同样选择特定技术进行，缓冲控制爆破范围可以为中间2排，或者3排的范围，此技术能够有效保证边坡的坚固性以及表面无粗糙，并且可以保证周围交通以及居民等的安全。爆破过程使用大型机械设备，例如大型液压挖掘机、自卸汽车等，平整线路也并非使用人工，而是选用了推土机完成工作，一切目的均为保证工程在时间期限内完成。

1)半路堑开挖。此开挖边坡为高边且单侧进行施工，技术要求较高，布孔方式较为特别，例如边坡平行安排倾斜孔等。

2)全路堑开挖。与上述差别较大，单侧进行变为双侧进行，第一施工环节应为公路中间开挖沟渠，然后选择横向分层台阶，然后依次进行。

施工顺序是:

a.边界的位置、放出路堑的中心线位置和施工平台的位置，这三者的位置要最先被测量出来；

b.使用手风钻在原来的地面上钻出孔眼，然后进行浅孔爆破作业，最后是使用推土机把路面推平形成一个方便大型机械工作的地方。这个工作平台的大致数据是650°～750°的台阶的坡角度数，6 m～8 m的整体平台宽度；

c.使用KQD-80型潜孔凿岩机进行钻孔作业。钻深孔则需要我们根据设计的爆破参数进行测量，找出深孔的位置，然后放出孔位，同时为了精确作业，要使用白石灰来为这些深孔编号和做标注，钻凿需要遵循由远至近、由内向外的原则。要特别注意在移动钻机时保护已经钻凿好的成孔和已经做好的孔位置的记号[2]；

d.使用相关火药进行爆破。在对孔洞进行装药前要使用相关工具对其内部进行检查，检查其孔深是否合格和孔内是否被堵塞，这些检查完毕后还要查看其是否符合设计的相关要求。如果在使用各种方法后仍无法到达设计的相关要求，那么就应该实际测量出孔深改变用药量；

e.清理碴石。在对台阶进行完爆破作业后，大块的石头需要最先被清理，清理完大块石之后，才能进行相应的清碴工作。大块的石头和比较小的石料需要被分开运输，需要使用1.5 m3以上挖掘机进行分装工作，分装之后的大石块直接废弃，那些比较小的石块可以在路基填筑中使用；

f.运输填筑。使用15 t的汽车来进行运输填筑工作，在卸载相关石料时，要有专业人员对卸车进行指挥，按照由远至近的原则，在填筑路基时要保证每层的填筑厚度不超过30 cm，最后机器加人工整平路面[3]。

3.2爆破工艺

1)一般深孔采取排微差挤压爆破。深孔相邻孔内的药包仅以毫米级别的差异在相当短的时间内先后爆破，同时在爆破的前方随机存有一定宽度的岩石堆，形成一定程度的挤压力，这就是排微差挤压爆破的大致流程。岩石爆破的粒径要根据当地实际的地质工程条件，使用孔径为100 mm、型号KQD-80型号的潜孔钻孔机器，在使用一般的公式计算后，确定合适科学的挤压参数，方便爆破的顺利进行，起爆系统和爆破顺序的使用安排要合理。

2)深孔微差缓冲控制爆破。在现场实验后对多排微差挤压爆破技术完善后就是现在的深孔微差缓冲控制爆破。它的主要工作原理是有针对性的去控制挤压爆破的参数来达到相应的目标。它的主要优点是控制飞石方向，确保现场施工的稳定性。

3)深孔预裂爆破。使用设计开挖的边坡线，接着钻下一排下行炮孔，选用不耦合的方式在每个孔内装进比较少的火药，在开挖主爆破之前同时起爆这些炮孔，这阵爆破之后开挖区和保留区被一条裂缝分开，这条裂缝可以起到保护保留岩石的作用。

100 mm孔径、KQD-80型潜孔钻孔机是预裂爆破所使用的机器，八号雷管为起爆器。预裂爆破的装药结构为使用乳胶炸药和直径32 mm的药卷成符合要求的药块，然后进行合理科学的绑扎操作以及合理的安放。在前面这些工作完成之后，需要再用一些质地较为柔软的物质填放到药串上部，上面再用一些物质封口。孔度的线装精密一般会增加到原来的2倍～3倍，这是由于炮孔底部的夹制性过大。钻孔的准确度直接影响到了欲裂坡面的整齐度，所以一定要把握好钻孔的准确度。为了整体工作高效高质量的完成，在开始作业之前，我们必须有全面深入的技术交底，对于孔洞的深度、大小等等一系列信息进行写明，避免错误的出现。

4 对安全参数的确认

4.1工作所能承受的最高限度的起爆药量

振动速度控制值小于3 cm/s是比较合理的对附近建筑物的影响数值。

Qmax=(vk)3aR3。

式中：Qmax——最大一段的起爆所需的药量，ks；

v——质点的振动速度，cm/s；

k——地质条件的系数(深孔k=180，预裂k=200)；

a——衰减系数，取2；

R——爆点至保护物的距离，m。

在这次工程中能够使用的保证安全的最大药量是20 kg。

4.2飞石安全距离

借助洞室爆破飞石飞散距离公式进行估计测算：

R飞=20n2k飞W。

式中：R飞——一些零散飞石的飞散远近距离；

n——最大药包的爆破作用指数；

W——最大药包最小抵抗线；

k飞——系数值，在1.0～1.5。

在这次工程中所采用的飞石的安全距离为150 m。

5 结语

对石质的路堑完全实行现代的大型机械化作业，很大程度上减轻了工作人员的劳动负担，也大大缩短了施工周期，为整个工程取得更大的经济效益。深孔多排微差挤压和深孔预裂爆破这两种爆破方式的使用大大提升了爆破的质量，对整个工程的影响非常大，在保证施工安全和对环境影响比较小的情况下，取得了很好的经济效益。

[1] 温章寿.露天控制爆破施工技术及工程应用[J].福建交通科技,2016(3):32-34.

[2] 崔泽强.城镇控制爆破在复杂地质条件下的应用[J].公路,2016,61(4):98-100.

[3] 李德春.控制爆破在某市政工程施工中的应用[J].西部探矿工程,2008(1):201-203.

Applicationofcontrolledblastingtechniqueinconstructionofhighwaystonesubgrade

ChangXinzhong

(LuqiaoShanxiSecondEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

This article takes a project as an example, discusses the application of controlled blasting technology in rock subgrade construction, mainly analyzes the general situation of the project, engineering design standards, construction method, blasting technology and blasting safety control, in the hope that through this study, can improve the level of construction of highway stone subgrade effectively, promote the healthy development of the highway the cause, for the majority of staff reference.

highway subgrade, stone engineering, controlled blasting, technical application

1009-6825(2017)29-0142-02

2017-08-08

常新忠(1975- ),男，高级工程师

U416.1

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