浅谈边坡开挖预裂爆破成型质量过程控制

余庆

摘 要：文章阐述了边坡预裂爆破的相关技术要求，具体分析了爆破质量控制措施，并提出了爆破效果分析总结及改进，既能控制保留区岩体产生破坏的影响范围，使之获得较平整的开挖轮廓，又能有效保护其完整和稳定。

关键词：边坡开挖 预裂爆破 造孔施工

中图分类号：TV542

1.边坡预裂爆破的相关技术要求

（1）预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石，缝宽应≥1.0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右；但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。

（2）预裂面开挖后的不平整度应≤15cm。预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成预裂面的凹凸程度，其是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，可依此验证、调整设计数据。

（3）预裂面上的炮孔痕迹保留率应≥80%，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。

2.爆破质量控制

2.1测量放样过程控制

强化测量手段，根据爆破设计，预裂孔逐孔放出孔位，并对应放出方向点，点位偏差均要求<5mm。每次测量放样结束后，测量员必须向现场技术员严格进行测量成果交底，交底内容主要包括现场预裂孔各孔编号、孔位、孔口高程等，并移交书面测量成果，现场技术员签字确认。样架搭设由测量全过程控制：（1）按预裂孔的位置放出样架固定桩位；（2）待样架架设完成后校核样架工作面横杆的水平度及竖杆的倾角，并在横杆上放出对应各预裂孔固定钻机的点位；（3）待钻机固定在样架上人工粗调后进行测量微调，确保钻杆方位角、倾角满足设计要求。预裂面开挖成型后，测量员配合质量终检员检测预裂孔半孔的倾角、方位角及坡面和马道局部超欠挖情况。

2.2样架搭设控制

样架分为△型、∏型两种，△型样架为锚桩固定在水平地面或永久马道上的样架，∏型样架为在施工马道上钻孔作业时固定在开挖坡面上的样架。样架统一采用5mm壁厚Φ48mm钢管搭设，以保证样架的刚度。根据技术人员的样架设计，测量放出两排样架固定桩位，使用Φ50mm钻头手风钻造锚桩孔80cm深，插入1.0m长钢管形成锚桩。

△型样架：（1）用钢管沿预裂面方向将两排锚桩分别连接成整体，并利用水平尺检测，以确保临近预裂孔侧水平连接杆的水平度，钻孔时钻机的地脚就固定在此水平连接杆上；（2）将△型固定架按80cm间距安装在锚桩两排连接杆上，使用特制量角器粗调样架工作面竖杆倾角，使倾角尽量接近预裂孔设计倾角，用一根水平连接杆将每个△型固定架上部固定，同样要保证这根水平连接杆的水平度，造孔时钻机上臂就固定在此水平连接杆上，这样整个样架就形成了一个整体；（3）测量员使用全站仪校核样架工作面竖向倾角和水平连接杆的水平度，微调处理后加固连接扣件，在上下两排水平连接杆上测量放出钻机固定点位。

∏型样架：其竖杆直接固定在坡面上的锚桩上，调整豎杆的倾角符合设计要求，再用横杆将所有竖杆连接成一个整体，上下两道横杆作为钻机的固定架，必须保证其水平度，且样架工作面的倾角必须符合预裂孔的倾角，同样经测量校核样架的倾角和横杆水平度，并在横杆上放出钻机固定点位。局部特殊开挖段，如拐角点、弧线段、渐变段等单独架设样架。样架搭设完成后，检查样架的稳定性和刚度必须满足施工要求，利用数显倾角仪配铝合金靠尺复核钻机固定点位连线的倾角和方位角，偏差控制在0.1°。

2.3造孔施工控制

在爆破设计中将预裂孔逐孔编号，通过测量现场放线获得预裂孔孔位实际高程，根据爆破设计计算出每个预裂孔的实际孔深，制成实际造孔参数表下发作业队并进行技术交底，作业队按造孔参数表控制预裂孔孔深。边坡特殊开挖段（如渐变段等），技术人员要逐孔进行计算，计算出各预裂孔的方位角、倾角及孔深，并在造孔过程中配合质检员现场校核各预裂孔的钻孔参数。预裂孔造孔严格执行“三定”制度。在钻机开孔前，对钻工进行详细的技术交底，严格执行“定机、定人、定岗”制度，对每个孔的孔深、倾角及钻孔责任人实行挂牌标示，做到责任到人。在每台钻机上设置有钻工作业明白卡，明确了钻孔工艺的程序和质量要求。

加强质检过程监控，预裂孔造孔过程质检员旁站，监督钻工开孔20cm、60cm、100cm进行3次校钻，终孔时使用有标示的钻杆控制孔深偏差≤5cm，并要求钻工作详细的造孔记录，特别要在记录中说明造孔过程各孔深位置对应的返尘情况；同时，随时检查样架的稳定性，如有问题及时停钻进行处理；钻孔过程中随时检查样架、钻杆的角度及样架与钻机连接的牢固性，钻杆角度采用特制钢量角器测量，当倾角偏差>0.3°、方位角偏差>0.5°或钻机固定卡松动时，必须停钻采取措施纠偏。钻孔完成后，逐孔检查验收，验收标准为倾角偏差≤0.3°、方位角偏差≤0.5°、孔深偏差≤5cm。

2.4爆破控制

钻孔验收合格后，根据汇总的造孔记录分析推断预裂面的岩层结构，并绘制预裂面岩性分析剖面图。根据岩性分析剖面图调整预裂孔局部线装药密度，减小对软弱夹层和岩石破碎带的爆破影响，控制预裂面超欠挖，提高预裂面半孔率和平整度。预裂药卷制作，要求使用宽3～4cm竹片，竹节必须削平，用胶布将药卷按设计间距牢固的绑扎在竹片上。竹片尽量单根满足长度要求，如需搭接时必须保证接头绑扎牢固。将制作好的药卷按对应的预裂孔编号，并在每个预裂孔旁边安置一个“身份证”，“身份证”上注明预裂孔的编号、孔深、调整后的装药结构等参数。

装药准备工作做好后，质检员检查药卷的线装药密度是否符合设计要求，药卷绑扎是否牢固，导爆索与药卷衔接是否紧密，并复核药卷编号与预裂孔编号是否相符。药卷验收合格后，进行预裂孔装药，药卷与孔位一一对应，使竹片靠结构面侧放置。联网施工时，炮工严格按爆破设计网络图连线，导爆索连接采用扭结法，搭接长度要求>30cm，且要求主干索、支干索和引爆索顺传爆方向的夹角<90o，以避免出现拒爆现象。

3.爆破效果分析总结及改进

3.1爆破总结

影响开挖质量的主要因素有两点：（1）钻孔质量控制主要是样架搭设和钻孔过程控制；（2）针对特殊岩层所采取的个性化装药的有效性。钻孔质量的提高主要是不断改进钻孔工器具，如提高样架稳定性和精度、钻机加装限位板、加装孔内扶正器等；同时加强施工过程检测手段和力度。在水平层状基岩中进行钻爆施工，层间存在软弱夹层，预裂爆破效果较难控制，难以形成高质量的边坡轮廓，易出现超、欠挖现象。实践证明节理、软弱夹层在很大程度上影响了爆炸应力波以及爆炸气体对岩石的作用，使预裂爆破抵抗线以及岩石裂纹扩展方向发生变化，从而产生不规整的爆破轮廓线。所以必须提高钻孔记录的详实性，严格坚持个性化装药，降低局部线装药密度，有效地减小爆破应力波通过节理、夹层时对预裂面的破壞影响。

3.2工艺改进

工艺改进主要从施工工器具、施工技术和施工管理三方面入手。施工工器具改进，样架钢管壁厚由3.5mm提高到5.0mm，样架检测从特制量角器检查提高到全站仪全程测量控制；改装钻机地脚，保证钻机滑架与样架工作面平行，有效地控制钻机安装在样架上时的倾度偏差；在钻机底端加装变径式限位器，并在钻孔内安装孔内扶正器，以减小钻杆工作时的晃动，提高钻进精度；购置精度0.1°的数显倾角仪，既可以检测倾角，也可以检测方位角，且大大提高了检测精度。施工技术改进，主要是根据钻孔记录进行地质预测，逐步提高预测的准确性；根据地质预测合理的调整线装药密度，达到良好的爆破效果。施工管理改进，严格执行精细化管理，做到质量控制标准精细化，施工过程精细化，施工检查精细化，质量数据分析精细化。

4.结束语

综上所述，边坡开挖成型效果如下：右坝肩EL384～EL351、0-26.96～0+117.82开挖梯段共分10个单元，其中9个岩石边坡开挖，1个岩石地基开挖。通过严格把控过程质量控制，取得了理想的边坡成型效果，坡面半孔率达到92.84%，10个单元工程一次验收合格率100%，优良率100%。

参考文献：

[1]陈志红.边坡预裂爆破开挖成型的质量控制[J].四川水利，2011（06）：48-50.

[2]王洪志.露天高边坡开挖预裂爆破技术[J].中国矿山工程，2008（05）：42-45.

[3]徐成光.小孔径深孔预裂爆破在高边坡开挖中的应用[J].爆破，1999（04）：35-37.