多邊介條件下爆破技術(shù)在工程石方開挖中的應(yīng)用

彭軍

(廣東宏大韶關(guān)分公司，廣東 韶關(guān) 512146)

1 .多邊界條件下爆破技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，鑿巖機(jī)具、裝運(yùn)機(jī)具及爆破技術(shù)也逐漸進(jìn)步，依照多邊界條件的爆破理論對(duì)開展公路工程造成影響極大的爆破措施為深孔爆破的技術(shù)、光面爆破的技術(shù)與預(yù)裂爆破的技術(shù)和微差爆破的技術(shù)。

1.1 多邊界條件爆破

多邊界條件爆破也就是地形變化的條件，通常包括平坦、傾斜、山包與埡口的地形。多邊界條件的爆破依照最小抵抗線這項(xiàng)原理。其藥量計(jì)算為：Q=edKW3F(E·a)，式中：(Q：藥包的裝藥量，kg;e：炸藥換算系數(shù);d：堵塞系數(shù);K形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲漏斗時(shí)的線耗藥量，kg/m3;W：最小抵抗線，m；F(E，a)：藥包性質(zhì)指數(shù);E：拋擲(坍)率(%);a：自然地面坡度(°)。藥包間距(m)：a=(1.0～1.2)W)。爆破作用半徑：下爆破作用半徑R下=W(n2+1)-1，上爆破作用半徑R上=W(Aa上n2+1)-1，式中：a上：抵抗線出口點(diǎn)至上破壞點(diǎn)之間的地面坡度，(°)；A：崩塌系數(shù)。

1.2 微差的爆破

多實(shí)施一次爆破借助微差爆破技術(shù)含有減震、前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開創(chuàng)凌空面以藤架巖石破碎的效果、減弱一次爆破堆積的高度、有助于機(jī)械施工、減少施工過程中巖石的夾制力、節(jié)約炸藥量、且能夠增大孔距等，以增加每百米的炸落石方量。

1.3 拋擲的爆破

定向的爆破與松動(dòng)爆破相較自然坡度較陡(>30°)，施工地形的地質(zhì)環(huán)境及其復(fù)雜、凌空面大時(shí)，借助拋坍爆破。拋坍爆破借助巖石自身的自重坍滑至路基，從而提高施工爆破的效果，以加快工程施工的進(jìn)度從而降低工程施工造價(jià)。當(dāng)路線經(jīng)過波浪起伏的峽谷及雞爪地形的地段、等凌空面較多時(shí)，使用拋坍及拋擲進(jìn)行爆破效率會(huì)更佳。在軟石、次堅(jiān)石的路基環(huán)境下，使用松動(dòng)爆破的技術(shù)，積極配合機(jī)械化工程施工，能有效提高工程施工效率，在堅(jiān)石路段借助深孔的技術(shù)開展松動(dòng)爆破較好。

1.4 光面與預(yù)裂的爆破

光面的爆破與預(yù)裂的爆破是特意的針對(duì)設(shè)計(jì)開挖界面實(shí)施有效控制的爆破措施。沿爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)輪廓及路面邊坡，以較小的間距有效分布一排相連接的鉆孔，在孔內(nèi)使用間歇及不耦合進(jìn)行裝藥，切在開挖區(qū)得主爆破預(yù)爆后或預(yù)爆前一同起爆，從而獲取與設(shè)計(jì)輪廓一致、平實(shí)穩(wěn)定的邊坡面。

光面的爆破與預(yù)裂的爆破在施工技術(shù)上借助室洞控制爆破手段，其重點(diǎn)是藥包的分布規(guī)則。通常在各種狀況中，藥包的安置均以最小的抵抗線作為設(shè)計(jì)的依據(jù);按照路塹中心工程挖深與寬厚度，開展藥包的分層安置;盡量對(duì)藥包展開縱向及橫向的分集或分條安置;精準(zhǔn)的預(yù)測藥包的配合起爆時(shí)間。

光面的爆破與預(yù)裂的爆破的主要參數(shù)包括鉆孔直徑與間距、抵抗線與線裝藥量、裝藥布局、最后一排的主爆孔和裂孔的間距等。鉆孔直徑(d):通常為50毫米至70毫米，以增加不耦合的系數(shù)還可使用100毫米至150毫米。此外，孔深極大的可借助巨大鉆孔的直徑。炮孔的間距(a):孔距和孔徑成正比，且和巖性、巖體結(jié)構(gòu)及炸藥類型等原因相關(guān)，即a=mod。對(duì)于預(yù)裂的爆破 md=10～12;光面的爆破md=10～16。且在光面的爆破中孔距和最小抵抗線W成正比，即a=mW，通常m為06～10。線裝的藥量q(kg/m);光面的爆破q=(0.1～0.15)KaW；預(yù)裂的爆破q=(01～04)Ka2裝藥層次既保障設(shè)計(jì)要求的不耦合系數(shù)值，又要盡量保障藥包起爆后，使其可以沿整個(gè)鉆孔均勻分布。

1.5 深孔的爆破

深孔爆破，即炮孔的孔徑需大于75毫米而深度要在5米以上的借助延長藥包的一種爆破手段，一般有拉槽深孔的爆破與臺(tái)階深孔的爆破兩類。施工的炮孔需采用大型的、專業(yè)的潛孔鑿巖機(jī)與穿孔機(jī)進(jìn)行鉆空。當(dāng)使用機(jī)械清方施工時(shí)，借助臺(tái)階深孔的爆破手段效果會(huì)更佳，能夠保障路基石方的施工全面機(jī)械化。實(shí)施深孔爆破其優(yōu)點(diǎn)是工作生產(chǎn)效率高，施工一次爆落的石方量較多，工程施工進(jìn)度較快，爆破過程中對(duì)路基邊坡造成的影響也比大炮小。如果有效的配合預(yù)裂及光面的爆破，邊坡會(huì)很穩(wěn)定，其效果也較易掌控，施工也較安全。但因需用大型的機(jī)械，因此轉(zhuǎn)移施工工地、進(jìn)行開辟場地及修筑便道等準(zhǔn)備工作都相對(duì)的復(fù)雜，爆破后仍會(huì)有10%至25%的大石塊也就需經(jīng)二次爆破進(jìn)行解小化。

深孔爆破的傾角一般以60°至75°為宜，高度需在 5至15米內(nèi)?？墒褂么怪笨准靶笨變深惻诳祝讖揭话銥?0至300毫米。公路工程中通常需100至150毫米。超鉆的長度大概是梯段高度的 10%至15%。較堅(jiān)硬的巖石就選其大值。

2 .工程石方的特點(diǎn)

工程石方的總體數(shù)量大，因而占開挖石方的工程數(shù)量比例也高。個(gè)別路段的每公里通常會(huì)高達(dá)十多萬個(gè)立方米，所以，占工程施工路段石方總量的95%以上，占整段公路總體投資的65%以上。必須開展工程路面的爆破施工及機(jī)械化工作。實(shí)踐表明，石方工程整體上相對(duì)集中。有助于工程大爆破施工與機(jī)械化施工。但地形地質(zhì)及其復(fù)雜，通常地質(zhì)的巖石有時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出軟石或次堅(jiān)石、堅(jiān)石等情況；地形的緩陡坡相連接、地勢迂回不平。需要使用各項(xiàng)爆破技術(shù)進(jìn)行綜合性的爆破，且裝運(yùn)推等機(jī)械進(jìn)場及其不易。

3 .工程石方的施工

一般把邊坡的高度相同于及大于20米的石質(zhì)路塹統(tǒng)稱呼為深挖石方路塹。其工程施工挖深很大、地形極其復(fù)雜、石方比較集中、施工的難度也很大。公路部門原有的石方施工器材水平不高存在許多缺陷，組建的爆破工程施工團(tuán)體專業(yè)技術(shù)力量仍比較薄弱，且受地形及地質(zhì)方面的條件影響，深挖石方的路塹施工措施均以淺眼與普通洞室的爆破、藥壺與貓洞方式的爆破進(jìn)行施工。存在一些不足。

淺眼爆破和藥壺與貓洞炮等小炮開挖方法由于受巖石地質(zhì)得條件與機(jī)械設(shè)施等因素的影響很大，爆破工作效率低下，工程施工的速度緩慢，這樣在工程地質(zhì)環(huán)境差的情況下不一定能夠筑成壯觀的巖石邊坡;利用掌控爆破技術(shù)，創(chuàng)新人們陳舊的爆破施工想法，研究分析深挖石方工程路塹的迅速優(yōu)質(zhì)的施工技術(shù)，是偏遠(yuǎn)山區(qū)高等級(jí)公路施工中有待解決的問題。

精確預(yù)測工程周邊炮眼的方位與方向、深度等，且采用密度于爆速都較低及高體積高威力的炸藥，是保障光面爆破順利實(shí)施與增大工程爆破效果的重要環(huán)節(jié)。

利用預(yù)留路面邊坡的保護(hù)層、分條分層裝置藥包、拋坍洞室等掌制工程爆破的順利實(shí)施路塹主體石方的開挖，接著至路面的坡頂向下圍借助挖掘機(jī)及時(shí)的配合淺眼工程的爆破進(jìn)行刷坡與清方，可以適用在不同復(fù)雜的地形環(huán)境中深挖工程石方路塹開挖，且所需花費(fèi)的成本也較低。

利用工程路面預(yù)裂的洞室控制和爆破相結(jié)合的方法展開深路塹石方的深孔爆破及松動(dòng)爆破石方迅速開挖，接著采用挖掘機(jī)及推土機(jī)等有效的配合，工程施工的效果會(huì)更加顯著。

利用有利地形展開定向的爆破、拋坍業(yè)，對(duì)包含一定巖石寬厚度邊的坡路塹更具明顯的效果。

結(jié)束語

工程石方的爆破施工作為一項(xiàng)技術(shù)含量極高的綜合應(yīng)用型工作，工作人員必須提高認(rèn)識(shí)，依照路段的地形和地質(zhì)及施工器械、石方工程的整體布置等條件展開合理有效地設(shè)計(jì)及規(guī)劃施工，對(duì)提高工程施工的進(jìn)度、保障工程施工的質(zhì)量與工程施工的安全都具有極其關(guān)鍵的促進(jìn)作用。

[1] 鄧家金.淺談爆破技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2010(05).

[2] 田運(yùn)濤.爆破技術(shù)在橋梁挖孔樁施工中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2009(11).