控制爆破的施工工法

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石方路基控制爆破施工工法

1、前言

控制爆破技术就是根据工程要求、周围环境和爆破控制对象等具体条件，通过精心设计，采用 各种施工与防护技术措施，

严格地控制炸药爆炸能量释放和介质破碎过程，

既要达到预期的爆破效

果，又要将破坏 X围、倒塌方向以与爆破危害(地震波、飞石、空气冲击波、和噪声等 )严格控制在 规定的限度以内，这是一种对爆破效果和爆破安全进展双重控制的爆破技术。

由于龙永十三标项目路基紧挨

G209国道，公路沿线房屋多而集中，有一局部破旧不堪，墙体

多为夯土墙，能承受爆破震动的允许值很小，且距路基边线特近。在屡次爆破中，明显有飞石到达 G209国道和民房，导致村民频频出现阻工现象，严重影响了项目施工进度。

针对这种特殊的环境，

龙永项目与国防科技大学某某工程兵学院毛益松教授合作，

共同制定出

一套能够满足该地安全、顺利施工的方法，既可以保持与当地村民的关系，又可以保证施工进度。

2、 工法特点

在复杂环境下进展大规模石方深孔控制爆破比采用普通爆破的优越性， 面：

主要表现在以下几个方

(1) 为能有效控制爆破效果，保证开挖顺利，针对不同的地质和施工环境，采用相应的控制爆 破技术。 (2) 能极大地减少震动和冲击波，有效防止飞石，保证建筑设施安全。

(3) 爆破的岩石“开裂、凸起、松动而不飞散'’，岩石破碎效果好，有利于加快清运作业速度。

(4) 复杂环境深孔控制爆破技术无论从施工组织方面还是造价方面都增加了投资，但保证爆破 施工工程质量。

3、 适用X围

控制爆破技术适用于各种附近有建筑物、道路与其它防震动设施的施工项目。

4、 工艺原理

随着我国爆破器材日益完善，

主线路基石方、连接线石方和服务区石方主要采用深孔爆破技术。

施工中，采用深孔爆破主要碰到以下几方面的难题：

(1) 爆破飞石安全控制。爆破安全控制方面最常见的就是爆破飞石和振动冋题，几乎所有爆破 场地都会遇到飞石

和地震安全防护。而深孔爆破对冲击波、尘烟等危害较小，因此，深孔爆破的安 全控制主要针对爆破飞石和振动两方面 (本文主要详谈爆破飞石问题 )。

(2) 岩石大块率居高不下。大块率是衡量深孔爆破效果优劣的主要指标，岩溶地区除了地外表

石芽、探头石的大块外，由于孔距和排距参数参差不齐而大块率过高将增加二次破碎本钱， 块还使装挖和碎石工序损耗增加。

爆块大

(3) 钻孔速度慢和炸药单耗高。提高钻孔速度和降低炸药单耗是深孔爆破技术开展和推广应用 的根本，而岩溶地

区深孔爆破本钱很高，很难降低，给施工单位压力很大。

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5、施工工艺与操作要点

本次爆破使用2#岩石乳化炸药；炸药密度

p = 0.95~1.25 g /cm3 ;爆速D= 3500m/s。

90~100mm露天深孔按排列的方向来分，有

4-1所示。露天台阶倾斜深孔爆破

5.1.1深孔的布孔方式

本次爆破钻孔采用高风压潜孔钻，中深孔直径为

垂直深孔和倾斜深孔两种，采用潜孔钻机时多以斜孔为主。如图 比垂直深孔爆破有如下优点：

(1) 抵抗线较小而且均匀，岩石的破碎质量好，留根底较少。 (2) 爆破后容易保持台阶坡面角和坡面的平整，减少突悬局部和裂缝。

(3) 钻孔机械和台阶坡顶线之间的距离较大，作业时人员和设备比拟安全。倾斜深孔主要缺点 是增加了炮孔长

度。

按照一次爆破排数多少的不同， 破时，常将相邻两排炮孔交织排列。

图5-1台阶(梯段)深孔爆破孔网示意图

可将露天深孔爆破分为单排布置和多排布置两种。

采用多排爆

-

O i o a o 3 o

二 亠

井药

露天台阶深孔爆破参数选择得是否合理, 5.1.2深孔爆破参数设计

直接关系到爆破工程的效率、

爆破质量、爆破本钱等, 所以应当重视参数的选择。

(1) 孔径

本工程钻孔中深孔爆破使用某某开山牌 钻孔直KY100型履带式露天潜孔钻车、 径D=100mm钻杆长每根3m>

LGY-16/13G空压机,

(2) 底盘抵抗线W 1

露天深孔爆破的最小抵抗线的两种表示方法，即最小抵抗线

W和底板抵抗线W1。前者是指由

为了计算方便和 有利

装药中心到台阶坡面的最小距离； 后者是指炮孔中心线至台阶坡底线的水平距离。 于减少留根底，一般不用最小抵抗线为参数，而用底板抵抗线。

底板抵抗线的大小与如下因素有关：钻机的钻孔直径：孔径越大，底板抵抗线也相应越大；被 爆岩石的性质：可爆性好的岩石可以取较大值；孔底使用的炸药：炸药威力大，底板抵抗线的值可 越大；梯段高度：高度越高，所取的底板抵抗线的值应该越大，但当梯段高度超过一定值后，底板 抵抗线值与梯段高度无关。

底板抵抗线可用下式确定:

W仁kd

式中：k——国内公路建设：f=13 , k=30 〜33; f=10 , k=35 〜37; f=8 , k=38〜40; f=6 , k=41 〜 43。

d --- 孔径， mm

W 般在2.5〜之间。本工程取 2.5〜。

(3) 孔深与超深

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孔深随地形变化而变化，一般为 6〜8m超深通常为(0.15〜0.35) W1,取L3=0.5〜1.0m。

(4) 孔距和排距

孔距 a= (1.0 〜1.25) W1 ,取&= 2.5~。 排距 b= (0.9 〜1.0) W1，取 b=。

(5) 填塞长度

合理的填塞长度L 1 = (30〜40) do爆破时为防止飞石的产生， 炮孔填塞长度必须大于最小抵抗线

尤其是杜绝个别飞石垂直升起，

20〜50cm,取L 1> 3.0m。

(6) 单位炸药消耗量q

根据岩石的可爆性、炸药种类、自由面条件、起爆方式、块度要求并结合试爆情况确定。根据

《爆破手册》(汪旭光主编，冶金工业，2010.10)，单位炸药消耗量见表 4-1，如当岩石巩固系数 f 为10时，单位炸药消耗量q值为/m3以上，本次工程炸药单耗q取 0.40〜0.50kg/m3，准确值由现 场试爆确定。

表5-1深孔爆破单位耗药量 岩石硬度系数f 0.8~2 3~4 5 5 0.50 6 5 8 0.61 10 0.67 12 0.74 14 0.81 16 0.98 单耗量q(kg/m 3) (7)单孔装药量

1)单排孔爆破或多排孔爆破的第一排孔的单孔装药量计算

Q=q.a.W1.H

式中：Q ------ 炮孔装药量；kg

q --- 单位炸药消耗量，kg/m3; a --- 孔距，m;

H――台阶高度，m; W1 -- 底盘抵抗线，mo

2)多排孔爆破时装药量的计算

在多排孔爆破时，从第二排起，以后各排在爆破时，因受前面各排岩石的阻力的作用，装药应 有所增加。可用下述公式计算

Q1=K.q.a.b.H

K为后排孔因岩石阻力而增加的系数，采用微差爆破时取 K=1.2 〜1.5。一般 K=1.1 〜1.2，取 K=1.1。

第1排的单孔装药量为Q= 如此Q= 28〜36kg。

K=1.0〜1.2，采用齐发爆破时取

qaW 1H, Q= 25〜34kg;第2排单孔装药量Q= (1.1〜1.2)ab H,

5.1.3装药结构与填塞

单孔装药量按 Q=qWHa十算，边孔在无侧向临空面时其药量增加 装药，起爆体的位置一般安排在离装药顶面或底面的

10%~20%装药结构采用连续

1/3处，起爆装药的聚能穴指向主装药方向。

30mm的

堵塞长度与最小抵抗线、钻孔直径和爆区环境有关。因环境条件不许有飞石，堵塞长度取钻孔 直径的30~35倍

(取2.7~)，堵塞材料可用泥土或钻孔时排出的岩粉，但其中不得混有大于

岩块。

5.1.4起爆网路设计

起爆网路如图4-2所示，炮孔内同列装同段非电毫秒雷管 ，第一列装11段(460ms),第二列装 13段(0ms),第三列装15段(880ms)。炮孔装药堵塞完毕后,在孔外排之间的孔用 3段(50ms)或 5段(110ms)非电毫秒雷管将各炮孔导爆管联接起来 ，其延期时间与间隔标在图 4-2中，一次爆破 39孔单孔单响，单响最大药量为20kg，总药量为780kg。

孔内用高段位雷管， 主要是考虑在第1个装药起爆时，孔路应全部起爆或已传爆过去相当

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的距离，从而防止先起爆的装药爆破时对孔外起爆网路的损伤。孔外用低段位雷管，可在保证各分 段爆破产生的震动不会叠加的根底上缩短整个起爆的时间，使建

图4-2爆破网路示意图(单位：ms)

(构)筑物承受的震动总延时减少。

5.2光面预裂爆破参数选择与装药量计算 5.2.1 概述

(1) 路基边坡比：1，两相邻间肩台高差，肩台宽度为

一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔，

2m。

在开挖主体的

11 段 460

(2) 光面和预裂爆破概念：光面爆破是一种控制爆破方法。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿

并采用不偶合装药或其他特殊的装药结构，

装药响炮之后，光爆孔内的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔、光滑平整的开挖面。

预裂爆破也是一种控制爆破方法。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距适宜的预裂孔， 并采用不偶合装药或其他特殊的装药结构，在开挖主体爆破之前， 而形成一条贯穿预裂炮孔的裂缝，如图 保存岩体的破坏。

同时起爆预裂炮孔内的装药，

从

5-3预裂爆破示意图，通过这条裂缝降低开挖主体爆破时对

图5-3预裂爆破示意图

(3) 预裂爆破和光面爆破的优点很突出，主要表现在：

一是可以减少超挖、欠挖工程量，节省装运、回填、支护费用。 二是开挖面光滑平整，有利于后期的施工作业。 三是对保存岩体的破坏影响小，有利于边坡的稳定。

四是由于预裂缝的存在，可以放宽对开挖主体爆破规模的，提高工效。 预裂光面爆破的效果如何，很大程度上取决于工程中爆破参数选择和爆破控制技术。 药孔参数设计

(1) 炮孔直径d

为克制普通爆破法处理边坡的弊端，

预裂孔直径的选定本着以下原如此：

一是根据现场主体开

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挖爆破所用的穿孔机具情况，尽量使用同一型号； 二是尽量防止或减小爆破对边坡围岩的损害； 三

是尽可能采用同品种工业炸药，不定制特殊药卷。本工程主体开挖爆破穿孔设备为① 〜100mrt潜

孔钻机，炮孔直径为100mm使用炸药为同一厂家生产的岩石乳化炸药① 32mr的卷状药。因此，本 工程边坡预裂爆破炮孔亦采用①90m潜孔钻机钻凿，其炮孔直径为

100mm即d=100mm

(2) 炮孔间距a

本工程预裂爆破的目的是使沿设计边坡面上布置的预裂炮孔之间产生贯穿裂缝，

的断裂面，并在临近主爆炮孔爆破时能阻减其产生的爆破应力波与地震效应对边坡围岩的损伤。

以形成较平整

因

此，预裂爆破炮孔间距确实定，应考虑岩石的物理力学性质，炸药爆炸性能和装药结构与其参数等。 本工程主要参照瑞典兰格弗尔斯给出的公式确定。

a=(8 〜12)d ( d > 60mm)

cm；

式中：a ------ 为预裂爆破炮孔间距，

d――为预裂炮孔直径，

大值。

cm对软岩或结构破碎的岩石，取小值，对硬岩或完整性好的岩石取

根据以往工程经验并经试验检验，本工程实取预裂孔间距为 100〜120cm,即a=100〜120cmo

(3) 平均线装药量

预裂爆破只要求形成贯穿预裂缝，而不是大量崩落岩石， 的装药量。本工程采用二套经验公式计算，然后经试爆确定其值。

① 长江科学院经验公式

也不能损伤围岩，因此不宜采用过大

q线=0.034[ b压]

式中：q线 ---- 为预裂炮孔每米装药量，

kg/m ;

b压一一为岩石极限抗压强度，

a ---- 为预裂孔间距，a=1.0〜。

那么 q线=0.448 〜0.612kg/m。 ② 考虑岩性与孔网参数的经验公式

MPa据地质报告资料，取b压 =60MPa

qx kd .a

式中：q线为预裂孔线装药量，g/m;

k ---- 为岩石系数， 坚硬岩石为0.6 ,中等强度岩石为0.4〜0.5，软岩或较破粹岩为0.3〜0.4 ,

取 k=0.5。

如此q线=500g/m。

在以上计算的根底上，经考察现场试爆效果，并考虑布药方便，将预裂孔平均线装药量确定为： 一般地段q线=500g/m;强风化岩体q线=400g/m。

(4) 孔底线装药量qd线、孔口线装药量qc线

根据众多预裂爆破实践经验，要使预裂缝贯穿质量好，阻震效果佳，在预裂炮孔底部一定 内应加大装药量。本工程由于预裂炮孔深，底部夹制力大，所以将孔底 倍，即 qd线=1000g/m。

同样，为防止预裂爆破形成爆破漏斗，减小孔口处围岩破坏，孔口堵塞段以下 量减小一半，即qc线=250g/m。

X围

2m>围内的线装药量增大一

2米段的线装药

(5) 不偶合系数m

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工程实践明确，在预裂爆破炮孔直径

d =（60〜200）mm情况下，不偶合系数 m超过2〜4为宜。

m=d/de

式中，de为预裂孔装药直径，本工程预裂孔装药采用① 32mr卷状岩石乳化炸药，所以其不偶合 系数为

m=3.125。

（6）预裂孔与主爆区炮孔距离

预裂爆破预裂孔首先起爆，形成预裂面， 能充分破坏，会产生根底。

合理距离取决于主爆孔的破坏半径，约为

如果主爆孔离预裂孔太近，主爆孔产生的应力波可能

使预裂区破损、破裂，达不到预裂目的；如果主爆孔离预裂孔太远，主爆孔爆破后可能使主爆孔与 预裂孔间的岩石不

1.3〜1.5倍，根据应力波理论，对于石灰岩 （f为8以 1.3〜1.5m。

以延长相临预

上）,2#岩石炸药，可计算主爆孔破坏半径为：r= - 1m主爆孔与预裂孔距离如此为

本工程预裂孔起爆技术遵循以下原如此：

一是预裂孔间的起爆时差应尽可能小，

裂孔爆炸应力波动态应力场和爆炸气体准静应力场叠加的时间； 二预裂孔间的贯穿裂缝应在相邻主

爆孔爆炸前，根据工程经验，预裂孔的起爆时间必须比最近一排主爆孔的起爆时间超前 毫秒以上。

装药结构

为减小预裂孔间起爆时差，保证孔内所有药卷爆轰效果，

100〜150

边坡预裂孔采用双导爆索并列、沿预

裂孔轴向全长敷设、将①32m炸药卷按设计计算值分配串绑于导爆索的装药结构，如图 装药结构图。

4-4预裂孔

① 孔底2米长X围：qd线=1000g/m, Qd=2kg,需①32mr岩石乳化炸药10卷，那么炸药首尾相接， 组成连续柱状药柱，用胶布将其与并列双爆索段绑固；

② 孔中间X围：q线=500g/m，每1米孔需①32mmL化炸药，那么每卷炸药间隔 绑捆；

③ 孔口堵塞段下2m长X围：qc线=250g/m, Qc=，需用①32mmL化炸药2.5卷，将其分为5个半卷， 在此段导爆索上每隔30cm捆绑上半卷药。

为方便现场装药施工，并阻减爆炸冲击波对边坡围岩孔壁的作用，

在炸药卷串双导爆索一侧垫

20cm分别与导爆索

铺一条竹片，具体实施装药时，将竹片侧靠于边坡围岩侧，而使炸药卷朝向开挖侧。

起爆网路

本工程施工工序：远离边坡的一侧主体岩石先进展中深孔爆破开挖，

保存距边坡约厚为缓冲层，

布置3排主爆孔和一排沿边坡面的预裂孔，并同网起爆。预裂孔孔内双导爆索支线与地面一双股并 列主爆导爆索并联搭接，主爆索由

2发MS段导爆管雷管引爆。3排主爆孔均实行孔内延期起爆，分

如图4-5

别于孔内装入MS4 MS6 MS段非电雷管。4排孔的导爆管组成同一非电起爆网路一次起爆，

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预裂炮孔布置与起爆网路图。

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预裂孔

2排孔 1排孔

图5-5预裂炮孔布置与起爆网路示意图

（单位：

m）

按照上述起爆网路实施，

边坡预裂孔与邻近3排主爆孔起爆时间如表 5-2所示，预裂孔排起爆时

间比最近的第3排主爆孔超前145〜205毫秒。 表5-2预裂孔与邻近炮孔起爆时差表 炮孔名称 起爆雷管段别 起爆时间/ms 起爆时差/ms 1排主爆孔 2排主爆孔 3排主爆孔 边坡预裂孔 MS4 MS6 MS8 MS4 75 ± 10 150 ±20 250 ±20 75 ± 10 +（45 〜105） +（60 〜140） -（145 〜205） 图5-5是高速公路边坡预裂爆破布孔实际图，爆破效果达到预期目的。8 / 16

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横断面图

平面图

爆索

7-8

14-15

导爆索

单位：m

雷管

Ms1 Ms5 Ms3

图5-6边坡预裂爆破布孔示意图

5.3小台阶单孔延时弱松动控制爆破参数设计 5.3.1爆破方式的选择

根据该工程地质情况、爆破点周围环境和现有施工条件，

爆破方案可采用浅孔松动爆破技术。

另外考虑到施工进度和经济本钱，

(1) 浅孔松动爆破技术：采用多级台阶，每级台阶高度2-3m左右通过毫秒电雷管或

非电导爆管 延期起爆技术进展微差松动爆破

(见图5-7)。

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(2) 优化爆破参数，优化起爆网路参数，优化装药结构，减少深孔爆破首次大块率，减小二次 破碎量，确保岩

石粒径装车要求。通过调整装药结构、加长填塞，提高填塞质量等措施，减少爆破 震动，控制飞石飞散，确保爆破施工安全顺利。

图5-7浅孔台阶爆破示意图

5.3.2炮孔布置

炮孔排列方式采用单排孔和多排孔相结合的布孔方式，采用多排孔时， 用小台阶式斜孔爆破法，有时亦可在台阶底部辅以倾斜炮孔， 破参数如下：

炮孔成梅花形布置，采

对孤石如此视其情况灵活布孔。其爆

533爆破参数设计

(1) 炮孔直径(d)

钻孔可选用风动凿岩机等设备， 直径为32mm

孔径为36-42mm炸药选用2#岩石硝铵炸药或乳化炸药，

药卷

(2) 炮孔深度(L)

L=H

式中：L—炮孔深度，m

H――台阶高度，m；

注意：超深超过设计标高约。

(3) 最小抵抗线(W)

⑷炮孔间距(a)

(5) 列距(b)

；

(6) 单孔装药量(Q)

Q=Vq

式中：V ------ 为单位体积， m, V=abH

3

,q=0.40 〜/m3。

如a取、b取、H取、q取.m-3时，如此单孔装药量 Q=

(7) 装药和填塞

1) 装药：装药前先要验孔，孔内有水时，采用乳化炸药。每个孔装一个检查合格的电雷管。装

药结构见图5-8。

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图5-8装药结构示意图

，考虑爆破环境，填塞不小于

im用粘土填塞。填塞作业应保护好电雷管的引出线。

应在单位装药量和最大单段药

(8) 试爆

因岩石的不均匀性，针对不同风化程度和裂隙发育程度的情况， 验证方案爆破参数的科学化与合理化，从而确定最优爆破参数。

量方面作适当调整， 为更好地把握药量以取得理想效果， 必须进展试爆，即按设计的方案要求在现 场实施爆破，以

534装药结构与填塞方法

采用间隔装药法，施工中选用直径

装入炮孔，炮孔堵塞长度不少于。

2 32mm的乳化炸药，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再

5.3.5起爆网路设计

根据岩石的性质，裂隙发育程度的结构特点以与爆破规模，为了改善爆破破碎质量，降低炸药 消耗，减少爆破地震效应，拟采用微差爆破方式，

因每个台阶只有向上和朝向最小抵线方向两个自

由面，应当选用排间微差起爆方式，必要时亦可采用孔间微差起爆方式。

(1) 微差间隔时间确实定

微差爆破的合理时间间隔，应以达到形成新自由面的时间最合理， 为原如此，微差间隔时间由下式确定：

破碎质量最优，减震效果好

t (2旷 4O)W0 / f

式中：W0底盘抵抗线，f ――岩石巩固系数 f=6〜8。 根据大量工程爆破经验和理论研究成果， 时间通常取25〜50mso

本工程选用：孔间微差间隔时间为 排间微差间隔时间为 110ms(MS5)。

同时考虑到我国现有延期雷管的分段情况，

微差间隔

50ms(MS3)。

(2) 孔间微差起爆的网路设计

对重点保护目标，药包需单个起爆，即孔间微差起爆。实施孔间微差起爆时，采用孔内延时和 孔外延时相结合的方式，

为了保证先爆装药不破坏后爆孔网路，采用孔外低段别导爆管雷管，孔内

高段别导爆管雷管的设计，并满足如下设计。

t >

其网路连接形式如图 5-9所示。

t外

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ms3 -------- < — ms3 ms3 < ms3 — ms3 S= ■ ms9 i ms9' Ms9 \\ 1 ms9 \\ ms9 ms9 i

1 1 1 J 1 — 图5-9孔间微差爆破网路示意图

536 爆破施工工艺

(1) 钻孔深度的控制

为了实现钻、爆、运循环作业和连续施工，钻孔深度取。

(2) 钻孔精度的控制

① 钻孔孔位精度：钻孔作业应尽可能地按爆破设计的炮孔间距和排距钻孔，

在实际钻孔时，由

于受地形、地质等因素的影响，不能完全准确地按设计的位置钻孔，但是，为了保证爆破效果，钻 孔孔位误差为土 20cm对于一些不能按设计钻孔的炮位，

应适当地前后左右移动， 不能轻易地取消

炮孔。必须严格地控制孔位精度，否如此，不仅爆破效果不好，还将有根坎，对下一层钻爆作业十 分不利。

② 钻孔角度的精度：为了控制爆破飞石，改善爆破效果，有时设计斜孔，一般倾斜角度为

75〜

85度，在钻孔作业时，对于倾斜的炮孔应按设计的角度钻孔，特别是同一排炮孔，倾斜角度的误差

不能大于土 1.5度。

③ 钻孔深度的精度：无论是一次性爆破，还是分层爆破，钻孔孔深

(包括超钻)是十分重要的，

深度不够，爆破效果就不好，炸不到设计的深度，使下一层钻爆作业十分困难，因此必须严格控制

钻孔深度，一般误差不应大于土 10cm对于个别的堵孔、卡孔现象，应作好处理工作，用炮棍捣通 或用高压风管吹通，否如此，应重新补孔。

④ )钻孔数量：在进展明挖浅孔爆破，一般不允许大规模大吨位的爆破，但是，为了减少放炮 时对周围的干扰，应尽可能地减少爆破次数，一般一次爆破的炮孔数为

20〜30个。

(3) 钻孔技术

① 钻孔平台的修建

对于分层台阶式爆破平台，应根据设计的爆破梯段，从上到下逐层修建，上层爆破后为下层平 台的修建创造了条件，上一层的下平台是下一层的上平台，因此，每一层的爆破，都应对钻孔进展 严格的控制，为下一层的钻爆作业创造良好的条件。

② 钻孔技术

钻孔质量标准：孔位、孔深、角度符合爆破设计的要求，误差在允许的 壁光滑、孔身直顺。

钻孔要领：作业手应掌握钻机的操作要领，熟悉和了解设备的性能、构造原理与使用须知事项， 有熟练的操作技术，并掌握不同性质岩石的钻凿规律。

钻孔技术：孔口开好后，进入正常钻孔时，也应掌握一定的技术。对于硬岩：应选用高质量高 硬度的钻头，送全风加全压，但转速不能过高，防止损坏岩石；对于软岩：应选全风加半压，慢打 钻，排净碴，每进1.0〜1.5m提钻孔吹一次，防止孔底积碴过多而卡孔；对于风化破碎层：应风量 小压力轻，勤吹风勤护孔。

X围内；孔口完整、孔

(4) 装药与堵塞

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① 装药

A每个孔口应由专人负责，记录装入各孔的炸药品种和数量，并与设计数量核对无误后，再 填卡、签字或盖

章，交爆破负责人。

B装药前应与当地气象、与时掌握气象资料尽量选择晴天进展装药填塞。 C装药工作，应在爆破技术人员指导下进展。

② )堵塞

A堵塞开始前，应根据设计要求备足填塞材料，堆放在孔口附近。 B装药完毕后，孔口采用沙土细料充填，顶部不留空隙。 C堵塞时，应有专人负责检查督促堵塞质量，堵塞完毕，应进展检查。

6、材料与设备

序号 材料名称 乳化炸花 雷管 机具设备 规格与要求 用途 炸药 引爆 1 2

序号 名称 潜孔钻 风镐 风动凿岩机 规格型号 单位 台 台 台 个 数量 备注 1 2 3

90 03-11 YT-28 4 4 4 4 高压风管 10 7、质量控制

《公路工程质量检验评定标准》第一册〔土建工程〕 《公路路基施工技术规 X〉JTG F10 — 2006 既不造成对路根本身的巨大扰动， 威胁。

JTG F80/1 — 2004

同时能够保证没有飞石等四飞， 造成对附近民房与道路的的

&安全措施

复杂环境下大规模深孔控制爆破需要控制爆破振动对附近建筑物的危害，

控制爆破飞石对环境

的破坏，故施工时应尽可能多地采用综合技术，降低爆破振动速度，防止爆破飞石的事故发生，并 利用测振仪进展安全振动监测，必要时利用摄像技术监测爆破飞石。

8.1.1岩深地区深孔爆破产生飞石因素与减少飞石的技术措施

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（1）产生飞石的因

图8-1地下溶洞（溶沟）照片

图8-2溶洞对深孔爆破的影响

其一是堵塞不严，产生

深孔爆破飞石主要产生于孔口和前排。造成孔口飞石的因素有两方面：

冲炮并带出孔口松动石块；其二是装药过多，堵塞长度不够，从孔口石块飞出。造成前排飞石的因 素主要是前排临空面不平，最小抵抗线差异太大。除此之外，在岩溶地区进展爆破作业时，地下溶 洞（图8-1）对爆破效果的影响不容无视。溶洞能改变最小抵抗线的大小和方向，从而影响装药的抛 掷方向。溶洞还可以诱发冲炮，严重时会造成爆破安全事故。对于深孔爆破，地下溶洞会使炮孔容 药量突然增大，产生异常抛掷和飞石，如图 6-2所示。

（2）控制飞石与防护技术措施

1） 侧向爆破飞石的控制。侧向爆破飞石控制主要取决于边孔装药的控制。在进展边孔装药前， 首先要核实边

孔各部位的抵抗线值。假如抵抗线误差过大，势必造成侧向飞石或孔口冲炮。其次， 应注意自由面上的软弱夹层和空隙，

软弱带有自然生成的，也有前次爆破后冲产生的，

发现软弱带

存在须在相应位置采用间隔装药，软弱带不装药而用填料填塞。

2） 上向飞石的控制。上向飞石主要由填塞质量控制，与单耗和填塞长度有关。填塞长度一定，

单耗太大，会形成孔口漏斗，飞石数量多而远，危害也严重；单耗太小，炸药威力不足以破坏岩石， 就可能向上冲起，危害相对较小，爆破效果肯定不好。所以要控制上向飞石，应控制适宜的单耗 围和其适宜的填塞长度。

X

3）

石。 可用改性铵油炸药的包装袋装填砂袋加压孔口，

加压砂袋减少孔口飞它几乎不增加多少

本钱，既能了孔口松动石块的飞出， 又是降低大块率的有效方法， 因此孔口加压砂袋具有一举 两得之成效。

4）

下的爆破安全，

被动防护体系相结合的措施实现爆破飞石控制。

外表覆盖爆破安全网。 为了确保复杂环境更需要采用主动的爆破技术控制和

根据试验发现最好的被动防护措施是采用废旧轮胎

链成柔性覆盖体，再覆盖胶皮带，组成强力防护体，根本可以阻挡松动爆破的飞散物溢出。

5）

所示，挂双层密目网等以拦截飞石，

爆源与被保护对象之间设置防护排架， 对被保

如图6-3

护对象采取严密的覆盖，以防飞石对住户与公路车辆的破坏。

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图8-3防护围挡正面图(单位：m)

8.1.2爆破振动监测与减振措施 (1) 爆破振动监测

应用公式V=K(Q1/3/R)- a与一元回归法对所测得的数据进展回归，得到与介质、地形有关的 系数K、a ,从而可得到质点振速 V的衰减规律，然后根据上式中允许最大振动速度、 反算出允许的一次起爆药量

爆心距R,

Q将得到的振速与安全判据(有关规程所规定的允许振动速度值)相比

拟，可以判断建筑物、构筑物是否安全。

(2) 爆破振动监测指导爆破设计与施工

尽管在爆破初期获得了爆破场地振动衰减规律，

可以初步指导爆破设计与施工，

但当爆破点距 难以确保保

离保护建筑物很近(<50m)时，仅靠回归分析的场地振动衰减规律计算爆破振动安全值，

护物的安全。需要跟踪监测每一炮的爆破振动，并根据所测得的爆破振动波形，与时调整下一炮的 起爆网路。

一旦所测得的振动速度值大于预警值时， 重视以下减振方法：

① 采用微差爆破技术。微差爆破以毫秒级的时间间隔分批起爆装药，大量的试验研究明确， 总装药量和其他爆破条件一样的情况下，微差爆破的振速比齐发爆破可降低 量(装药孔数)，如此振动速度最大值根本上都出现在爆破初始段， 这是由于低段位雷管精度较高，而高段别雷管同段雷管的齐发率低。 跳段使用和适当增加高段炮孔的同段装药量的原如此；

③ 采用孔底不耦合装药阻隔爆破振动。 效果显著。为简化施工，在无水炮孔底部放一段长

当爆源处于高位时，采用孔底不耦合装药阻隔爆破振动

在

如此应采取进一步减振措施。

在大规模爆破施工中应

40%〜60%;

高段位爆破的波形大都呈平缓状。

因此在排段时可采用低段雷管

② 合理调整不同段别的齐发炮孔数。 根据爆破振动监测波形的分析， 如果每段都设计一样装药

PVC管，之后放入一卷乳化炸药，上部再倒入

10%~20%

粒状铵油炸药至填塞高度。实践证明，这种孔底不耦合装药结构可使高位爆破的振动降低

④ 采用预裂爆破阻隔爆破振动。

当爆破点距离保护建筑物很近 (<50m)时，爆区周边预先进展逐

不仅大幅度阻隔爆破振动向外传播，降低

孔起爆的预裂爆破，主爆破孔同时采用孔底不耦合装药，

爆破振动幅值，确保保护物的安全；而且使后排开挖坡面平整，有利于台阶下工作面的施工安全， 为下一炮创造了更好的临空面。

8.1.3岩溶地区深孔爆破大块产生的主要原因与减少大块率的技术途径

(1)大块产生的主要原因

深孔爆破按正常的孔网参数设计，假如所有炮孔正常起爆，爆堆内部大块极少，几乎不会在爆

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破岩体中心产生大块。岩溶地区深孔爆破产生大块原因， 除了台阶立面凹凸不平， 第一排最小抵抗

线厚薄不均；第一排通常上薄下厚，假如炮孔底部有积水，只能装乳化炸药卷，从而使底部线装药 密度降低，所以第一排下部容易产生大块

1） 排距和孔距参数参差不齐

图8-4是岩溶地区最明显的溶沟地形。

当地外

表有石芽、探头石后，一般会使用炮机先打掉这些 外表的石芽、探头石，使钻孔机械便于行走，但也 掩盖了溶沟的存在，钻孔时碰到这些溶沟或溶缝就 会变化孔位，这时会改变炮孔排距和孔距的参数， 当增加排距和孔距时会产生大块。

2） 能量的泄漏

能量的泄漏是溶洞对爆破的主要影响之一，

如

果在爆破作用X围内有较大的溶洞，就会发生能量 的泄漏，由于爆生气体向附近的溶洞内泄漏，

使其

炮孔压力迅速降低，从而导致其它方向的裂隙停止 开展，如果药包埋设在溶洞附近， 有时会改变抵抗 线的大小和方向，影响抛掷方向，导致爆破不均， 产生大块。

此外，在地质结构较破碎岩体中爆破，往往最后排抛出后，后缘台阶顶部受爆破振动和反射拉 伸作用容易拉裂或垮落个别大块岩石。

（2）降低大块率的技术途径

我们提出了采取“绕、补、弃'’的原如此 和尽量采用水平中深孔爆破技术。

1）采取“绕、补、弃\"的原如此。 对于岩溶发育区的

穿孔工作，如遇到溶

采用水平深孔微差爆破的爆破参数设计如图

炮孔

8-5所示，机械钻孔作业方法如图 8-6所示。台阶

沟、溶缝或小溶洞（已填满泥土）又进展垂直深

'一 A

a炮孔立面布置

b A-A剖面图

孔爆破时，应采取“绕、补、弃'’的原如此, 即： ，不能补孔如减弃绕情况如此采用补孔 绕避 方法 2）采用水平深孔微差爆破技术。 高度以5~6m左右、孔深以6m为宜。

从爆破实践来看，松动爆破后，爆堆沿原地附 近堆积，松散度能满足装运要求。通过不断改善优

化水平深孔爆破参数、 起爆网路，大块率低于10%不需要二次爆破破碎， 仅用炮机适当破碎即可。

图8-5水平钻孔装立面和剖面图

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9、环保措施

在进展打孔过程中要注意控制粉尘与噪音等， 防止造成对周围环境的破坏。

防止造成对于施工人员与附近村民的干扰，

同时

9.0.2施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放； 9.0.3施工用各材料应分类码放，堆放有序； 9.0.4施工现场严禁吸烟。

10、效益分析

根据爆破统计资料和施工期间的材料单价进展计算， 价与各自比例见表 6-2。

对表6-2分析如下：

民房等建筑设施旁爆破单方本钱、

综合单

(1) 复杂环境深孔控制爆破工程本钱构成中，深孔钻孔费用所占比例最大，高达

合炸药费用所占比例次之，达

的87.55%左右，其他作业项目的费用支出占总本钱的

29. 40%，混

41.21%,再次防护措施费达16.94%,三者合计费用消耗占到了本钱

12.45%以下。

15%~20%爆破本钱明显增加。

元/m3

其他费用 综合 企业 管措施 费 理 费 (2) 降低深孔控制爆破本钱的关键在于控制钻孔、炸药单耗以与选用经济、可行的防护方案。 (3) 与同类同时期的普通爆破相比拟，施工本钱增加幅度达

表6-2爆破单方本钱组成、综合单价与各自比例 费用 名称 工程本钱 深孔 钻孔 炸药 起爆 器材 装药 爆破 其他 材料 规费 单方 本钱 利润 税金 单价 M1/元 3.21 3.78 n 1/%

100 注：表中M1单方费用，n 1表示单方费用比。

11、应用实例

龙永十三标项目全线 10.1公里路基，大局部都为全挖方与半填半挖路基，控制爆破技术现在 正应用于龙永项

目，具体实施效果有待于进一步观察。

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