第ｌＯ卷第２期 ２ ０ １ １年６月 广东交通职业技术学院学报 ＪｏＵ１：１ＮＡＬ ＯＦ ＧＵＡＮＧ ＤＯＮＧ ＣＯＭＭＵＮｌＣＡＴｌｏＮＳ Ｐ０ＬＹＴＥＣＨＮＩＣ Ｖｂ１．１０ Ｎｏ．２ Ｊｕｎｅ ２Ｏｌ１ 文章编号：１６７１－８４９６一（２０１１）０２—００１４－０４ 复杂环境下石方控制爆破施工技术 郝 锐 （中铁十二局集团第一工程有限公司，山西临汾０４１０００） 摘要：文中结合通灌铁路路堑石方控制爆破施工，根据当地环境条件和地质条件，采用深孑Ｌ台阶控制爆破 施工技术，并根据试验和爆破效果分析，总结了符合现场条件的爆破参数、操作要点及安全防护措施。在通 灌铁路复杂环境下石方路堑施工中，高效快速地完成了爆破施工作业，且路堑边坡平整稳定，取得了良好的 安全爆破效果，经济、环境效益显著。 关键词：石方路堑；控制爆破；施工技术；爆破参数；操作要点；安全措施 中图分类号：ＴＤ２３５，４ 文献标识码：Ａ Ｒａｉｌ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｂｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｌａｓｔ ｉｎ Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＨＡｏ Ｒｕｉ （Ｎｏ．１ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １ ２ｎｄ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ，０４ １ ０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｆｏｒｍ ｄｅｅｐ ｈｏｌｅｓ ｂｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔ ｆｏｒ ｒａｉｌｒｏａｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｔｏｎｇ— ｈｕａ—Ｇｕａｎｓｈｕｉ Ｒａｉｌｗａｙ，ｔａｋｉｎｇ ａｃｃｏｕｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ａｎｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｐｉｌｏｔ ｂｌａｓｔ ｅｘ— ｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｄｏｎｅ．Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｈａｖｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ａｎｄ ｅｆｉ—ｆ ｃｉｅｎｔ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｔｏｎｇｈｕａ—Ｇｕａｎｓｈｕｉ Ｒａｉｌｗａｙ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｈａｖｅ ｐｒｏｖｅｄ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｂｏｔｈ ｉｎ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｕｔｔｉｎｇ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｋｅｙｐｏｉｎｔｓ； ｓａｆｅｔｙ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ 深孔台阶控制爆破技术以其适应性强、施工 效率高、施工成本低而成为石方路堑开挖的主要 方法。随着中国铁路、公路建设规模的不断扩 大，越来越多的爆破开挖区域附近存在民房或其 它重要设施，为了减小爆破对周围建筑物的影 响，可增大每次爆破规模，同时严格控制爆破震 通灌铁路ＤＴ２标段ＤＫ７７＋７５０ ＤＫ７８＋４００段 路基处于山区，线路傍山而行，且紧邻２０１国道与 民房，本段路堑共需开挖石方２０．６万断面方，设 计路堑边坡坡度为１：０．７５，最大开挖高度ｌ７ ｍ， 该路段石方爆破施工是本标段工程的重难点。 １．１地质、水文条件 动、飞石、滚石等有害效应，这对深孔台阶控制 爆破技术提出了更高要求。 本文基于通灌铁路复杂环境下的石方路堑开 挖爆破工程，通过施工对爆破参数的优化、微差 延时爆破网路设计以及施工中的一些操作要点进 行了阐述。 根据地质勘查资料以及现场踏勘，开挖区域 表层风化土较厚，属第四系残积土（Ｑｅ１），细角 砾土，由母岩风化残积形成；基岩为强风化页 岩，节理裂隙较发育。爆破区域属大陆性气候天 气，在雨季有大暴雨。地下水位低，从钻孔资料 分析，炮孑Ｌ内存水很少。 １．２施工环境 １工程概况 ＤＫ７７＋７５０～ＤＫ７８＋４００段路基紧邻２０１国道 和民房。爆区距２０１国道水平距离最小处仅１８ 收稿日期：２０１１—０４．１８ 作者简介：郝锐（１９７７一），男，工程师，硕士 研究方向：路桥工程 第２期 郝锐：复杂环境下石方控制爆破施工技术 ｌ５ ｍ，垂直高差ｌ０ ｍ，坡脚即是国道路面，２０１国 其余两种爆破方法作为辅助。 道对面有５处民房，即爆区距民房水平最小距离 仅为３０ ｍ。因此施工中对爆破振动、爆破飞石、 ３深孑Ｌ台阶控制爆破工艺设计 滚石等有害效应的控制提出了极高要求。 ３．１爆破参数确定 ２施工方案 本工程施工中主要采用深孑Ｌ台阶控制爆破，№一５ ６ ７ ８ ９ ｍ¨ 取台阶高度Ｈ＝５—１０ ｍ。炮孑Ｌ垂直布放，平面布 综合现场爆破环境、地质条件、安全和质量 置成梅花形，钻孑Ｌ直径ｑ￣＝８９ Ⅱ一２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ 一３ ４ ｍｍ，其爆破参数按 ４ ５ ５ ５ ５ ５ 目标，采用“深孔台阶控制爆破”的施工方法， 以下各式计算： 微差延时爆破网路设计，通过控制最大单响药 最小抵抗线： （３０～３５）４， 量，来控制爆破震动对附近建筑物的影响；采用 钻孑Ｌ超深： ＝ｆ０．２５—０．３５）Ｗ 潜孑Ｌ钻机钻孔；边坡整修和大块岩石二次破碎采 炮孑Ｌ深度：Ｌ＝Ｈ＋ｈ 用液压破碎锤处理。根据现场施工环境，具体采 堵塞长度：Ｚ’＝（０．８～１．５） 用以下爆破开挖方法。 装药长度：ｌ＝Ｌ．Ｚ’ ｆ】）开挖深度大于５ ｍ的区域采用深孔台阶控 孑Ｌ间距： ＝ｆ１．０～１．５） 制爆破，钻孔直径选择ｑｂ＝８９ ｍｍ。 排间距：６＝ｆ０．８—１．０）Ｗ （２）开挖深度在２—５ｍ之问区域采用低梯段 单孔药量：Ｑ＝ｑ・ｎ・ｂ・Ｈ 钻孔控制爆破，钻孔直径选择ｑｂ＝８９ ｍｍ。 实际施工过程中根据待爆岩体的性质、爆破 （３）开挖深度小于２ ｍ的区域采用小直径钻孔 区域周边环境、爆破效果等因素动态调整爆破参 台阶控制爆破，钻孑Ｌ直径选择ｑｂ＝４２ ｍｍ。 数，表１为施工过程中不断优化最终确定的爆破 本工程施工中主要以上述第一种方案为主， 参数。 表１ ｑ０＝８９ｍｍ深孔台阶控制爆破参数 ｈ／ｍ ａ／ｍ ｂ／ｍ Ｌ／ｍ ｌ／ｍ ｚ’／ｍ Ｑ／ｋｇ ０ ８ ２．５ ２－３ ５．８ ３．０～３．５ ２．３～２．８ ｌ２～１４ ０．８ ２．８ ２．４ ６ ８ ４．０～４．５ ２．３～２．８ ｌ６—１８ ０．８ ２．８ ２ ４ ７．８ ５．０～５．５ ２．３～２．８ ２Ｏ～２２ Ｏ．８ ２－８ ２．５ ８．８ ５．８～６＿３ ２．５～３．Ｏ ２３～２５ ０．８ ２．８ ２ ５ ９．８ ６．８～７．３ ２．５～３．０ ２７—２９ ０．９ ３．０ ２ ５ １０．９ ７．９～８．４ ２．５～３．０ ３２～３４ ０．９ ３．０ ２．５ １１．９ ８．９～９．４ ２．５—３．０ ３６—３８ ０．９ ３．０ ２．５ １２．９ ９．９一ｌ１．４ ２．５—３．０ ４０～４２ 注：单位长度装药量４ ｋｇ／ｍ（￣炸药） 表中给出不同台阶高度Ｈ的爆破参数，主要 第一次进行缓坡区的爆破，最小抵抗线平行 是考虑到上、下台阶过渡段以及新台阶形成时地 坡面走向。下侧预留隔墙，防止滚石下落。具体 形变化较大，台阶高度发生变化。 炮孔布置图见图１。 为了控制爆破飞石的产生，表中数据在爆破 第二次进行预留隔墙的拆除爆破，为防止滚 区域距保护物５０ ｍ范围内ｑ取小值、ｚ’取大值； 滚石挡墙 爆破区域距保护物５０～１００ ｒｌｆ之间Ｑ、ｚ’取中 值；爆破区域距保护物１００ ｍ以外Ｑ取大值、ｚ’ 取小值。 ３．２炮子Ｌ布置 依据爆破参数确定炮孑Ｌ孔网参数：孔距ｏ、 排距ｂ，并根据现场实际情况适当调整。炮孔在 钻取前须对孔口周围清理干净，如孔口附近较为 破碎，作业过程中对孔口进行泥浆护壁。 图１路基横断面（单位：Ｉｌ１） １６ 广东交通职业技术学院学报 第ｌ０卷 石下落，预留隔墙分两次爆破。具体炮孔布置图 见图２。 焉墙第一次ＩＩ硅 当孑Ｌ内有水时，孑Ｌ内存水高度范围内全部用管状 乳化炸药充填，高出水面１ ｍ以上仍用散状铵油 炸药。 ３．４起爆模式 ＼ 采用微差延时爆破网路设计，微差间隔时间 ｔ综合考虑爆破方法、振动控制和破碎质量等因 素加以确定，本工程深孑Ｌ台阶控制爆破选用 、 、、、 、 、｜＿＇～ ２５～１Ｏ０ ｍｓ（自先向后逐渐加大）。 ／／ １８．２ ３．５起爆网路 深孔台阶控制爆破采用孔内非电微差雷管， 孔外接力雷管连接方式起爆网路。目前非电雷管 的型号为１～１５段，微差时间为９９０ ｍｓ，本工程 图２预留隔离墙第二次爆破时的炮孔布置（单位：ｍ） ３．３装药结构 起爆网路采用接力式非电微差起爆网路，实现逐 孔微差起爆，以降低爆破单响药量，控制爆破振 动。起爆网路设计见图３。 深孔台阶控制爆破使用乳化炸药作起爆药， 主爆炸药为散状铵油炸药，堵塞材料使用粘土。 起爆药包位于与下层台阶顶面水平相同的位置。 Ｉ段 ２段５段 ５段 一２段．２段一２段一２ａ ．２段５段 一２ａ 一２段５段 一２ａ一２段一２段一２段 ２段５段 ２段５段 一２段一２段 暇 ２段 ．２段煅 ’２段２段一２段．２ａ．２段一２段一２５ｔ ２段２段 一２ａ２段一２段一２段 ．２段５段 一２段 一２ａ 一２ａ一２段一２段一２ａ一 ２段一２段 ：段 嘏 ２ａ 一２段２段一２段２段一２段．２段一２段５段 一 ２段一２ａ一２段 煅 ＇２段 煅 ＿２段 ２段 ２段 ２ａ ｊ段 ２段ｊ段 ２段 、一２段 ２段一２段一２段 ｊ段 ２段 ｊ段 ２ａ ２段 ２段 ２段 ５段 ２５ｔ ２段 ２段 ２段 ２段 ２段一２段 ２５ｔ ２ａ ２段 ２段 暖 ２段煅 ＿２段煅 ２段５段 ２段 ．２段一２ａ一２段一２段 ｊ段 ２段一２段一２段 ２段 ２段 ｊ段 ２段一２段 ２段 一２５ｔ一２ａ一２段 ２ａ §段 ２段 ５段 ２段５段 ２段 、２段一２段一２段一２段ｊ段 一 ２段一２段 ２ａ 一２段 ２段一２段一２ａ 一２段一２段一２段 ２段 ５段 ２段一２段５段 ２段 ５段 一２段 一２段 ２段 ２段 ２段 ２段一２段 ２段 ２段 ２５ｔ ２段 ５段 ２￥ｔ一２段一２段 ２段 ２段 ２ａ ２ａ ２段一２５ｔ一 ２段 ２段 ２段 图３起爆网路设计图 ４施工操作要点 爆破施工流程： 水、积水深度如何。验孑Ｌ不合格时应及时处理， 进行补孔、补钻或透孑Ｌ；复核前排各钻孔的最小 抵抗线，适当调整装药参数，使其符合设计要求。 ４．２装药 清理工作面一测量一布孔一钻孔一验孔一装 药一连接起爆网路一防护一爆破一大块岩石二次 破碎一挖、装、运一验收。 ４．１验孔 （１１严格按设计要求控制每孑Ｌ的装药量，并 在装药过程中检查装药高度。 （２）装药过程中发现堵塞等现象时，应停止 装药并及时疏通。如已装入雷管或起爆药包，处 理过程要注意雷管或起爆药包。用木制长杆处 检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求； 孑Ｌ内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积 第２期 郝锐：复杂环境下石方控制爆破施工技术 理，严禁使用钻具、钢筋等处理。 （３）装药过程中发现装药量与装药高度不符 （３）为防止滚石，在重要位置要加堆挡墙， 并设排架防护，排架表面覆盖铁丝网。 时，应及时检查校核，找出问题，并采取相应 措施。 （４）炮孔内有水时，乳化炸药要装至高出水 面１ １ＴＩ后再装铵油炸药。 ４．３堵塞 （１）采用粘土堵塞，堵塞材料中不得夹有碎 石块。 （２）根据炮棍上的刻度记号，控制堵塞长 度，使其满足设计要求。 （３）不能捣固直接接触药包的堵塞材料或用 堵塞材料冲击起爆药包。 （４）堵塞时要注意雷管脚线、导爆管等，防 止被砸断、破损、拉紧。 （５）严禁无堵塞爆破，要求每个炮孔口加压 一个砂包。 ４．４起爆网路连接 爆破网路连接必须认真、细致，严格按照设 计爆破网路进行连接，敷设爆破网路过程中禁止 将导爆管拉紧、对折、打节、破损等，不得硬拉 起爆药包。杜绝工作不认真而引起的毫秒雷管跳 段起爆影响爆破效果，导致先爆岩块落地砸断网 路引起瞎炮，或是由于爆破地震波引起的岩石位 移造成网路破坏。 ５爆破安全控制措施 （１）在重要位置要加强表面覆盖防护。表面 覆盖体采用旧轮胎制作，既有弹性、重量，又能 透气。 （２）为防止滚石，在爆破高差较大地段时预 留隔墙，隔墙高度９ ｍ左右。 （４）爆破器材运人现场后，由专人负责看 管，施工现场禁止烟火。 （５）露天爆破如遇浓雾、大雨、大风、雷电 或黑夜时，均不得起爆。 （６）在爆破危险区的边界设立警戒哨和警告 标志。 （７）将爆破信号的意义，警告标志和爆破时 间通知当地单位和居民，起爆前，督促人、畜撤 离危险区。 （８）起爆前１５ ｍｉｎ由指挥人员发布起爆准备 命令，爆破站作最后一次验收检查和安全检查。 （９）起爆后１５ ｍｉｎ，由指定爆破作业人员进 入爆破区内进行安全检查，确认无拒爆现象和其 他问题后，方能解除警戒。 （１０）进入施工现场必须戴安全帽。 ６结束语 通过采用深孔台阶控制爆破技术、施工中不 断优化爆破参数、微差延时爆破网路设计，很好 地控制了爆破震动，爆破飞石、滚石等有害效应 得到了有效控制，取得了良好的爆破效果。 参考文献： ［１】王立国．复杂环境下石方控制爆破［Ｊ］．工程爆破， ２００５，ｌ１（３）：５５—５６． 【２］王洪森，颜事龙，刘辉，等．复杂环境下露天深孔 爆破的若干技术［Ｊ】．工程爆破，２００５，１ｌ（２）：２１。２４． 【３］赵维清，刘殿中．城区台阶爆破工程的飞石控制［Ｊ］． 工程爆破，２００４，１０（２）：６３．６５． ［４】刘春林，张耿成，欧礼康．复杂环境下的深基坑钻爆 实践【Ｊ］．工程爆破，２００６，１ ２（４）：６４—６６．
