公路路基石方边坡开挖爆破技术与方法

公路路基石方边坡开挖爆破技术与方法

李鑫

身份证号码： 2201041973****2633

摘要：近年来，随着我国公路工程的快速发展，爆破技术发挥了至关重要的作用，其应用范围也越来越广泛。系统分析和总结爆破技术和方法，研究安全保障措施，创新更安全、更合理、更经济的爆破方法，可以大大提高施工效率，促进我国公路工程的可持续发展。基于此，研究路基岩质边坡开挖爆破技术和方法就显得尤为必要。

关键词：路基石方；边坡开挖；爆破技术；施工方法；

根据公路工程项目概况，阐述了路基石质边坡开挖爆破的技术方案，分析了爆破施工方法，制定了爆破振动和爆破飞石的安全控制措施。工程实践表明，采用合适的爆破技术和方法可以提高作业效率，缩短工期，控制成本，具有良好的推广应用价值。

一、施工的方案

该公路工程位于丘陵地区，靠近乡镇，交通量相对较小，路基石方开挖爆破区域无电缆和地下管线。根据公路工程场地的地质条件、气候环境等因素，参考实践经验，选择预裂爆破技术，保证路基边坡的稳定性，提高边坡的平整度。本公路项目路基边坡开挖量已达到10万m 3以上，对边坡墙开挖有严格要求。因此，选择预裂爆破施工技术，确保围岩安全稳定，合理提高施工效率。

二、路基石方边坡开挖的爆破技术

1.计算炸药量。

以最大安全单次装药为基础，采用的计算公式为:

式中，r为爆破点与保护点之间的距离，m；v为质点振动速度，一般为1.5m/s；k为爆破点与保护对象在地形地质上的相关系数，本公路工程选用的系数为180；a为爆破衰减系数，本公路工程选用的系数为1.7。爆破点与保护目标的距离为10 米，计算的最大装药量为0.2 kg。

2. 技术要领。

为保证路基石质边坡开挖施工安全，充分发挥爆破技术的特点，应根据工程实际情况选择合适的爆破技术。具体施工技术要点如下:（1）爆破施工前，要优化调整爆破工艺参数，科学选择爆破网络和方法，制定有效的安全防护措施，减少和控制爆破震动和飞石带来的危险；(2)通过分析工程现场的交通量等相关影响因素，确定具体的爆破时间，利用孔外延时控制单药装药和爆破震动带来的不利影响；(3)爆破施工任务完成后，需保证成型边坡内侧岩石的松散程度和粒径满足开挖运输的基本要求；(4)必须将爆破造成的危害控制在规定的允许范围内，充分保证工程现场人员和设备的安全。 1)光面爆破参数。光面爆破施工基本选用不耦合装药法，其中不耦合系数为1.68，孔径为42 mm，药卷直径应小于孔径，最佳药卷直径为32 mm，本公路工程边坡岩石选用光面爆破法。具体参数设计为孔深3.2 m，炮孔间距60 cm。计算单孔电荷的公式如下:

公式中，η为空穴电荷系数，选取系数为0.7；l为孔深，选取值为3.2m；r为单位长度装药量，选取值为0.4kg/m，经计算，光面爆破药量为0.89kg，取0.9 kg，装药装填长度大于0.5m m。 2)预裂爆破参数。预裂爆破的装药方法和不耦合装药系数与光面爆破一致，但孔径大于光面爆破(42 mm)。选用的炸药类型为2号岩石乳化炸药，单位药量应比光面爆破多10% ~ 20%。其中大眼用风钻钻，孔用人工清理。开始装药前，要严格检查炮眼是否符合标准要求，然后将炸药放入炮眼内，同时用土封住炮眼，按设计要求连接导线，选用胶带将雷管捆绑。 3）爆破方法。①开始钻孔前，仔细检查炮孔的具体布置位置，科学调整钻杆与地面的角度，严格控制开孔偏差。②正式装药前，必须彻底检查孔深，根据计算结果确定最佳装药量。③装药后，仔细检查炸药的装填长度，根据检查结果及时优化装药位置和装药。需要科学选择封孔材料，严格控制封孔强度，防止损坏雷管脚线。④本公路工程中，光面爆破和预裂爆破均选用雷管起爆方式，爆破后必须及时处理现场渣土进行复爆。此外，应对边坡的危险面和绿松石进行处理，并采取相应的安全防护措施。⑤边坡线附近爆破，应选择光面爆破方法，根据边坡眉线情况确定最佳爆破位置，以达到边坡开挖的预期效果。 ⑥光面爆破，应根据岩土层具体情况科学调整孔距，一般孔距应达到50 cm。

三、分析爆破施工方案

1.山体爆破施工。

山体爆破施工应考虑以下问题:(1)方法的选择。沿线分布有村庄，山体爆破时出现震动现象，不利于周边房屋的稳定。因此，合理应用爆破方法是创造安全施工环境、保证施工质量的关键。山体开挖时，开挖深度应控制在20m以内，周边房屋等建筑物应保持稳定。为满足这一要求，应采用中深孔爆破方法。(2)方案根据开挖深度要求制定，结合施工范围内的爆破作业条件，可分为几种爆破方式:1)浅孔爆破，可为后续中深孔爆破创造坚实基础；2)预裂爆破，在主体和沟槽两侧爆破时，要全面保护围岩，提高围岩稳定性；3)光面爆破，施工过程中，关键控制内容在于边坡的平整度，根据开挖深度选择合适的方案。当该值小于4m时，宜采用浅孔毫秒松动爆破；超过4m，转为中深孔微差爆破，边坡部分光面爆破；4)主体两侧施工时，采用预裂爆破的方法减少扰动。(3)根据开挖深度的合理规划，当数值在10m以内时，只能形成一个作业平台；如果开挖深度达到15m以上，考虑到安全和质量的双重要求，应分为两个作业平台。(4)爆破施工过程中，首先修建一条通往山顶的施工道路，通过推土机和人工钻爆配合的方式，高效施工最顶端的工作面。顶面工作面成型且无质量问题后，打开下一个工作面，这样有序推进。充分利用现有空间，合理协调施工机械，提高施工效率。红线底板成型后，用风镐处理。(5)边坡是山体爆破施工的重点内容，该部分开挖采用潜孔钻预裂爆破法。随着钻孔作业的不断推进，当到达边坡设计线时，加强检查，明确潜孔钻孔深度和角度的实际情况，根据设计要求灵活调整，在接近边坡时钻一排预裂孔(与边坡保持平行位置)，起爆后形成预裂，以减少对边坡的不利影响。如遇软弱边坡，可采用光面爆破方法，施工人员操作手风钻对边坡进行适当修整，达到尺寸要求。

2.边沟开挖爆破施工。

开挖部分采取爆破措施，更合适的方法是潜孔爆破。边沟开挖后，用风镐进一步处理底部，使其平整，以保证底板质量能达到要求。

四、爆破安全保障的策略

1.爆破振动防护措施。

爆破施工应选择毫米级微差爆破、光面爆破和预裂爆破，科学控制装药量和最大单装药量，并制定微差间隔起爆方案，使爆破施工后的岩石松动，从而为后面的作业面创造有利条件。综合分析保护和爆源位置，确定最佳起爆顺序和方向。正式爆破施工前，应实地调查项目现场岩土层结构特征，经多次爆破试验后确定最佳爆破参数。无论单耗过大还是过小，都会影响爆破震动的安全防护。因此，爆破阶段必须对爆破振动进行严格监测，并在第一时间将爆破振动结果交给施工企业，从而为爆破参数的优化提供指导和依据。

2.爆破飞石的防护措施。

实时监测爆破飞石变化，定期严格检查防护排架，使物体近体防护和爆破面防护达到基本设计要求，项目现场所有人员和设备必须及时撤离到安全警戒线。加强爆破阶段的信息化管理，认真分析总结爆破经验教训。根据岩层土质条件确定最佳爆破参数，科学调整满装药量和充填深度。应选择合适的起爆方式，并适当延迟起爆时间，使所有孔都向自由面倾斜，防止最小抵抗线方向失控。

总之，在公路路基石质边坡开挖中选择爆破技术和方法，可以有效提高施工效率，达到预期的爆破效果。为了发挥爆破技术的作用，实现安全施工，需要根据工程现场的地质条件，选择合适的爆破技术，确定最佳的爆破参数。同时，要加强爆破震动和爆破飞石的安全防护，提高爆破安全性，确保设备和人员安全。

参考文献：

［1］张娟．路基深挖路段坚石级岩石光面爆破施工．2019．

［2］李小磊．浅谈公路路基石方边坡开挖爆破技术与方法.2020.