[12-11 17:01:08] 来源：http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读：3965次
中铁十二局集团有限公司胶新铁路工程指挥部 陈泽富
摘 要：本文介绍胶新铁路DK90+600～DK90+900段土石方工程在解决地下水发育、岩质分层节理破碎并伴有土夹石、爆破环境干挠大的情况下实施深孔控制爆破的施工情况。内容包括爆破设计、方案的实施及采取的技术处理措施，并对爆破效果进行了分析。
关键词：土石方工程 深孔控制爆破
A、工程概况：
胶新铁路DK90+600～DK90+900段地处五莲县牛家官庄东侧，与村庄相毗邻，爆破区与村民住房一般距离为85米，最小距离为55米，在DK90+604处有一条通往许孟镇的公路横穿。本段最大挖深8.93m，最小挖深4.5m，总计爆破开挖方量36000m3。地质情况：本段属低缓丘陵区，表覆砂粘土层厚0.5～1.0m，下伏砂岩，岩石节理分层并伴有土夹石现象，地下水发育，岩石硬度系数8～10。本段移挖作填，要求爆破粒料级配良好，粒径尽可能控制在30cm以内。为减少对村庄及公路干扰，确保良好的破碎效果采用深孔松动微差挤压控制爆破技术，边坡采用预裂爆破一炮成型。
B、爆破方案设计
（一）设计原则
1、由于路堑两侧是桃园地，飞石要尽可能控制在5m以内，飞石高度控制在10m以内。
2、为减少对村庄民房的爆破震动效应，采用边坡预裂微差起爆技术，严格控制单响药量。
3、选择合理的孔网参数及施工处理技术，取得良好的爆破效果。
（二）爆破设计
1、主爆孔参数设计
（1）孔距a，排距b的取值：
由于本段地质破碎、节理，而且伴有土夹石现象，适宜采用密集性布孔，以达到良好的破碎效果，根据这一实际情况，孔、排距的施工取值按如下处理：
孔深5m～7m时 a=3.0 m b=2.8m
孔深8m～10m 时 a=3.5 m b=3.0m
（2）超钻深度取值：
为使爆破后的堑底不留根坎，一次性达到设计标高，本段钻孔超钻深度取值h=0.15H，（H为爆破开挖台阶高度）
（3）钻孔深度：L=H+h
（4）单位体积炸药单耗量q取值
本段岩石硬度系数f=8～10属中硬岩，依据常规经验，炸药单耗的取值q=0. 4～0.45kg/m3。通过对本标段其它类似地质爆破出现大块的情况分析，发现常规的炸药单耗量不能满足本段的破碎效果，其原因主要是：本段岩石的节理破碎及土夹石现象使炸药爆破产生的高压气体过早泄露削弱了对岩石破碎能量。针对这一情况，在本段的爆破施工中，我们增加炸药单耗至0.55kg/m3，利用炸药压力在数微秒内达到的几十万个大气压以及强大的拉伸应力波，瞬间急剧冲击药包周围的岩石而达到良好的破碎效果。
（5）装药量计算：（采用体积公式计算）
Q前排=q a w 1H
Q以后各排= q a b H
式中q——单位炸药消耗量，kg/m3
a——孔距，米
b——排距，米
W1——前排底盘抵抗线，米
H——台阶高度，米（注意计算取值不含超钻深度）
主爆孔装药结构参数表
台阶高度（m） 孔深（m） 单孔装药量（kg） 装药长度（m） 堵塞长度（m）
5 5.75 23 3.45 2.3
6 6.9 28 4.6 2.3
7 8.05 40 5.75 2.6
8 9.2 46 6.7 2.6
9 10.3 52 7.8 2.6
10 11.5 58 9 2.6
缓冲孔的单孔装药量占相应深度主爆孔单孔装药量的60%；为防止爆破“挤死”现象，每第10排增加12%的药量，增强爆破能量，为以后各排创造临空面（采用扩孔工艺增加装药量，该排炮孔堵塞长度减少至2.0m）。
2、边坡预裂孔参数设计
根据地质情况及其它段的爆破情况，预裂孔孔距a=12d（钻孔直径90mm）取值1.1m，钻孔倾斜率与边坡相同取值0. 7，线装药量取值500g/m，底部装药设增强段来解决岩石来制作用。
预裂孔装药结构参数表 （以2#岩石炸药计算）www.tmgc8.com
孔深（m） 导爆索长 孔底加强装药段 正常装药段 堵塞长度m 全孔药量m
长度m 用量Kg/m 药量Kg 长度m 用量Kg/m 药量Kg
5～6 7 0.5 1.0 0.5 4.0 0.5 2.0 1.2 2.5
6～7 8 0.8 1.0 0.8 4.6 0.5 2.3 1.2 3.1
7～8 9 1.0 1.2 1.2 5.2 0.5 2.6 1.4 3.8
8～9 10.3 1.2 1.2 1.44 5.8 0.5 2.9 1.6 4.34
9～10 11.3 1.4 1.4 1.96 6.6 0.5 3.3 1.6 5.26
10～11 12.3 1.6 1.6 2.56 7.4 0.5 3.7 1.8 6.26
（三）布孔方式
（1）预裂孔采用与边坡坡率相同的倾斜孔。
（2）缓冲孔采用斜率为1：0.5倾斜孔，其与预裂孔底、主爆孔孔底的间距不小于1m，施工时要依据地势情况掌握。
（3）主爆破选用垂直钻孔，按设计孔排距采用矩形布孔。
（4）预裂孔间距1.1m，预裂孔与缓冲孔间距取值1. 5m。
（四）起爆网络
整个网络采用非电毫秒雷管，实施逐排微差挤压爆破。网络基本模式为：孔内同段位高段别孔外大间隔等微差控制爆破。由于本段石质节理、破碎，为防止爆破气体因雷管延期太长而过早泄露，因此孔间微差及各排间微差均取稍小值。孔外采用等间微差起爆网络，排间微差采用5段非电毫秒雷管，延期110ms，主爆孔与缓冲孔间隔130 ms。起爆顺序：先预裂孔，后主爆孔，再缓冲孔。孔内高段，孔外低段，确保起爆的安全性和爆轰波不叠加。预裂孔内孔外采用导爆索传起爆，为防止预裂孔导爆索传爆冲击波造成危害，每隔30m采用3段非电毫秒雷管延期50ms，减少一次齐爆长度。
（五）装药结构设计
主爆孔采用散装铵松腊炸药连续耦合装药结构，用2#岩石标准药卷制作起爆药包实施反向起爆；预裂孔采用间隔不耦合装药结构，不耦合系数2.8，利用炸药管道效应削弱爆炸能量，达到保护边坡的目的。
（六）爆破安全技术
深孔控制爆破产生的飞石及空气冲击波对周围环境危害都能得到有效控制。本段爆破工程紧临牛家官庄居民住宅，采取有效措施控制爆破的震动效应是本段施工重点解决的一个问题。根据这一实际情况，我们采用控制单响药量和边坡预裂技术来减少爆破震动效应（根据经验边坡预裂爆破可将震动效应减少40%）
最大单响药量控制计算：
Q安全 ≤R3（Vb/k）3/a
式中Q——安全单响控制药量kg
R——爆源中心至保护物的最小距离，实际取值55米
Vb——保护物的临界震动速度，本段附近居民房屋为一般砖房，Vb取值2cm/s
a——场地系数，取值为2
k——场地系数取值200
通过计算可知Q安全 = 166kg
综合考虑预裂减震作用，现场单响药量满足安全要求。
C、爆破施工
（一）钻孔
1、布孔：①复测断面，放边桩，保证开挖界限。②由技术人员按照设计的爆破参数现场布孔，对孔号、孔位、深度、钻孔方向做好技术交底工作。
2、钻孔：①采用潜钻机钻孔，钻杆直径90mm。②钻孔按先难后易，先边后中，先前而后的顺序进行，避免钻机移动时损坏已钻好的孔。③钻孔作业司机要掌握操作要领，熟悉设备性能，正确操作，并且熟悉岩性，摸清不同岩性的操作规律，在地质明显变化的地层要有记录，以便调整装药量。www.tmgc8.com
3、钻孔注意事项：
①边坡成型后美观与否，从某种程度上讲主要决定于钻孔水平的高低，在边坡钻孔时要随时检查钻杆倾角是否与边坡坡度保持一致。在工地我们自制了一个带水平和垂直水准的角度测量盘，取得了良好的效果，平面定位误差不允许大于10cm，钻孔角度平面误差和倾角平面误差应控制在±1°30′以内。
②钻孔达到设计深度后要吹净残渣，作好记录，检验合格后用编织袋将孔封好，并压土覆盖。
③遵循“软岩慢打，硬岩快打”的操作方法，确保孔口完整，孔壁光滑。
④钻孔排水：
本工程地下水发育，钻孔排水是保证准爆率，爆破安全，爆破破碎效果的关键。我们采用两种措施进行钻孔排水：a高压风吹出法：将空压机的高压风管直接放入孔底，在风管与孔径的比值大于0.4～0.5倍时，水随高压风（风压在4kg/cm2）吹出孔外；b炸水法：将200g标准药卷（φ32mm乳化炸药）分一半装上雷管，沉入孔底，利用爆炸爆破气体将水吹出孔外。
