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摘要:文章以某高速公路工程项目中的某标段施工为例,介绍高速公路爆破技术中的浅孔爆破、深孔爆破以及预裂爆破的参数设计以及技术措施,提出了爆破施工中的安全保证技术措施,以供参考。

关键词:高速公路;爆破技术;爆破参数
1 引言
在我国经济快速发展以及工业化和城镇化进程不断加快的形势下,我国高速公路的建设里程不断增加且覆盖范围在不断扩大,为人们的出行以及货物运输提供了便利。但是在高速公路的修建过程中难免会遇到复杂的地形和地势等情况,尤其在山区等具有复杂的岩体结构以及含石比例比较高的地区进行高速公路的修建,就需要通过石方爆破技术来对髙速公路建设过程中遇到的难题进行解决,确保高速公路工程建设的顺利开展。
2 工程概况
以某高速公路工程项目为例,其某标段的全长为5.8km,其主要的施工内容包括168万m3的路基土石方、路面防护以及排水工程,还有6座桥梁,以及26道涵洞以及通道,总共有912m。经过初步估算,此标段中的路基土石方爆破工程量大约为88万m3。针对此施工区域中岩石风化比较强烈且地下水活动比较弱等特点,需要对石方路堑采取爆破开挖的施工方式,而且在对爆破方法进行选择时需要根据路堑深度、石质类型以及周围环境来确定,而且主要采用的方法为渗控或者浅孔微差控制爆破的方法。而针对附属以及挡护等石方开挖来说则需要采用浅孔松动控制爆破的方法。隧道施工中则主要采用光面爆破。石方路堑边坡靠近边坡3~5m范围内则需要采用光面爆破以及预裂爆破等施工技术。
3 爆破参数选择与技术措施
3.1浅孔松动爆破
在本工程中所用浅孔松动爆破施工时所使用的钻机为英格索兰钻机以及浅孔钻机和风动凿岩机等,而且钻孔的孔径有42mm和38mm两种规格。对于高度在5m以下的边坡来说,则可以在开挖时采用不分层的方式进行一次爆破到底,而对于高度在5m以上的边坡则需要进行分层爆破,而且要根据碎落平台设置的数量来进行分层数的确定。在进行石方开挖时需要采用梯段松动控制爆破施工的方式,而且在风动凿岩钻孔机工作时需要采用小型浅孔钻机来仪器配合,并在坡面上进行光爆层的预留。采用浅孔结题爆破的方式通常在平面上双排的要呈等边三角形进行爆破孔的布置,而多排的则采用梅花形的布置来实现爆破效果的提高以及炸药使用量的减少,且在爆破之后爆破孔之间不会留有残梗。
3.2深孔松动爆破
此种爆破方法所采用的钻机为回转钻机、浅孔钻机等专用钻机,而且钻孔的孔径通常在80~150mm的范围之内,结题高速也在8~16m的范围之内。此种爆破方法与前一种方法相比具有较少的单位耗药量,而且对于爆破落岩体进行钻孔所需要的工作量也比较小,进行一次爆破所产生的土石方量比较多,因此具有较高的生产效率。在进行炮孔布置时可以进行垂直或者倾斜方式的布置,而且后一种布置方式需要与坡面保持平行,这样就可以确保爆破之后所产生的破碎岩石比较均匀,而且会留下比较少的残梗,此外坝坡之后的坡面也会比较平整,且整个爆破施工过程具有较高的安全性。但是此种方式进行倾斜孔的爆破时,由于具有较高的装药难度,因此降低其生产效率。
3.3预裂爆破参数设计
在此工程中对于预裂爆破来说,其钻孔斜率需要控制在1:0.3~1:1的范围之内,而且钻孔边界与最终岩石开挖面一致。如果孔深不超过4m则以采用手风钻孔的方式,但是如果超过4m,则需要采用浅孔钻的方式来进行钻孔。在预裂炮孔钻取完毕之后需要使用导爆破索来进行连接,且最先爆孔需要比主爆孔提前100ms起爆。此外,在预裂孔与主爆孔之间需要进行辅助孔以及缓冲孔的设置,且深度和坡率与预裂孔一致。但是辅助孔与预裂孔之间的排间距对于浅孔钻的方式需要控制在1.2-1.5m的范围内,而对对于手风钻爆破则需要控制在0.5~0.6m的范围之内,而且要确保缓冲空与主爆孔的布置形式保持一致。在采用上述两种钻机进行爆破时,对于路基最底层2m来说都需要采用风凿岩钻机来进行爆破,而且需要对孔底标高以及超钻值进行严格控制,尽量随排距和孔距进行缩小,便于进行逐排微差起爆来确保路基平整坚实。为了对加密布孔、减弱装药、同时起爆等影响预裂爆破的因素进行控制,就需要采用不耦合连续装药或者不耦合空气间隔装药方式,此时要在装药时确保炸药的能量能沿着炮孔的长度进行均匀分布,并保证炸药密度符合设计要求,不耦合系数值也要符合相关规定。

4 安全保证技术措施
首先在进行布孔以及钻孔的过程中,需要按照钻孔的排距和孔距来进行长度的设计来避免出现此放行上飞石的出现。而且在钻孔时需要对孔位、方向、倾斜角以及孔深等参数进行控制,在每个孔钻进完成之后需要进行清洗和吹干,避免由于堵塞问题而导致钻孔无效。其次是在装药的过程中,需要对孔深进行检查和确定之后再对药量进行计算,针对其中是否存在水的情况来决定是否要进行防水炸药的改装。而且在装药时需要对装药量进行控制来避免出现卡孔问题。如果在装药时出现堵塞问题,就要采用具有一定湿度的粘土来避免出现卡孔问题,而且要采取多次回填以及边回填边捣实的方式,还要注意对导爆管进行有效保护。最后在正式爆破之前需要在其中一个地段上进行爆破试验,并且在爆破试验段上面将尼龙编织袋以及单层橡胶进行覆盖,而且将覆盖所用的炮被用钢钎在两头进行固定,如果经过试验发现飞石的控制效果不够理想,则需要在二者之间增加一层低碳钢丝网。
5 结语
目前随着高速公路工程覆盖范围的不断扩大,在遇到复杂的岩体结构以及含石比例比较高的地质条件时就需要采取爆破施工技术来满足施工要求,但是需要针对实际情况来进行具体爆破方式以及爆破参数的选择和确定,并且为了确保安全还要采取相应的安全技术措施,并且在爆破警戒区四周由专人进行防护,在爆破警戒解除之后才能放行人以及车辆通行。
参考文献
【1】王守伟,唐家明,徐进,et al. 暨有高速公路互通半路堑爆破开挖工法研究【J】.爆破,2017,34(2)60-62.
【1】氧良远,唐春海,朱加雄,et al. 高速公路隧道下穿既有铁路道控制爆破技术
【J】.工程爆破2016.22(1):64-67.
作者:朱子正
(作者单位:河北省高速公路承唐承德管理处)


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