甘坤

摘要：石方路塹爆破開(kāi)挖能夠縮短施工工期，施工效率較高，良好應(yīng)用于當(dāng)前高速公路施工之中，具有廣闊的發(fā)展前景。文章圍繞某高速公路工程實(shí)例，闡明了石方路塹爆破開(kāi)挖的施工準(zhǔn)備工作情況，提出了科學(xué)合理的施工方法，以推進(jìn)高速公路石方路塹爆破開(kāi)挖作業(yè)的順利開(kāi)展。[JP]

關(guān)鍵詞：高速公路;石方路塹;爆破開(kāi)挖工法

0 引言

高速公路是重要的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，是交通事業(yè)中的重要組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，高速公路項(xiàng)目建設(shè)趨近于偏遠(yuǎn)山區(qū)，這部分多是山區(qū)高等級(jí)公路，容易受到地質(zhì)和地形條件的限制，需要增加設(shè)置多個(gè)隧道工程、橋梁工程和深挖高填路基工程等，由此增加大量的石方工程量。爆破方法是開(kāi)發(fā)石方工程的重要手段，這一作業(yè)環(huán)節(jié)會(huì)受到地質(zhì)條件、地形以及爆破技術(shù)力量的影響，影響著達(dá)到快速、全面、優(yōu)質(zhì)施工的效果。在當(dāng)前的高速公路施工過(guò)程中，采用科學(xué)合理的爆破方法，是有效保證公路石方路塹施工質(zhì)量的重要前提。

1 工程實(shí)例分析

某高速公路北側(cè)山體下方是較為密集的住宅區(qū)，而東側(cè)丘陵下方村莊道路與公路橫穿，交叉里程較大，且較為靠近爆破山體，需要注意合理避開(kāi)居住人群區(qū)域，科學(xué)合理開(kāi)展爆破開(kāi)挖工作。本次工程要在K12+390～K13+250段長(zhǎng)度為850 m的范圍內(nèi)開(kāi)展石方路塹爆破開(kāi)挖作業(yè)，實(shí)際需要開(kāi)挖的石方達(dá)到22萬(wàn)m3，需要在10個(gè)月的工期內(nèi)完成。按照《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50218-94）的要求，可以劃分本次工程開(kāi)挖巖石的等級(jí)，便于爆破開(kāi)挖活動(dòng)順利開(kāi)展。

2 施工準(zhǔn)備

在高速公路石方路塹爆破開(kāi)挖作業(yè)實(shí)施之前，需要做好全面充分的準(zhǔn)備工作，這樣能夠保證爆破作業(yè)取得良好實(shí)效，促使巖體達(dá)到松動(dòng)和破碎的效果，減少安全事故的發(fā)生幾率[1]。在具體施工準(zhǔn)備工作中，需要科學(xué)編制好爆破施工方案，設(shè)置好試驗(yàn)炮施工方案，總結(jié)試驗(yàn)炮爆破開(kāi)挖的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)作業(yè)要求，合理調(diào)整好爆破的參數(shù)，在得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)之后，才可以開(kāi)展大方量、長(zhǎng)路段的爆破開(kāi)挖施工。

2.1 確定試驗(yàn)炮的位置與參數(shù)

在試驗(yàn)炮爆破作業(yè)的支持下，能夠明確高速公路石方路塹的地質(zhì)條件。施工人員需要針對(duì)具體爆破參數(shù)加以驗(yàn)證，結(jié)合高速公路的實(shí)際地質(zhì)條件和爆破效果，適當(dāng)修正好爆破參數(shù)，從技術(shù)數(shù)據(jù)方面支持大方量爆破工作，還可以提供較為準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)。在本次工程施工作業(yè)進(jìn)行中，合理選擇試驗(yàn)炮的位置，要確保試驗(yàn)炮周?chē)鷽](méi)有電力、電信設(shè)備，且沒(méi)有居住人口，并擁有廣闊的視野。

2.2 爆破前的操作

（1）徹底清除爆破開(kāi)挖范圍內(nèi)的植被、覆蓋層和浮渣等雜物，確保鉆機(jī)能夠直接到達(dá)工作面;

（2）做好邊坡測(cè)量放樣工作[2]，從既定設(shè)計(jì)方案出發(fā)，完成斷面開(kāi)挖工作，針對(duì)路槽的開(kāi)口寬度加以準(zhǔn)確計(jì)算，并放出開(kāi)口線，通過(guò)使用白灰線清楚標(biāo)示，支持布孔活動(dòng)順利開(kāi)展;

（3）布孔活動(dòng)進(jìn)行中，以縱向臺(tái)階布置好輔助孔，而設(shè)計(jì)鉆孔的方向需要平行于邊坡，在主要的爆破孔布孔要沿著其路線進(jìn)行;

（4）委托當(dāng)?shù)毓膊块T(mén)同意運(yùn)送和管理好爆破器材。

2.3 人員和設(shè)備方面的準(zhǔn)備

在高速公路爆破開(kāi)挖石方路塹的過(guò)程中，要確保每次爆破現(xiàn)場(chǎng)都配備1名技術(shù)負(fù)責(zé)人、1名專(zhuān)職安全員和數(shù)名爆破工人。在準(zhǔn)備施工設(shè)備時(shí)，要注重配置好2臺(tái)12 m3空壓機(jī)、2臺(tái)50 kW發(fā)電機(jī)組以及15個(gè)風(fēng)鉆[3]。

3 施工方法

結(jié)合現(xiàn)階段高速公路石方路塹實(shí)施的爆破開(kāi)挖實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文在考慮巖性條件和地形條件的基礎(chǔ)上，提出了較為科學(xué)可行的施工方法，支持工程作業(yè)活動(dòng)的穩(wěn)步實(shí)施。

3.1 考慮施工巖性條件

本次工程作業(yè)中遵照隧道圍巖的分級(jí)方法，針對(duì)開(kāi)挖工程的巖石等級(jí)加以合理劃分。

（1）堅(jiān)硬巖石路塹方面。實(shí)施爆破開(kāi)挖作業(yè)，需要堅(jiān)硬巖石路塹的巖石等級(jí)處在Ⅰ～Ⅱ級(jí)別范圍內(nèi)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注保護(hù)邊坡作業(yè)，控制好支護(hù)內(nèi)容，盡可能減少支護(hù)環(huán)節(jié)。而在利用開(kāi)采石料時(shí)，要控制好爆破塊度，同時(shí)還要注重掌控好爆破產(chǎn)生的影響[4]。為保證爆破效果，需要積極使用深孔梯段實(shí)施爆破活動(dòng)，在預(yù)裂爆破基礎(chǔ)上增加緩沖孔，發(fā)揮綜合控制爆破技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用。具體施工情況如圖1所示。

按照常規(guī)深孔梯段爆破的要求，設(shè)計(jì)好實(shí)際爆破參數(shù)，排距要控制在2.5～3.5 m范圍內(nèi)，孔距要控制在3.0～3.5 m之間，而孔深則需要達(dá)到10 m以上，最深不能超過(guò)15 m。在整個(gè)起爆網(wǎng)路中，通過(guò)毫秒微差V形起爆可以起到良好效果。

（2）軟巖路塹爆破方面。針對(duì)于中風(fēng)化到強(qiáng)風(fēng)化的路塹，即巖石堅(jiān)硬級(jí)別處在Ⅲ～Ⅳ之間，這部分爆破作業(yè)實(shí)施中，沒(méi)有取得良好的預(yù)裂爆破效果，而主爆孔會(huì)較大程度上影響到邊坡的超欠挖和穩(wěn)定性[5]。在設(shè)計(jì)爆破方案的過(guò)程中，通過(guò)中深孔毫秒分段微差爆破方式處理好主爆破區(qū)。而在邊坡附近需要做好保護(hù)層的預(yù)留工作，采用手風(fēng)鉆淺孔和光面爆破方法，可以達(dá)到爆破目的。實(shí)際設(shè)置的炮孔位置斷面情況如圖2所示。

在實(shí)際設(shè)置保護(hù)層厚度時(shí)，需要將主爆孔底部和側(cè)向距邊坡線距離確定好，本次施工中將其設(shè)置為3.0 m，這是由主爆孔的直徑所決定的。主爆孔直徑處在70～100 mm范圍內(nèi)，實(shí)際可以產(chǎn)生的破裂范圍為2.4～3.0 m。爆破開(kāi)挖保護(hù)層的參數(shù)分別為：排距和孔距都處在1.0～1.5 m范圍內(nèi)，孔深則需要控制在2.0 m以?xún)?nèi)[6]。

3.2 考慮施工地形地貌條件

為促進(jìn)高速公路石方路塹爆破開(kāi)挖作業(yè)順利開(kāi)展并取得良好實(shí)效，需要全面考慮到公路項(xiàng)目的具體地形地貌條件。

（1）注重雙側(cè)邊界條件。在開(kāi)挖作業(yè)中，需要細(xì)致分析和研究雙側(cè)邊界條件，這是指施工環(huán)境處在埡口地形中，路塹兩側(cè)邊坡以中間槽為開(kāi)挖起點(diǎn)。為確保開(kāi)挖效果，需要使用中間抽槽的方式，向著兩側(cè)實(shí)施擴(kuò)挖作業(yè)，而在臨近邊坡的部分，需要積極使用光面爆破技術(shù)或者預(yù)裂技術(shù)手段，這樣能夠促進(jìn)爆破的臨空面得以增加，進(jìn)而增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。在雙側(cè)邊界條件下實(shí)施爆破開(kāi)挖活動(dòng)，具體施工情況圖如圖3所示。

（2）單側(cè)邊界條件。在爆破開(kāi)挖作業(yè)進(jìn)行中，面對(duì)單側(cè)邊界路塹的施工情況，需要注重加強(qiáng)保護(hù)措施。在開(kāi)挖方法方面，主要選擇一些更為保障主爆區(qū)效果的類(lèi)型，并能夠從臨近邊坡輪廓線方面入手[7]。從開(kāi)挖區(qū)域巖性和周邊環(huán)境條件出發(fā)，確定好主爆區(qū)的炮孔參數(shù)，按照傾斜或者垂直的方式設(shè)置好炮孔形式。而在邊坡附近需要注重合理性選擇好相應(yīng)的爆破區(qū)，確保作業(yè)活動(dòng)謹(jǐn)慎開(kāi)展。使用光面爆破技術(shù)或者預(yù)裂爆破方法，同樣可以起到積極效果。在開(kāi)挖區(qū)域上方要分別設(shè)置好需要謹(jǐn)慎爆破作業(yè)區(qū)和主爆孔位置，而在底部需要設(shè)置好緩沖孔，并布置好垂直孔或者傾斜孔的位置，爆破方法則主要應(yīng)用在邊坡一側(cè)[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

在高速公路石方路塹爆破開(kāi)挖作業(yè)進(jìn)行中，不僅要做好充分全面施工的準(zhǔn)備工作，還要使用科學(xué)合理的施工方法，包含考慮施工巖性條件和考量地形地質(zhì)條件這兩個(gè)方面，并積極采用一系列科學(xué)合理的安全技術(shù)措施。首先，要考慮到爆破飛石的影響，這是爆破工程中最為常見(jiàn)的危害，會(huì)受到多種因素的影響，而最主要的引發(fā)因素是沒(méi)有嚴(yán)密堵塞好炮口或者前排抵抗線產(chǎn)生變化。為保證施工安全，需要全面考察并掌握施工地形地質(zhì)條件、爆破材料，并確定好爆破環(huán)節(jié)的實(shí)施步驟，嚴(yán)格按照既定方案進(jìn)行。其次，還要考量爆破振動(dòng)帶來(lái)的影響，準(zhǔn)確計(jì)算好振動(dòng)頻率和速度，避免影響周?chē)幼∪巳骸?/p>

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[8]楊福榮，蘆 軍，楊 湘，等.多種勘探測(cè)試方法在隧道水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究——以云南省宜良至石林高速公路山?jīng)_箐隧道為例[C].2018年全國(guó)工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2018.

作者簡(jiǎn)介：甘 坤（1983—），工程師，主要從事高速公路施工管理。