李偉

摘要：依托廣西岑溪至大新公路花崗巖質(zhì)深路塹的工程背景，開展深孔微差爆破技術(shù)試驗研究，進(jìn)一步完善爆破工藝，試驗研究成果表明：主爆區(qū)分臺階開挖自上而下，宜采用淺孔松動控制爆破和深孔多排微差爆破組合爆破方式，路塹邊坡則宜采用預(yù)裂爆破?？组g延期18ms時，爆破后巖石大塊率降低至7.48%，巖石破碎度良好。間隔延期微差控制爆破極大改善了硐室爆破產(chǎn)生的大塊率，并減少了過度粉碎，能夠?qū)崿F(xiàn)破碎料移挖作填，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，可為同類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：石方爆破；臺階微差控制爆破；間隔延期；減少大塊

0? ?引言

當(dāng)前土石方爆破技術(shù)主要包括條形藥包硐室爆破、間隔微差控制爆破、深孔微差擠壓爆破、深孔預(yù)裂爆破等。陳祥瑞[1]在石方爆破安全管理方面，提出了間隔裝藥長度的參數(shù)2.5～4.5m，巖石松軟取大值，巖石堅硬取小值，為改善爆破效果，微差間隔時間取50ms。陳旭東[2]等開展了多邊界條件下的深孔爆破參數(shù)化設(shè)計試驗研究，設(shè)計孔間延期時間為10ms，排間延期時間為50～125ms，取得了比較理想的爆破破巖效果。張業(yè)輝[3]采用深孔多排微差擠壓爆破和深孔預(yù)裂爆破組合技術(shù)降低大塊率，確保了邊坡平整穩(wěn)定。張陽光[4]等開展了不同孔間延期爆破塊度尺寸試驗研究分析，得出排間延期50ms、孔間延期為19ms時更有利于巖石的破碎。

目前，國內(nèi)在石方松動爆破、既有設(shè)施與村鎮(zhèn)防護(hù)基礎(chǔ)上開展的控制爆破，以及爆破破碎塊度理論[5]研究方面，已經(jīng)取得了較多的成果及經(jīng)驗，但如何在爆破塊石粒徑滿足填料標(biāo)準(zhǔn)的同時，采取適當(dāng)?shù)目刂票拼胧┙档驼駝有?yīng)，還需要進(jìn)行大量的試驗研究。

1? ?工程概況

1.1? ?項目概況

岑溪-大新公路玉林至橫縣段，是廣西全面“東融”，對接粵港澳大灣區(qū)的重要公路通道。全線采用雙向八車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度120km/h，整體式路基寬度為42m。沿線穿越玉林盆地西部地區(qū)構(gòu)造侵蝕低丘臺地，主要以深路塹、高墩橋梁方式通過，線路周邊廣泛分布村鎮(zhèn)，民房聚集，路基主要為中-強風(fēng)化花崗巖，路基毗鄰民房近距離安全保護(hù)是項目的難點。將路基開挖石方作為填料，粒徑要求控制在200mm以內(nèi)，級配良好，爆破破碎度控制亦是項目施工的難點。

1.2? ?工程水文地質(zhì)

線路K34+200～K34+353段路塹最大開挖深度35m，線路右側(cè)距離民房57～100m，深路塹地段揭示淺表層為第四系種植土（Q^ml），其下為第四系沖積層（Q^al）褐黃色，砂粒含量約占35%，由花崗巖風(fēng)化殘積而成，層厚0～2.1m。

下伏基巖分為印支期（γ₅¹）花崗巖，風(fēng)化不均勻，層頂埋深2.1m～3.5m為強風(fēng)化花崗巖，層底埋深3.5～26.7m為中風(fēng)化花崗巖，深灰色，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，地基承載力特征值為2000kPa。路基段總體巖質(zhì)堅硬，是良好的路基填料來源，具備爆破實施條件。

2? ?施工方案選擇

《爆破安全規(guī)程》[6]規(guī)定：對于一般民用建筑物，安全允許振速一般為2.0～2.5cm/s。在村鎮(zhèn)附近實施爆破時，需要采取控制爆破技術(shù)。為確保該段路塹一次爆破開挖成型，降低振動效應(yīng)，并取得良好的爆塊率，施工中采取以下措施：

路基拉槽主爆區(qū)采用臺階多排微差控制爆破施工技術(shù)，相鄰兩排孔呈三角形布孔排間微差毫秒起爆，后排爆破與前排爆破巖堆產(chǎn)生擠壓作用，以形成良好的消能減震效應(yīng)。主爆區(qū)頂層臺階上部陡坡地段爆破深度約3～5m，采取直徑50mm淺孔松動爆破，下部臺階采用直徑90～100mm深孔臺階微差松動控制爆破，臺階設(shè)計深度10m。

路基開挖采取由上而下分臺階，縱向分段挖掘法，臺階寬度10～12m，爆破破碎塊度尺寸≤200mm以作為路堤填料。施工中嚴(yán)格控制爆體的最小抵抗線的方向，以控制爆破飛石的方向。將主爆區(qū)與邊坡預(yù)裂爆破之間2～3排爆孔，作為緩沖控制爆破區(qū)域，采取低藥量、大微差爆破方法以降低振動，確保邊坡穩(wěn)定。

爆破施工順序如下：先起爆預(yù)裂爆破區(qū)，再起爆拉槽主爆區(qū)，然后緩沖控制爆破區(qū)，最后為拉槽與緩沖區(qū)間爆區(qū)，順線路方向分段依次循環(huán)爆破施工。

3? ?爆破參數(shù)設(shè)計

3.1? ?爆破安全參數(shù)確定

3.2? ?主爆區(qū)爆破參數(shù)確定

3.2.1? ?主爆區(qū)淺孔松動控制爆破設(shè)計

淺孔松動控制爆破一般在臺階上部或埋深較淺石方比例低的地段采用。臺階高度3m和5m的爆破參數(shù)如下：底板抵抗線均為2m，炮孔間距分別為1.8m和2.4m，炮孔排距分別為1.6m和2.1m，計算出的單孔裝藥量分別為3.93kg和10.97kg。

根據(jù)保護(hù)區(qū)控制爆破單段最大裝藥量，即可進(jìn)行一次齊發(fā)爆破單段數(shù)量以及爆破區(qū)域長度設(shè)計。例如，在距爆源中心距離57m的被保護(hù)建筑物，淺孔臺階深度為5m時，允許設(shè)置最多炮孔數(shù)N=5的孔，且爆區(qū)長度宜為12m。

3.2.2? ?主爆區(qū)多排深孔松動控制爆破設(shè)計

直徑110mm和直徑90mm鉆頭鉆孔爆破參數(shù)如下：底板抵抗線分別為4m和3m，炮孔間距分別為4m和3m，炮孔排距分別為3.5m和2.6m，單孔裝藥量分別為60.41kg和33.67kg。不同鉆頭不同孔深的單孔裝藥量如表1所示。

從表1可以看出，隨著深度增加，單孔裝藥量增加，鉆孔直徑減小，每個炮孔的單孔裝藥量減小。根據(jù)實踐經(jīng)驗，鉆深孔時鉆頭更換為90mm小鉆，采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，裝藥量也隨著鉆頭更換而減少，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。為此在鉆孔過程中，應(yīng)盡量采用小鉆或混合鉆。

3.3? ?路塹邊坡預(yù)裂爆破參數(shù)確定

4? ?爆破塊度試驗分析

4.1? ?起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

4.2? ?爆破塊度試驗及應(yīng)用效果

結(jié)合最新理論研究，將深孔多排微差起爆合理的排間微差間隔時間設(shè)為50ms。由于爆破影響因素較為復(fù)雜，要達(dá)到爆堆合適、塊度均勻，仍需要在實踐中找出合理的孔間延期數(shù)值。結(jié)合現(xiàn)場場地條件，進(jìn)行5組試驗，固定排間延期設(shè)為50ms，孔間分別延期15ms、18ms、20ms、23ms、26ms，試驗后通過篩查方法識別塊度尺寸，得到5組試驗的爆破塊度尺寸分布，如表3所示。

不同孔間延期爆破大塊率如圖1所示。由圖1可以看出，當(dāng)孔間延期18ms時，爆破后的大塊率為7.48%為最低，證明了在排間延期50ms基礎(chǔ)上，孔間延期18ms能夠提高爆破效果。

5? ?結(jié)束語

本文依托廣西岑溪至大新公路花崗巖質(zhì)深路塹的工程背景，開展深孔微差爆破技術(shù)試驗研究，進(jìn)一步完善爆破工藝，得到以下結(jié)論：

主爆區(qū)分臺階開挖自上而下，宜采用淺孔松動控制爆破和深孔多排微差爆破組合爆破方式，路塹邊坡則宜采用預(yù)裂爆破。采用多排深孔松動控制爆破時，隨著深度增加，單孔裝藥量增加，鉆孔直徑減小，每個炮孔的單孔裝藥量減小，因此在鉆孔過程中，要盡量采用小鉆或混合鉆。隨著面密度系數(shù)增加，空氣比逐漸減小，炮孔直徑與預(yù)裂爆破面密度呈正相關(guān)關(guān)系?？组g延期18ms時，爆破后巖石大塊率降低至7.48%，巖石破碎度良好。間隔延期微差控制爆破，極大改善了爆破產(chǎn)生的大塊率。

參考文獻(xiàn)

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