瞿疆 王龙辉 赵凯
【摘 要】基于公路建设多穿越山区临近民用设施的特点，本文探讨了控制爆破技术结合临时防护设施，在不影响施工质量的前提下，减少施工现场条件影响，合理加快施工进度的可行性。实践证明：控制爆破结合临时防护设施的应用使爆破有害效应得到了很好的控制，加快了施工进度，达到预期目的。
【关键词】石方路基；装药量；控制爆破；安全防护；施工进度
一、工程概况
长河坝水电站省道复建公路IV标段，明线路基长2703米，其中挖方约15万方，填方约1万5千方，石方开挖约12万方。根据地质勘察报告，地质构造以次级小断层、积压破碎带、节理裂隙、岩脉为特征。挖方路堑主要为亚粘土、碎石土、花岗岩、辉绿岩、石英岩。
施工所要爆破开挖的山体周围环境较为复杂，路基右侧120米处即为原省道S211公路，高差约200米，公路之间山体坡面上有民房、金矿设施。工期要求完成月爆破量10000方的任务，同时要保证爆破飞石、滚石不能毁坏下方公路及周围建筑物。
工作面下方公路及民用设施照片
施工环境示意图
二、方案设计
施工环境复杂，工期紧张。路基边坡高达15～30米，土质覆盖层较厚，裂隙发育，采用手风钻钻爆，钻孔困难，爆破效果差；山体陡峭，倾斜60度以上,山坡下即是民房、金矿设施和公路，附近村民常因爆破危害而阻挠施工，原S211公路为地区主干道，阻断将严重影响地区交通。《爆破安全规程》中规定的爆破危害主要有飞石、振动、空气冲击波、噪音、粉尘。本工程距离民居、金矿设施、公路较近，山体倾斜程度大，地势居高临下，容易从山上滚落岩石，所以对爆破飞石、滚石的控制要求非常高。露天进行爆破时，个别岩块飞散很远，给人、畜和建筑物带来较大安全隐患。个别飞石的飞散距离与地形、地质构造、爆破参数以及堵塞长度和堵塞质量有关。常规爆破的飞石允许安全距离一般不小于200米，对坡下公路及设施已经构成安全隐患。控制飞石的主要措施是选取合理的爆破参数、设计好起爆顺序、加强炮孔堵塞、抛掷方向、设置安全防护等，并严格按照设计进行施工，确保爆破效果。
爆破和安全防护设计方案要求解决以下问题：
1、要严格控制飞石、滚石等有害爆破效应，避免对附近设施和公路造成影响。
2、减少钻孔数量，提高爆破效率，加快工程进度，满足工期要求。
根据以上要求，爆破方案设计如下：
1、采用深孔松动爆破方法，严格控制爆破产生的飞石。
2、采用预留保护层预裂爆破技术，减小爆破对围岩的破坏，保证施工质量。
3、采用非电导爆管网路，以减少杂散电流的影响。
临时安全防护方案设计如下：
1、采用多层柔性材料覆盖爆破区域作为炮被，防止爆破产生飞石。
2、在路基外侧紧邻爆破区域设置临时安全防护栏，拦挡爆破及装运石碴时产生的滚石。
2.1 施工设备
KQL100B潜孔钻机钻孔，现代HD220挖掘机，柳工ZL-50装载机，东风15T自卸车。
2.2 施工方法
人工利用钻机打孔，布梅花型孔位，按设计路基边坡坡度倾斜，人工装药起爆，人工组装安全防护栏和覆盖炮被，机械设备装运石碴。
2.3 施工顺序
设置安全防护栏→钻孔装药→炮被覆盖→起爆→装运石碴
2.4 爆破参数的设计与计算
1、主爆孔孔网参数
（1）D——炮孔直径＝90mm；
（2）H——台阶高度，根据实际施工条件确定台阶高度H为 8～12m不等；
（3）W底——底盘抵抗线＝（20～50）D，取W底＝2.7m；
（4）L——孔深＝H + L0；
（5）L0——超深＝（0.15～0.35）W底，取W＝1～1.5m；
（6）炮孔密集系数m，取m＝1.1；
（7）孔距：间距a ＝ mW底，取a＝3 m ，排距b＝0.866a，取b＝2.5 m
（8）单位耗药量q：根据现场爆破试验取单位耗药量q＝0.4kg/m3；
（9）单孔装药量Q：通过公式Q＝qaW底H计算，取单孔装药量Q＝26～39㎏；
（10）堵塞长度 L1： L1=（30～40）D。为减少孔口飞石，加强堵塞，这里取L1＝3.6m。
2、预裂孔孔网参数
（1）D——炮孔直径＝90mm；
（2）H——台阶高度，根据实际施工条件确定台阶高度H为 8～12m不等；
（3）L——孔深＝H+ L0；
（4）L0——超深＝（0.15～0.35）W底，取W＝1～1.5m；
（5）炮孔密集系数m，取m＝1.1；
（6）孔距：根据现场爆破试验得孔距a＝1m ，与主爆孔孔距a预＝a/0.7～0.8，取b＝1.3 m
（7）线装药密度QL：根据现场爆破试验，取线装药密度QL＝0.56kg/m；
（8）单孔装药量Q：根据现场爆破试验，取单孔装药量Q＝7.7～13㎏；
炮孔布置平面示意图
炮孔布置剖面示意图
2.5 装药结构
1、主爆孔装药结构
使用散装2#岩石硝铵炸药连续耦合装药，以保证爆破效果，避免多次钻爆产生新的安全隐患。
2、预裂孔装药结构
使用Φ32柱状2#岩石硝铵炸药间隔不耦合装药，每3节按60cm间距用胶带捆绑在导爆索上悬于孔内，孔底采用散装2#岩石硝铵炸药加强装药3～6㎏。
2.6 起爆网路
根据设计，预裂孔采用导爆索联网，电雷管起爆；主爆孔采用非电导爆管网路，配合微差非电雷管，自临空面起始，进行逐排起爆，非电毫秒雷管采用ms-1、3、5、7、9、11、13、15。预裂孔先于主爆孔单独起爆。
装药结构示意图
2.6安全防护设计
1、炮被
将砂袋、竹跳板、柔性防护网，按从上到下顺序分三层重叠覆盖于爆破区域；
2、安全防护栏
防护栏高3米，用型钢和螺纹钢筋焊接框架，迎作业面满铺竹跳板和橡胶轮胎，基础采用锚杆和斜向型钢支撑固定。
炮被与防护栏照片
防护栏内装运石碴照片
三、效果与结果分析
由于采用控制爆破并设置安全防护，爆破后无飞石产生，滚石均被拦挡在施工区域，石碴大块率控制在正常范围内，路基坡面整齐，爆破效果好，在保证了安全的前提下，满足施工进度要求，同时也为以后相似环境下的施工提供了宝贵的经验和数据参数。采用控制爆破，确保了爆破的安全性，相对于其它方法缩短了工期，消除了安全隐患，经济效益显著。通过合理地设计钻爆参数，结合安全防护设施，能够有效的杜绝飞石、滚石等爆破危害。
深孔松动爆破结合安全防护施工有以下几个优点：
（1）减少钻孔数量，降低钻孔难度，一次爆破方量大，减少了工序循环次数，各工序衔接顺畅，互不干扰，材料设备普及，操作简单常规化，有利于机械化综合施工，生产效率高。加快了施工进度。
（2）钻爆人员投入小，单位耗药量较小，爆后能量分布均匀，二次破碎量小，便于装运，经济效益显著。
（3）深孔松动爆破与预裂爆破相结合的技术，规格面整齐，爆轰能量分布均匀，爆破有害效应相对于其它爆破方法较小，保证了施工质量。
（4）控制爆破配合适当的临时安全防护，能有效的杜绝飞石、滚石等爆破危害，在类似本工程复杂环境下，能很好地保证安全施工。安全系数高。
参考文献：
[1]四川省交通厅交通勘察设计研究院.大渡河长河坝水电站库区省道S211线复建公路工程两阶段施工图设计（送审稿）第IV标段（K19+492～K24+380）[S]，2007.
[2]郭，聂兴信.新编爆破工程实用技术大全[M]，光明日报出版社，2002.
[3]曹发亮，齐普衍. 浅谈深孔爆破与松动爆破在京承三期路基施工中的应用[J]，2007
[4]GB6722－2003,爆破安全规程[S].2003
作者简介：
瞿疆（1975——）毕业于福州大学，1997年加入中水十四局有限公司，高级工程师
王龙辉（1978——）毕业于昆明地质学校，2000年加入中水十四局有限公司，现任项目副总工
赵凯（1985——）毕业于河北工程大学，2009年加入中水十四局有限公司，现任项目技术科副科长下载本文
