土石方爆破工程的爆破技术与实施要点分析

夏汉

葛洲坝易普力湖南二化民爆有限公司

土石方爆破工程的爆破技术与实施要点分析

夏汉

葛洲坝易普力湖南二化民爆有限公司

本文首先针对土石方爆破工程在安全、技术、进度以及工艺流程等方面的基本要求进行了分析，然后结合日照机场场平项目实例，对爆破技术方案及其实施中的关键要点进行分析与总结，望能够引起业内人士的共同关注与重视。

土石方；爆破；技术

1 前言

目前，爆破技术被广泛应用各类工程项目现场施工中。工作人员可以基于对现场实测数据以及需爆破结构材料的考察与分析，制定爆破方案，并借助于现场布设炸药的巨大能力产生爆炸，以达到破坏需爆破结构材料的目的。不同工程项目中，爆破技术方案应当有一定差异性，在炸药放置位置、布置数量以及起爆方式上均应当体现差异性。本文即结合日照机场场平项目实例，对土石方爆破工程中的爆破技术与实施要点进行归纳与总结。

2 土石方爆破施工要求

土石方爆破工程中必须遵循安全、技术、进度以及工艺流程等方面的具体要求。从安全要求上来看，土石方爆破工程中必须严格遵循我国现行《爆破安全规程》中的有关规定，特别是露天矿采矿工程土石方爆破必须遵循自上至下、分水平台阶式开采的基本原则，以最大限度保障工作面作业人员以及周边人员的人身安全；从技术要求上来看，土石方爆破工程中必须以分层作业为基本原则，条件允许的前提下尽可能多布设爆破孔并减少装药量，以减少爆破过程中所产生的振动作用力与飞石；从进度要求上来看，土石方工程爆破所产生爆渣必须由专人及时清运，工作面应用挖掘机及时清理，严格根据施工进度计划横道图督促施工作业开展，保障工期要求符合设计标准；从工艺流程要求上来看，土石方爆破工程应遵循自上至下的顺序进行开挖，土方开挖结束后再进行石方爆破作业，分层爆破时将每层爆破深度控制在8.0m左右即可。

3 工程概况

日照机场为山东省“十二五”规划和全国“十二五”机场发展规划的建设项目，拟建场地位于日照市东港区后村镇驻地以东，皋陆河以南，小曲河以北，日照水库东南，距日照主城中心约16公里。场地地貌单元属黄海陆域低山丘陵，地貌基本成因类型为构造剥蚀低级夷平面地形地貌较复杂，主要为低缓丘陵，海拔一般为30m～65m，发育少量窄浅冲沟，零星分布几处人工池塘。本标段将负责进行H标的石方爆破施工，工程量约4106274m3。

4 爆破技术方案及其实施

4.1 爆破方案

根据日照机场场地平整方案设计说明和招标文件提供的地形图等资料，本工程开挖部位起始高程和终了高程的高差约30m，挖方区边坡每8m高度设一台阶，坡面边坡系数一般为1：1（边坡太陡，钻孔效率低，建议将边坡系数修改为1:0.75），台阶平台（马道）宽度为5m。本工程石方开挖选用梯段爆破的方法，自上而下分台阶设置水平作业面进行施工，台阶高度按照边坡设计台阶确定为8m，终了边坡采用预裂爆破技术保护。部分区域起始高程和终了高程的高差小于12m部分采用一次爆破完成。本工程中选用2#岩石乳化炸药（Ø70）

4.2 爆破参数

1）梯段爆破参数：为了提高爆破效率、降低成本，梯段爆破孔采用宽孔距、小排距布孔方式，在布孔时尽可能避开溶洞、软弱夹层。布孔方式：采用多排矩形布孔；台阶高度为8m，炮孔直径d=115mm；底盘抵抗线W1=（20～50）d，取3m；排间距b=3m；孔间距a=4m；超深h1=(0.15～0.35)W1，取0.8m；孔深L=H/sin90°+h1(超深)=8/sin90°+0.8≈8.8m；单位炸药消耗量q=0.42kg/m3（按坚固系数初步拟定）；单孔装药量Q=qv=qawH=0.42×96=40.3kg；装药结构：耦合或不耦合连续装药；炮孔堵塞长度L2=（20～40）d=3m≥（0.75～1.0）W1。线装药密度p=40.3/（8.8-3）=6.95kg/m。

2）缓冲孔爆破参数：钻孔孔距：4m钻孔排距：3m；炮孔直径d=115mm；孔深=H+0.8m；炸药单耗q小于主爆孔；装药方式：不耦合连续或间隔装药，堵塞长度应当按照0.9*底盘抵抗线参数的方式进行计算，本工程中结合实际经验和计算值所得填塞长度为3m，起爆方式：联入梯段爆破网络一同起爆。

3）预裂孔爆破参数：钻孔直径按照115mm设置；钻孔间距：1.5 m；钻孔排距：2m；钻孔深度：在确定炮孔超深参数的过程中，参考国内同类工程爆破现场超深取值，以0.5m作为超深标准；装药结构：间隔装药，导爆索传爆；线装药密度1.5-1.8kg/m；堵塞长度：2m，孔口应覆盖沙袋或其它材料，可以控制爆破飞石和爆破噪声；起爆网络：与紧临边坡的梯段爆破同次分段起爆，预裂孔超前主爆孔起爆。

4.3 装药与堵塞

主炮孔以及缓冲孔的装药，底部使用导爆索起爆药包、上部使用非电导爆管雷管药包；预裂孔的装药，将成品炸药绑扎于竹片上，缓缓下入孔内。炸药装填完毕后，按照1:2的比例配置黏土与粗砂，加入适当松散土料混合形成堵塞物，按照设计堵塞长度进行堵塞。为了确保装药过程的安全性，应当在爆破现场周边警戒范围内设置红旗，严禁工作人员以铁器或其他坚硬物体敲打炸药，爆破区内应当严禁烟火。尤其是在上一台阶爆破作业时，针对下一台阶不得同步作业。根据既往工作经验，若填塞长度过长，在炸药起爆后对孔口的作用减轻，爆炸后会产生较多体积较大的石块。反之，若填塞长度过小，炸药起爆后可能产生空气冲击波、飞石以及噪音等问题。本工程中考虑上述因素，将孔口填塞长度与抵抗线比值控制在0.75～1.0范围内，填塞长度取值为2.0-3m，具体布置方案如下图所示（见图1）。

图1 装药和填塞方案示意图

4.4 起爆网络设置

本工程中，主炮孔和缓冲孔采取10段（380ms）、11段(420ms)普通非电导爆管雷管下孔、低段非电导爆管雷管（2段25ms）接力，实现单孔单响，以降低单响起爆药量，同时降低爆破过程中的振动与飞石问题。预裂孔的连接，下孔的导爆索“T”形结连接在导爆索主线上，9段（310ms）普通非电导爆管雷管接力，先于主炮孔起爆。具体连接方案如下图所示（见图2）：

图2 起爆网络图

5 结束语

本研究中结合日照机场场平项目实例，对土石方工程爆破技术的应用要点进行分析与总结，基于对爆破方案的分析，合理取定爆破参数，并对爆破过程中装药、堵塞以及起爆网络设置等一系列环节中的关键内容与注意事项进行分析，认为上述爆破方案一方面可确保岩体结构爆破效果理想，另一方面能够降低爆破过程中所产生的振动与飞石，具有工期进度控制效果好，爆破安全可靠的优势，值得在后续同类工程实践中推广应用。

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.090

姓名：夏汉性别：男出生年月日：1977-10-14籍贯：湖北人研究方向：爆破方向