临长高速公路路堑开挖中的控制爆破技术.pdf

第1 9 卷第1 期 2 0 0 2 年3 月 爆破 B I 。A S T I N G V n f1 9N n M a r2 0 0 2 文章编号1 0 0 l _ 4 8 7 { 2 0 0 2 叭0 0 2 7 一0 3 临长高速公路路堑开挖中的控制爆破技术 徐顺香 武汉科技大学，湖北武汉4 3 0 0 8 1 摘要介绍了临长高速公路路堑开挖中通过采用宽孔距爆玻、光面爆破、孔问微差与孔内分层微差爆破 等拉制爆破技术，使边坡平整稳定，堆度均匀．改善丁爆破质量，确保了施工进度和周围环境安全。 美饕词路堑开挖；宽孔距爆砬；光面爆破；微差爆破 中围分类号 T D 2 3 s3 3 文献标识码A C o n t r o e dB I a s t i n gT e c h n i q u e si nL i n x i a n g C h a n g s h a n g E x p r e s s w a y ’sC u t t i n gE x c a v a t i o n X U 甄Ⅻ一z 抽醒 w u h a nu n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n 。1 0 9 y ，w u h a n4 3 0 0 8 1 ，c h i n a A b s t r a c t I n t h l 5p a p e r ，c o n t r o l l e db I a s t i l l gt e c h n i q u 髓i nL i n X i a n g C h n g s h a l l ge x p r e s s w a y ’sc u t t i n ge x c a v a t i o n ，I n c I u d i n gw i d e s p a c eb h s t l n g ，s m ∞t hb I a s “n g ，m i I l b e c o n d b I a s r l n Rb e t w e e nh o 【c sa n d l a y c r 甜n l i l lL s e c o n d b I a 舭I n gi nh o I e sa r ci n t r o d u c c d ．B yu s i n gt h e s et e c h n i q u e s ．t h es i d e s I o p ci sr n o r ec v c n ，b l ∞kj s w c U ～p r o p o r r i o n c d ，b h s t l n gq u a l i t yI si m p r a v e d ．a n d ∞n s t r u c tL o nt a r eo fp m g r e s Sa n da m b l e n c es a f e t yc a nb ee r m u r e d K e yw o r d s e x p r e s s w a y ；c u n i n ge x c a v a t i o n ；w l d e ，s p a c eb l a s t i n g ，s m ∞t hb l a s t i l l g ；m i l l l s e c o n d1 【a s t l n g l工程概况 临长高速公路K 5 6 6 3 0 ～K 6 1 0 0 0 段是京 珠高速公路湖南临湘至长沙高速公路第四合同段的 一段，位于岳阳县境内，属于丘陵地带．总挖方量4 0 多万m 3 。线路穿越不同的地貌单元，海拔最高高度 8 6 ．6 7m ．地形起伏较大，线路走向为2 2 0 。～2 4 0 ‘左 右，岩层走向4 0 。～6 6 。．岩层走向与线路走向一致， 岩层倾向南东。山坡一般呈凸形，坡度为1 0 。～3 0 。， 山顶浑圆，开挖深度4 ～J 2m 。山坡上的覆盖层较 薄，厚度为0 ～12m ．为种植土、小块石质土、含砾 低液限粘土。表层以下为上白垩统砾岩，为紫红色 或褐黄色，岩石的容许承载力为2 5 0 ～8 0 0k P a ，岩 石的单轴极限抗压强度为3 0 ～5 0M P a 。水文地质 收稿日期2 0 0 ll l 一3 0 作者简介橡顺香 1 9 7 1 一 ，女；武汉武汉科技大学讲 师，硕士． 条件较为简单。爆区周围环境较为复杂，沿线乡村 民房较多，最近的仅有1 6m 。该段路基宽度为3 3 6m ，边坡坡度1 0 ．7 5 或1 1 。在路堑开挖中采 用了宽孔距爆破、光面爆破、孔间微差与孔内分层微 差爆破等控制爆破技术，极大地改善了爆破质量，加 快了施工进度，确保了边坡稳定平整和周围环境安 全。 2 宽孔距爆破 21 爆破参数 1 炮} L 直径。采用宣化一英格索兰公司的潜 孔钻机，C I R 9 0 钻头，炮孔直径d 1 0 0m m 。 2 孔深和超深。孔深H 随地形条件的变化而 变化，大多在4 ～1 2m 范围。超深 ． 】O ～ 2 0 d ，现场实际工作中，孔深为6n 1 以下时， ，为 1Om ，孔深超过6m 时， ，为l5H l 3 抵抗线。抵抗线w 是影响路堑爆破效果的 一个重要参数，根据经验，路堑爆破的抵抗线一般为 万方数据 爆破 孔径的2 0 ～5 0 倍．取w 18 ～2On l 。 4 孔距和排距。孔距“ ”j w ．”t 一般取 2O ～4 ．5 ，取”f 34 ，“ 62 ～68m ，排距6 O9 ～1 w ． l7 ～2 ．01 1 1 ’采用三角形布孔方 式。 5 炸药单耗。炸药单耗。主要与岩石的爆破 性、炸药种类、自由面条件、起爆方式和块度等因素 有关。合理的炸药耗量往往需要通过试验或长期的 生产实践来验证。根据现场岩石特征并结合试爆情 况，炸药单耗取0 ．2 8 ～O3 5k g ／m 3 。 6 堵塞长度。合理的堵塞长度和堵塞质量，对 改善爆破效果和提高炸药利用率具有重要作用、合 理的堵塞长度应能降低爆破气体能量损失和尽可能 增加钻孔装药培。堵塞长度 。 2 0 ～3 0 d ．一 般取 。 20 ～2 ．5m 。 7 单7 L 装药量。单排孔爆破或多排孔爆破的 第一排i L 的每孔装药量Q ， q n w H ，多排孔第二 排起每孔装药鼙0 2 11 ～12 q 口6 H 。 8 装药结构。对环境较好的爆区，当H ≤6m 时，采用连续药柱装药结构；当H 6m 时，采用孔 内间隔装药。对环境较差或对震动要求很严的爆 区，采用孔内间隔装药或不耦合装药，能改善能量分 配，使炸药能量在炮孔内均匀分布 降低震动，减少 大块。 3 光面爆破 在路堑开挖中为了减少爆破开挖对边坡的破坏 和扰动，确保边坡的稳定、光精和平整，减少边坡修 整工程量，边坡开挖采用光面爆破技术。光而爆破 参数为 1 光面炮孔间距n * 的选取应考虑到炮孔直 径、岩石力学特征、地质构造、炸药种类等多种因素 的影响。，孔间距一般取 1 0 ～2 0 d 。在节理裂隙 比较发育的岩石中应取小值，整体性好的岩石中可 取大值，本工程中取d * 15m 。 2 光面孔的最小抵抗线w * 是光面层厚度或 周边眼到邻近缓冲炮孔问的距离，是影响光面爆破 效果的关键参数。wH 12 ～l8 “m ，取Ⅵ， 20m 3 线装药密度口 ，装药密度过大．会破坏炮 孔的孔壁；线装药密度过小，炮} L 问裂缝不贯通，岩 壁表面留下岩埂难以开挖．坡面小平整，造成欠挖， 为了控制裂隙的发育以保持新世面的完整稳固，在 保证沿炮眼联心线破裂的前提下，应尽可能少装药 取q 舟 3 0 0 ～4 0 0g ／m 。为r 克服炮孑L 底部的夹制 作用，底部必须加大装药量，q E 12 ～2O q n 4 堵塞长度。光面爆破孔口一般留1O ～】5 m 为炮j L 堵塞长度，堵塞时先南炮棍将塑料团或布 团送人炮孔内1 ．0 ～15m 处，用钻屑或炮泥堵塞 5 起爆间隔时间。研究结果表明，齐发起爆裂 隙表面最平整，微差延期起爆次之，秒差延起爆最 差。在实施光面爆破时，间隔时问愈短，壁面愈平 整。光面孔一般采用串联导爆索网路，如受环境限 制，也可分段起爆，起爆时间不大于5 0m s 。光面孔 与主爆孔一同起爆时，光面孔滞后于主爆孔起爆，问 隔时间不小于7 5 ～1 5 0m s ， 4 孔间微差与孑L 内分层微差爆破 4 ．1孔间微差与孔内分层微差爆破的作用 孔间微差与孔内分层微差爆破能降低爆破振 动，提高爆破质量，是由于具有以下4 种作用 1 增加自由面。先爆破的炮孔为后爆破的炮 孔创造r 辅助自由面．上层药包起爆为下层药包的 起爆产生了新的自由面，由于自由面增大，最小抵抗 线减小，使爆破破坏区范围增大 降低炸药消耗量、 2 产生爆炸应力波的叠加．促进岩石破碎。 3 减少了爆破引起的地震作用．．孔问与孔内 分层微差爆破改变了炸药的分布。把可能产生高强 度地震波的齐发爆破药量在时间和空间上分解开 来．使各延期段所产生的地震波的主震相产生分离， 大大地减低爆破振动。 口，，，， 麟1鳓 警 f 黧譬繇 ’N l U n “ 、N klI 瓢II 骶。I 蕊。 圈l 孔问微差与孔山分层微差装药及起爆结构示意周 万方数据 第1 9 卷第1 期徐顺香临长高速公路路堑开挖中的控制爆破技术 4 爆堆集中，减少了个别飞石和空气冲击波。先爆 药包起爆后，松动范围内的岩体变为松散体，这些松 散体能吸收多余能量，因此后爆药包爆破产生的个 别飞石和冲击波大部分被先爆药包爆破产生的松散 碎石阻挡．减少了色石和空气冲击波。 4 ．2 爆破网路 为了减少爆破有害效应对周围环境的影响，采 用孔I q 微差与孔内分层徽差爆破网路图1 。由于现 场仅有5 个段别非电毫秒雷管。孔内上层为4 段毫 秒雷管．下层为5 段毫秒雷管，孔间采用2 段毫秒雷 管。 5 几点体会 1 宽孔距爆破能充分利用爆破能量，改善破碎 效果，提高爆破质量，降低工程成本； 2 采用光面爆破技术能保证路堑开挖边皮平 整、稳定、美观．通过试验确定合理的光面爆破参数， 精心施工，控制误差，确保施工质量能取得较好的光 面爆破效果。 3 孔间微差与孔内分层微差爆破技术可以明 显降低震动，确保爆区周围建筑物安全，减少对边坡 的影响，还可以改善爆破效果使爆出的岩块均匀，降 低大块率。孔问微差与孔内分层微差爆破可以用较 少的雷管段别实现多段微差爆破，解决了公路建设 中爆破器材种类少，爆破质量要求高的难题。 4 宽i L 距爆破，光面爆破，孔问微差与孔内分 层微差爆破等控制爆破技术在临长高速公路路堑开 挖中的应用，极大地改善了爆破质量，加快丁施工进 度，取得了较好的经济效益，值得在公路建设中大力 推广应用。 参考文献 [ 1 ] 徐顺香，陈德志．保护层一次爆破除技术在船闸开挖 中的应用[ J ] ，工业安全与环保，2 0 叭，2 7 8 1 8 1 9 ． [ 2 ] 陈德志，徐顺香减少路堑开挖爆破对邻近民房影响 的控制技术[ J ] 工程爆破，2 0 0 l ，7 3 6 0 6 3 ． [ 3 ]中国力学学会工程爆破专业委员会爆破工程【M ] ， 北京冶金工业出版社．1 9 9 2 [ 4 ] 陶颂霖．凿岩爆破[ M ] ，北京冶金工业版社．t 9 8 9 ． [ 5 ] 陈燕山．京珠高速公路太悟南段路基石方爆破设汁与 施工[ J ] ．爆破，2 0 0 1 1 8 6 8 8 ． 幸米斗景斗来牛牛米滞崔幕睾幸素丰素朵鼍沫束等柴苄米索来粜苯素昔粜豢来_ I I } 睾杀粜_ j * 卡等睾* 米牛米半球弗 爆破杂志的学术影响力和作用又有提高 据中国科学技术信息研究所2 0 0 1 年版中国科技期刊引证报告，爆破杂志的学术影响力和作用又有 新的提高，其总被引频次达8 5 ，比上年的7 9 增多6 ；影响因子达O1 0 4 ，比上年的00 9 1 增大O ．0 1 3 ；来源文 献量 论文数 为1 0 2 ；参考文献量为2 3 3 ； 作者 地区分布数达2 1 个省 市、自治区 ；机构 作者单位 数为 7 5 个。 与引证报告中所统计的近1 0 0 所理工科大学的学报相比，爆破杂志的学术影响力和作用已居于中 游；但与引征报告中所统计的兵工类、矿业类和岩土工程类优秀期刊相比，被列入兵工类的爆破杂志还 存在着不小的差距，我们仍需努力。 爆破编辑部 弗睾卡牛拳沫素卡睾来牛卡睾{ I } 鬻{ I } 米{ I } 睾* } 咪* } 杀{ l } 鬻睾素卡睾粜* } 卡睾半粜弗素睾{ } 粜爿} _ I l } 斗睾* 来沫睾卡 万方数据