【內(nèi)容摘要】本文以潭邵高速為例，介紹爆破技術(shù)在工程中主的應(yīng)用，從爆破方案選擇、設(shè)計、施工組織、安全措施等幾方面進行了的詳細闡述。尤其是爆破設(shè)計及安全措施方面作了更細致闡述。

【主題詞】爆破技術(shù)設(shè)計施工組織 安全措施

一、工程概況

潭邵高速十二合同大部分經(jīng)過灰?guī)r路段，地形、地質(zhì)較復(fù)雜。途經(jīng)沿線有幾處較大的石山。現(xiàn)就K125+000～K125+500段的石山為例，淺述一下石方爆破在施工中的應(yīng)用。

K125+000～K125+500段石方位于密陽峰山上，線路走向近南北，路基開挖下口寬度最大為30m左右，最大開挖深度為9m ， 切方較深。公路征地線在鄉(xiāng)道公路邊界處，距離施工區(qū)域最近15m左右有民房，這一點在爆破施工時應(yīng)注意。該區(qū)域的組成地層主要為石灰系，局部巖石破碎，因爆破對巖體強度的層面粘聚力的損失較敏感，因此路塹施工時合理的爆破技術(shù)的選擇尤為重要。還要嚴(yán)格控制藥量的爆破引起的加速度。

二、爆破方案的選擇：

1．K125+000～K125+500 段內(nèi)預(yù)計石方30000m3,爆破區(qū)域內(nèi)地形變化較大，且固石較多，爆破開挖計劃為3個月，本段內(nèi)切方深度較大，采用淺眼爆破與中深孔爆破相組合的方式，由于離民房較近，宜采用減弱松動控制爆破。

2． 在主體爆破前，先沿邊坡實施預(yù)裂爆破，進行邊線控制，用以減少主體爆破對邊坡穩(wěn)定性的影響，上部邊界保留部分采用淺眼爆破修成設(shè)計坡面。

3．由于本區(qū)域固石偏多，無法使用大型爆破。

三、爆破設(shè)計：

1．預(yù)裂爆破：

在主體爆破前，首先沿公路設(shè)計的邊坡線爆出一條通道。進行邊線控制爆破，經(jīng)比較密孔法、護層法和預(yù)裂法進行比較采用預(yù)裂法進行爆破。

1）、鉆孔深度 L：

為避免主體爆破對邊坡的影響及獨體石方，一般用3m左右扦桿鉆眼。

2）、鉆孔間距 a： 本段內(nèi)的巖石不成整體，無法定間距。

3)、單孔藥量和每米裝藥量：

a 、預(yù)裂爆破中，單孔藥量是用體積形式的多邊界藥量計算公式計算的，取藥包性質(zhì)指數(shù)為：0.1～0.4，則單孔半裝藥量（預(yù)裂爆破孔內(nèi)的間隙一般不充填，藥卷應(yīng)固定在孔的中內(nèi)或靠近崩落區(qū)的一側(cè)）計算公式：

Q裂=（0.1-0.4）Ka2L

式中:K--形式標(biāo)準(zhǔn)拋擲時的單位耗藥量，L--鉆孔深度 m

b、每米炮孔裝藥量（即線裝藥量）Q線

Q線=（0.1--0.4）Ka2

根據(jù)上式計算結(jié)合實地經(jīng)驗數(shù)據(jù)定量。

4)、為了保證孔段內(nèi)的破碎效果，孔口堵塞長度取1.5m～2.0m。鉆孔底部為克服巖體的夾制作用，加強底部巖石的破碎程度，應(yīng)加大底部的裝藥量，底部加藥的長度取1.5～2.0m，加藥量為該孔線裝量的2倍。

5）、預(yù)裂爆破網(wǎng)絡(luò)

采用導(dǎo)火索起爆網(wǎng)絡(luò)一次同時起爆，每次起爆20個炮，符合爆破設(shè)計安全要求。

6)、預(yù)裂爆破時應(yīng)注意的事項：

a、準(zhǔn)備爆破時，首先要平整場地，清除預(yù)裂線兩側(cè)一定范圍內(nèi)的覆蓋層或浮渣等，清理的范圍可以根據(jù)所采用的確定，要能滿足鉆機的作業(yè)和行走。

b、鉆孔時，必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，允許的偏斜度應(yīng)控制在1度以內(nèi)。開孔時，由于巖面不平整或與鉆進的方向不呈垂直，往往容易引起孔口的偏離，此時，可以采用人工撬鑿或用沖擊的方法，鑿出孔口位置，經(jīng)檢查無誤后，方可鉆眼。

2、淺眼爆破：針對開挖深度為3.0m淺眼爆破進行參數(shù)設(shè)計與其它大方量爆破使用的方案。

1）、爆破臺階高度H的確定：

通常H=1～3m，這里取H=3.0m

2）、鉆孔直徑：

用18型風(fēng)槍穿孔，炮眼直徑為42mm。

A、前排抵抗線： W

W=（20-50）d

根據(jù)巖性條件，確定W=1.2m

B、孔間距：aL

aL=mw

密集系數(shù)m通常大于1，此處aL=1.5m

C、排間距：bL

bL=（0.8--1.2）W

bL=1.2m

確定為：排間距bL=1.2m，孔間距aL=1.5m

主體爆破的鉆孔采用梅花型布置。

3）、炮孔深度L：

為了預(yù)防爆破欠挖，爆破要考慮超鉆，根據(jù)實踐經(jīng)驗，超鉆深度用下式計算：

h=(0.15--0.35)W

結(jié)合巖性情況，確定超鉆h=0.20m

炮孔深度L=H+h=3.2m

4）、炸藥量單耗

根據(jù)巖性及構(gòu)造特性，結(jié)合其它爆破參數(shù)的選用情況，炸藥單耗為q=0.3-0.4kg/m3。

由于炮孔有水，炸藥采用2#巖石乳性炸藥。

5）、每孔炸藥量計算：

Q=qabL

根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以計算出每個炮孔的裝藥量，炮眼裝藥量Q=2.0kg，由于每卷藥卷的長度為200cm，重量為0.2kg，所以每眼裝10卷乳化炸藥。

6）、堵塞長度L1：

為了達到安全、經(jīng)濟和高效的目的，要求炮孔堵塞長度L1>1.0m。

3、其它條件下淺眼爆破設(shè)計

其它條件下的爆破設(shè)計孔網(wǎng)參數(shù)確定依據(jù)與3.0m開挖深度的淺眼爆破設(shè)計相同。下面僅將不同炮孔深度L條件下的炮孔排間距b、孔間距a、裝藥量Q和最小填塞長度L1列于下表中。

不同開挖濃度時的爆破參數(shù)表1

4、設(shè)備配置、火工品型號

設(shè) 備 配 置表2

火 工品表3

5、爆破網(wǎng)絡(luò)及起爆方式：

為了預(yù)防產(chǎn)生盲炮，保證起爆網(wǎng)路安全起爆，便于網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，最好用塑料導(dǎo)爆雷管起爆。中深孔爆時，每孔裝兩個起爆體，用兩發(fā)塑料導(dǎo)爆管雷管起爆：淺眼爆破用一發(fā)塑料導(dǎo)爆管雷管起爆。

用電雷管起爆時，一次爆破過程中必須使用同一廠家，同一生產(chǎn)批號的，電阻差很小的雷管，選用的放炮器必須具有足夠的起爆能。中深孔爆破時，每孔裝兩個起爆體，用兩發(fā)電雷管起爆，這兩發(fā)電雷管并聯(lián)，采用大串聯(lián)方式連線。

起爆體放置于裝藥中部位置。為了達到減振的目的，采用毫秒微差爆破。主爆孔的微差時間為25ms，預(yù)裂孔與主爆孔間的微差時間間隔為150ms。

6、爆破安全驗算

1)、爆破振動的安全設(shè)計與校核：

a、爆破振動允許振速

爆破地震是由炸藥在地表中或在地面上的建（構(gòu)）筑物等介質(zhì)中以彈性波的形式所引起的介質(zhì)點振動效應(yīng)，它與自然地震相同之處在于：兩者都迅速的釋放能量，并以波的形式向外傳播，引起介質(zhì)點振動，產(chǎn)生地震效應(yīng)。二者的不同之處在于：

①、自然地震的震源通常處于地層深部，釋放出的能量巨大，造成的破壞大、范圍廣，人類難以控制；爆破地震的震源在地表淺層或地表以上，炸藥釋放的能量有限，影響范圍和危害程度可根據(jù)被保護對象通過精心設(shè)計進行控制。

②、爆破地震頻率較高，持續(xù)時間短，一般爆破地震頻為40～50HZ，大大超過了一般建筑物的自振頻率，持續(xù)時間為0.1～2 秒；自然地震屬于低頻振動，頻率為2～5HZ，與一般建筑物的頻率接近，易產(chǎn)生共振現(xiàn)象，其持續(xù)時間為10～40秒。

③、爆破振動的振幅大，但隨著與爆破中心距離的增加而迅速衰減，對周圍影響范圍小，自然地震振幅小，但衰減慢，持續(xù)時間長，因而其破壞能力大，影響范圍廣。

綜上所述，在同一地點兩種地震參數(shù)相同的情況下，爆破地震對建筑物的影響和破壞程度要比自然地震輕的多。當(dāng)按自然地震裂度設(shè)計規(guī)定時，允許將其烈度提高1～2度作為爆破地震裂度的設(shè)計值。

根據(jù)《爆破安全規(guī)范》，爆破振動速度可按下式計算。

V=K（Q1/3/R）α

式中：V--被保護物處的質(zhì)點振動速度，cm/s

K--介質(zhì)性質(zhì)、爆破方式等有關(guān)的系數(shù)；

α--與傳播途徑和地形有關(guān)的系數(shù)

Q--同時起爆單段最大裝藥量（kg），

R--爆破中心到被保護物之間的距離

根據(jù)工程類別,此處取K=100, α=2.5

我國根據(jù)國內(nèi)外近幾年測地震所積累的資料,在爆破安全規(guī)程中對各類建筑物所允許的安全振動速度作了如下的規(guī)定:

⑴、土窯、土坯房、毛石房屋為：1cm/s

⑵、一般磚房、非地震區(qū)的大型砌塊建筑物為:2～3cm/s

⑶、鋼筋砼框架房屋為：5cm/s

⑷、水工隧洞：10cm/s

⑸、交通隧洞：15cm/s

Q=R3（V/K）3/n

為了確保民房安全，選取民房允許的最大振速為：2cm/s。根據(jù)上式計算出距爆區(qū)不同距離所允許的最大一次單響起爆藥量，具體數(shù)據(jù)列于下表：

不同爆破距離處的單響最大藥量 表4

在實際操作中為確保邊坡不受到爆破震動的破壞，單響起爆最大藥量不超過800kg。

2）、減振措施

為了確保被保護對象的安全，進一步減小爆破振動，采用以下減震措施：

⑴、采用多段微差起爆，分段越多，爆破振動越小，并嚴(yán)格控制單段起爆藥量不超過允許值。

⑵、選取合理的微差起爆的間隔時間和起爆方案，保證爆破后的巖石能得到充分松動，消除夾制爆破的條件。

⑶、優(yōu)化爆破參數(shù)，降低單位炸藥耗量。

⑷、為降低爆破振動對邊坡的影響，應(yīng)用預(yù)裂爆破。

⑸、在露天深孔爆破中，防止采用過大的超深。過大的超深會增加爆破的振動。

⑹、采用爆破地震效應(yīng)較小的爆破方式和方向。在深孔爆破中，最小抵抗線方向爆破地震效應(yīng)最小，而與最小抵抗線相反方向，地震的強度最大，側(cè)向地震強度居中。沿炮孔邊線方向比垂直該連線方向的質(zhì)點振度要小。

⑺、采用孔底空氣填塞裝藥爆破新技術(shù)，降低炸藥單耗，減小爆破振動效應(yīng)。

⑻、對地下構(gòu)筑物的爆破，在一側(cè)或多側(cè)挖防振溝，用來減弱地震波的傳播，或采用預(yù)裂爆破降低地震地震影響，預(yù)裂孔宜比主炮孔深。

⑼、為減輕爆破振動對基巖的影響，一般可采取分層遞減開挖厚度的方法：或預(yù)留厚度不小于20～30cm的保護層，最后用人工或風(fēng)鎬清除。

7、爆破飛石飛散距離驗算

正常的臺階爆破，飛石距離一般不會太遠。但是當(dāng)填塞長度過小或最小抵抗線過大而形成爆破漏斗效應(yīng)，以及巖石中含有軟夾層時，個別飛石可能飛散很遠。

瑞典德湯伲克研究基金會對露天礦臺階爆破的飛石問題進行研究，提出用下面的公式來估算臺階深孔爆破的飛石距離：

RF=（40/2.54）d d=15.8m

式中：RF---飛石飛散距離， m

d---深孔直徑，cm

此公式中適用于炸藥單耗量達到0.5kg/m3的爆破條件，由于在本設(shè)計中，省藥單砂量未達到0.5kg/m3，所以用上述公式進行驗算偏于安全。

對于淺眼爆破由于飛石產(chǎn)生機理較復(fù)雜，沒有用于爆破設(shè)計的計算公式。所以再此不進行驗算。

對于臨近需要保護建筑物進行爆破時，如果爆破面積較小時，可以對爆破區(qū)域進行覆蓋，以達到控制飛石的目的；如果爆破面積較大時，可以對需要保護的建筑物進行近體防護。

8、爆破空氣沖擊波的安全距離設(shè)計與核算根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，爆破空氣沖擊波的安全距離可按下式計算：

R=KQ1/2

式中：R--爆破空氣沖擊波的安全距離，（m）

K--與裝藥量條件和破壞程度的關(guān)的系數(shù)。對建筑物K=1～2，防止空氣沖擊波對人身的危害時，K采用15，一般最少用5～10。

將Q=800kg，K=2代入上式得，R=56.6m

四、確保人身安全及杜絕爆破事故的安全措施

1、裝藥前的準(zhǔn)備

1)、組織指揮系統(tǒng)：必須成立爆破工程指揮部，全面指揮和統(tǒng)籌安排大爆破的各項工作。

2)、深孔的驗收：深孔的實測量最小抵抗線數(shù)值與設(shè)計數(shù)值不符或發(fā)現(xiàn)有新的地質(zhì)構(gòu)造時，應(yīng)根據(jù)實際情況重新計算藥量或調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)。深孔裝藥量必須進行驗收，驗收的誤差標(biāo)準(zhǔn)：孔深為±0.5m，露天孔距和排距為±0.3m。如發(fā)現(xiàn)孔深不夠，孔數(shù)不足，堵孔和透孔，必須進行補鉆、補孔、清孔和堵塞孔。

3）、檢查與檢測：采用電雷管起爆時，裝藥前應(yīng)檢測爆區(qū)內(nèi)的雜散電流，雜散電流超過30mA時，應(yīng)采取降低雜散電流強度的有效措施，或改用非電起爆系統(tǒng)。

2、裝藥與堵塞

1）、炸藥的搬運：用人力搬運炸藥時，每人每次搬運量不得超過一箱，搬運工人行進中，應(yīng)保持1m以上的間距，上下坡時應(yīng)保持5m的間距。起爆體、起爆藥包或已接好的起爆雷管，只準(zhǔn)爆破員攜帶運送。

2）、裝藥：深孔裝藥時，嚴(yán)禁將起爆藥包或敏感度較高的炸藥向下拋擲，起爆藥包裝入后，不準(zhǔn)向下投擲炸藥卷，裝藥若發(fā)生卡塞時，在雷管和起爆藥包放入之前，可用銅質(zhì)或金屬長桿處理，但嚴(yán)禁強烈沖擊炸藥，照明線必須絕緣良好，燈泡應(yīng)安裝保護罩，與藥堆的水平距離不得小于2m。人員離開時，必須切斷電源，從運入帶有電雷管的起爆藥包或起爆體時開始，必須停電，采用蓄電池?zé)?、安全燈或絕緣的手電筒照明。

3）、堵塞時，禁止使用明火照明，不得將雷管的腳線、導(dǎo)爆索或?qū)П芾眠^緊和被堵塞物損壞，不準(zhǔn)在起爆藥包或起爆柱后面直接填入木楔。

3、起爆體加工與起爆網(wǎng)路

1）、起爆體加工與設(shè)置：加工起爆體必須在專門的場所進行，周圍50m以外應(yīng)設(shè)置警戒，禁止無關(guān)人員進入，加工完的起爆體，應(yīng)在其表面上標(biāo)明藥包的編號、雷管段別。起爆雷管應(yīng)放在起爆體的中央。炸藥、雷管在使用前必須進行檢測并作記錄。

2）、敷設(shè)起爆網(wǎng)路：按藥包編號重新檢測導(dǎo)爆管，同一爆破網(wǎng)路的全部雷管必須為同廠同型號同批產(chǎn)品。網(wǎng)路聯(lián)接必須按從工作面到起爆站方向順序進行，并嚴(yán)格按設(shè)計要求進行連接，并有專人負責(zé)檢查。在起爆命令下達前，起爆電源不得與主線聯(lián)接。

4、警戒范圍及警戒信號

1）、警戒范圍：根據(jù)以上的爆破安全設(shè)計及爆破安全規(guī)程的規(guī)定，本路段的一般警戒距離為300m，對于特殊地段，可根據(jù)具體環(huán)境及爆破量進行調(diào)整。

2）、大爆破警戒信號：必須設(shè)在危險區(qū)的邊界外，并設(shè)有明顯的樗，警戒標(biāo)志采用警戒牌、警示燈（夜間）、路障、警報器等視覺及音響和視覺信號，起爆前，必須同時發(fā)出音響和視覺信號，使危險區(qū)內(nèi)的人員都能清楚地聽到或看到。

5、爆破后的檢查：

1）、等待時間：露天深孔大爆破后，至少要過15min，才允許專門訓(xùn)練的爆破員進入爆破作業(yè)地點進行安全檢查。

2）、爆破后檢查：露天大爆破后重新開始工作前，應(yīng)進行下列檢查工作：

a、有無危石、滾石、邊坡是否穩(wěn)定，有無滑坡征兆；

b、爆堆是否穩(wěn)定；

c、空氣中有毒、有害物質(zhì)的濃度是否超標(biāo)；

d、有無盲炮

處理深孔盲炮，可采用下列方法：

a、對于不防水的炸藥可以用水沖洗炮眼，使炸藥失效；

b、對于防水炸藥可以用掏勺細心掏出填塞物，再裝入起爆包將其引爆；

c、如果盲炮周圍的巖石未發(fā)生松動，可以在距離盲炮30cm以外處，補打一個平行炮眼，重新裝藥爆破。該炮眼要比盲炮炮眼深。

d 、對于盲炮處理過程是產(chǎn)生的殘余爆破器材必須回收，銷毀。

6、爆炸物品的使用與管理安全措施

1）、保管爆破器材必須遵守的規(guī)定：

a、爆破器材倉庫實行24小時專人看管制度。

b、保管員要有強烈的責(zé)任心，并持有公安機關(guān)培訓(xùn)合格證的爆破員擔(dān)任。

c、爆破器材的收發(fā)嚴(yán)格實行登記制度。

d、必須做到物、卡一致。

e、嚴(yán)禁同室存放除爆破器材外的其它物品。

f、嚴(yán)格按照公安局規(guī)定的期限、品種和數(shù)量儲放。

g、嚴(yán)禁非工作人員進入爆破器材倉庫。

2）、在裝藥過程中，作業(yè)地點放置爆破器材的規(guī)定

a、作業(yè)地點只準(zhǔn)存放當(dāng)班使用的爆破器材，不準(zhǔn)超班領(lǐng)?。?BR>

b、不準(zhǔn)邊打眼邊裝炮；

c、藥包應(yīng)按編號放置，并有專人看管；

d、只允許裝藥人員領(lǐng)取起爆藥包；

e、起爆藥包應(yīng)遠離電源、水源；

3）、起爆藥包加工的有關(guān)規(guī)定：

a、嚴(yán)禁在炸藥庫加工、制作起爆藥包，加工地點應(yīng)選在作業(yè)點附近寬闊安全場所

b、每天加工的藥包不超過當(dāng)天的使用量

c、藥包加工人員之間應(yīng)保持一定的間距，在有隔離防護設(shè)施時不小于1.5m，無隔離防護時不小于3m。

d、加工起爆藥包時，雷管和炸藥應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)禁彎折導(dǎo)爆管，不準(zhǔn)打死結(jié)，拉拽導(dǎo)爆管，藥包與雷管必須牢固固定，不能脫落。

五、爆破施工組織：

1、爆破施工作業(yè)程序：

標(biāo)孔——鉆眼——驗孔——制做起爆藥包——裝藥——聯(lián)線——警戒——起爆——鏟運（二次破碎）。

由于施工地雨水較大，且爆破施工區(qū)域下方有民房，如果不對爆堆及時清理，有可能出現(xiàn)爆堆下滑，將民房沖環(huán)和爆堆沖出征地線的問題。所以爆破后，要及時清運。

2、技術(shù)裝備及人員分配：

隊長1人，爆破技術(shù)員2名，爆破員3名，安檢員3名，爆破器材保管員3名，鉆眼施工爆技術(shù)工人20人。將人員分為：鉆孔施工組、爆破組、設(shè)備維修組、藥包制作與管理組、二次破碎與邊坡維護組。

3、施爆注意事項

1）、在爆破作業(yè)施工之前，必須得到電業(yè)部門及電訊部門關(guān)于輸電線及通訊線纜的處理意見。

2）、爆破作業(yè)前，制定通訊聯(lián)絡(luò)制度和聯(lián)絡(luò)方法，且警戒點、起爆點和指揮部之間必須保持暢通和通訊聯(lián)絡(luò)，在爆破前必須同時發(fā)出聲響信號和視覺信號，使危險區(qū)內(nèi)所有人員都能清楚地聽到或看到。

3）、爆破人員必須由參加過公安部門考試并取得爆破作業(yè)安全證的人員擔(dān)任。