在复杂环境下石方爆破的控制技术

1、在复杂环境下石方爆破的控制技术摘要：复杂条件下路基石方爆破，如何在不影响线路行车及周围民房的安全的情况下，进行正常的施工生产。在不断的试爆及修正参数过程中，积累施工经验。关键词：爆破网络参数潜孔钻在铁路既有线改造和铁路复线建设中，经常会遇到在不中断行车的情况下进行石方爆破。就目前而言，无论从经济上或是技术上，钻爆法仍是石方开挖的主要施工方法。在既有线施工作业，正确利用控制爆破技术,既保证既有线行车安全又能提高工作效率，是各施工单位经常探讨的课题。1工程概况张双线DK0+950DK1+455段为半路堤半路堑地段，开挖面距北侧既有京通正线仅为15m,东侧离民房70m。基岩为WV凝灰岩。最大设计开挖

2、高度为15m,设计方量为25万m3。施工环境复杂爆破方量大，工期紧。尤其是石方控爆施工，控爆方案选定、控爆设计、防护设计，必须确保万无一失，保证既有线行车及民房安全。2爆破方案设计2.1设计原则由于该地段施工环境复杂，给爆破增加了很大难度，要求达到以下目的:确保既有线的行车安全；有效地控制飞石、滚石、爆破振动和冲击波对周围村民建筑产生的破坏，确保村民及施工人员的安全；尽量提高爆破工效,有效控制大块率，使爆破块适宜机械出碴,减少二次爆破,以利加快施工进度；尽量减小爆破振动对周围岩体的扰动，保证路基堑坡稳定。2.2方案确定爆破施工按爆破作用，可分为松动爆破、抛掷爆破、裸露爆破。根据上述原则，同时结

3、合爆破区的周围环境，实际工期，岩性和地势环境决定采用台阶式微差松动爆破、减震爆破相结合，并控制最大一段装药量。2.3孔网参数231深孔台阶毫秒微差松动爆破台阶与炮眼设计：为加大工作面和便于机械出碴，将路堑从上到下分成三层爆破开挖，每层约为5m,爆破完一层再爆下一层。采用2号岩石乳化炸药(具有防水性)，用100mm的潜孔钻头钻眼。底板抵抗线Wp=Kdd(m)Kd为孔径系数。根据梯段取Kd=30;d为钻孔直径。d=100mm;算得Wp=3m。根据公式得：孔距a=0.8Wp=2.4m排距b=0.9Wp=2.7m超钻深度h=0.15Wp=0.45m超钻深度与底板抵抗线和岩性有关。钻孔深L:垂直深孔L=

4、H+h=5.45m;每孔装药量Q=qXW|：XHXa=0.483X5X2.4=17.3kg;q为单位炸药消耗量。q=0.48kg/m3（q与岩性及炸药威力有关）a为孔距;H为台阶高度。减震孔设计减震爆破就是在靠近主炮孔旁布置减震炮孔，适当缩小孔距、排距、超深及装药量以减小爆破地震，同时也减小对周围岩体的破坏，（见下炮眼布置图）。减震孔用90mm的潜孔钻头钻眼。如图1所示。减震爆破参数：减震孔与主爆孔排距2.0m,减震孔孔距为3.0m。装药量按下公式计算Q=0.85q$bXH=0.850.48242X5=9.8(kg)b为排距(减震孔与主爆孔)。起爆网络(见图2)爆破地震波防护由于民房离爆破现场

5、太近且多为砖结构，抗震能力为2cm/s。根据震动安全距离公式：R=(3Qk3/a/v3/a)1/3R为为建筑物距爆区安全距离m;V为建筑物最大安全抗震速度cm/s;K、a为不同岩体爆破系数。根据现场试爆取K=100,a=1.5Q为最大一次或一段起爆药量kg。R=(3X17.31002/22)1/3=51m。个别飞石的控制个别飞石安全的飞散距离与爆破参数、堵塞质量、地形、地质构造、气象等因素有关。个别飞石安全距离Rf=Kf20n2WfKf为安全系数，根据地形与不同方向上可能产生的飞石条件而定。取Kf=1.2;n为爆破作用指数，经过现场试爆取n=2;Wf为最大一个药包的最小抵抗线；Rf=1.2老0

6、X22X3=288m。现场试爆结果表明，个别飞石距离为190m,此距离可用于确定爆破警戒区的范围。3爆破施工工艺3.1施工工艺流程图如图3所示。3.2作业要点平整作业面：根据地形情况平整出作业面，以满足钻眼、装药等工序的需要布眼和钻眼：按设计的眼距布眼，对边坡外侧边缘的炮眼，要特别注意炮眼距边坡的距离不要小于主炮眼抵抗线，以防出现飞石。钻眼完成后，对炮眼位置和各部尺寸要进行检查，必须符合设计要求，然后对炮眼内的残渣、岩粉清理干净。装药与堵塞:装药一定要严格按预选计算好的每个炮眼装药量装填，在干燥的炮眼内装药时，可将药卷的包装用小刀割少许裂缝，装入炮眼后，在放入起爆药卷之前，用炮棍压紧，以增加装

7、药密度。回填堵塞用砂子与黏土混合配制成炮泥进行堵塞，其中砂子与黏土的比例为3:1,再加20%的水混合而成。堵塞长度以不被爆轰气体直接冲出眼口为宜，堵塞物应是连续的，中间不要间断，填满后再用炮棍适当压实，以增大密度，提高堵塞质量。安全警戒：爆破前，人员及机械撤离到安全区，设置安全警戒哨。爆破之后，不要立即解除警戒，要先由安全员到现场查看，在确保万无一失后，人员机械才可进入现场。3.3施工注意事项及安全措施施工前应进行爆破区横断面测量，明确挖方高度，并放出边线，标出炮孔位置。钻孔应禁止反钻，以免冲击器掉落钻孔完成后，应进行孔深及炮孔倾角验收，合格的钻孔要及时清洗并做好防水措施，在装药前应进行覆盖，防止进入碎石和雨水。放炮应安排在列车运行间隔大的天窗时间内进行，以便有个别飞石滚落到线路上可立即加以清除。在爆破点50m外的线路上放警示牌。为控制飞石，用废旧轮胎或胶皮将炮孔覆盖。每次放炮时要有足够人员做好抢修准备。与车站保持通讯联系有问题及时通报、及时处理，放完炮要有专人清除危石，防止受振动掉落的石块危及人员安全。4结语通过对上述爆破方案的实施，施工过程中根据不同的岩性不断修正爆破参数，在DK0+950DK1+455的爆破工点中，取得了显著的成效。有效的控制了飞石及爆破地震波对村民房屋的破坏，村民房屋内虽有震感但房屋未出现裂缝，同时保证了既有