淺談公路工程施工中微差爆破的應用

張山力

論文導讀：工程微差爆破近年來控制爆破的新技術，它使工程爆破的使用區域上得到了拓展，從原來的礦山、人煙稀少地區、遠離建筑物的使用拓展到人工及樓房密集的城市，同時減輕勞動強度、縮短施工期限、降低工程成本。

關鍵詞：石方路基，爆破技術，微差爆破

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

在國民經濟建設中，冶金、礦山、水利、交通、建筑等領域也廣泛采用。與齊發的裝藥爆破比較，它能擴大爆破規模，降低爆破地震效應，減少炸藥消耗量，提高破碎質量和控制坍塌方向。這是由于在微差爆破過程中自由面和輔助自由面增多，應力波疊加，巖石塊體間碰撞作用及爆破地震波相互干擾(地震波相互干擾能降低爆破地震效應)等因素共同作用的緣故。?微差爆破技術出現于20世紀30年代。40年代中期，一些國家已普遍采用這一技術。50年代中期，中國開始試驗微差爆破。60年代中國軍隊將此技術廣泛應用于爆破工程。

1.工程概況

某一級公路工程全長4.5 km，該項目采用一級公路標準。公路沿線穿過山坡，路基土石方共46萬立方，其中石方總量為25萬立方，該公路穿過某工業園區內，沿線經過廠房較多，地形地貌情況比較復雜，特別是有部分土石方地段上方有220千伏的高壓電線架過。

2.爆破方案及安全防護措施

針對現場復雜的環境條件，經分析比較，研究決定采用微差爆破法施工。由于爆破破巖過程的作用，不可避免的對爆破體周圍巖體造成一定程度的損傷，，主要是由爆破產生的地震波引起的。微差爆破主要利用相鄰兩排炮孔間藥包或前后排藥包間隔一定時間依次起爆，產生的爆破地震波相互干涉，減弱介質質點的振速，同時減少爆破對被爆體周邊建筑及邊坡的破壞，稱為微差爆破。多發一次爆破最好采用毫秒雷管，當裝藥量相等時，其優點是：可減振1/3～2/3左右，前發藥包為后發藥包開創了臨空面，從而加強了巖石的破碎效果，降低了巖石夾制力，降低一次爆破堆積高度、有利于機械作業、可節省炸藥20%，并可增大孔距，提高每米鉆孔的炸落方量，炮孔排列和起爆順序，根據斷面形狀和巖性。

根據現場爆破體特點，地質條件，環境情況及工程技術要求，決定采用成孔方式。爆破效果要求進行松動爆破，以確保爆破飛石，地震波，沖擊波不造成破壞作用。起爆一般采用電導爆管微差起爆方法。微差起爆時，先起爆的藥包在巖體中形成的應力狀態未消失之前，后起爆的藥包又在巖體中形成了新的應力狀態，兩種應力相疊加，使巖體中總的應力場增加。在爆破近區有利于提高介質的破碎效果，在爆破遠區，介質質點的振幅增大，振速增加。

3.爆破技術設計

3．1 施工技術要求

3.1.1爆破施工時，應確保施工進度及施工質量，確?；A底部標高與設計標高偏差控制在±0．2m以內。在排架底部2米范圍內，水平向1米范圍內鋪設廢舊輪胎作為減力檻，以減弱落石下墜后的能量，減輕對排架的沖擊力。

3.1.2爆破地震波、空氣沖擊波、飛石等不產生破壞性影響；且施工時，現場安裝測震儀測振動波。為防止出現飛石，主體爆破時巖體表面用棕墊加膠帶進行覆蓋防護。邊坡隨開挖隨防護，以防邊坡順層滑動，爆破引起的松動巖石及時清除；邊坡突出的個別欠挖部分用風鎬剝離，使其達到驗收標準。清碴采取機械挖裝運，人工配合。

3.2爆破施工的安全技術措施有：

① 警戒范圍為對爆破區域所在公路兩端200米進行封閉，并對爆破點輻射山頭200范圍進行清場封閉。論文發表。

為保護低矮通訊線、光纜線，采用毛竹剖成兩半去芯后將光纜線包圍在中間進行防護。

④ 在電線桿周圍3米范圍內不進行爆破作業，以保證現場原有架線線路的安全。

⑤ 在爆破區域外沿公路布設建筑腳手片防護墻，下部采用三排腳手片，上部采用雙排腳手片，高度為6米左右。

4.爆破參數和起爆方法的選擇

因巖石在炸藥作用下破碎過程及其復雜，作用效果也隨著爆破的不同方案和不同地形的地質條件有著很大的差距，故謹慎選擇爆破參數和起爆方法是非常重要的。

爆破參數按設計值經過試爆，并在生產實踐中不斷對各項參數遂步調整和優化，以達到良好的爆破效果。微差爆破的效果，除受裝藥配置的影響外，主要取決于間隔時間和起爆順序。起爆順序有多種形式：單排孔采用孔間微差起爆；多排孔采用排間順序微差起爆及奇偶式、波浪式、楔式、同心圓式、組合式微差起爆；有分段裝藥的深孔，可采用孔內間隔微差起爆。實現微差爆破的方法有：用毫秒電雷管起爆，用微差起爆器起爆，用繼爆管與導爆索起爆，以及用導爆管與毫秒雷管起爆。微差爆破間隔時間的確定：確定合理的微差爆破間隔時間，對改善爆破效果與降低地震效應具有重要作用。在確定間隔時間時主要考慮巖石性質、布孔參數、巖體破碎和運動的特征等因素。微差間隔時間過長，則可能造成光爆孔破壞后的爆孔的起爆網絡過短，則后爆孔可能因先爆孔末形成新自由而影響到爆破質量。5.爆破安全距離

5.1爆破地震安全距離

（1）地面地質點安全震動速度國家規定：按國家《爆破安全規程》對爆破地震安全性應滿足安全震動速度的要求

（2）爆破地震安全距離計算：根據爆區周圍建筑物情況，按《爆破安全規程》規定，地面質點垂直振帶Vc≤2.0 cm/s計。

（3）爆破地震安全距離與最大一段（次）起爆藥量的關系：根據爆區周圍建筑物情況，按《爆破安全規程》規定，地面質點垂直振帶V≤2.0 cm/s計。

6.爆破作業

爆破之前清理山體表層植被和履蓋層。覆蓋層較厚時，利用推土機清除后進行鉆眼；覆蓋層較薄及巖溶發育地段，用人工清理植被及巖溶中積土后進行鉆眼。布孔前對爆區進行詳細調查（如層理、裂隙、臨空面、爆體、臺階平整度、巖石類別及物理力學特征等是否有變化），并對清理后的地表標高進行測量，根據設計孔網參數和挖深進行布孔和確定各鉆孔深度，如有需要，對參數進行調整。選擇技術熟練的鑿巖工人鉆孔，先由技術人員按參數準確定位布孔，用紅油漆標注，并把孔深、傾角向鑿巖人員進行技術交底；邊坡孔的鉆孔質量要嚴加控制，在鉆進到一半孔深時，提起鉆頭，用專用的炮孔測深儀和角度測試儀進行檢查，根據鉆孔實際情況決定是否調整鉆桿傾角和鉆機位置，以便進行糾偏，確保邊坡孔角度誤差不超過±1°，深度誤差不超過±5%；孔口位置偏差超過兩倍孔徑時，重新鉆孔。鉆孔完畢后，技術人員對各孔實際孔深、孔距、排距、最小抵抗線和孔傾角進行測量記錄，并根據實際孔網參數進行藥量計算和裝藥。爆破施爆之前進行一次試炮，根據試炮對爆破設計進行優化，最終選擇適合現場實際的爆破參數和炸藥單耗進行爆破施工。

7.結束語

改變舊有落后的爆破方法，采用新型的微差爆破技術，在公路及其他工程中有著深遠的影響，同時需要對采用此種爆破方法的工程采用嚴格的安全防護措施，保證爆破過程中的人身、財產安全。