城鎮高邊坡上方場平爆破施工實踐
葛模剛
(深圳市華西工程爆破有限公司,深圳,518000)
摘要 本文以深圳梅林關西側孤山整治爆破工程為例,詳細介紹了高邊坡上方爆破施工時,解決高邊坡滾石控制難題的一些施工技術和防護措施,對于類似爆破工程有一定的參考價值。
關鍵詞 高邊坡上方 控制爆破技術 滾石控制 滾石防護
1前言
城鎮高邊坡上方爆破工程中,往往邊坡下方或有市政道路、或有房屋建筑等需保護的對象,此類爆破工程施工中最大的難點是如何控制爆碴少滾落或不滾落邊坡下方,以免對保護對象造成破壞。本文以深圳梅林關西側孤山整治爆破工程為例,介紹一下高邊坡上方爆破時高邊坡滾石控制的施工技術與防護措施。
2工程概況
梅林關西側孤山位于南坪快速路與新區大道交匯處西北角,孤山起爆平面標高為+135m,東側是新區大道,道路標高為+92m,與起爆平面相差43m,道路邊緣與孤山坡腳相距5～10m；南側是南坪快速路,道路標高為115m,與起爆平面相差20m,道路邊緣與孤山坡腳相距約5m。工程要求場平開挖至+92m標高,總爆破工程量約400萬m3。爆區與南坪快速和新區大道的位置關系詳見圖1和照片1、照片2。
爆區巖石為燕山期第三期中粒黑云母花崗巖,巖石堅硬,可爆性和可鉆性均好,爆區巖體裂隙發育。
3施工難點
南坪快速和新區大道都是已通車的市政道路,且車流量都比較大,本工程爆破施工的最大難點是鄰近高邊坡爆破時如何控制爆碴不滾落路面。
4施工方案
由于本工程爆破方量大,工期又緊,因此選擇Φ140mm孔徑深孔臺階爆破。為突出重點,這里只介紹南坪快速和新區大道兩側附近的爆破施工方案。
4.1爆破臺階高度
距離南坪快速和新區大道30m范圍內臺階高度6～8m,南坪快速側分三層爆平路面,新區大道側分六層爆平路面。
4.2爆破方向
爆破方向應避開南坪快速和新區大道。
4.3鉆孔參數
4.3.1參數取值見表1
4.3.2炮孔布置
根據鉆孔參數先布置高邊坡側的兩排炮孔，再布置內側炮孔。布孔時，要注意觀察高邊坡臨空面地形變化情況，確保外側每個炮孔的底盤抵抗線大于1.3W1。炮孔布置見圖2。
4.4裝藥參數
4.4.1參數取值見表2
4.4.2裝藥注意事項
◇嚴格控制單孔裝藥量；
◇高邊坡側兩排孔裝藥時,卷狀藥包不能直接丟入孔內,以免由于藥卷壓縮造成局部過量裝藥，應采用吊繩逐條送入孔中,并確保藥包不斷接；
◇高邊坡外側炮孔裝藥時要注意觀察臨空面地形的變化情況,并隨時測量每個炮孔不同部位實際抵抗線的大小,防止因個別部位實際抵抗線太小而造成飛石,同時要隨時測量裝藥頂部抵抗線的大小，確保堵塞長度大于底盤抵抗線和裝藥頂部抵抗線平均值的1.4倍；
◇堵塞時要確保堵塞質量和堵塞長度,水孔堵塞材料最好采用0～5mm的小石仔。
4.5起爆網路與起爆順序
4.5.1起爆網路
采用非電單孔接力起爆網路。本工程采用的非電單孔接力起爆網路是孔內全部裝13段非電導爆管雷管,孔外孔間用3段非電導爆管雷管逐孔連接,排間用5段非電導爆管雷管逐排連接,最后在開口部位用電雷管起爆。如圖3所示。
4.5.2起爆順序
確定起爆順序總體原則:靠近高邊坡的外側炮孔起爆時間要比同排內側炮孔延時150ms以上，其作用一是內側炮孔起爆時,高邊坡外側炮孔還未起爆,好比在高邊坡外側暫時預留了一道巖墻,起到防護作用；二是內側炮孔比外側炮孔早起爆一定時間,可以使內側炮孔的爆炸能得到充分釋放,減少內外側炮孔間爆炸應力波的相互疊加,從而減少對高邊坡外側巖體的破壞；三是內側炮孔先起爆,能為外側炮孔創造向內方向的自由面,由于同排內外側兩個炮孔間的距離小于同排外側炮孔至高邊坡臨空面的距離,這樣使得外側炮孔的爆破方向指向里面。本工程起爆順序安排如圖4所示。
4.6高邊坡滾石防護措施
南坪快速和新區大道都是車流量較大的市政道路,不容有半點爆碴或石塊濺到路面。本工程南坪快速側采用砂土袋擋墻+防護排架來對滾石進行防護；新區大道側采用修筑截石壩和截石溝的方法對滾石進行防護。
4．6.1砂土袋擋墻+防護排架防護措施
先在南坪沿快速道路防護隔柵架設防護排架,再在防護排架底部用砂土袋壘擋墻。見照片3。
◆防護排架塔設要求：
◇排架塔建材料:鋼管；
◇寬度:2m；
◇高度:6m；
◇立桿間距:2m；
◇橫桿間距:3m；
◇排架外側掛安全密目網,內側掛目不大于5cm×5cm的鐵絲網，絲網外再滿掛安全密目網。
◇砂土袋擋墻規格：
◇底寬:3m；
◇頂寬:2m；
◇高度:2m。
4.6.2截石壩與截石溝防護措施
在高邊坡側沿新區大道路邊緣用碎石或沙土修筑截石壩,使截石壩與高邊坡之間形成一道溝,并在溝底鋪墊砂土墊層。見圖5。
4.7爆碴清理
每次爆破后,爆碴清理要由里而外,靠近高邊坡側的巖石由于只是爆裂,要先用炮機解小，再用挖機清理,不論是炮機解小還是挖機清理,都必須向里扒,須小心謹慎,盡量控制爆碴不滾落高邊坡下方。
5爆破施工效果
梅林關西側孤山整治工程歷經4年的爆破施工,完成石方爆破約400萬m3。施工過程中，未發生一起爆碴滾落路面的事件。爆破后,高邊坡附近的巖石基本只是松裂,只有極少數巖塊滾落高邊坡下方的截石溝內。如照片4和照片5。
6施工體會
6.1高邊坡上方深孔臺階爆破最大難點是如何控制高邊坡滾石,本工程所采用的施工方法通過實踐證明能有效地解決這個難題，對于類似的爆破工程,可以借鑒。
6.2高邊坡上方爆破施工方案關鍵是要確定合理的爆破臺階高度、選擇合理的鉆孔參數和裝藥參數、確定合理的爆破方向和起爆順序,還要采取有效的安全防護措施。
6.3按照本工程的施工方法,對于類似工程高邊坡外側炮孔底盤抵抗線選用1.3～1.4倍正常爆破底盤抵抗線、裝藥頂部抵抗線不小于正常爆破炮孔底盤抵抗線,爆破時不會產生高邊坡滾石。
6.4高邊坡外側炮孔選擇爆破參數時要考慮被爆巖體的結構、特性,總體原則是“寧裂不松，寧松不拋”。
參考文獻: 1、爆破手冊 冶金工業出版社 汪旭光主編
2、工程爆破理論與技術 冶金工業出版社 于亞倫主編
3、爆破工程施工與安全 冶金工業出版社 顧毅成主編
摘自《2016 年學術與技術交流論文集》
