浅议爆破技术在方城五标硬岩开挖过程中应用

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1、浅议爆破技术在方城五标硬岩开挖过程中应用　　【摘要】南水北调中线工程方城段五标渠道硬岩爆破开挖工程量大，部分渠段沿线村庄较密集，爆破施工方法的选定至关重要。为加快施工进度、避免阻工影响，项目部进行多次爆破试验，通过分析对比，结合不同渠段现场情况，最终选定了合理的爆破方法。2012年，南水北调中线工程方城段五标荣获南阳市人民政府授予的“文明建设工地”称号。【关键词】硬岩开挖，爆破试验，方法选定，文明建设工地中图分类号：O643.2+23文献标识码：A文章编号：1、工程概况南水北调中线工程方城段第五施工标段地处江淮分水岭方城5“垭口”附近，由河南省水利第二工程局承建。渠道起止桩号TS152+311

2、～TS159+982，全长7.671km，本标段渠道主要是全挖段，渠道最大挖深19m，硬岩开挖总量约170万m³，占石方开挖总量的65%。除TS152+311～TS153+478渠段基本无硬岩外，其它渠段均有硬岩分布，大部分渠段基岩主要有下第三系（E）砾岩、泥质粉砂岩、砂砾岩、粘土岩及太古界（Pt1k）风化石英云母片岩、云母片岩、混合岩等组成。TS156+800～TS159+982渠段沿线村庄较密集，部分村民房屋距离渠道距离在100m以内。2、爆破方法的选定考虑到本工程硬岩开挖工程量较大，为了确保按合同工期完工，进场后初步拟定采用深孔梯段爆破。在爆破开挖施工前，先在开挖作业区内选择有

3、代表性的不同渠段进行爆破试验，以求通过试验取得合理的钻爆施工参数，如孔深、孔距、排距、炸药单耗值、起爆方式及爆渣级配、大块率等，重点是沿线村庄较密集渠段的爆破试验。由于TS156+800～TS159+982渠段沿线村庄较密集，在该渠段进行爆破试验前，我们首先对爆破安全距离进行了计算，其计算公式及成果如下：R=（K/V）·Q式中：R——爆破地震安全距离，mK——爆破地形系数，取K=350V——村庄危房爆破安全振动速度，取V=1.0cm/sɑ——爆破地质系数，取ɑ=2.0Q——爆破最大一响（毫秒分段）装药量，取Q=100kg将以上参数代入计算，得R=（K/V）·Q=（350/1.0）·100=87

4、m即：距爆破点87m外均为安全区。5通过爆破试验成果分析，考虑到爆破施工影响，我们最终选定了不同渠段硬岩开挖施工方法，即：沿线村庄较密集渠段主体采用浅孔小药量钻爆，并配合使用液压破碎锤开挖；沿线无村庄影响渠段主体采用深孔梯段爆破；周边开挖边线采用预裂爆破；保护层采用单排微差爆破。本工程爆破采用2#岩石乳化防水炸药，钻孔设备主要有手风钻、潜孔钻，具体爆破施工方法如下：2.1浅孔小药量钻爆采用潜孔钻钻孔，钻孔布置在渠道中心线两侧9m范围内，钻垂直孔，钻孔成梅花形布置，孔距为2m×2m，孔径90mm，钻孔深度根据现场实际情况确定，整体控制在2m左右，炸药单耗值q=0.1kg/m³。为防止渠

5、道边坡受损，钻孔最外侧距边坡坡脚线2m。起爆方式实行分排毫秒微差起爆，起爆顺序由前排依次向后逐排进行，每排间隔时间≥50ms。起爆方式：可采用排间微差起爆法和“V”型起爆法，进行起爆。雷管采用跳段法进行分配，每个炮孔在装药带中装入1～2个同段电毫秒雷管。2.2深孔梯段爆破5采用潜孔钻钻孔，钻倾斜孔，倾斜角度为85°。爆破时采用微差挤压爆破，以降低地震效应影响，改善爆破效果，降低大块率。钻爆施工采用分层分段法施工，每层控制在5～9m左右，每段长度控制在400m左右。孔径110mm，孔深7m左右，炮孔间距控制在4m左右，梅花形布置。每孔装药25kg左右。在临近预裂孔的一列炮孔，采用缓冲爆破技术，减

6、缓主爆孔爆破对预裂面保留岩体的损伤，阶梯爆破是在预裂爆破后进行的。主炮孔采用连续装药，缓冲孔也采用连续装药。2.3预裂爆破预裂爆破是沿开挖边线钻孔，在主爆破孔爆破前，预先爆破出一条一定宽度（5-8mm）的贯通的裂缝，以阻挡或减轻主爆孔爆破产生的震动、冲击等破坏力对保留岩体的破坏作用。采用潜孔钻钻孔，同时用不耦合装药的缓冲技术来达到保留岩体的目的。炮孔底1.5m加强段采用连续装药，中间及孔口渐弱段采用间隔装药，炸药卷用细铁丝或细绳捆紧在毛竹片上，用导火索作传爆线。在钻孔施工中要严格控制钻孔轴线角度偏差在1度的允许范围内，并经常检查钻孔，当钻孔有误差时及时纠正，装药施工操作程序要严格按设计进行，装

7、药串时应注意炸药不要靠在孔壁上，并使毛竹片靠近保留岩体一侧。钻孔施工应保证预裂面岩体完整，不能出现明显的爆破裂痕，半孔率需控制在80-90%以上，不平整度误差小于15cm。2.4保护层爆破5保护层开挖爆破的主要目的是保护基岩免受爆破损坏。施工时以手风钻为主要成孔工具，形成小孔径炮孔，并采用单排微差爆破技术。爆破时，可采用保护层一次爆破的新技术进行施工。装药时孔底加装柔性垫层（10-15cm），以削