黄天军
中建三局第一建设工程有限责任公司
摘要：在山区的改扩建公路工程中，受山地影响不易开挖，受保通影响不能封闭施工，快速而安全地完成石方开挖施工，爆破成为不可多得的选择。本文结合蔡姚公路改扩建工程的施工实例，向读者讲述爆破技术在改扩建工程中的应用。
关键词：爆破技术改扩建工程应用
1.工程概况
本项目路线位于黄陂区北部，起点于蔡店街刘家湾附近，与石蔡线T型交叉，下穿石武高铁，经张家新屋，避张家河村，与锦里沟旅游公路相交后，继续利用老路，途经黄陂县磷肥厂，至姚家山村，在赵木山山脚对老路进行局部改线后，沿老路南侧山腰继续前行，最终在黄陂与孝感交界处，接老路。路线全长11.705Km，路基计价土石方为42.141万m3。
2.地层岩性
本工程地层自上而下可分5个大层：
①耕植土（Qml）：灰褐色，松散状，湿，主要由粘性土组成，表层含有机质以及植物根茎。场区内多分布于矮山间的冲沟和农田之中。层厚为0.60～1.00米。
②-1粉质粘土（Q4al+pl）：灰褐色、灰色，稍湿，软塑状，主要组成成分为粉粒、粘粒，层厚1.00～3.20米。
②-2粉质粘土（Q4al+pl）：黄褐色、稍湿，可塑状，主要组成成分为粉粒、粘粒，带有砂性夹有碎石粒，层厚1.00～7.30米。
③粘土夹碎石（Q3del）：黄褐色，灰褐色，硬塑，潮湿；含少量铁锰氧化物结核。该层在整个本分矮山坡地中分布及部分路基地段分部。层厚为1.70～6.20米。
④强风片麻岩（Z）：灰褐色、灰白色，粒状鳞片变晶结构，片麻状构造，结构大部分破坏，矿物成分显著变化，主要由长石、石英组成，岩芯多呈碎块状,手折易断,浸水易软化,呈砂状，属于极软岩,破碎,采取率为40%，RQD=10%，岩体质量等级为Ⅴ级。
⑤-1强风化砂质泥岩(S)：红褐色，黄褐色，原岩结构较清晰，风化裂隙很发育。风化成近土状，干时可用手易折断或捻碎，局部夹有少量中风泥岩碎块。遇水易崩解、软化。
⑤-2中风化砂质泥岩(S)：红褐色，黄褐色，原岩结构较清晰，极软岩，岩芯完整，取出岩芯呈长柱状，短柱状，节理裂隙发育。节理面被铁锰氧化物渲染，层面倾角80～85°，取芯率70～80%。
3.爆破开挖方案的选择与实施
3.1爆破方案的选择
根据本工程的现场情况，项目选择分层开采。即在原有高度上，每8～12m作为一个分层，挖完上一分层再开挖下一分层。开采工艺选用潜孔钻打眼、深孔爆破落岩、铲车装岩、汽车运输。
3.2爆破方案的实施
1、工作面布置
采用分层台阶爆破，台阶高度12m、超深1m，垂直钻孔，深度13m。运用逐排起爆挤压爆破技术，力求岩石破碎充分。
2、爆破参数
1）炮孔布置
根据现场情况，每次钻孔钻二排，第一排12个孔，第二排12个孔，炮孔按梅花形布置，炮孔布置见下图。
装药结构示意图
2）底盘抵抗线W1:W1=d(7.85⊿×T×L/q.m.h),M
式中：d-炮孔直径，CM:
⊿-装药密度，0.95/g/CM;
T-深孔装药系数，0.75；
L-钻孔深度（台段高12超深1M）
q-单位炸药消耗量药，取0.35kg/M3
M-钻孔密集系数1.3
H-台价高度，12M
3）孔间距：a=m×w1,M
4)排间距：取b=3M.
5)单孔装药量：Q=qabh,Kg
6)每排孔装药量
第一排：Q1=12×Q，Kg
第二排：Q2=12×Kqabh，Kg
式中：K为后排孔受前排孔岩石阻力作用系数为，取1.1。
3、装药长度
第一排孔：L1=Q1/P;M
第二排孔：L2=Q2/P;M
式中P-每米炮孔装药密度，取6Kg/M
4、堵塞长度L堵=（炮眼深度+超钻深度）-装药长度，M
5、每次爆破总药量Q总=Q1+Q2，Kg
6、每次爆破孔总长度,L总=24×13，M
7、每次爆破总体积V=60×6×13，M3
8、爆破网络设计
为保证24个炮孔100%准爆，不出现瞎炮和丢炮事故，每一个炮孔内都装两发毫秒电管雷管，第一排中的5-8号孔用一段雷管，共4个孔；第一排4、9号和第二排孔中17、18、19号孔用三段，共5个孔；第一排中的3、10号和第二排孔中的15、16、20、21号孔五段，共6个孔；第一排中的1、2、11号和第二排孔中的14、22号孔用七段，共5个孔；第一排中的12号和第二排孔中的13、23、24号孔用九段，共4个孔；这24个炮孔共用48发电雷等，串联结起来形成一个完整的闭合爆破网络系统。
炮孔起爆顺示意图
4.爆破安全控制措施
4.1施工安全监测
施工期监测包括：爆破振动监测和岩石边坡位移观测。
（1）爆破振动监测
爆破振动监测，随爆破施工而进行，沿居民住宅楼等重点保护对象布置速度传感器，测定质点振动速度，用于指导钻爆作业，确定爆破单响最大药量和安全距离，使其质点振动速度控制在规范要求的范围内。
（2）边坡位移观测
组织专门人员，对开挖区内裂缝进行巡视和监测，观察裂缝张开度和发展过程，在边坡的台阶上，设立外部观测点，及时进行监测，发现异常，及时处理。
4.2避炮防护安全管理
（1）按批准的最小爆破安全距离，划分施工区爆破安全警戒线，并设置警戒线标识牌。
（2）固定每天爆破作业次数和每次爆破作业时间。
（3）明确每次爆破作业的警报信号，爆破警报信号分三次：
第一次，在规定的起爆时间前30分钟，播放第一次爆破警报，并同时派出安全警戒人员，通知爆破警戒区内所有人员和施工机械开始撤离，警戒人员在安全警戒岗位置进入警戒。
第二次，在规定的起爆时间前10分钟，播放第二次爆破警报，警戒区内所有人员和施工设备必须全部撤离，各种设施安全避炮防护工作必须结束，第二次警报结束即开始点炮起爆。
第三次，为爆破解除警报，爆破飞石已经全部落地，爆破安全检查员检查，确认爆破结束后发出，发出解除警报后，恢复施工区现场正常施工生产。