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摘要：文中结合某工程实例分析了市政公路工程中高边坡的开挖爆破技术。在开挖时，合理选用爆破方式至关重要，通过控制爆破参数，以有效控制炸药爆破的程度，使得对岩石稳定性的影响降至最小，提高了爆破的效果，保证了施工安全，并降低了欠挖、超挖情况，使得公路工程的施工进度和质量得到提高。
关键词：市政公路工程；高边坡；开挖；爆破
1、工程概况
某市政公路全长为400m，设计高程是4.3~4.15 m，公路南侧开挖最大高度为60m，北侧的山体场平处理。该工程中，土石方爆破总量约为87万m3，微风化与中风化花岗岩的石方量约为72万m3。，爆破区附近有多个村庄，北侧为通往该地一个景区的唯一道路，车流较大，因此，在爆破时必须保证四周环境和安全。在该工程中，选择高边坡爆破控制技术，并选择光面爆破、预裂爆破等多种爆破方式，以精准爆破模式提升炸药能量的使用效率，从而收到了较好的爆破开挖效果。
2、高边坡开挖爆破控制方式确定
本爆破项目为路基爆破。按照现场具体状况，在山脚处村庄一条环山公路，车流较大，且公路周围有多条通讯和高压输电线路，与爆破场地相距在10m内，为保证环山路交通、通讯通畅及电力安全，并尽可能降低对环境的影响，本工程拟选择控制爆破方式，并做好高压架空线路的排架保护。按照施工场地的具体情况及爆破规程的相关规定，此次爆破工程平台宽度、台阶高度以及边坡角度等都应符合安全施工和边坡稳定性的相关要求，具体的爆破和控制方式如下：
（1）整体爆破方案为：主要采用Φ76mm、Φ140mm的深孔爆破方式，并配合浅孔Φ40mm台阶爆破控制方式开展施工爆破，分台阶共同开挖，选择先进行土的剥离后再钻爆，由上到下分层进行开挖。本次爆破主要为松动控制深孔爆破，对部分低矮边坡或临时路处选择浅眼、直径小的爆破控制方法，并都选择毫秒延时控制爆破。
（2）在强风化岩和土层剥离和地面平整后，对深炮孔进行定位，明确钻进深度，并以测量设备标定出炮孔精确孔深，从而使工作平台逐渐成形。按照岩石风化程度、类别、节理的发育情况等来明确开挖形式，能通过机械开挖的应选择机械开挖方式，其他的可采用适当的爆破方法开挖，文中市政公路工程主要选择深孔爆破、浅眼爆破、光面爆破和预裂爆破等方式。
（3）在现场爆破前，应首先对爆破部位的石质开展试爆破，以获得爆破的合理参数，提升爆破效果，并使爆破后的岩石尺寸符合装运机具的运作需求，可用于填筑路基工程。
3、高边坡开挖爆破技术
3.1 爆破施工控制措施
在开展松动爆破过程中，首先应做好安全和防护工作，如通过炮被等对炮眼实施遮盖，从而可有效避免爆破时产生石块飞溅等。具体做法为：在炮眼外侧以炮被遮盖，并通过铁丝将炮被固定。炮被通常可选择较厚的废旧料，如旧轮胎等，可剪为条状，接着绑捆并进行编织。同时，在完成松动爆破后，还应认真做好检查，若存在哑炮应及时加以处理。在确定无问题后方可以挖掘机等设备进行松软石体的开挖工作。路堑边坡应保证整个坡体的光滑、平整。若出现局部欠挖及爆破时遗留浅眼时，应通过人工方式予以平整。
3.2 光面爆破施工技术，
在进行光面爆破过程中，先应按照石方的边坡外形尺寸和岩石特性等，选择合理的光面爆破参数。光面爆破是对除了开挖处的岩体结构外，将起爆点分布在轮廓设计线的周围孔处，以炸除光爆层，从而产生较平整的一个开挖表面，该技术通过选用正确的爆破参数及科学的施工技术，以实现爆破后的壁面规则、平整，确保轮廓线满足设计要求。在进行光面爆破时，应严格控制以下几方面：首先，要合理控制周边眼装药用量，并尽可能合理布置炸药用量；其次，按照围岩本身特点，在最小抵抗线及周边眼距离选取时，应尽可能合理，并尽量提升钻眼的施工质量；对周边眼，应选小直径药卷和爆炸猛度较低、速度较慢的炸药类型，要满足结构标准，还需通过导爆索来实现空气间隔的装药。此外，在爆破时，还应做好对爆压的控制。由于岩石的动抗压强度比抗拉强度大出很多，所以可控制降低后的爆压不引起孔壁的显著压缩损坏。
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3.3 装药结构
①装药结构。装药结构主要包括连续柱装药、间断柱分集装药以及间断药串装药等三种结构类型。堵塞段主要用于增长爆破产生的气体作用时间，保证孔口处只出现缝隙，而不发生爆破漏斗。对孔底的加强段长度，应和堵塞段一致。由于孔底部将受岩石影响，因此要通过大密度线装药。装药段均匀通常是指轴向间隔装药，沿着孔的轴线方向均匀布置。轴向间隔装药一般采取导爆索对各药卷进行串联起爆。若要使孔壁不发生破碎，则应将药卷放到孔中心部位。
②起爆过程。为确保边坡体的稳定，爆破时，先应对坡面开展缓冲和预裂爆破，使得被爆破岩体和边坡间可产生缓冲带，在引爆主孔后，利用该缓冲带以确保坡体稳定，并保障爆破质量和安全性。同时，为保证光面和预裂爆破能够一起起爆，应通过导爆索采取分段并联方式引爆。由于光面孔起爆时间较晚，极容易损坏导爆索。若要保证周边孔能够准时起爆，对于光面孔可通过导爆索与高段延期雷管双重引爆方式。
③堵塞要求。在爆破时，应确保土层内填塞的密实性，保证起爆效果，堵塞材料可选择砂浆、粘土等。除主爆孔装药段外，都应堵塞满，在边坡的光面孔应仅堵孔口。对深孔爆孔，应确保孔口的塞堵长度大于4m，各个药柱之间堵塞的长度，应按照炮孔最小抵抗线和深度情况来定。利用钻孔碴回填堵塞深孔，并进行捣实；保证浅眼孔堵塞长度，以软泥或粘泥堵填，不可过稀，可搓成条状，也能直接把散粒粘泥装进孔中以竹杆或木质炮棍捣实。
3.4 台阶炮眼分布、起爆网络
在爆破时，起爆网路可选择毫秒非电雷管或电雷管网路进行联网引爆。在浅眼爆破选择电爆网路中，可根据串联起爆形式，并注重在导通检测时，应通过专用导通电桥进行，并控制最大输出电流。在深孔台阶爆破时，当选择毫秒非电雷管网路，则应把各个炮孔中的导爆管，共同以胶带捆实在起爆雷管四周，保持雷管的底部和传爆为相反方向；当起爆孔数最大时，应注意选择两发电雷管，以确保导爆管可顺利传爆。
4、爆破施工安全防护措施
4.1 震动防护
应对单响最大起爆装药量进行严格管控，单孔最大起爆用药量应符合允许的单响最大药量规定。选择毫秒微差延时起爆网路时，在保证网路传爆顺畅及符合岩石分离的条件下，应科学选用各部位的相继起爆延时差，并防止串段或重段，以防止出现震动叠加情况。
4.2 冲击防护
应尽量不用露天导爆索爆破或药包裸露爆破形式，在必须选用时，可加盖砂土。控制单次的起爆药量控处于某范围之内，以分散布药和分段起爆两方面进行控制，将总的爆区用药量布置在各爆破点，使爆炸的能量可充分发挥，减少爆炸冲击波能量。采用合理的抵抗线大小与方向，优化爆破参数和装药结构形式，以尽最大限度的确保填塞质量与高度，从而使得所有药包爆炸的能量均能够发挥其应有效果。
4.3 飞石防护
选择定向爆破控制措施，因爆破区通常都存在建筑物、高压输电线路等，所以必须选择定向控制爆破方式，由爆破技术方面对最小抵抗线方向进行人为改变，选择内部挤压的爆破形式，起爆撕裂口的抛石向应与被保护设施方向相反。爆破体表面盖层与孔口盖层，深孔爆破采用4-5个砂袋对孔口进行压盖保护，浅眼可覆盖钢网或多层橡胶皮帘进行防护，以保证周边设施安全。
5、结语
通过研究市政公路工程所在地的周围环境、地质条件等，合理选用爆破方式，明确适宜的爆破参数，以实现对爆破的有效控制，并控制飞石、冲击等，保障周围输电线路、建筑物及人员安全，并确保了围岩稳定性，降低了欠、超挖，提高了施工质量和进度，推动了市政公路建设的顺利开展。
参考文献:
[1] 李勇, 泮丽明. 市政道路高边坡控制爆破施工[J]. 科学与财富, 2010(2): 50-51.
[2] 黄春友, 褚丝绪. 高边坡控制爆破技术在市政道路工程中的应用[J]. 建筑建材装饰, 2016(14): 72+207.
[3] GB 6722-2014, 爆破安全规程[S]. 中华人民共和国国家标准, 2014.
论文作者:沈蕴,康泰然
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
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