摘要：结合张唐铁路南山段深路堑开挖具有工程量大、工期紧、安全风险大、施工组织难度大等特点，介绍了深孔爆破开挖的实际施工概况，为类似工程施工提供了借鉴。
关键词：张唐铁路路堑 深孔爆破
1 工程概况
张唐铁路南山段DK408+400～DK408+560位于洪家屯大桥唐方桥台端，起点位于片石峪人工渡槽，主要以挖方形式通过，剥蚀残丘、山前缓坡，地形起伏较大。路基标高为49.25m，路基宽度为11.7m，边坡坡度1：1，线路中心最大挖深24.37m，总开挖方量为14.5万方，需要爆破的岩石为白云岩，强风化～弱风化。地表岩石裸露，无地下水，爆区距离石家庄村330m，距离既有公路最近仅有5m，此公路为通往地北头镇的县级公路，交通车流量较大。爆破时需确保人员、村庄、公路、施工机械设备的安全，注意保护路堑边坡，爆破后岩块尺寸需满足路基基床填筑的技术要求。路堑横断面见图1。
图1 路堑横断面图（单位：m）
2 工程特点
2.1 工期紧张，业主高度关注
本段深路堑位于张唐铁路第三铺架通道上，为关键控制性工程。根据路基土石方调配方案，本段爆破石方要作为路基A组填料填筑到铺架通道起点处；同时洪家屯大桥唐方桥台位于本段路堑内，需爆破开挖后才能够进行桥台施工，因此本段路堑爆破开挖的施工对第三铺架通道影响巨大。前期由于受石家庄村民阻工影响，直到2014年5月20日才协调能够进行爆破施工，北京铁路局张唐铁路建设指挥部要求在7月10日前必须完工，以确保第三铺架通道的打通，在50天内完成12.5万石方爆破任务，工期极为紧张。
2.2 安全风险较大
由于爆区周围有村庄、公路、高压线、通信线、洪家屯大桥正在施工人员及设备等，爆破施工受到限制，增加了工程安全风险，增大了施工组织难度。
3 爆破方案选择
本工程地形适宜潜孔钻机移动，路堑挖深10m-25m适合一般深孔钻机的钻孔施工。深孔爆破与浅孔爆破、硐室爆破相比具有以下优势：
3.1 深孔爆破破碎质量好
破碎块度符合路基填筑要求，基本上无不合规格的大块，无根底，爆堆集中且具有一定的松散度，满足铲装设备装载的要求。同时提高延米爆破量，降低炸药单耗，并在改善破碎质量的前提下，使钻孔、装载、运输和破碎等后续工序发挥高效率，并使工程的综合成本达到最低。
3.2 安全性方面
深孔爆破属露天开挖，装药部位与所爆岩体的位置关系很容易搞清楚和取得数据，加上每次爆破量比硐室爆破要小，爆破时振动强度、飞石距离、空气冲击波强度和破坏范围小且容易控制。
3.3 机械化程度高
深孔爆破解决了其它爆破技术主要依靠人工或机械化程度不高的缺陷外，还能提供适合于机械挖运的破碎岩堆的块度、大小、形状，及满足挖运进度要求的一次爆落方量。
经综合对比，决定在本段工程中采用深孔延时爆破。
4 深孔爆破开挖
4.1钻孔设备选型
根据钻孔深度、地形地质条件，以及爆破经济效果、装药施工难度等方面考虑，选用YQ—90潜孔钻机。本段地面岩石裸露、平缓，适宜该钻机移动直接钻孔施工。
4.2 台阶要素及爆破参数
根据挖深为10m～25m的地形条件，为降低爆破震动，采取控制炮眼装药量，分层开挖方法，每层开挖高度10m，采用横向台阶法布置炮孔并采用垂直钻眼，需控制超挖，欠挖部分用浅孔爆破配合挖掘机械处理，不再进行预裂爆破。炮孔沿线路方向多排方格式布置，炮孔孔径为90mm，孔深根据炮孔孔口标高确定，具体爆破设计参数见表1。
本设计采用孔内9段延期，孔外排间3段延期（第1排炮孔用瞬发导爆管雷管），复式串联的导爆管微差起爆网路，进而达到排间50ms延期的接力式起爆效果。孔内采用高段位雷管，主要是考虑在第1排药包起爆时，孔外网路应全部起爆或已传爆过去相当的距离，从而避免先起爆的药包爆破时对孔外起爆网路的损伤。孔外用低段位雷管接力捆联，可在保证各分段爆破产生的震动不会叠加的基础上缩短整个起爆的时间，使四周建筑物承受的震动总延时减少。
4.4 机械化施工
本段爆破沿路堑全长分层爆破，并且从高坡往低坡逐层开挖，这不但增加了工作面，更为重要的是钻爆挖运互相不干扰。为提高装车效率，采用PC360挖掘机进行装车。每个工作面能同时容纳2台挖掘机进行装车，大大加快了施工进度。
4.5 安全防护
对既有公路进行临时改移，从洪家屯大桥6#墩、7#墩中间通过。既有公路两端设置防撞桶、爆闪灯进行防护，每次爆破前在距爆区500m位置处请当地交警进行封路。
5 结束语
本段路堑采取深孔爆破，前后爆破12次，均做到了安全准爆，未影响附近村庄村民的正常生活以及洪家屯大桥墩台身的正常施工，确保了高压线的正常输电及既有公路车辆的正常通行。
本段深路堑爆破开挖采取了正确合理的爆破技术，进行钻爆挖运机械化施工，机械化水平高，与装运机械设备匹配施工，因此施工速度快、效率高、安全性好，爆破后岩块尺寸均满足路基基床A组料填筑的技术要求，保证了路基石方调配方案的成功实施，顺利完成了第三铺架通道的路基填筑，得到了业主、监理单位的高度评价。
论文作者:薛忠刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
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