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微差爆破应用浅识 廖朝晖 广东省高速公路工程建设有限公司 广州528231 摘要 本文介绍了佛开高速公路K40900处采用特种微差爆破技术，保证当地民房的安全 并使佛开高速能按时通车的情况，为了保证边坡稳定坡面平整，又采用了预裂爆破 技术。 关键词 微差爆破、用药量、安全措施 1．微差爆破的概念 微差爆破又称毫秒爆破，它是一种延期爆破，延期间隔时间是几毫秒到几十毫秒。 由于微差爆破炮孔的起爆顺序是相间布置的，相邻孔间先后的毫秒间隔时间起爆，因此，爆破产生的地震波能量在时间上和空间上都分散。故微差爆破的地震效应比一般爆破大约可降低1/32/3。 近处来，随着公路事业的发展，微差爆破的应用越来越广泛。 现就佛山至开平高速公路K40900处石山爆破为实例，浅谈一下微差爆破的应用。 2．工程概况 工程现场位于佛开幕高速公路K40900处，北距江沙线约100m，离高速公路20m处延伸至约300m处有上百座民房。山体表土覆盖层较薄。平均厚度不足2m。岩石为受风化的细粒状花岗岩。结构致密、较坚硬，但易风化，易受水解侵蚀。山体的开挖部位岩石整体性尚好。 由于其附近上百座从一层到四层的民房的基础，均建于其地下的天然块石层上，而此块石层与高速公路需爆破的石山是同属一块石层。开始采用特种定向爆破方法，把附近几十座房层或大或小地给震裂了，造成很大的影响。而采用装少量花的爆破方法，又不能按时完成任务，直接影响到佛开高速公路的通车时间。 后经多种方法比较，方选用了微差爆破方法。 3．爆破总体方案 3．1 爆破施工场地安排 根据现有的地形条件，该爆破工程大体上分为南、北两大施工作业区，且现有的地形基本适合用潜孔钻大面积深孔爆破，但由于施工期间不得影响已修通的佛开高速公路施工车辆的通行，故只能单边进行爆破作业。利用两台潜孔钻分边突破，分层分梯段向内推进。 3．2 爆破方案 为保证爆破安全，同时又使其边坡稳定，爆破采用潜孔钻深孔爆破和保护边坡开挖时的预裂爆破方法，辅以小型风动钻孔爆破。施工初期，采用钻斜孔的方法，以确保边坡的稳定。每次爆破完毕，先由挖掘机上去清除爆渣，等创造出新的作业面后，再实施第二次钻孔爆破。 3．2．1 潜孔钻爆破 本工程主要采用潜孔钻钻孔爆破，每一梯段高度在5-8m以内，低于2m处则用7655型风钻作业，3-4m根据不同位置及岩石性质选定成孔方式。 （1）单孔药量计算 梯段高度H根据不同部位在5-8m范围内取值。 药孔排距a＝30d（d为钻孔直径） 药孔排距b＝ka（k＝0.81.0） 单孔装药量c＝kabH（K为单位耗药量kg/m2）之间。由于在不同的位置和不同的地质情况下药孔间距和排距取值不同，因而可得到不同的单孔药量。 （2）一次齐爆破药量计算 根据经验公式Q＝RV/K c3/a 式中Q允许一次齐爆药量（kg） R爆破中心距被保护目标的距离（m） V被保护目标允许震动速度，取2cm/sec K c 介质系数，根据经验，取K＝150 α衰减系数，一般α取1.68 根据提供的材料中的经验数据以及距爆破中心到被保护目标的距离算得一次齐爆药量如下 距离（m） 一次齐爆药量（kg） 距离（m） 一次齐爆药量（kg） 15 1.5 35 19.2 20 3.5 40 28.7 25 7.0 45 40.9 30 12.1 50 56.1 在实施爆破时，根据不同条件，严格控制一次齐爆药量，确保爆破安全。 3．2．2 预裂爆破 根据工程开挖情况及业主提出的保证边坡稳定，坡面平整的要求，拟在重点坡段采用预裂爆破技术。预裂爆破是专用于处理边坡开挖的特种爆破，它采用小孔距和弱性装区结构，起爆后沿炮孔连线形成一条裂缝，把开挖区和保留区分开，并能使边坡保持原有的强度特性。从而达到保证边坡稳定的目的。 （1）主要参数计算 ①钻孔直径d （d＝105mm） ②钻孔间距a a＝nd n孔距系数 1215 （2）线装药密度QL ①QL＝kda1/2 k岩石紧硬系数 施工中根据不同岩石情况取K和QL ②根据经验公式 QL＝2.75[s]0.53 r0.38 [s]岩石极限抗压强度 r钻孔半径（mm） 施工中根据不同位置及不同岩石情况取QL之值。 （3）不偶合系数m 预裂爆破突出特点是不偶合装药，当d60mm时，m取2 - 4可获得较满意效果。 dmdl dl装药直径，这里用Φ32mm乳化炸药 md/dl105/323.28 4校核 预裂爆破时孔壁不破碎的条件P压 ≤[s]压 装药爆炸作用于孔壁上的压力 岩石抗压强度 P压Ve/2VPoXpr2/hpr2H Po310kgf/cm2 可见P压 [s]压 （5）预/裂爆破完成后（或与深孔爆破同时进行，提前起爆），开挖施工中靠边的地方仍以机械为作业，在机械挖不动或无法施工的地方，进行爆破作业。深孔爆最后一排孔距边坡预裂孔2-3m，同时适当减少装药量。 填塞 装药 填塞 h≥w 装药 填塞 h≥w/2） 装药 另外本工程还将采取设置束口药包等爆破技术，确保填塞质量，减少斜孔爆破巨石，装药填塞详见上图 装药填塞示意图 3．3 起爆方法 考虑到工程紧，工程施工已经过了5月以后的雷雨期，本工程采用电雷管引爆导爆药量，在任何情况下将爆破地震控制在安全范围内，这样可以安全可靠的抓紧工期。 4．爆破安全 4．1 爆破地震 根据国家标准，一般民房允许震动速度为3cm/sec，考虑到本工程离江沙线比较近，且附近有不少房屋，所以根据理论计算的数值，可先爆4至6个孔来进行试验。以确认爆破地震的安全。从获得的经验数据和理论计算，根据不同的爆破环境。合理调整一次齐爆的药量，以确保爆破安全。 4．2 爆破冲击波 由于该爆破工程主要采用潜孔钻深孔爆破，保证有必要的孔口填塞，而且一次齐爆药量不是很大，因而忽略冲击波造成的危险。 4．3 爆破飞石 根据经验公式R f＝20kn2w 式中R f爆破飞石安全距离（m） k安全系数，取＝1 n最大装药爆破作用指数 w最大装药的最小抵抗线 由于本工程某些地方距江沙线比较近，故在潜孔爆破时，须严格采用安全防护措施，具体作法是炮口位置用竹排、麻袋、钢板等层层覆盖，重点位置，重点防护，以防飞石飞出。 综合上述计算结果分析，对于附近民房的安全，因根据不同孔位确定起爆药量，严防地震波和爆破飞石对民房的破坏。对于个别飞石，距离爆心150m范围内是安全的。但考虑到南、西两侧面比较开阔，且采用了微差爆破技术，可以控制爆破飞石的方向，所以在确定警戒区域时，可以适当延长南、西两侧的距离。在江沙线附近爆破时，利用晚上进行爆破，封锁车道，确保安全。 5．实践证明，微差爆破既能对周围环境的破坏降至最低，也能对工程质量，工程进度得以保证。 微差爆破具有以下优点 （1）可使爆破地震效应和空气冲南波以及飞石作用降低； （2）可增大一次爆破量而减少爆破次数和提高大型设备的利用率； （3）爆下的矿岩块度均匀，大块率低； （4）爆堆比较集中，有利于提高铲装生产率。 在以后的施工中，对于一些既要保护周围环境，又要按时按质按量完成任务的爆破工程，采用微差爆破方法是最佳的选择。 微差爆破石山的成功，扫除了佛开高速公路路基上最大的障阻，为佛开高速公路按时通车打下了基础。