CN102788539A - 一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法。针对传统岩质边坡植绿技术存在的需平整坡面开槽、植筋或修建混凝土框格、坡面植物难以持久存活、表面营养土层与坡面结合度不够等缺陷，将边坡植绿在其爆破开挖阶段就加以考虑。在不影响边坡整体稳定的前提下，将传统轮廓爆破的柱状间隔装药结构改为串状集中装药结构，适当降低径向不耦合系数、同时提高传统预裂爆破的线装药密度和传统光面爆破的单位耗药量,形成一种能够形成总体平整但局部凹凸的边坡轮廓控制爆破技术。本发明可使开挖后坡面植绿营养泥层与岩质坡面稳定粘附，促进植物根系的生长，同时可省去费工费时的坡面开槽、植筋或修建框格等步骤，大大节约成本，提高坡面植绿的效率与成功率。

Description

一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法

技术领域

本发明涉及一种边坡轮廓爆破方法，尤其是涉及一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法。

背景技术

随着基本建设的快速发展，高等级公路、铁路、水利、水电工程的大规模建设和开发，每年形成的边坡面积达2-3亿平方米，其中，岩质边坡的面积约2000-3000万平方米。大量山体的开挖破坏了原有的植被表土层以及原生植物群落，造成大量次生裸地和严重的水土流失，导致了工程修筑过程中经常遇到大量的破碎、已风化岩质边坡的防护问题。边坡的绿化防护是谋求自然环境保护、形成道路景观、缓和交通公害、实现可持续发展的重要手段之一。

目前，人们已经研究开发了多种边坡绿化的方法，常用的有客土植生带绿化法、客土喷附绿化法、框格客土绿化法、喷混植生绿化法、纤维绿化法、三维网法等。而为了保证边坡稳定，现有的岩质边坡的开挖轮廓一般采用光面爆破或者预裂爆破法进行控制，二者都要求沿边坡的设计轮廓产生规整的坡面，且坡面的不平整度（又称起伏差）的允许值为±15cm，爆后坡面上保留炮孔痕迹长度占炮孔总长的50～80%以上。因此，传统的边坡植绿客土法需要在过陡或过平整坡面进行开槽、植筋或修建框格以固定营养土层，费工费时；而喷混植生绿化法和纤维绿化法则往往存在坡面与营养土层间结合强度不够，绿化植物不易成活等缺点，且施工难度较大、进度慢、养护难，成本较高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种将岩质边坡的轮廓控制爆破与后期的生态修复联合考虑，形成总体平整（满足稳定要求），局部凹凸的开挖面，可使坡面植绿营养泥层与岩质坡面的稳定粘附，减少了现有岩质边坡植绿施工过程中的边坡开槽、植筋或修建混凝土框格的工序，可显著降低后期植绿的成本、减轻劳动强度，大大提高岩质边坡植绿的效率的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种从一定程度上促进了坡面局部裂纹的产生和扩展，利于植物根系的生长，使植绿植物容易成活和持续生长，大大降低了后期维护成本的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法。

本发明再有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种施工难度小，简单易行，可广泛应用于水利水电工程、交通、铁道等领域的边坡植绿工程，具有广阔的应用前景的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，沿需要植绿的边坡开挖轮廓面打入一排间距为0.8～1.0m的轮廓爆破孔，在所述轮廓爆破孔前方布置一排缓冲爆破孔，并在缓冲爆破孔前方布置数排主爆破孔；依次在轮廓爆破孔、缓冲爆破孔以及主爆破孔内装入爆破组件，并对各炮孔顶部1～2m范围用泡泥进行堵塞；

步骤2，引爆爆破组件，获得需要的植绿的岩质坡面。

在上述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，布置在缓冲爆破孔内的爆破组件包括与所钻炮孔直径相适应的集中炸药包、用以绑扎炸药包的条状竹片、以及用以引爆集中炸药包的导爆索。

在上述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，所述集中炸药包为若干均匀绑扎在条状竹片上的球状或椭球炸药包，相邻两个炸药包之间的距离h应为炸药包的直径或长轴的2～3倍，所述球状药包的直径或椭球状药包的短轴小于炮孔的直径。

在上述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，所述集中炸药包视轮廓爆破的方法为光面爆破或预裂爆破选择以下步骤，其中，若轮廓爆破的方法为光面爆破，则上述轮廓爆破孔即为光面爆破孔；若轮廓爆破的方法为预裂爆破，则上述轮廓爆破孔即为预裂爆破孔：

选择步骤1：当植绿边坡的轮廓爆破方法为光面爆破时，则光面爆破孔内的所有集中炸药包装药密度应为400g/m²～700g/m²，介于常规预裂爆破面装药密度和缓冲爆破面装药密度之间，所述常规预裂爆破面装药密度为200g/m²～500g/m²，常规缓冲爆破孔总装药量为对应常规主爆破孔总装药量的0.5～0.7倍；装药密度为一次爆破所形成的植绿边坡上所有炮孔内的炸药总量与坡面面积的比值；即集中炸药包装药密度为光面爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；缓冲爆破面装药密度为缓冲爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；预裂爆破面装药密度为预裂爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；

选择步骤2：当植绿边坡的轮廓爆破方法为预裂爆破时，预裂爆破孔内的所有集中炸药包装药密度应小于常规缓冲爆破面装药密度，常规缓冲爆破孔总装药量为对应常规主爆破孔总装药量的0.5～0.7倍；装药密度为一次爆破所形成的植绿边坡上所有炮孔内的炸药总量与坡面面积的比值；即集中炸药包装药密度为预裂爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；缓冲爆破面装药密度为缓冲爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值。

因此，本发明具有如下优点：1.将岩质边坡的轮廓控制爆破与后期的生态修复联合考虑，形成总体平整（满足稳定要求），局部凹凸的开挖面，可使坡面植绿营养泥层与岩质坡面的稳定粘附，减少了现有岩质边坡植绿施工过程中的边坡开槽、植筋或修建混凝土框格的工序，可显著降低后期植绿的成本、减轻劳动强度，大大提高岩质边坡植绿的效率；2.通过改变轮廓爆破装药结构、适当增加装药量和改变炮孔布置方式，在适当增大坡面起伏度的同时，也从一定程度上促进了坡面局部裂纹的产生和扩展，利于植物根系的生长，使植绿植物容易成活和持续生长，大大降低了后期维护成本；3.施工难度小，简单易行，可广泛应用于水利水电工程、交通、铁道等领域的边坡植绿工程，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是传统技术采用的装药结构示意图。

图2是本发明采用的装药结构示意图。

图3是本发明轮廓爆破炮所获得的坡面示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

传统的边坡轮廓爆破技术的最终目的得到的是齐整的坡面，以追求较小的边坡不平整度为目标（≤±15cm），这对开挖后边坡植绿营养泥层与岩质边坡的粘附是不利的。本发明在不影响边坡整体稳定的前提下，通过如下方式对传统轮廓爆破技术进行改造。

本发明包括以下步骤：

沿需要植绿的边坡开挖轮廓面打入一排间距为0.8~1.0m的轮廓爆破孔（其前方还依次布置有一排缓冲爆破孔，以及数排主爆破孔），并在炮孔（包括轮廓爆破孔、缓冲爆破孔和主爆破孔）内装入爆破组件，并对各炮孔顶部1～2m范围用泡泥进行堵塞，以保证爆破效果；

步骤2，引爆爆破组件，获得适合植绿的岩质坡面。

在上述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，所述的爆破组件包括导爆索、与所钻炮孔直径相适应的球状集中炸药包以及用以绑扎炸药包的条状竹片。

在上述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，所述轮廓爆破装药量应比装药结构改进前有所提高，且应具有如下特征：

（1）当植绿边坡的轮廓爆破方法为光面爆破时，该面上面装药密度（单位g/m²，即为一次爆破所形成的植绿边坡上所有轮廓炮孔内的炸药总量与坡面面积的比值）预裂爆破面装药密度和缓冲爆破面装药密度之间，一般为400g/m²～700g/m²。具体取值视开挖坡面的岩石条件而定，当坡面岩石较完整、强度较高时取700g/m²，反之取低值。

（2）当植绿边坡的轮廓爆破方法为预裂爆破时，该面上面装药密度（单位g/m²，即为一次爆破所形成的植绿边坡上所有轮廓炮孔内的炸药总量与坡面面积的比值）提高后仍应小于常规缓冲爆破面装药密度，一般为常规主爆破孔装药量的0.5～0.7倍。具体取值视开挖坡面的岩石条件而定，当坡面岩石较完整、强度较高时取0.7倍，反之取低值。

本发明主要从以下两个方面进行改进：

（1）改变装药结构

调整传统的药卷轴向不耦合装药结构中药卷的长度和直径，使之总体上由原来的柱状装药变为呈近似球状分布的串状集中装药结构，即使孔内炸药在孔内向有限个点进行集中，以便在降低不耦合系数的条件下增大局部破碎效应。

根据经验，预裂爆破的径向不耦合系数一般取值为2～5。根据岩体强度和完整性的不同，改变装药结构后轮廓爆破孔的不耦合系数可降低至1.5～3.0。岩石越软，完整性越差，不耦合系数取大值；岩石越硬，完整性越好，不耦合系数取小值。

（2）适当增加装药量

另外，适当提高整个坡面的面装药密度，以适当增加坡面爆炸能量，最终形成整体平整、局部起伏较大的岩质边坡坡面。具体地，对于光面爆破，使坡面装药密度介于传统预裂爆破和缓冲爆破之间；对预裂爆破，提高后的面装药密度仍应低于缓冲爆破的面装药密度。

预裂爆破的线装药密度一般为200～500g/m²，而缓冲孔的装药量一般为主爆孔的0.5～0.7倍。为了不影响边坡的整体稳定、形成总体平整、局部起伏度较大的坡面，可在将轮廓爆破装药结构由柱状改变为串状集中的同时，视现场岩石情况增加部分预裂孔的线装药密度2～3倍，但改进后轮廓爆破孔总装药量仍不宜大于主爆孔的50～70%（即缓冲孔装药量）。

下面是采用本发明的方法进行的爆破的具体案例：

某岩质边坡轮廓爆破（预裂或光爆），传统轮廓爆破孔装药采用竹片将柱状药卷等距绑扎，孔底集中装药，采用导爆索起爆（如图1左所示），可获得如图2所示的平整设计轮廓，虽有利于边坡稳定，但不利于边坡植绿，需要进行开槽，或植筋，或修建混凝土框格梁，以便营养土在坡面附着。植绿施工难度大、效率低。

采用如图1右所示的改进方法，将传统的柱状药卷折叠，仍然采用竹片绑扎，但药卷由柱状变为呈近似球状分布的串状集中装药结构，即使孔内炸药在孔内向有限个点进行集中，以便在降低不耦合系数的条件下增大局部破碎效应。

根据经验，预裂爆破的径向不耦合系数一般取值为2～5。根据岩体强度和完整性的不同，改变装药结构后轮廓爆破孔的不耦合系数可降低至1.5～3.0。

同时，视现场岩石情况将轮廓爆破孔的线装药密度增加2～3倍，以增加坡面爆炸能量，最终形成整体平整、局部起伏较大的岩质边坡坡面。具体地，对于光面爆破，使坡面装药密度介于传统预裂爆破和缓冲爆破（药量为主爆孔的50～70%）；对预裂爆破，提高后的面装药密度仍应低于缓冲爆破的面装药密度。

通过上述处理，爆破后可显著增大边坡起伏度，坡面局部非贯通裂隙量大大增加，但坡面仍然整体平整，也可满足边坡稳定的要求，爆后得到的坡面效果如图2实际坡面所示。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，沿需要植绿的边坡开挖轮廓面打入一排间距为0.8～1.0m的轮廓爆破孔，在所述轮廓爆破孔前方布置一排缓冲爆破孔，并在缓冲爆破孔前方布置数排主爆破孔；依次在轮廓爆破孔、缓冲爆破孔以及主爆破孔内装入爆破组件，并对各炮孔顶部1～2m范围用泡泥进行堵塞；

步骤2，引爆爆破组件，获得需要的植绿的岩质坡面。

2.根据权利要求1所述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，其特征在于，布置在缓冲爆破孔内的爆破组件包括与所钻炮孔直径相适应的集中炸药包、用以绑扎炸药包的条状竹片、以及用以引爆集中炸药包的导爆索。

3.根据权利要求2所述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，其特征在于，所述集中炸药包为若干均匀绑扎在条状竹片上的球状或椭球炸药包，相邻两个炸药包之间的距离h应为炸药包的直径或长轴的2～3倍，所述球状药包的直径或椭球状药包的短轴小于炮孔的直径。

4.根据权利要求1所述的一种用于植绿的边坡轮廓爆破方法，其特征在于，所述集中炸药包视轮廓爆破的方法为光面爆破或预裂爆破选择以下步骤，其中，若轮廓爆破的方法为光面爆破，则上述轮廓爆破孔即为光面爆破孔；若轮廓爆破的方法为预裂爆破，则上述轮廓爆破孔即为预裂爆破孔：

选择步骤1：当植绿边坡的轮廓爆破方法为光面爆破时，则光面爆破孔内的所有集中炸药包装药密度应为400g/m²～700g/m²，介于常规预裂爆破面装药密度和缓冲爆破面装药密度之间，所述常规预裂爆破面装药密度为200g/m²～500g/m²，常规缓冲爆破孔总装药量为对应常规主爆破孔总装药量的0.5～0.7倍；装药密度为一次爆破所形成的植绿边坡上所有炮孔内的炸药总量与坡面面积的比值；即集中炸药包装药密度为光面爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；缓冲爆破面装药密度为缓冲爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；预裂爆破面装药密度为预裂爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；

选择步骤2：当植绿边坡的轮廓爆破方法为预裂爆破时，预裂爆破孔内的所有集中炸药包装药密度应小于常规缓冲爆破面装药密度，常规缓冲爆破孔总装药量为对应常规主爆破孔总装药量的0.5～0.7倍；装药密度为一次爆破所形成的植绿边坡上所有炮孔内的炸药总量与坡面面积的比值；即集中炸药包装药密度为预裂爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值；缓冲爆破面装药密度为缓冲爆破孔内所有炸药总量与坡面面积的比值。

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