CN107478114B - 一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，包括施工准备；清除覆土、浮渣；测量放样；布孔；坡度尺制作；坡面校准架安装；钻孔；预裂爆破药包制作；装药；堵塞；爆破网路连接；爆破警戒；点火起爆；爆后检查；解除警戒和爆渣挖运。本发明由于改变装药结构、采用边坡预裂爆破一次成型技术更有利于减少主爆区爆破次生灾害。预裂孔和主炮孔采用与预裂孔平行的缓冲孔过渡和连接，在一定相对位置范围内，预裂孔先起爆，然后主爆孔起爆，缓冲孔最后起爆，边坡预裂孔爆破后，形成一条沿着坡面的预裂缝，能有效阻隔主爆区传递的爆生裂纹进一步向轮廓面扩展，阻隔爆破扰动。

Description

一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工工程技术领域，特别涉及一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法。

背景技术

目前我国采用钻爆法进行公路路基开挖过程中，普遍存在一种现象，就是路基高边坡爆破施工粗糙，在临近永久边坡时，常常采用深孔爆破强行爆除岩体后，再对边坡采用小孔径浅孔爆破方法修坡。因深孔爆破采用潜孔钻的孔径均较大，基本是Φ90mm以上，采用药卷直径Φ70mm以上，造成爆破粉碎圈、破裂圈和松动圈过大，爆破次生危害如爆生裂纹扩展范围大、爆破扰动大，加上未专门加工边坡孔预裂爆破药包，造成边坡严重超挖、掉块、坡面岩石凹凸错落、参差不齐，建成通车后，常常出现坡面掉块、小面积滑坡甚至塌方事故时有发生，排险、工作量大，严重影响施工质量、安全、进度和后期行车安全。

发明内容

针对背景技术中的不足，本发明提供一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，即基于路基深孔爆破与边坡轮廓控制爆破同步进行，预裂爆破和深孔爆破中间用平行坡面与边坡预裂孔的缓冲孔隔开，减弱装药，既不影响满足路基多工作面高强度挖运，同时将路基永久边坡一次性开挖到位，工程进度和永久边坡轮廓控制爆破两不误的路基爆破技术与施工方法。

本发明的施工方法主要适用于各种边坡控制爆破，包括节理裂隙比较发育、围岩强度较低（如凝灰岩、泥岩、砂岩）等各种复杂地质山体公路或铁路、水电和市政永久性边坡轮廓控制爆破施工；能运用于各种口径的光面爆破和预裂爆破的施工。本发明施工方法主要适用于各种边坡控制爆破，包括节理裂隙比较发育、围岩强度较低（如凝灰岩、泥岩、砂岩）等各种复杂地质山体公路或铁路、水电和市政永久性边坡轮廓控制爆破施工；能运用于各种口径的光面爆破和预裂爆破的施工。

本发明的技术方案如下：

一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，包括以下步骤：

步骤S1、清除覆土、浮渣：对场地现存在的松石或表土层进行清除，将岩石裸露，达到钻孔爆破的条件；

步骤S2、测量放样：放线仪器采用全站仪确定预裂孔位置；根据开挖设计深度和坡度，算出预裂孔长度；

L=(H+h)/slnα

式中：H为台阶高度（m），h为超深（m），α为坡面与垂直面夹角（°）

步骤S3、布孔：根据岩性、设计要求和测量放样数据确定主炮孔、缓冲孔、预裂孔孔网参数并布置孔位，利用红袋子装上写有具体孔位的纸条，进行主炮孔、预裂孔和缓冲孔的布孔；

步骤S4、钻孔；

步骤S5、预裂爆破药包制作：根据钻孔后验孔孔深，确定各孔装药量、段数、装药结构、堵塞长度，分别打印带有前述数据的装药条；根据装药条上的数据进行预裂爆破药包制作；

步骤S6、装药：根据装药条分发各孔药量和雷管，按照装药条装药量进行装药，检测装药高度，防止个别卡空，保证堵塞长度；

步骤S7、堵塞：装药结束后，预裂孔、主炮孔、缓冲孔分别进行堵塞，堵塞时先用牛皮纸团或编织袋放入堵塞段的下部，再回填钻屑；用钻屑和黄土堵塞炮孔孔口，并捣实；

步骤S8、爆破网路连接：根据爆破网路设计图进行网路连接；填塞完毕后，将预裂炮孔用导爆索连成一组或者几组；

步骤S9、爆破警戒：装药堵塞、爆破网路连接完成后，进行安全警戒；

步骤S10、点火起爆：人员机械撤离后，对安全警戒范围内进一步确认警戒到位，各警戒点报告警戒工作完成，点火起爆；

步骤S11、爆后检查：爆破后，爆破技术人员等进入爆破现场检查，检查有无盲炮；

步骤S12、解除警戒：确认爆区无盲炮，解除警戒；

步骤S13、爆渣挖运：爆破结束后开始进行爆渣挖运，爆渣的挖运采取反铲挖掘机配合自卸汽车。

优选的，在步骤S2中，用红色油漆在基岩上准确标出永久边坡与地面高程交界线，在每个炮孔附近放设出方向点，以供钻机打钻时能够准确确定位置及方向。

优选的，在步骤S4中，钻孔时，通过坡度尺和坡度校准架控制坡面平整度和炮孔平行度。

优选的，在步骤S8中，预裂孔分段起爆，采用25ms或50ms延时的毫秒雷管。

本发明相比常规路基深孔爆破或边坡预裂爆破还具有以下优点：

1）安全：由于改变装药结构、采用边坡预裂爆破一次成型技术更有利于减少主爆区爆破次生灾害。预裂孔和主炮孔采用与预裂孔平行的缓冲孔过渡和连接，在一定相对位置范围内，预裂孔先起爆，然后主爆孔起爆，缓冲孔最后起爆，边坡预裂孔爆破后，形成一条沿着坡面的预裂缝，能有效阻隔主爆区传递的爆生裂纹进一步向轮廓面扩展，阻隔爆破扰动，同时最后起爆的缓冲孔内的炸药爆破破碎预裂孔与主炮孔之间的岩体，促进被保护坡面围岩内应力重分布时的自稳功能，提高了坡面围岩的稳定性，增加了永久边坡运行的安全性，增加道路行车人员的安全感。

2）高效：因为采用深孔爆破联合边坡预裂爆破一次成型，大大提高炸药能量有益能；炸药密集点状分布降低了炸药能量集中度，药量分布均匀合理，基本消除爆后轮廓面粉碎性破坏现象，降低有害能，总体提高炸药能量利用率；减少边坡补炮时间和挂网时间和费用，缩短总施工工期。

附图说明

图1为本发明具有平行坡面缓冲孔的深孔爆破联合边坡预裂爆破图；

图2为图1中的主炮孔装药结构图；

图中：1为主炮孔，2为孔底控制线，3为缓冲孔，4为边坡预裂孔，5为设计边坡线，6为设计开挖高程，11为导爆管，12为堵塞，13为炸药，14为雷管。

具体实施方式

参见图1-2，一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，具体施工流程为：施工准备→清除覆土、浮渣→测量放样→布孔→坡度尺制作→坡面校准架安装→钻孔→预裂爆破药包制作→装药→堵塞→爆破网路连接→爆破警戒→点火起爆→爆后检查→解除警戒→爆渣挖运。

具体步骤如下：

1）施工准备：作业人员、机具按时到位，达到开工条件。

2）清除覆土、浮渣：根据平场施工设计要求，对场地现存在的松石或表土层进行清除，将岩石裸露，达到能够钻孔爆破的条件。在爆破施工区，往往有不同程度的浮渣掩盖在需要爆破的基岩面上，这部分浮渣的存在，会对爆破孔的定位产生很大的影响，要想精确定位，清理干净浮渣则尤为重要。除采用机械清渣外，在测量放线时，还要人工对放线点周围小范围进行仔细清理。

3）测量放样：预裂爆破的目的就是在保留区和开挖区之间形成一个较为稳定、完整、光滑的断裂面，按照设计意图精确放线，放线仪器采用全站仪，全站仪放出来的线要完全放设在基岩上，若有浮渣应及时清理，清理完浮渣后对该点进行校核，确定预裂孔位置，特别是永久边坡与地面高程交界线，用红色油漆在基岩上准确标出，在每个炮孔附近放设出方向点，以供钻机打钻时能够准确确定位置及方向。根据开挖设计深度和坡度，算出预裂孔长度。

L=(H+h)/slnα

式中：H为台阶高度（m），h为超深（m），α为坡面与垂直面夹角（°）

4）布孔：根据岩性、设计要求和测量数据确定主炮孔、缓冲孔、预裂孔孔网参数并布置孔位，利用红袋子装上写有具体孔位的纸条，进行主炮孔、预裂孔和缓冲孔的布孔。

5）坡度尺制作：根据永久边坡的坡率，用方木条制作坡度尺，并在水平面的方木条上绑上细线，方木条的尾部穿上吊锤或者石块，用于垂直度校准。

6）坡面校准架安装：利用钢管制作两个活动三脚架作为坡面校准架，在预裂面两端地面安装，其中一根作为坡面校准杆指向坡面交界面，利用坡度尺调整坡面校准杆与水平面的夹角，调整方向和夹角，最后固定，作为预裂面平整度控制措施。同时，在缓冲孔两侧边界打桩，用坚韧的细绳拉线紧固，在每个预裂孔正前方90°位置的细绳上用红丝绳打结固定，作为相邻预裂孔平行度控制；同时运用已经钻好的其一标准预裂孔插入Φ75mm PVC校准管进一步校准，利用点线面关系严格控制预裂孔三维空间钻孔质量。

7）钻孔：钻孔时，通过坡度尺、坡度校准架和PVC校准管控制坡面平整度和炮孔平行度。

8）预裂爆破药包制作：根据钻孔后验孔孔深等数据，确定各孔装药量、段数、装药结构、堵塞长度，打印带有前述参数的装药条；在现场用毛竹剖好足够的竹片，根据预裂孔孔深，在每个孔前面放置和绑扎足够长竹片，用记号笔在竹片上标记孔号、孔深、装药量、装药结构、堵塞长度等记号；火工品运至现场后，根据标记进行预裂爆破药包制作；预裂爆破的装药结构Φ32mm、Φ70mm等直径的标准药卷顺序连续或间隔绑在导爆索上，为了更容易操作，该药串可以进一步绑在竹条上，缓缓送入孔内，应使竹片贴靠保留岩壁一侧。在炮孔底部1～2m区段的装药量应比设计值大1～4倍。取值视孔深和岩性而定，孔深者及岩性坚硬者区大值。接近堵塞段顶部1m的装药量为设计值的1/2或1/3。炮孔其他部位按计算的装药量装药。缓冲孔也可以参照预裂孔做法或者采用间隔装药结构。药包制作和装药过程应进行装药警戒。

9）装药：根据装药条分发各孔药量和雷管，按照装药条装药量进行装药，检测装药高度，防止个别卡空，保证堵塞长度。

10）堵塞：装药结束后，为了保证预裂爆破效果，预裂孔应进行堵塞，堵塞时先用牛皮纸团或编织袋放入堵塞段的下部，再回填钻屑。用钻屑和黄土堵塞炮孔孔口，并捣实。填塞时一定要注意密实，要禁用石块，同时填塞时要将导爆索和导爆管拉展，避免打折影响正常起爆。主炮孔、缓冲孔堵塞亦同。

11）爆破网路连接：根据爆破网路设计图进行网路连接。填塞完毕后，将预裂炮孔用导爆索连成一组或者几组，由于预裂爆破是在夹制条件下的爆破，爆破振动强度较大，为了减振，经常将预裂孔分段起爆，采用25ms或50ms延时的毫秒雷管。在分段时，一段的孔数在满足减振要求的条件下尽量多一些，至少不应少于3孔。孔数较多时，有利于预裂成缝和壁面整齐。

12）爆破警戒：装药堵塞、爆破网路连接完成后，根据《爆破安全规程》（GB 6722—2014）进行安全警戒。

13）点火起爆：人员机械撤离后，对安全警戒范围内进一步确认警戒到位，各警戒点报告警戒工作完成，点火起爆。

14）爆后检查：爆破后，爆破技术人员等进入爆破现场检查，检查有无盲炮。

15）解除警戒：确认爆区无盲炮，解除警戒。

16）爆渣挖运：爆破结束后开始进行爆渣挖运，爆渣的挖运采取反铲挖掘机配合自卸汽车，挖运开始首先由反铲挖掘机修筑临时性的运输道路，让自卸汽车通行，此后挖掘机边开挖边修路，依次前进，直至石渣挖运完毕，开挖至坡边时，挖掘机首先把边坡上危石清理干净，防止施工时危石滑落造成危险，然后再进行正常挖运，挖掘机开挖边坡还应轻轻挖掘，防止对边坡造成损害。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (3)

1.一种平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、清除覆土、浮渣：对场地现存在的松石或表土层进行清除，将岩石裸露，达到钻孔爆破的条件；

步骤S2、测量放样：放线仪器采用全站仪确定预裂孔位置；根据开挖设计深度和坡度，算出预裂孔长度：

L=(H+h)/slnα

式中：H为台阶高度，h为超深，α为坡面与垂直面夹角

步骤S3、布孔：根据岩性、设计要求和测量放样数据确定主炮孔、缓冲孔、预裂孔孔网参数并布置孔位，主炮孔均垂直设置，缓冲孔与预裂孔平行，缓冲孔的长度长于预裂孔的长度，缓冲孔直接打入下一平台的坡顶线位置，利用红袋子装上写有具体孔位的纸条，进行主炮孔、预裂孔和缓冲孔的布孔；

步骤S4、钻孔：坡度尺制作：根据永久边坡的坡率，用方木条制作坡度尺，并在水平面的方木条上绑上细线，方木条的尾部穿上吊锤或者石块，用于垂直度校准；坡面校准架安装：利用钢管制作两个活动三脚架作为坡面校准架，在预裂面两端地面安装，其中一根作为坡面校准杆指向坡面交界面，利用坡度尺调整坡面校准杆与水平面的夹角，调整方向和夹角，最后固定，作为预裂面平整度控制措施，同时，在缓冲孔两侧边界打桩，用坚韧的细绳拉线紧固，在每个预裂孔正前方90°位置的细绳上用红丝绳打结固定，作为相邻预裂孔平行度控制，同时运用已经钻好的其一标准预裂孔插入Φ75mm PVC校准管进一步校准，利用点线面关系严格控制预裂孔三维空间钻孔质量；钻孔时，通过坡度尺、坡度校准架和PVC校准管控制坡面平整度和炮孔平行度；

步骤S5、预裂爆破药包制作：根据钻孔后验孔孔深，确定各孔装药量、段数、装药结构、堵塞长度，分别打印带有前述数据的装药条；根据装药条上的数据进行预裂爆破药包制作；

步骤S6、装药：根据装药条分发各孔药量和雷管，按照装药条装药量进行装药，检测装药高度，防止个别卡空，保证堵塞长度；

步骤S7、堵塞：装药结束后，预裂孔、主炮孔、缓冲孔分别进行堵塞，堵塞时先用牛皮纸团或编织袋放入堵塞段的下部，再回填钻屑；用钻屑和黄土堵塞炮孔孔口，并捣实；

步骤S8、爆破网路连接：根据爆破网路设计图进行网路连接；填塞完毕后，将预裂炮孔用导爆索连成一组或者几组；

步骤S9、爆破警戒：装药堵塞、爆破网路连接完成后，进行安全警戒；

步骤S10、点火起爆：人员机械撤离后，对安全警戒范围内进一步确认警戒到位，各警戒点报告警戒工作完成，点火起爆；

步骤S11、爆后检查：爆破后，爆破技术人员进入爆破现场检查，检查有无盲炮；

步骤S12、解除警戒：确认爆区无盲炮，解除警戒；

步骤S13、爆渣挖运：爆破结束后开始进行爆渣挖运，爆渣的挖运采取反铲挖掘机配合自卸汽车。

2.根据权利要求1所述的平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，其特征在于：在步骤S2中，用红色油漆在基岩上准确标出永久边坡与地面高程交界线，在每个炮孔附近放设出方向点，以供钻机打钻时能够准确确定位置及方向。

3.根据权利要求2所述的平行坡面缓冲孔深孔边坡预裂爆破施工方法，其特征在于：在步骤S8中，预裂孔分段起爆，采用25ms或50ms延时的毫秒雷管。