CN109668487A - 微振动土石爆破控制施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微振动土石爆破控制施工方法，1)测量放线，布设炮孔；布设隔墙、边坡预裂孔、隔墙孔和主爆孔；2)钻孔；3)清孔；4)装药、网路连接：预裂孔内导爆索串联，分四层装药；隔墙孔分三层装药，主爆孔孔底留空60厘米不装药，连续装药结构；预裂孔、主爆孔、隔墙孔孔口堵塞密实；5)起爆：采用孔外雷管连接顺序方法连接网络；本发明通过炮孔布置、炮孔深度、炮孔装药量和炸药选取参数来进行控制，可以减小对山体的扰动，同时减少爆破灰尘，保护环境的目的，对Ⅳ级软石及Ⅴ级次坚石等脆硬且易破碎的边坡开挖得到了有效的控制，开挖面平整，满足设计要求，加上设置隔墙自我防护，避免了飞石损害到周边建筑物及行车安全。

Description

微振动土石爆破控制施工方法

技术领域

本发明属于爆破技术的特定应用的技术领域，具体是涉及一种用于周边环境复杂，涉及临近公路及正在施工的建筑物、机械、人员安全受到威胁的控制性微振动土石爆破控制施工方法。

背景技术

新建兰州至乌鲁木齐第二双线(新疆段)铁路LXTJ7标段DK1751+571.5～DK1751+654 段高路基线左紧邻312国道，位于东天山博格多山南坡低、中山区，地形起伏，地势大致由北向南缓倾斜，地表为低山、缓丘，植被不发育。工点范围属达坂城风区，为大风易发区，磨蚀环境为M3，地震动峰值加速度为0.10g，土壤最大冻结深度为144cm，无地下水，地层炭系中统凝灰质粉砂岩，出露与地表低山、缓丘；灰黑色、灰褐色，部分为褐红色，粉砂质结构，铁质、硅质胶结，中厚至厚层状构造，岩质较硬，性脆，节理裂隙发育，较破碎，风化层3～5米，强风化至弱风化；待爆山体位于312国道右侧，爆破区与312国道相距约30～ 40米，距原地面平均高度约45米，大里程端为白杨河大桥兰台，小里程端为也台塔格四号中桥乌台，需要爆破土石方约9.8万立方米，为防止对国道行车的影响及在建桥台的破坏，确保爆破施工安全，爆破采用微振动爆破技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微振动土石爆破控制施工方法，该微振动土石爆破控制施工方法通过炮孔布置、炮孔深度、炮孔装药量和炸药选取参数来进行控制，可以减小对山体的扰动，同时减少爆破灰尘，保护环境的目的。

为了达到上述目的，本发明一种微振动土石爆破控制施工方法，其步骤如下：

1)测量放线，布设炮孔；根据测量放线，布设隔墙、边坡预裂孔、隔墙孔和主爆孔，隔墙垂直坡面厚150±10cm，钻孔靠山体侧厚50±5cm，靠临空面厚100±10cm，其中预裂孔间距设置为50±5cm，排距设置为100cm；隔墙孔采用构件不对称布孔形成钻孔，隔墙孔间距设置为70cm，隔墙孔排距设置为50±5cm；主爆孔设置为三排，梅花形布置，主爆孔间距 120±10cm，主爆孔排距设置为100±10cm；

2)钻孔：预裂孔、隔墙孔和主爆孔孔深均为500±50cm，孔径均为4.2cm，其中预裂孔数量设置为7-8个，隔墙孔数量设置为6-7个，主爆孔数量设置为20-30个；

3)清孔：装药前将炮孔内的石屑、杂物用水冲净；

4)装药、网路连接：预裂孔内导爆索串联、空气间隔装药，空气柱长度90厘米，分四层装药，每层150g；隔墙孔分三层装药，底部400g，虚填土100厘米，中部装药400g，虚填土100厘米，上部装药400g，主爆孔孔底留空60厘米不装药，连续装药结构；预裂孔、主爆孔、隔墙孔孔口堵塞密实，堵塞长度不大于1.4米；

5)起爆：采用孔外雷管连接顺序方法连接网络，边坡孔采用预裂爆破，隔墙靠山体一侧采用加强松动爆破，靠近临空面一侧采用弱松动爆破，主爆孔采用松动爆破，并用孔内外毫秒导爆管雷管控制最大起爆药量。

进一步，在步骤4)中，所述预裂孔、主爆孔、隔墙孔孔口处填塞材料设置为炮泥，炮泥由砂子、黏土和水混合配置而成，其中砂子和黏土重量比为3：1，然后再混合20％的水；填塞采用分层捣实法进行，不得有空隙或间断。

进一步，在步骤4)中，所述炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格为Φ32mm×200mm，每卷150g；所述雷管选用毫秒导爆管雷管。起爆选用普通瞬发电雷管或导爆管激发针起爆。

本发明的有益效果在于：

1、本发明微振动土石爆破控制施工方法通过炮孔布置、炮孔深度、炮孔装药量和炸药选取参数来进行控制，对Ⅳ级软石及Ⅴ级次坚石等脆硬且易破碎的边坡开挖得到了有效的控制，开挖面平整，满足设计要求，加上设置隔墙自我防护，避免了飞石损害到周边建筑物及行车安全；

2、本发明微振动土石爆破控制施工方法能够有效的提高了爆破功效，加快了施工进度，通过自设隔墙有效的削弱了飞石冲击力，降低了安全防护措施费，同时提高了炸药利用率，提高经济效益；

3、本发明微振动土石爆破控制施工方法能够减少了对公路运行的干扰，减轻了对周边居民生活的不良负担，同时加快了施工进度，确保施工工期的顺利完成，同时微振动爆破技术大大减少了起炮时的灰尘，降低了环境污染。

附图说明

图1为本发明微振动土石爆破控制施工方法的空炮位置以及雷管布置图；

图2为本发明微振动土石爆破控制施工方法的空外雷管连线图；

附图标记：1-外导爆索；2-孔内壁；3-药卷；3a-炸药层；3b-炸药层I；4-内雷管；5-炮泥； 7-竹条；8-绑绳；9-内导爆索；10-虚填土；11-开挖线；12-边坡预裂孔；13-主爆孔；14-隔墙孔；15-隔墙；16-起爆雷管。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1-2所示为本发明微振动土石爆破控制施工方法的结构示意图，本发明一种微振动土石爆破控制施工方法，其步骤如下：

1)测量放线，布设炮孔；根据测量放线，布设隔墙15、边坡预裂孔12、隔墙孔14和主爆孔13，隔墙15垂直坡面厚150±10cm，钻孔靠山体侧厚50±5cm，靠临空面厚100±10cm，其中预裂孔12间距设置为50±5cm，排距设置为100cm；隔墙孔12采用构件不对称布孔形成钻孔，隔墙孔12间距设置为70cm，隔墙孔12排距设置为50±5cm；主爆孔13设置为三排，梅花形布置，主爆孔13间距120±10cm，主爆孔13排距设置为100±10cm；

2)钻孔：预裂孔12、隔墙孔14和主爆孔13孔深均为500±50cm，孔径均为4.2cm，其中预裂孔12数量设置为7-8个，隔墙孔14数量设置为6-7个，主爆孔13数量设置为20-30个；

3)清孔：装药前将炮孔内的石屑、杂物用水冲净；

4)装药、网路连接：预裂孔12内导爆索1串联、空气间隔装药卷3，空气柱长度90厘米，分四层装药，每层150g；隔墙孔13分三层装药，底部400g，虚填土10填充100厘米，中部装药400g，虚填土填充100厘米，上部装药填充400g，主爆孔13孔底留空60厘米不装药，连续装药结构；预裂孔12、主爆孔13、隔墙孔14孔口堵塞密实，堵塞长度不大于1.4 米；

5)起爆：采用孔外雷管16连接顺序方法连接网络，边坡孔采用预裂爆破，隔墙15靠山体一侧采用加强松动爆破，靠近临空面一侧采用弱松动爆破，主爆孔13采用松动爆破，并用孔内外毫秒导爆管雷管16控制最大起爆药量。

本发明还公开了一种微振动土石爆破结构，包括隔墙15、边坡预裂孔12、隔墙孔14和主爆孔13，所述边坡预裂孔12、隔墙孔14和主爆孔13孔口处均密封有炮泥5，所述边坡预裂孔12 孔底和炮泥5之间间隔放置有药卷3，所述药卷3之间连接有内导爆索9，所述药卷3之间空隙处设置有空气柱，所述主爆孔13孔底留有空气柱I，所述空气柱I和炮泥5之间填充有炸药层3a，所述隔墙孔14孔底和炮泥5之间间隔放置有炸药层I3b，所述炸药层I3b之间设置填充有虚填土 10。

进一步，优选的所述药卷3之间连接有竹条7，所述药卷3通过卷绳8绑扎在竹条7上，孔内壁2和竹条7以及药卷3之间留有空气。

进一步，还包括外导爆索1，所述外导爆索1穿过炮泥连接有内雷管4，所述边坡预裂孔 12内的内雷管4设置在离炮泥5最近的药卷3内，所述主爆孔内的内雷管设置在离炮泥最近的炸药层内，所述隔墙孔内的内雷管设置在远离炮泥的炸药层I内。

本实施例施工工艺采取台阶法爆破，台阶高度3米左右，纵向长度5米，随挖随防护；边坡孔采用开挖开挖线11，预裂爆破，避免光面爆破飞石影响输电线路安全；线路左侧设隔墙 15，隔墙15靠山体一侧采用加强松动爆破，靠近临空面一侧采用弱松动爆破，且隔墙15底部高出主爆孔50厘米；主爆孔13采用松动爆破，并用孔内外毫秒导爆起爆雷管16和内雷管4控制最大起爆药量。

本实施例中炮眼深度根据边坡的稳定性、爆破技术水平、凿岩机的钻凿能力和工期安排；根据现场考察和以往工程经验，炮眼眼底至开挖面的垂直距离为5m。

本实施例中预裂孔先于其他炮孔起爆，爆破后形成一定范围贯通的缝隙，在岩体中形成不连续的结构弱面，可以阻挡或使其他炮孔爆破主应力波大大衰减，从而减小对边坡的破坏，根据经验，本工程中预裂孔间距取50cm。

本实施例中隔墙孔隔墙起临时挡护作用，隔墙孔采用构件不对称布孔形成钻孔周围临空面变化的原理达到一侧强松动，一侧弱松动的目的，该段隔墙垂直坡面厚1.5米，钻孔靠山体侧厚50厘米，靠临空面厚100厘米。

本实施例中主爆孔主爆孔设三排，梅花形布置，炮孔间距1.2米，炮孔排距1米，其中预裂孔、预裂孔和主爆孔的基本参数如下表：

本实施例中炮眼堵塞的目的是保证炸药充分反应，使之产生最大热量，防止炸药不完全爆轰；防止高温高压的爆轰气体过早地从炮眼或导洞中逸出，使爆炸产生的能量更多地转换成破碎岩体的机械功，提高炸药能量的有效利用率；填塞材料采用炮泥，炮泥由砂子和黏土混合配置而成，其重量比为3：1，再加上20％的水。填塞应采用分层捣实法进行，不得有空隙或间断；各炮眼应填塞足够长度的炮泥，为控制飞石，该段爆破所有填塞炮泥的长度不得小于140cm。

本实施例中炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格为Φ32mm×200mm，每卷150g。

本实施例中雷管选用毫秒导爆管雷管；起爆选用普通瞬发电雷管或导爆管激发针起爆。

本实施例中边坡孔及隔墙孔采用导爆索束串联间隔装药，装药应尽量多分段，使孔内装药尽量均匀；主爆孔采用连续装药。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种微振动土石爆破控制施工方法，其特征在于，其步骤如下：

1)测量放线，布设炮孔；根据测量放线，布设隔墙、边坡预裂孔、隔墙孔和主爆孔，隔墙垂直坡面厚150±10cm，钻孔靠山体侧厚50±5cm，靠临空面厚100±10cm，其中预裂孔间距设置为50±5cm，排距设置为100cm；隔墙孔采用构件不对称布孔形成钻孔，隔墙孔间距设置为70cm，隔墙孔排距设置为50±5cm；主爆孔设置为三排，梅花形布置，主爆孔间距120±10cm，主爆孔排距设置为100±10cm；

2)钻孔：预裂孔、隔墙孔和主爆孔孔深均为500±50cm，孔径均为4.2cm，其中预裂孔数量设置为7-8个，隔墙孔数量设置为6-7个，主爆孔数量设置为20-30个；

3)清孔：装药前将炮孔内的石屑、杂物用水冲净；

4)装药、网路连接：预裂孔内导爆索串联、空气间隔装药，空气柱长度90厘米，分四层装药，每层150g；隔墙孔分三层装药，底部400g，虚填土100厘米，中部装药400g，虚填土100厘米，上部装药400g，主爆孔孔底留空60厘米不装药，连续装药结构；预裂孔、主爆孔、隔墙孔孔口堵塞密实，堵塞长度不大于1.4米；

5)起爆：采用孔外雷管连接顺序方法连接网络，边坡孔采用预裂爆破，隔墙靠山体一侧采用加强松动爆破，靠近临空面一侧采用弱松动爆破，主爆孔采用松动爆破，并用孔内外毫秒导爆管雷管控制最大起爆药量。

2.如权利要求1所述的微振动土石爆破控制施工方法，其特征在于：在步骤4)中，所述预裂孔、主爆孔、隔墙孔孔口处填塞材料设置为炮泥，炮泥由砂子、黏土和水混合配置而成，其中砂子和黏土重量比为3：1，然后再混合20％的水；填塞采用分层捣实法进行，不得有空隙或间断。

3.如权利要求1所述的微振动土石爆破控制施工方法，其特征在于：在步骤4)中，所述炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格为Φ32mm×200mm，每卷150g；所述雷管选用毫秒导爆管雷管。起爆选用普通瞬发电雷管或导爆管激发针起爆。