达成铁路遂成段扩能改造工程石方控制爆破(20111021修改版)

李林

教授级高工2011-10-27成都铁道工程学会爆破专业委员会

第八届三次工程爆破学术会议

——达成铁路遂成段扩能改造工程石方控制爆破

主要内容：◎工程概况◎石方控制爆破方法◎控制爆破参数设计◎安全措施◎爆破效果◎工程概况

达成铁路遂成段扩能改造工程DK255+369.3~+423和DK255+557~+760段两控爆点，总长256.7m，位于既有线左侧，爆破石方量为86293m3，路基开挖边线距既有线接触网的距离为13~21.5m，爆破高度最高为28m，坡率为1:1.25和1:1.0。该段石质坚硬程度不等，上部为沙质泥夹石，孤石居多；基岩为沙质泥岩，整体性差；节理发育，风化轻微，个别地段溶蚀严重，尚有个别溶槽。本工点施工条件差，只能从两头向中间施工，技术难度大，数量集中，工期紧，任务十分艰巨。◎石方控制爆破方法

该段主要采用既有线控制爆破施工技术进行爆破开挖，施工中应认真贯彻“浅眼、密眼、少药，间隔微差起爆”的技术原则，并根据该段的地质情况和施工条件，主要采取分层纵向台阶预裂光面爆破开挖法和预留隔墙纵向拉槽法。本工程爆破用雷管◎控制爆破参数设计1.台阶开挖法(1)适用条件紧靠既有线，开挖宽度小于4m，边坡不很高，地形较平缓，既有线旁有可容纳少部分石碴地段。可采用台阶开挖法，台阶数量形状因地制宜，一般采用平行于线路方向的纵向台阶，台阶数量可安排2~3个。

(2)炮孔布置

先顺边坡布一排预裂炮孔，再垂直边坡方向布主炮孔，每一层的主炮孔仅限1~2排，最好只布一排，逐层向下钻爆，形成数级台阶，如图1所示。图1分层纵向台阶炮孔布置台阶爆破的效果照片分层台阶爆破起爆瞬间照片(3)钻爆参数①边坡预裂爆破孔距a：0.5~0.6m；孔深l：1.5~2.5m。装药参数：顺边坡设计坡度每孔装药量为Q=k.a.L(kg)，次坚石时，单位面积装药量系数K=0.4~0.5kg/m2；软石时，单位面积装药量系数K=0.3~0.4kg/m2

。装药结构：使用工业乳胶炸药，每卷0.2kg，分段间隔装药，每隔0.6~0.7m装一卷，中间用粘土间隔；底部药量加强，上部减弱。抵抗线W：0.6~1.0m；排距b:0.6~0.8m；孔距a:0.8~1.2m；孔深l：1.0~2.5m。钻孔方向：一般为立孔，炮孔斜度3:1（约72o）；在最底层台阶和底孔也可钻水平孔，水平孔垂直于边坡方向为宜。装药结构：使用2#岩石炸药或乳胶炸药，采取分层间隔装药法，边坡内侧的炮孔分两层，边坡外缘炮孔分三层，间隔0.6~0.7m，中间填土。台阶开挖法▬主炮爆破参数台阶开挖法

起爆网络及顺序：使用非电塑料导爆系统毫秒雷管起爆、跳段使用。上层预裂孔可与下层后排主炮孔同段起爆，每个孔只装一个雷管。起爆顺序如图2所示。(4)对爆破区域、开挖边坡及既有线钢轨、轨枕等应进行覆盖防护。图2起爆顺序示意爆破区域防护照片选用条件：紧靠既有线，开挖宽度大于4m，高度在8m以上，路堑开挖。开挖程序：在石方开挖区与既有线之间预留1.5~2m宽的纵向保护隔墙（图3中的Ⅱ部），先开挖隔墙外石方（图3中的Ⅰ部）；隔墙高度达2~3m时，便将隔墙爆除，以免形成陡高工作面。隔墙外石方可采用较大规模纵向（平行线路方向）多排微差爆破方法，槽子分2~3层，逐层拉通，以利出碴和加快施工进度。2.预留隔墙纵向拉槽法图3预留隔墙纵向拉槽示意拉槽爆破防护及爆破效果照片(3)隔墙外的石方爆破①炮孔与段别布置边坡预裂炮孔的爆破参数及装药结构同前。主炮孔一般采用立孔，炮孔斜度3:1(约72°)，炮孔布置形式一般按方格型排列，其段别布置应使爆破方向顺着线路方向或背离线路方向（图4）。②钻爆参数W=b=0.8m；

a=0.8～1.0m(边孔采用小值)；

l=1.5～2.5m。

③主炮孔的边孔采用间隔装药，分两层，上下层药量之比为4:6，间隔段用黄泥堵塞；主炮孔的中间孔采用连续装药；所有炮孔都应用炮泥堵塞密实，堵塞长度应超过0.9~1.1m。④爆破时应对爆破区域、开挖边坡及既有线钢轨，轨枕等进行覆盖防护。图4预留隔离纵向拉槽炮孔与段别布置(4)纵向隔墙的爆破纵向隔墙爆破应格外小心，稍有不慎就会危及既有线行车安全。必要时亦可采用静态破碎法。①施工步骤隔墙高度一般不超过3m，先采用薄层剥离法将隔墙分割成5～10m长段落，然后在隔墙下部打水平孔，使隔墙爆落全部或大部分倾倒在已开挖的槽子内（图5）。预留隔墙纵向拉槽法图5隔墙爆破示意预留隔墙纵向拉槽法②钻爆参数W=6=0.6～0.8m；a=0.8～6.0m；炮孔直径：38～42mm；药卷直径：32～35mm；炸药类别：2#岩石硝铵炸药，2#RJ乳化炸药，ANFO（铵油炸药）；起爆方式：微差毫秒起爆；炮孔斜度：3:1（约72°）；l=0.7B（B为隔墙厚度，m）。用手持风钻在岩石上间隔1m打孔，然后用液压劈裂机分裂剥离。预留隔墙纵向拉槽法③装药结构与起爆顺序采用双层装药，孔底药量为孔口药量的一半。隔墙下部炮孔药量Q1=1.2Q，隔墙上部炮孔药量酌减。为确保隔墙向已开挖的槽子倾倒，起爆顺序应孔口先爆，下部先爆，上部后爆，采用非电毫秒雷管跳段使用（图5）。④爆破时应对爆破区域、开挖边坡及既有线钢轨、轨枕等进行覆盖防护。以上石方控制爆破药量参见表1，一般情况下，最小抵抗线不大于1.0m。表1低梯段及检底炮孔爆破孔网参数及装药量梯段高度H/m炮孔深度H/m实际抵抗线W/m炮孔间距a/m单个炮孔装药量Q/kg炮孔堵塞长度l/m0.20.60.40.50.04~0.0450.50.30.60.40.50.04~0.0450.50.40.70.450.550.06~0.070.60.50.80.50.650.10~0.1250.650.81.100.60.80.15~0.200.351.01.400.801.000.30~0.380.901.21.600.801.000.40~0.501.001.51.900.801.000.70~0.901.101.32.200.801.000.70~0.901.102.02.500.801.001.10~1.501.103.在不允许爆破或爆破特别困难的情况下，可选用机械破碎对石方进行处理（图6）。

德国达尔文液压分裂器主要用于坚硬岩石、混凝土、钢筋混凝土的分裂及破碎，破碎瞬间可产生400t的力，且机身重量轻、操作简单，分裂无需动用炸药；破碎无震动、无噪音，效率高，约1min破碎1m3，用于离既有线较近爆破困难的岩石效果极佳。图6机械破碎现场图片为了确保在施工中的安全，采用了以下防护措施：(1)驻站联络员在每天爆破前两小时向车站提交“申请施工放炮表”，经认可后即通知施工装药。(2)指定放爆前半小时必须装完炸药，并填好“爆破参数设计表”，连接好起爆线路，并通知驻站联络员准备就绪。(3)驻站联络员在接到现场准备完毕的报告后便提出在定点放爆时间内请求放爆，当接到封锁命令后应双方签认按调度命令施爆，未接到命令一律严禁施爆。(4)施工点接到命令后，立即按技规276条、277条规定进行施工防护和爆破点200m外的警戒，并对既有线路的钢轨、枕木进行夹板覆盖，同时复测起爆网路的畅通。(5)人员全部撤离爆区后，连接起爆源，进行充电起爆。(6)炮响后2min，爆破人员进入爆破区检查有无瞎炮、危石、落石存在并进行处理；同时拆除既有线路的竹夹板覆盖，并检查轨距、方向、限界、通讯、电力线路等。◎安全措施经检查确认线路畅通，施工负责人向驻站联络员办理开通手续，并由车站值班人员签认。对爆破确实有危及行车安全的危石需要处理时，应立即向车站报告，继续要点申请施爆，以确保行车安全。(9)在施工中应及时清除水沟积石，确保流水畅通。(10)暴雨、雷电等恶劣气候条件下和夜间不进行爆破作业。(11)确立24h定点定人看守制，以防落石滚入既有线。(12)与