控制爆破技术在岩体破碎中的应用

　　根据现场工程地质勘察，该岩石为中等硬度的石灰岩，石质结构属中风化岩，如图1所示。爆破石方的东侧约13 m为已灌注好的航管楼基桩，须特别加以保护，南侧和北侧，均有简易民房。爆破必须采用合适的控制爆破方式，使爆破时所产生的震动、冲击波、飞石和粉尘的危害降低到低限度使爆破基坑四周和底部的岩石完好无损，确保围岩的天然强不受破坏。

　　2爆破总体方案鉴于爆破位置环境较复杂，对控制爆破的要求较高，特别是对已灌注的桩基须重点保护，使其不受影响，故决定采用如下方案：1）在基坑边沿采取预裂爆破的方法，一是保护基坑围岩稳定，二是使爆破区和桩基之间隔离开来，防止爆破区的裂缝向桩基围岩内延伸，并阻隔爆破区的震动向桩基围岩内传播2）爆破区内采用90 mm潜孔钻钻孔作业，宜多穿孔，穿密孔，使装药充分分散，以减弱地震波对围岩的影响3）采用分段延时非电雷管起爆，以充分减小一次齐爆装药量，也是为了充分减小爆破震动对围岩和桩基的影响。

　　3爆破参数的选取与确定3.1主爆孔小抵抗线（W ）：小抵抗线是爆破设计中的重要参数，应从安全、经济、利于钻孔等多个方面综合考虑，中深孔爆破一般：W =（20～30）d ，取药孔间距（a ）：a = m W ， m为炮孔邻近系因总体来说基坑不是很深，孔距和排距不宜太大。根据现场爆破试验，取药孔间距a =1 .9 m ，药3，根据小抵抗线、岩石强度与岩体结构及要求的爆破效果，主爆孔单孔总装药量（Q ）：Q =q a H W.取3.2预裂孔炮孔直径（d ）：本工程预裂爆破炮孔采用90 mm潜孔钻机钻凿，其炮孔直径为100 mm ，即d = mm ，取a =700 mm.为保证预裂效果，充分利用空孔导向的作用，在两药孔之间增设一个空孔。如超12）d 为防止主炮孔爆破时冲击波由预裂缝下部绕过，造成预裂面底部出现裂缝或局部塌落，超深h超填塞长度（L ）：根据本工程地质条件，填塞长平均线密度（q线）：根据经验公式q线（g/m），K为岩石系数，中硬岩石取0 .4～0 .5，取K线加强装药段：为了克服炮孔底部岩石的夹制力，确保贯通的形成，并使预裂孔底部不留炮根，根据众多的经验在预裂底部1 .0m范围内，设置加强装药段，其线装药密度确定为：q底线，取q底减弱装药段：在预裂孔填塞长度以下1 .0 m范围内，为减小预裂缝沿一些特殊走向的结构裂隙的发展，使岩体原结构面张开，在爆破作用力推动下造成对孔口岩体的抬动破坏，需设置减弱装药段，其线装药密度确定为：顶线，取q顶不偶合系数（R）：在预裂孔直径d =（60～200）mm情况下，不偶合系数R超过2～4为宜。

　　根据经验公式：R =d/ d为预裂孔装药直径，本工程预裂孔装药采用32 mm卷状岩石乳化炸药，因此其不偶合系数R =3 .125.

　　预裂孔单孔总装药：Q预4爆破装药及网路设计4.1装药主爆孔：采用70 mm卷状岩石乳化炸药（单卷1 500 g）连续装药结构，需7卷。

　　预裂孔：为减小预裂孔间起爆时差，保证孔内所有药卷爆轰效果，本工程预裂孔采用双导爆索并列、沿预裂孔轴向全长敷设、将32 mm炸药卷按设计计算值分配串绑于导爆索的装药结构，如图3所示。

　　其中孔底1 m长范围：需32 mm岩石乳化炸药4卷（Q底=0 .8kg），组成连续柱状药柱，并用胶布将其与并列双爆索段捆绑固定孔中间1 .3 m范围：间隔20 cm分别与导爆索绑捆孔口堵塞段下1 m长范围：需用32 mm乳化炸药1卷，将其分为3个半卷，相隔40 cm并列双爆索段捆绑。为方便现场装药施工，药卷串双导爆索一侧垫铺一条竹片，并将竹片侧靠于围岩侧，炸药卷朝向基坑，如图3所示。

　　4.2网路设计预裂孔孔内采用双导爆索支线与地面MS1（1爆管雷管与瞬时非电导爆管雷管引爆。主爆孔均实行孔内延期起爆，分别于孔内装2发M S2、MS4、MS6、MS8、MS12段非电雷管，以确保爆破的可靠性。每排孔的导爆管组成同一非电起爆网路一次起爆，如图4所示。

　　5安全防护措施与爆破效果5 .1爆破飞石大距离与防护根据经验公式：R =（20～40）n为确保周围民房不受损坏，爆破时需在炮孔上覆盖双层胶皮，以降低爆破碎块的飞散距离。

　　5 .2爆破震动控制根据国家《爆破安全规程》，将地面建筑以一般砖房，非抗震的大型砖砌建筑物为代表，规定地面质点的安全震动速度为2～3 cm/s ，钢筋砼框架房屋5 cm/s ，为确保爆区周围的安全，按5 cm/s值控制震动速度。

　　1）一次大齐爆药量2）爆破地震波影响范围预裂爆破每次起爆多8个孔，实际起爆药量12 kg 爆破地震波影响范围经计算为12 .5 m 13 5 .3爆破效果从爆后现场了解可知，爆后围岩内残留的半孔率达90 以上，孔口出现宽5～8 mm裂缝，极少有孔口裂缝向桩基围岩内延伸。

　　6几点体会1）在基坑边沿采取先预裂爆破的方法，比普通爆破法更明显地提高了基坑围岩稳定，特别是有效地防止了主爆孔大区域爆破对围岩和桩基的影响。

　　2）在有震动控制要求的情况下，同段起爆孔数也不宜少于3个相邻段的起爆时差不宜大于75 ms 若与主爆区一次起爆，预裂孔应提前100～200 ms以上。

　　3）在两药孔之间增设一个空孔，以充分利用空孔导向的作用，是保证预裂效果的有效措施。

　　龙维祺。爆破工程[ M] .北京：冶金工业出版社， 1997 .

　　朱忠节，何广沂。岩石爆破新技术[ M] .北京：中国铁道出版社， 1986 .

　　消耗量（kg/m）、H为台阶高度（m），可计算出优化设计的效果为：优化设计前阴影面积为8 .84 m化设计后的阴影面积为3 .88 m 2，优化设计前后阴影面之差为4 .96 m 2，优化设计阴影面积减少率为5结论优化设计后，爆破作用比较均匀，爆破效果明显好转。优化设计后阴影面积减少56 ，可以认为优化后爆破大块率下降556 ，同时，爆破根底产生的机会和程度下降。

　　张春雷。台阶中深孔爆破孔网参数优化[ J] .中国钼业，钟维良。露天多排深孔爆破孔网参数的确定[ J] .爆破，何文经。紫金山金矿深孔爆破参数的选取和探讨[ J] .

　　爆破2003年6月