摘要：我国国民经济的高速增长，带动了建筑业的快速、持续发展。由于现代高等级公路等重点建设工程施工质量的要求越来越高，施工中土石方爆破效果的好坏，直接影响到生产的整体经济性。本文结合云保公路改线工程Ⅲ标工程项目施工实践，就土石方爆破专项施工方案进行了简要阐述。
关键词：土石方 爆破 施工方案
云保公路改线工程Ⅲ标工程项目主线全长16km，分布了12座主线桥梁，路基施工段切割成不连续的多段，不利于路基施工的组织。同时也给路基土石方爆破施工带来了一定的难度。
1 爆破方案的确定
在高等级公路施工中，关于爆破方法的选择一方面要考虑如何提高炮眼利用率，另一方面要思考如何控制开挖轮廓和爆破振动对地层的扰动。笔者结合实践经验，围绕这两方面问题，就爆破方案的选择进行深入探讨。
施工时所选的爆破方案必须同时满足技术、经济和安全三方面的要求，技术人员先就现场情况进行实地踏勘，全面记录现场情况，包括爆破对象的位置、结构、尺寸、数量、材质、地质状况、爆破点附近的环境，以及地表与地下需要保护的光电缆等设施与爆破工点的相对位置和距离等。参建人员基于现场踏勘获得的全部信息，结合爆破要求，编制了多套爆破方案进行甄选，最终确定一套经济合理、技术可行且安全可靠的爆破方案。
本工程沿线山坡有大量石方，坡面几乎全部位于岩层中。根据设计图纸和施工规范，结合现场条件，坡面的爆破可应用光面爆破及预裂爆破的施工方案。爆破方式按标准结合松动方式进行。
光面爆破时，炮眼要密集排布在开挖轮廓线上，装药量少于普通爆破方法所用的装药量，周边眼间距与抵抗线之比基本达到0.8，主爆破后最后同步起爆，沿开挖轮廓线爆除岩体，尽量避免扰动围岩。光面爆破孔距通常不超过1m。但是在实际爆破施工中，可根据岩石结构多布设几个预裂孔。
光面爆破所布设炮眼的密集度和装药量不及预裂爆破。按照预裂爆破方案，从开挖断面轮廓线开始起爆，也就是四周的炮眼先于断面上其他的炮眼同步爆破，所采取的爆破工艺几乎无异于光面爆破。当装药量和检举适当时，在各炮眼的爆破力相互作用下，使四周炮眼形成相互贯通的预裂面，并形成一道屏障，目的是减小随后爆破的冲击波对外侧围岩的扰动。
2 爆破方案的设计计算
2.1 预裂爆破。①凿岩机具的型号决定炮孔直径的大小。炮孔直径的设定要充分考虑炮孔直径和孔深、孔距的关联，通常炮孔直径不宜过大。如果开挖深度或边坡高度达不到4m，所选钻机直径最好大于38mm小于45mm；如果边坡低于8m或挖深达不到8m，所选钻机直径最好大于60mm小于100mm；如果边坡高于8m，或开挖深度超过8m，所用钻机直径最好大于100mm。②炮孔间距a与炮孔直径d有关：a=（8～12）d。若d≤6cm，则a=（9～14）d，破碎软岩必须严格控制间距和装药量。如果是完整硬岩，可适当拉大炮孔间距。③通常以线装药密度表示预裂爆破的装药量。在实际操作中，能够对装药量造成影响的因素来自方方面面，工程人员无法根据相关理论做出准确的分析判断，因此通常根据条件相似的进行或通过公式计算来进行甄选和鉴别。④预裂孔通常比底板高程深一、二米，孔底高程相同，与主爆孔同深且距主爆孔有一段距离。
2.2 光面爆破。光面爆破实际是对光面层施暴。按照光面爆破要求，光面炮孔必须爆破，而且要尽量缩短各炮眼爆破的时差，使其不超过100ms。针对石方路基开挖常用的露天边坡梯段爆破，其开挖顺序通常是由外向内逐一爆破，前一排炮孔爆破为后一排炮孔开辟自由面，最后是光面炮孔爆破。该技术方案所用的技术参数如下：①炮孔直径：如果是露天光面爆破，所用钻机型号必须与主爆区的钻机型号相同；如果是井巷爆破，所用凿岩钻机光面炮孔直径最好大于35mm且小于45mm。②炮孔间距a：露天光面炮孔间距a=（10～15）d，井巷掘进光面炮孔间距a=（12～16）d。如果是大断面掘进爆破，炮孔直径必须大于38mm小于45mm，且光面炮孔间距设定为60～70cm。对于小断面掘进的巷道拱、墙交接部分，开挖面曲率较大，爆破面受岩石的夹制作用比较明显，此时光面孔间距宜控制在45cm～50cm。导向空孔距装药孔的距离通常不超过40cm。③炮孔角度与深度：露天冠冕爆破、光面炮孔倾角和边坡坡角一致，沿设计轮廓面排布。参考开挖深度或梯段高度设定孔深，同时要考虑超深。④光面层厚度：光面层厚度即是光面炮孔的最小抵抗线W。它与光面炮孔间距a的关系为：a=（0.8～1.0）W。⑤装药量：通常用装药集中度或线装药密度表示光面爆破装药量。线装药密度是炮孔装药量与装药段长度之比，而装药集中度则是炮孔总装药量与整个炮孔的长度之比，二者是完全不同的两个概念。
3 石方段开挖爆破施工方案
石方段开挖采用浅孔松动爆破，预留边坡光爆层，层厚控制在3m，纵向梯段法开挖，采用风钻打眼，毫秒微差雷管松动爆破，火雷管起爆，导爆管传爆，装载机挖装，自卸车运输到填方区域指定的弃土场。
3.1 爆破设计。基于现场踏勘信息逐一校核工程数量，参考人机数量、备料量和进度计划，结合地质条件、开挖高度、钻眼情况及机械运行状况来设定梯段分层厚度和钻孔直径，网络设计、起爆顺序及爆破参数则要根据岩石性质、临空面等信息来具体设定。
3.2 爆破环境复查。认真调查并复查石方爆破地段空中、地面、地下结构物类型及其与开挖面的间距。对于可能影响全局的关键地段施作前，具体的爆破振动参数必须经过实地观测，施工阶段如出现问题应及时优化调整。
3.3 本项目应用垂直钻孔纵向梯段式（台阶式）松动爆破方案实施爆破，钻孔呈梅花形依次排布，且要参考钻眼机具型号设定松动爆破台阶高度。
3.4 施工工艺流程：施爆区管线调查→爆破设计与设计审批→配备专业施爆人员→爆区放样→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面→放样与布孔→钻孔→爆破器材检查与测验→炮孔检查与废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗及拆除施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果（包括飞石、地震波对施爆区内外构成损伤及损失）→装、运石方与整修边坡落底至设计高程开凿台阶作业面：先将地表杂物和覆盖土层清理干净，施作小爆破构成台阶作业面。 布孔：参考设计图纸，放出开挖轮廓线及各炮孔位置，预以编号并设标有炮孔尺寸、大小等信息的木牌。
钻孔：该环节的施作质量直接决定最终的爆破效果。钻孔的操作应符合预先设计的角度和方位，且要从慢到快逐步推进。钻孔施工尤其特定的操作规程，如不按规定操作，就可能导致错钻、超钻、漏钻或卡孔；装药前先确保炮孔倾角符合设计要求，方位正确，孔内无积水或杂物，且孔壁不掉块。如果炮孔偏离了指定位置，或其深度与设计要求不符，应尽量快补孔和透孔，重点关注炮眼数量和装药量，以免影响爆破效果。
装药：炸药品种的选择、药量的设定必须按提前设定的标准逐一进行。严禁超装或欠装，确保爆破效果达到预期。爆破前，起爆装置应提前装设到位，光爆炮眼内采用空气柱间隔装药，主炮眼用散装炸药集中装在底部。炮孔堵塞：通常用钻孔的粘土、炮泥来堵塞光爆炮孔，堵塞长度通常距口部约1m。爆破网路敷设：敷设网路前，先确定起爆器的数量、编号，检查其质量是否可靠，严格参照《爆破安全规程》中给定的起爆方式敷设爆破网路。检查确认网路可靠、完好后实施爆破，但要注意起爆点必须位于安全地带。安全警戒：从装药阶段起就开始安全警戒，非施工人员不得进入爆破现场，敷设好网路后，现场无关人等尽快撤离，负责防护和警戒的工作人员即刻就位，临时封闭爆破区段，无关人等一律不得入内。起爆：在网路检测无误，防护工程检查无误，各方警戒正常情况下，指挥员即可命令起爆。安全检查：爆破完成并达到规定的间隔时间后，由安检人员进入施工现场进行检查，经确认无瞎炮等安全隐患时，出渣人员方可下入现场进行施工。
3.5 控制爆破要求。严格控制爆破飞石范围、空气冲击波强度、地震波效应，确保周围人、畜的安全。维护边坡稳定，减少爆破对边坡的破坏以及透发边坡滑坡的可能性。控制爆破度，尽量减少二次破碎工作量，提高装运效率。科学管理，文明施工。
4 结束语
通过对以上爆破关键环节进行了严格的技术控制，云保公路改线工程Ⅲ标项目土石方开挖爆破施工效果良好，完全满足了设计要求，并取得了良好的经济效益。
参考文献：
[1]刘运通，高文学，刘宏刚.现代公路工程爆破[M].人民交通出版社，2006-01.
[2]张志毅，王中黔.交通土建工程爆破工程师手册[M].人民交通出版社，2002-10-1.
[3]王明珍.影响光面爆破的因素[J].价值工程，2010（21）.
关键词：土石方 爆破 施工方案
云保公路改线工程Ⅲ标工程项目主线全长16km，分布了12座主线桥梁，路基施工段切割成不连续的多段，不利于路基施工的组织。同时也给路基土石方爆破施工带来了一定的难度。
1 爆破方案的确定
在高等级公路施工中，关于爆破方法的选择一方面要考虑如何提高炮眼利用率，另一方面要思考如何控制开挖轮廓和爆破振动对地层的扰动。笔者结合实践经验，围绕这两方面问题，就爆破方案的选择进行深入探讨。
施工时所选的爆破方案必须同时满足技术、经济和安全三方面的要求，技术人员先就现场情况进行实地踏勘，全面记录现场情况，包括爆破对象的位置、结构、尺寸、数量、材质、地质状况、爆破点附近的环境，以及地表与地下需要保护的光电缆等设施与爆破工点的相对位置和距离等。参建人员基于现场踏勘获得的全部信息，结合爆破要求，编制了多套爆破方案进行甄选，最终确定一套经济合理、技术可行且安全可靠的爆破方案。
本工程沿线山坡有大量石方，坡面几乎全部位于岩层中。根据设计图纸和施工规范，结合现场条件，坡面的爆破可应用光面爆破及预裂爆破的施工方案。爆破方式按标准结合松动方式进行。
光面爆破时，炮眼要密集排布在开挖轮廓线上，装药量少于普通爆破方法所用的装药量，周边眼间距与抵抗线之比基本达到0.8，主爆破后最后同步起爆，沿开挖轮廓线爆除岩体，尽量避免扰动围岩。光面爆破孔距通常不超过1m。但是在实际爆破施工中，可根据岩石结构多布设几个预裂孔。
光面爆破所布设炮眼的密集度和装药量不及预裂爆破。按照预裂爆破方案，从开挖断面轮廓线开始起爆，也就是四周的炮眼先于断面上其他的炮眼同步爆破，所采取的爆破工艺几乎无异于光面爆破。当装药量和检举适当时，在各炮眼的爆破力相互作用下，使四周炮眼形成相互贯通的预裂面，并形成一道屏障，目的是减小随后爆破的冲击波对外侧围岩的扰动。
2 爆破方案的设计计算
2.1 预裂爆破。①凿岩机具的型号决定炮孔直径的大小。炮孔直径的设定要充分考虑炮孔直径和孔深、孔距的关联，通常炮孔直径不宜过大。如果开挖深度或边坡高度达不到4m，所选钻机直径最好大于38mm小于45mm；如果边坡低于8m或挖深达不到8m，所选钻机直径最好大于60mm小于100mm；如果边坡高于8m，或开挖深度超过8m，所用钻机直径最好大于100mm。②炮孔间距a与炮孔直径d有关：a=（8～12）d。若d≤6cm，则a=（9～14）d，破碎软岩必须严格控制间距和装药量。如果是完整硬岩，可适当拉大炮孔间距。③通常以线装药密度表示预裂爆破的装药量。在实际操作中，能够对装药量造成影响的因素来自方方面面，工程人员无法根据相关理论做出准确的分析判断，因此通常根据条件相似的进行或通过公式计算来进行甄选和鉴别。④预裂孔通常比底板高程深一、二米，孔底高程相同，与主爆孔同深且距主爆孔有一段距离。
2.2 光面爆破。光面爆破实际是对光面层施暴。按照光面爆破要求，光面炮孔必须爆破，而且要尽量缩短各炮眼爆破的时差，使其不超过100ms。针对石方路基开挖常用的露天边坡梯段爆破，其开挖顺序通常是由外向内逐一爆破，前一排炮孔爆破为后一排炮孔开辟自由面，最后是光面炮孔爆破。该技术方案所用的技术参数如下：①炮孔直径：如果是露天光面爆破，所用钻机型号必须与主爆区的钻机型号相同；如果是井巷爆破，所用凿岩钻机光面炮孔直径最好大于35mm且小于45mm。②炮孔间距a：露天光面炮孔间距a=（10～15）d，井巷掘进光面炮孔间距a=（12～16）d。如果是大断面掘进爆破，炮孔直径必须大于38mm小于45mm，且光面炮孔间距设定为60～70cm。对于小断面掘进的巷道拱、墙交接部分，开挖面曲率较大，爆破面受岩石的夹制作用比较明显，此时光面孔间距宜控制在45cm～50cm。导向空孔距装药孔的距离通常不超过40cm。③炮孔角度与深度：露天冠冕爆破、光面炮孔倾角和边坡坡角一致，沿设计轮廓面排布。参考开挖深度或梯段高度设定孔深，同时要考虑超深。④光面层厚度：光面层厚度即是光面炮孔的最小抵抗线W。它与光面炮孔间距a的关系为：a=（0.8～1.0）W。⑤装药量：通常用装药集中度或线装药密度表示光面爆破装药量。线装药密度是炮孔装药量与装药段长度之比，而装药集中度则是炮孔总装药量与整个炮孔的长度之比，二者是完全不同的两个概念。
3 石方段开挖爆破施工方案
石方段开挖采用浅孔松动爆破，预留边坡光爆层，层厚控制在3m，纵向梯段法开挖，采用风钻打眼，毫秒微差雷管松动爆破，火雷管起爆，导爆管传爆，装载机挖装，自卸车运输到填方区域指定的弃土场。
3.1 爆破设计。基于现场踏勘信息逐一校核工程数量，参考人机数量、备料量和进度计划，结合地质条件、开挖高度、钻眼情况及机械运行状况来设定梯段分层厚度和钻孔直径，网络设计、起爆顺序及爆破参数则要根据岩石性质、临空面等信息来具体设定。
3.2 爆破环境复查。认真调查并复查石方爆破地段空中、地面、地下结构物类型及其与开挖面的间距。对于可能影响全局的关键地段施作前，具体的爆破振动参数必须经过实地观测，施工阶段如出现问题应及时优化调整。
3.3 本项目应用垂直钻孔纵向梯段式（台阶式）松动爆破方案实施爆破，钻孔呈梅花形依次排布，且要参考钻眼机具型号设定松动爆破台阶高度。
3.4 施工工艺流程：施爆区管线调查→爆破设计与设计审批→配备专业施爆人员→爆区放样→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面→放样与布孔→钻孔→爆破器材检查与测验→炮孔检查与废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗及拆除施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果（包括飞石、地震波对施爆区内外构成损伤及损失）→装、运石方与整修边坡落底至设计高程开凿台阶作业面：先将地表杂物和覆盖土层清理干净，施作小爆破构成台阶作业面。 布孔：参考设计图纸，放出开挖轮廓线及各炮孔位置，预以编号并设标有炮孔尺寸、大小等信息的木牌。
钻孔：该环节的施作质量直接决定最终的爆破效果。钻孔的操作应符合预先设计的角度和方位，且要从慢到快逐步推进。钻孔施工尤其特定的操作规程，如不按规定操作，就可能导致错钻、超钻、漏钻或卡孔；装药前先确保炮孔倾角符合设计要求，方位正确，孔内无积水或杂物，且孔壁不掉块。如果炮孔偏离了指定位置，或其深度与设计要求不符，应尽量快补孔和透孔，重点关注炮眼数量和装药量，以免影响爆破效果。
装药：炸药品种的选择、药量的设定必须按提前设定的标准逐一进行。严禁超装或欠装，确保爆破效果达到预期。爆破前，起爆装置应提前装设到位，光爆炮眼内采用空气柱间隔装药，主炮眼用散装炸药集中装在底部。炮孔堵塞：通常用钻孔的粘土、炮泥来堵塞光爆炮孔，堵塞长度通常距口部约1m。爆破网路敷设：敷设网路前，先确定起爆器的数量、编号，检查其质量是否可靠，严格参照《爆破安全规程》中给定的起爆方式敷设爆破网路。检查确认网路可靠、完好后实施爆破，但要注意起爆点必须位于安全地带。安全警戒：从装药阶段起就开始安全警戒，非施工人员不得进入爆破现场，敷设好网路后，现场无关人等尽快撤离，负责防护和警戒的工作人员即刻就位，临时封闭爆破区段，无关人等一律不得入内。起爆：在网路检测无误，防护工程检查无误，各方警戒正常情况下，指挥员即可命令起爆。安全检查：爆破完成并达到规定的间隔时间后，由安检人员进入施工现场进行检查，经确认无瞎炮等安全隐患时，出渣人员方可下入现场进行施工。
3.5 控制爆破要求。严格控制爆破飞石范围、空气冲击波强度、地震波效应，确保周围人、畜的安全。维护边坡稳定，减少爆破对边坡的破坏以及透发边坡滑坡的可能性。控制爆破度，尽量减少二次破碎工作量，提高装运效率。科学管理，文明施工。
4 结束语
通过对以上爆破关键环节进行了严格的技术控制，云保公路改线工程Ⅲ标项目土石方开挖爆破施工效果良好，完全满足了设计要求，并取得了良好的经济效益。
参考文献：
[1]刘运通，高文学，刘宏刚.现代公路工程爆破[M].人民交通出版社，2006-01.
[2]张志毅，王中黔.交通土建工程爆破工程师手册[M].人民交通出版社，2002-10-1.
[3]王明珍.影响光面爆破的因素[J].价值工程，2010（21）.
