1、第三章 路基挖方施工工艺第一节 一般规定 第二节 土方路堑开挖施工一、 开挖堑的准备工作1、中标后重新编制实施性的施工组织设计，制定开挖方案和调运路线。2、根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堑堑顶、边沟、弃土场等的具体位置桩，在具路中心一定的安全距离内设立控制桩，其间距不大于 50m，标明路中挖高 (-xx)m。3、绘制平面图、用地划界表及增加临时用地计划，送交有关单位，由业主办理有关征用土地手续。4、在有关部门的协助下，改造和拆迁施工范围内的既有房屋、道路、河沟、通讯、上下水道、坟墓及其它建筑物；用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前移植和清除。5、开挖前要
2、对沿线的土质进行试验，若用作填料，按公路土工试验规程 （JTJ051-93）试验有关项目。6、开挖前要作好坡面的截水沟，视土质情况作适当的防渗处理，严格搞好堑顶排水。临时排水系统应与永久性排水系统结合起来，不得排入农田和污染水源，也不能引起淤积和冲刷。7、引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水，在路堑的线路方向上保持一定的纵向坡度（单向或双向）以利排水。8、根据施工组织设计，组织齐全、配套良好、适合本工程环境的施工机械装备，并建一支管用养修完善的施工队伍。二、 机械选择的原则（一） 、设备的适应性、可靠性1、 土方运距：当土方的运输距离小于 100m 时，以选用推土机为宜，100500m 时
3、，以铲运机为合理，500m 时应选用自卸车运土。2、 施工条件：机械设备要满足场地的作业条件。3、 机械组合：主要设备和控制性的关键设备尽量配备 2 台以上，平时多开工作面，加快工作进度，一旦机械故障停机时，可以适当调整，不至全面停工。4、 同一流程上的各种机械在生产能力上要相匹配，每日的工作条件发生变化时，机械设备要进行及时调配和作相应调整。5、 同类机械要尽量选用同型号机械，既利于调配也便于维修和配件管理。6、 建立一个良好的机械管、用、养、修及油料和配件供应的体系是高效完成机械开挖的保证。三、 开挖作业（一） 、开挖方式土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度，开挖方式可以分为横挖法、纵挖法及
4、混合式开挖法三种（参见公路基施工技术规范JTJ033 95） 。1、 横挖法：对路堑的整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方法，适用于短而深的路堑。土方工程数量较大时，各层应纵向拉开，做到多层多方向出土，可安排较多的劳动力和机械，以加快施工进度。每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而定，人力横挖法施工时，一般 1.52.0m；机械横挖法施工时，每层台阶深度加大到 3m4m，均要留有运土通道。横挖法采用机械化施工时，以推土机堆土配合装载机和自卸汽车运土较为有利，边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成。2、 纵挖法：（1） 分层纵挖法：沿路堑全宽以深度不大的纵向挖掘前进的作业方法，适
5、用于较长路堑的路堑开挖。施工中当路堑的长度较短时（不超过 100m 时） ，开挖深度不大于 3m，地面较陡时，宜采用推土机作业，其适当运距为 2070m，最远不宜大于 100m 当地面横坡较平缓时，表面宜横向铲土，下层的土宜纵向推运；当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业；当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲推土。（2） 通道纵挖法：沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高的方法。这种方法快速有效，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路，便于土方挖掘和外运的流水作业。（3） 分段纵挖法：沿路堑纵向选择一
6、个或几个适宜处，将较薄一侧路堑横向挖穿，将路堑在纵向分成两段或者数段，各段再纵向开挖的方法。路堑过长，弃土运距过远的傍山路堑，或一侧的堑壁不厚的路堑开挖较适用，中间段还应有弃土场、土方挖方中有多余的挖方。3、 混合式开挖法将横挖法与通道纵挖法混合使用，适用于路堑纵向长度和深度都很大时，先将路堑纵向挖通后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，每一个坡面设一个机械工班组进行作业。四、 路床压实要求（一）路堑路床的处理1、当路床表层土为符合路基填料的土时，对其表层进行翻松碾压试验，测定其经碾压达到压实标准后的沉降量，再将路床翻松一定深度，然后整平压实，确保路基表层 30cm 厚层达到压实的技术标准。
7、其顶面的预留高程值要通过碾压确定。2、当路床的表层下为有机土，难以晾干的压实的土、CBR 值小于表 3-2-1 规定的土或不宜作路基填料的土，均应换填满足路基填料要求的土。换填深度应满足设计要求，一般为 0.81.0m，并分层回填压实。路基填方材料最小强度和最大粒径表 表 3-2-1填料最小强度（CBR） （%）项目分类（路面底面以下深度） 高速公路及一级公路二级及二级以下公路填料最大粒径（cm）上路床（030mm） 8.0 6.0 10下路床（3080mm ） 5.0 4.0 10上路堤（ 80150）4.0 3.0 15路堤下路堤（150） 3.0 2.0 15零填及路堑路床(030mm)
8、 8. 0 6.0 103、若属软土地基、含水丰富的土层及其它特殊土层按特殊地区路基施工处理方法完成。(二)路堑压实要求1、路堑路床进行压实，基压实度应不低于表 3-2-2 标准。土质路堤压实度标准 表 3-2-2压实度（ %）填挖类型路面底面计起深度范围（cm）高速公路、一级公路其它上路床 030 95 93下路床 3080 95 93上路堤 80150 93 90路堤下路堤 150 90 90零填及路堑路床 030 95 93注：（1）表列压实度以部颁公路土工试验规程重型击实试验法为准；（2）特殊干旱地区的压实度标准可降低 2%3%；2、检验频率每 2000m2 检测 8 点，不足 200
9、m2 时至少检测 2 点。必须每点符合表 3-2-2 要求。3、土质路堑路床顶面还应进行弯沉检验，压实度和弯沉值均应满足设计要求。4、土质路堑路床的施工标高，应考虑因压实而发生的下沉量，其值由试验确定。第三节 石方路堑开挖施工一、 石方路堑开挖的开挖方式（一）爆破法开挖 开挖方式分薄层开挖、分层开挖、全断面一次开挖和特高梯段开挖。（二）直接应用机械开挖 使用带有松土器的重型推土机破碎深度约0.61.0m。适用于施工场地宽阔、大方量的软岩石方工程。（三）静态破碎法 在炮孔内装入破碎剂，利用药剂自身产生的膨胀力，缓缓地作用孔壁，经过数小时至 24h 达到 300500Mpa 的压力，使介质开裂。对
10、大型的或复杂的工程，主要使用破碎剂时，还要考虑使用机械挖除或控制爆破配合才能提高工作效率。二、 机械选择石方开挖主要使用钻孔机械和土方机械，土方机械见其它有关章节，凿岩机适应于钻小直径的炮孔，穿孔机适于较大直径的大孔。常用凿岩机的性能及应用范围表 3-3-1。常用凿岩穿孔机主要特性及应用范围 表 3-3-1钻孔尺寸类别组别 型别 型号举例 孔径（） 孔深（m）岩石坚固系数 f 钻孔方向 架持方式质量（kg） 应用条件手持式 01-30，Y-243442 4.0 615 水平，倾斜，向下 手持，风 动支架 2028气腿式YT23，YT24，YT263442 5.0 818 水平，倾斜，向下 气腿
11、， 台车 2330开挖量小，层薄，工作场面窄小，以及解炮等使用向上式 YSP45，01-453545 46 818与水平面上斜60O90 0气腿 4445 工作场面允 许时采用风动导轨式YG40，YGP35，YGZ904080 1540 818 任意方向 台车， 支架 30100开挖量小，层薄，工作面小，以及解炮等使用液压 导轨式 YYG-80 42 1418 任意方向 台车 80电动手持气腿式YDX40A，YTD253545 45 615 水平，倾斜，向下 手持，气腿，水腿 2531内燃 手持式YN30A，YN25 61014 水平，向 下 手持 2328电钻手持导轨式YTD30，YTD25
12、3545 5 10 水平，倾斜，向下 螺旋推进 器 2592开挖量小，层薄，工作面小，以及解炮等使用CZ301，CT-400A507075150203030618812水平，倾斜，向下 轮胎8004500凿岩机台式轮胎式履带式CL-1水平，倾斜，向下 履带 4500工作面许可使用穿 潜 露天式 CLQ-8O 85130 20 812 0090 0 风动履带 4500 工作面大，YQ-100YQ-150100150 18 816 0090 060090 0 风动履带70001500孔式YQ-170 170 18 816 60090 0 履带自行 15000开挖厚度大，方量多在开挖技术规范许可时，
13、可以应用回转钻履带式 KZ-120，YCZ7695150 30 12 70090 0 履带自行 500011000KHY-200 190214 16.5 812 75090 0液压气动控制 41000孔机牙轮钻履带式KY-250C 225250 17 618 900 84000料场开采三、 路基石方爆破施工（一）浅孔爆破：浅孔爆破是指炮孔孔径小于 50mm，炮孔深度小于 5m 的爆破。使用手持式或气腿式轻型凿岩机，或人工炮孔打眼获得炮孔。装药量小，围岩破坏范围小，可以有效地控制爆破岩石的移动方向和块度。主要用于：清刷石方边坡。5m 内深孔预裂，光面爆破及石方深孔控制爆破钻空平台的平整和清理。1
14、、 露天小台阶爆破。装药长度不超过眼深的 2/3，留出足够的堵塞长度。4m 以上孔深可采用药壶爆破工艺以提高效率。2、 爆破设计（1） 爆眼深度L=CH式中：L炮眼深度（m）H爆破岩石的厚度，阶梯高度（m） （见图 3-3-1）LWab)图 3-1 台 阶 式 和 梯 段 式 爆 破） 台 阶 式 ） 梯 阶 式C系数，坚石用 1.01.15，次坚石用0.850.95，软石为 0.70.9（2） 最小抵抗线长度 WW=Kwd式中：W由炮眼到临空面的最小距离（m）d钻孔最大直孔（cm）Kw系数，一般取 1530。坚硬岩石用小值，中等硬岩用大值。（3） 炮眼间距：a=KW （m）式中：K 系数，采
15、用火雷管起爆为 1.22.0，采用电雷管起爆为 1.02.0（4） 炮孔排距：b=（0.851.1）W （m）（5） 单孔装药量计算Q=qWaH （kg）式中q单位炸药消耗量 kg/m 3依工号岩石硝铵炸药计，一般为（0.30.7）kg/m 3 之间。石质松软，台阶陡直采用小值，但单孔药量的容积不能大于 2/3孔深，否则换用高威力炸药和缩小孔间距。3、 二次破碎孔深一般应保有不少于 40填塞长度。若岩石太大，又需防止爆破飞石过远，可采用加深孔深，缩小间距和孔内分段间隔小药量装药一次电起爆，或间隔装药、导爆索配合电雷管一次起爆的控制爆破方法施工，以减小块石和防止飞石。药量：Q=q 弧 V式中：
16、q 弧 单位炸药消耗量，一般为 0.10.2kg/m 3V弧石体积，m 3（二）裸露爆破裸露爆破是把药包放在物体表面，在药包上覆盖草皮或稀泥然后进行爆破，主要用于破碎弧石或大岩石的二次爆破。爆破所需药量：Q=qV式中：q单位耗药量 kg/ m3，其值处决于岩石的性质和炸药特性。通常取 1.32.0kg/ m 3。V岩石体积通常裸露药包采用筒装炸药。为了安全，每次爆破炸药量不得大于 20kg。并用下式确定空气冲击波对在掩体内作业人员安全距离：Rk=253Q （m）式中：Q一次爆破的炸药量，kg；秒延期时，Q 按各延期段中最大药量计算，毫秒延期爆破时，Q 按一次爆破的总炸药量计算。考虑可能引起的飞
17、石，安全操作规程内定最小安全距离为400m。（三）蛇穴爆破蛇穴爆破是将集中药包直接放入直径为 0.20.5m。深度在 26m 的水平或略有倾斜的炮洞中的一种炮型。炮孔用人工冲钎的方法或潜孔钻机钻孔，适用于硬土，胶结良好的古河床、水渍层，软石和节理发育的次坚石、坚石，可利用裂隙修成导洞或药室。图3-3-2上 层 药 包 路 基 标 高上 层 药 包图 3-2 H5W时 上 下 层 药 包 布 置 图1、 孔间距计算a=（1.01.3）W式中：W相邻两药包计算抵抗线的平均值；1.01.3系数，可根据岩石硬度，节理发育程度及地面坡度（）的大小而定，一般采用 1.01.2，当 70 O时，可采用 1.
18、21.3，当梯段高度超过水平孔 W 值的 2.5 倍时，需设置上下层药包，并应上下交错，如地质条件许可，药壶炮与蛇穴炮综合使用，见图 3-3-2。2、 单孔装药量计算Q=KW3f（）d式中：K为单位岩石标准耗药量，kg/m 3查表 3-3-1 取得单位炸药消耗量、压缩系数和 A 值各种 n 值下的 A 值土岩类别 单位炸药消耗量K 值（kg/m 3）压缩系数（）0.75 1.0 1.25 1.50 1.75 2.0粘土坚硬土松软岩石中等坚硬岩石1.11.351.11.41.251.41.41.625015050200.4150.3620.2830.2350.4740.4130.3230.268
19、0.5500.4790.3750.3110.6350.5490.4330.3600.7250.6320.4940.4110.8200.7150.5580.464坚硬岩石1.51.61.71.81.92.02.12.2 以上10101010101010100.210.2150.2190.2240.2270.2310.2360.2390.240.2460.2500.2650.2600.2640.2690.2730.2790.2840.2900.2960.3020.3060.3120.3320.3220.3280.3350.3420.3480.3540.3610.3850.3680.3750.363
20、0.3900.3980.4040.4120.4180.4060.4240.4330.4110.4500.4570.4660.472W最小抵抗线，m；d堵塞系数，可近似用 d=3/L 计算，L 为眼深；山坡角度；当 30 O时，f（）=1- 2/7000，当30 O时，f（）=26/当被炸松的岩体不能坍塌出路基时：Q=0.35KW3d式中符号同上述。3、 装药回填注意事项：（1） 药室底部需达到一定的容积，以保证药量集中，最大装填范围不宜超过 1/3 孔深，以保证回填堵塞质量，增加炸药利用率。（2） 在高台阶地段（812m） ，可采用上下排同时起爆或毫秒差及同排跳段起爆方法获取最佳爆破效果。(四
21、)药壶炮爆破药壶炮爆破是炮孔底部，用小药量多次爆扩，使底部一定范围内的岩石在炸药能量不断作用下连续产生粉碎性破坏，被粉碎的石渣石屑与爆轰气体顺着炮孔方向同时排出，使孔底形成一定的容药腔（俗称“扩壶”或“烘” ） ，成为药壶后再进行最终装药爆破的方法。其炮眼深度较深，为 57m，它适应均匀致密的硬土，中硬较稳定的岩石中，石方量较大，开挖深度较小。具有省药，爆能利用高等优点，但操作复杂，目前不多用。BW底 H图 3- 台 阶 药 壶 爆 破 法1、 扩药壶工艺要求扩大的药壶体积应满足设计药量的要求，但不能过大，也不能过小，且在扩壶过程中还得防止爆塌炮孔，为关键工序。1） 扩壶药量和次数用药量由少到
22、多，第一次装药量一般在 50100g，以后袋子依次：第二次用药：1：2第三次用药：1：2：3第四次用药：1：2：4：7总药量估算经验公式：Q=Q/P式中：Q扩大药壶需要的总药量，Q设计要求的药壶装药量，P岩石的炸胀指数，按岩石的等级取值：级以上 P=15 P=510 P=10252） 扩壶工艺 扩壶时用电雷管或非电雷管起爆，一般不用导爆壶将炮孔炸坏。 扩壶时一般可用少量砂或干砂堵塞，也可不堵塞，但炸药能量损失大， 降低扩壶效果。 两次爆破之间要有一定的间隔时间，再进行下一次爆破前要测量壶内温度，确保降到 40C 以下后才能装药。亦可滴入少量盐水增加降温速度。 扩壶时，人员的安全距离要大于 50
23、m，深度大于100 m。2、 药壶体积的测算与计算用二根等长的绳索分别系在一根铁棍的两端，先将铁棍竖着放入，再提绳索，使铁棍趋入水平，根据绳索的长度确定铁棍的位置，由此确定壶的内径，分别用不同的铁棍多次测量后取均值，按圆柱体计算。3、 爆破参数计算：用药量：抛掷爆破：Q=q 标 .W3.f(n)松动爆破：Q=q 松 .a.f.H.W式中:Q药壶装药量，。q 标 标准抛掷爆破单位用药量，/m 3，查表 3-3-2（6-2-76） 。q 松 松动爆破单位用药量，/m 3。W最小抵抗线，ma药包间距，mH台阶高度，m各种岩石炸药单位耗药量 表 3-3-2岩石 f 值 082 34 5 6 8 10
24、12 14 16 20q（/m3）04 043 04605053 056 06064 067 07抛掷爆破中：a=0.5W(1+n)b=(0.871)a式中 b台药包间距，mn爆破的作用指数松动爆破中：取 a= W， b= 1.5W（多排群炮的排距）用药量：Q= q 松. W3(五)深孔松动爆破深孔是孔径大于 75mm，孔深超过 5m 的爆孔，深孔样段爆破指向自由面，以一排或数排垂直或倾斜炮孔进行的爆破。按开挖形式分，有挖槽深孔爆破和梯段深孔爆破，前者爆破只有向上一个临空面，多用于挖槽路堑开挖中，后者有两个临空面，爆破效果较好，适合机械化开挖运，是石方开挖施工中较好的爆破形式。适用于深挖路堑施
25、工。由本方法应用大中型凿岩机进行爆破施工，必须可先改造地形，修筑进场便道。先将地面修成台阶，称为梯段，梯段倾角最好为6075 ，高度 515m 之间。1、 台阶要素，钻孔形式与布孔方式 L12WB hHw 图 3-4台 阶 要 素 示 意 图H台 阶 高 度 ； 1前 排 钻 孔 的 底 盘 抵 抗 线 ；L-钻 孔 深 度 ； 装 药 深 度 ； 堵 塞 深 度 ；h超 深 ； 台 阶 坡 面 角 ； b排 距 ；B台 阶 上 眉 线 至 前 排 孔 口 距 离 ； 炮 孔 的 最 小 抵 抗 线 钻 孔 形 式a） 垂 直 深 孔 b） 倾 斜 深 孔)a)L2 BW 抵抗线长度 WW=H
26、Dd/150式中 H阶梯高度，mD硬度系度，D=0.450.56 d炮孔直径 ,mm 高度影响系数，见表 3-3-3高度影响系数 表 3-3-3H（m） 10 12 15 17 20 22 25 27 30 值 1.0 0.85 0.74 0.67 0.60 0.56 0.52 0.47 0.42 炮眼深度 L，m L=(1.01.15) H 孔距 a，m a=(0.71.4) W 孔距 b，m 方格布置炮孔 b=a三角布置炮孔 b=0.87a 装药量 Q（)Q=0.33KHW a 式中：k单位耗药量（/m 3） ，k 值见表 3-3-4单位耗药量 K 值表 表 3-3-4岩石名称 岩石等级(
27、N)坚实系数(f)岩石密度(kg/m3)标准抛掷单位耗药量K(kg/m3)砂 0506 1500 1.82.0密实的或潮湿的砂 0608 1600 1.41.5重亚粘土、砂质粘土 0810 1750 1600 1.21.35坚实粘土 1015 2000 1.21.5黄土 1020 1800 1600 1.11.5白垩土 1520 1550 2600 0.91.1石膏（硬石膏） 2040 2200 2900 1.21.5蛋白石（硅藻土） 2040 2200 1.21.5泥灰岩 2040 1900 2300 1.21.5裂纹喷出岩（凝灰岩） 2040 1100 1.51.8重质浮石 2040 11
28、00 1.51.8贝壳石灰岩 406.0 1200 1.82.1钙质砾岩 406.0 2200 2800 1.351.65砾岩 406.0 2500 1.351.65粘土质砂岩 6.08.0 2200 1.351.65泥质页岩、石灰岩 6.08.0 2300 1.351.65泥灰岩 6.08.0 2500 1.351.65白云岩 8.012.0 2700 2900 1.51.95石灰岩 8.012.0 2700 1.51.95镁质岩 8.012.0 3000 1.51.95质砂岩 8.012.0 2600 1.51.95石灰岩 8.016.0 2900 3100 1.52.4砂岩 8.016.
29、0 2700 1.52.4花岗岩 10.015.0 2800 3100 3300 1.82.55玄武岩 14.020.0 2700 3100 3300 2.12.7安山岩 14.020.0 2700 3100 2.12.7石英岩 18.020.0 2800 3300 1.82.1斑岩 18.025.0 2800 2700 3300 2.12.55除查表外，可用经验公式计算 K 值K=0.1N+b式中： N岩石等级， （16 级分级法）b系数，当 N7 时，b =0.7，当 N7 时，b =0.6 填塞长度L=(2030) dL(0.71.0) W对于非常坚硬的岩石，可将系数取到 1 以上，对垂
30、直深孔，填塞长度等于排距。当钻孔直径大，装药长度小时，则填塞长度可能偏大，可考虑采用分散药结构或在填塞段内补充辅助小药包改善上部岩体破碎效果。底层药量占单孔药量的 70%，上层药量占 30%，充填物最好选择干砂或干燥土捣实均匀。（六）深孔多排微差爆破微差爆破又称毫秒爆破，是以毫秒时间间隔一次顺利起爆多个炮孔多排炮孔。先起爆破孔为后起爆爆孔制造了良好的临空面，夹制作用减小，两次起爆应力波的叠加作用以及先后起爆的岩块相互碰撞，加强了破碎效果，使得震动效应降低。爆堆集中，破碎质量改善，减少炸药单耗，提高延米爆破量。适用于如图 3-3-5 所示的高边坡全路堑开挖施工的横断面，岩石等级为坚石、次坚石。
31、主 爆 孔 原 地 形 线中心线中心掘沟 主 爆 孔 减 弱 松 动 爆 破平 台 预 裂 孔 本方法多采用履带式潜孔钻机，应先修通宽度不小于 3m的施工便道，清理地表，确定有关参数，炮孔布置为与边坡平行的倾斜孔。中心掘沟为两侧横向梯段创造了临空面，台阶的主体采用深孔多排微差爆破。各台阶边坡一排采用深孔预裂爆破，预裂孔与主爆孔之间 12 排采用深孔预裂爆破，可保护边坡外既有建筑物和设施。1、 毫秒间隔时间选择合理时间间隔以形成新的自由面，破碎质量佳，减振效果好为原则，一般为 1575ms，依据经验，应注意下列因素： 岩石的性质。硬岩中宜较短间隔时间，软岩中采用较长时间，裂隙越发育，间隔时间越长
32、。 孔网参数。即最小抵抗线、孔距和排距等。孔网参数越大，所取时间间隔越长。 炸药的性质与密度和每孔装药量的多少。 爆破的目的和要求。如抛掷爆破所取间隔时间就应比松动爆破时间间隔长 13 倍，以保证后排临空面的形成。 考虑间隔时间和爆破网路的安全问题。爆破瞬间岩块分散，飞石可能砸断爆破网路，另外爆破时岩石产生移动，当移动速度大于爆破网路中爆破传递的速度，那么可能因岩石移动使爆破网路切断而造成肓炮。 考虑起爆破方式，孔内放高段径，孔外放高段径，孔间微差时间比排间微差要短，首段药包起爆前，已点燃了爆区最远点的雷管。（3） 毫秒爆破的起爆顺序起爆顺序是否合理直接影响爆破效果和地震效应。当分段数在 20
33、 段以下时可以采用孔内延时网路，毫秒电雷管和非毫秒电雷管均可。当分段很多时，只能采用孔外接力的毫秒非电雷管网路常用的起爆顺序如下： 开 挖 边 界 线 b)台 阶 坡 面 a)ce)f)d) 图 3-6深 孔 微 差 爆 破 各 种 起 爆 网 络a台 阶 坡 面 b直 排 中 心 掏 槽 起 爆 破 )“V形 起 爆 网 络 d波 形 起 爆 网 络e三 角 形 孔 坶 式 起 爆 f三 角 形 孔 楔 形 式 起 爆（七）光面爆破和预裂爆破。光面爆破是种使岩石沿预定轮廓面爆落，尽量避免围岩受到损伤，并使开挖面光滑平整的爆破方法。预裂爆破是开挖区内的爆破炮孔起爆以前，沿设计轮廓面布置的炮孔（
34、即预裂炮孔）首先起爆，形成一条有一定宽度的贯穿裂缝（即预裂缝） ，将开挖区与保留区的岩体分离开，留下光滑、平整的开挖面的爆破方法。光面爆破和预裂爆破方法的差别上：光面爆破的主爆破炮孔先于开挖轮廓面的光面炮孔起爆，而预裂爆破的主爆破炮孔在控制开挖轮廓面的预裂炮孔之后起爆。1、 预裂爆破1） 露天预裂爆破参数选择 炮孔直径 d。炮孔直径往往受到凿岩机具的限制，考虑孔深、孔径、孔距的关系，一般选用较小直径。当边坡高度或开挖深度小于 4m 时，选用 3845的钻机。当边坡高度或开挖深度小于 8m 时，选用60100的钻机。当边坡高度或开挖深度大于 8m时，选用 100的钻机。 炮孔间距=（812） d
35、当炮孔直径 d6时=（914） d对于破碎软岩，应选小间距。并相减少装药量。对于完整硬岩，炮孔间距选大值。 不耦合系数炮孔直径与药卷直径的比值，为了尽量减少爆破对预留边坡的损坏，多采用不耦合装药。当 d=60200时， 取 24当 d=3845时， 取 1.52 线装药量 Q 线理论上很难得出一个精确解析，往往根据其条件类似的工程进行比较或按一些经验公式计算。基本形式是：Q 线 =K【 压 】 . 【a】 . 【d】 式中：Q 线 线装药密度，/m; 压 岩石的极限抗压强度，Mpa；a炮孔孔直径，md炮孔直径，mK、均为系数。这类计算公式，常见的有以下几种长办长科院计算公式Q 线 =0.034
36、（ 压 ） 0。55 （a） 0。57葛洲坝工程局计算公式Q 线 =0.367（ 压 ） 0。5 （d） 0。86武汉水电大学计算公式Q 线 =0.127（ 压 ） 0。5 （a） 0。84 （d/2） 1。24另外水电系统的经验数据为：对花岗岩：一般孔径 d=80200，Q 线 =400600g/m对砂岩：a=80，Q 线 =200400g/m 孔深 L。一般预裂孔比底板高程上，并与主爆孔应严格控制在同一高程上，并与主爆孔有一定距离。严格控制“孔深、方向和倾角”三大要素，孔底钻孔偏差不大于15。 装药装药结构应满足选定的不耦合系数的要求。 ，由于在炮孔各部位的爆破条件有所不同，所以在布孔段可
37、以有不同的装药结构，使预留各部分大致均匀一致。孔口装药填充段一般为 0.62m，破碎松软岩取大值，完整坚硬岩石取小值。炮孔底部，须加大装药量。才能达到预期效果。当孔深小于 5 m 时，增加药量 12 倍；当孔深 5 10m 时，增加药量 23 倍；当孔深大于 510m 时，增加药量 35 倍；坚硬岩石取大值，松软岩石取小值。底部增加药量的长度自孔起约 11.5m。预裂爆破中将药卷按一定距离绑在导爆索上形成一个炸药串，其药卷间距一般控制在 1030之间。炮孔直径与药卷直径的比值一般不小于 1.52.0。当采用2832的标准药卷时，炮孔直径不宜小于 60。 起爆方式：应先起预裂裂孔后，再起爆主体炮
38、孔，也可用分段雷管一次起爆，预裂炮与主体炮孔超前50200ms。 爆破质量评价a、 预裂缝的宽度和深度标准，炮孔直径 d60。预裂缝宽度应达到 1020，缝深以达到孔底为宜。b、 预裂平整度标准：一般工程不平整应小于1520。c、 预裂炮孔的孔痕率标准。坚硬而整体性好的岩石孔痕率应等于或大于 80%，中等强度应等于或大于 65%，松软岩石或节理裂隙发育的岩石应等于或大于 50%。2、 光面爆破1） 炮孔直径 d:一般采用与主爆区相同的钻机。如 YQ150 或 KQ150 潜孔钻机。2） 炮孔间距a=（1015）d3） 炮孔角度与深度。炮孔倾角与边坡坡角一致，沿设计轮廓面布置，孔深根据梯段高或开
39、挖深度考虑一定的超深。4） 光面层厚度。即是光面炮孔的最小抵抗线 W，与光面孔间距 a 关系取a=（0.81.0）wa/w 称光面孔的系数。5） 装药量：线装药密度，炮孔装药量除以装药的长度。数据参照表 3-3-5 国外不同炮孔直径时的光爆参数。国外不同炮孔孔直径的光爆参数 表 3-3-5光爆参数炮孔直径（）线装药密度(kg.m-1)炸药类型 药包直径（） 炮孔间距（） 最小抵抗线（）30 古立特 11 500 70037 12 古立特 17 600 90044 17 古立特 17 600 90050 25 古立特 22 800 110062 35 古立特 22 1000 150075 5 古
40、立特 25 1200 160087 7 古立特 25 1400 1900100 9 古立特 29 1600 2100125 4 古立特 40 2400 2700150 0 古立特 50 2400 32000200 0 古立特 52 3200 40006） 装药结构露天光面爆破装药结构与预裂爆破相同，其耦合系数均大于 1.5。7） 起爆光面爆破要求光面炮孔同时起爆，同时起爆的时差愈小，效果愈好，一般要求时差小于 100ms。8） 质量评价（1）开挖轮廓尺寸标准，基本符合设计尺寸要求，欠挖不大于 5，超挖不大于 15，壁面不平整度小于 15；露天光面爆破的壁面不平整度应小于20。（2）孔痕率标准：
41、坚硬完整性好的岩石80%；中等强度的岩石65%；软岩或节理发达的岩石50%（3）爆破作用对保留的部分岩体破坏轻微，保留下的炮孔壁上无粉碎和明显的爆破裂缝。对松软破碎的岩体，爆破后尽量无大的危岩浮石；对坚硬而完整的岩体，无危石或危石很少。（八）减弱松动爆破减弱松动爆破也可称为缓冲控制爆破，适应在距开控层靠近边坡的 12 排炮孔，它能进一步控制正面方向和减小振动波强度，用以保证边坡稳定及周边建筑物保持正常状态不受损伤。装药量比正常装药量要少，工地应根据不同情况通过试验决定。表 3-3-6 是一组缓冲控制爆破的参数表，可供参考。深孔多排微差爆破参数 表 3-3-6项目 微差爆破 缓冲控制爆破H1 9
42、 9梯段高度 H（m） H2 6 6 1 4.5 43.5孔距 a(m) 2 3.5 32.5W1 3 2.5抵抗线 W(m)W2 2.5 2.0b 1 3 2.5排距 b (m)b 2 2.5 2.0h1 0.6 0.6超钻深度 (m)H2 0.5 0.5L1 10.5 10.5孔深 L(m)L2 7.3 7.3L 填 1 3.0 3.0堵塞长度 L 填 (m)L 填 2 2.5 2.5单位耗药量 q（/m 3） 0.35 0.32钻孔直径（） 100 100钻孔角度 () 750 750微差时间 t(ms) 50 50四、爆破施工安全技术（一）爆破器材管理1、所有爆破器材、雷管、炸药应在指
43、定地点分开存放，相距不得小于 1km，距施工现场不得小于 3km。存放地点应有牢固的固定仓库，库内通风良好保持干燥，库房应有避雷设施，库址周围应设围墙，闲人不得进入，库内严禁烟火。2、仓库应有警卫日夜看守，配备有良好的足够的防火设备。3、临时性爆破器材库，库房内禁止安装电灯照明，可自然采光或利用探照灯投射采光，移动式照明应使用安全手电筒。4、凡有雷击的地区，应设防雷装置。5、临时性爆破器材库的最大库存量为：炸药 10t，雷管 2万发，导火索 1 万米。库房内应设单独的发放间，雷管和炸药要分开存放，一般间距在 8m 以上（r=0.06n 1/2m）.6、爆破器材应有专人负责入库、发出、领用手续要
44、严格、健全，在雷雨黑夜天气不得办理爆炸物品的收发工作。（二）钻孔和开挖导洞时1、严格遵守爆破操作规程，按设计施工进行各道作业。2、作业人员必须戴安全同帽和携带必须的劳保用品。3、洞口及险道应设置栏杆，并有足够的照明，洞内作业照明应采用 1236V 低压安全灯，严禁高压电或明火照明。4、开挖前洞口应处理危石，清理出一个平台，洞口顶部岩石层的最小厚度洞中顶为洞口高的二倍以上，否则应进行支撑。洞内土质不好或岩石破碎段必须进行支撑和采取其它有效措施。5、洞深度超过 6m 以上时，应采取通风措施，必须经常检查洞内风量、气压和有害气体。（二） 在装药、堵塞和起爆时1、爆破区边界和通道设岗哨和标志，爆破信号
45、及解除信号要及时显著。2、炮孔、洞室竣工后，必须经过施工负责人员及监理工程师检验，合格后方能装炸药。3、起爆药包只准在爆破附近的安全地点进行。4、严禁烟火，在起爆体送到洞口之前，应将洞内所有电线取出，改用绝缘电筒和蓄电池灯照明。5、装药、堵塞应按设计要求操作，不准用块石压盖药包，并注意保护起爆线。6、装药、堵塞后，应由炮工连线，必须经过专职技术人员检验合格后，要爆破负责人统一指挥下，才准起爆。7、爆破后应对爆破现场进行认真检查，发现瞎炮要及时安全处理。（四）瞎炮处理通电（或点火）后没有爆炸的药包称为瞎炮，在各种爆破工程中都可能产生瞎炮，应尽量设法预防，一旦发生瞎炮应立即设置警示标志，及时查明原因予以处理。
