洞室法松动控制爆破施工技术
一、前言
洞室法松动控制爆破技术，
是近几年来在常规洞室爆破（或称大爆
“洞室”就是容纳炸药的
破）技术上发展起来的一种岩石爆破新技术。
空间，也叫“药室”；“松动”是指岩体被爆破解体的状态，爆破过程只限于岩石几米到十几米的上下、左右移动，达到松碎而不飞散的目的，爆后碴堆机械装运方便；“控制”是针对爆破区周围环境安全而言，有效地将震动效应、飞石距离和爆破冲击波强度控制在安全规程允许范围之内。
我集团公司2000年3月份中标上场的新建西安南京铁路标，路基工程大多为填石路基，特别是铁峪铺车站，填筑方量为多万m，全部为取石填筑。针对这种情况，局指上场后成立了爆破技术攻关小组，由指挥长牵头，聘请专家多次踏勘现场，根据具体情况确定主要研究内容和关键技术为：“采用洞室爆破为主药壶爆破为辅助的加强松动控制大爆破的方法，药包微差起爆，严格控制最大分段药量，使爆料按设定的方向及范围倾抛至原地面以便装运，有效地控制飞石、震动效应、冲击波，保证安全，同时使爆料粒径符合路基填料要求。
技术攻关小组在制定总体施工方案的基础上不断优化，
”
3
A土-12
150
特别是在关
键技术方面，不断探讨、论证，严格把关，优化方案，改进工艺，由于措施得力、方案可行、管理到位，在进行的五次爆破中，均达到了预期的效果，收到了良好的社会效益和经济效益。
二、工程概况
１
西安南京铁路A土-12标位于陕西省丹凤县境内，处于丹凤至商南
39m，填方量为150
低山区。铁峪铺车站为高填方站场，最高填方高度
3
余万m，由于当地属秦岭山区，土方奇缺，设计为：利用隧道弃碴、路堑开挖作填料50万m，由取土场开山炸石作填料
设计取土场（爆破区）位于铁峪铺车站北侧
。
。
3
100万m。
3
200~400m处，取土场
山体自然坡度30~45，表面岩石裸露，植被较茂盛，山体为石英片岩，石质坚硬，节理发育。爆区西侧100m左右有五户民房，南侧200~300m有一个新建学校和民房，南侧约200米有一铁路永临结合高压电线。此，爆破时有效控制飞石、震动效应和冲击波，保证安全尤为重要。
三、爆破方案
1、爆破主体采用洞室法加强松动控制爆破，两侧如有台坎采用药壶爆破。
2、为减轻爆破震动，各药包采用微差起爆方法，严格控制最大分段药量，以保护周围民房免受损坏。
3、由于爆破区距高压线采用导爆管非电起爆系统。
四、爆破参数1、最小抵抗线
根据五次爆破前量测结果，选定为：前排：W=6~16m 后排：W=13~27m 2、药包间距同排药包间距a：
２
为
200米，为防止静电感应引起爆破事故，
a=（0.8~1.2）Wcp（Wcp为相邻两个药包的最小抵抗线的平均值）前后排药包间距b：b≤W
后
3、抗高比W/H>0.7
K：
4、标准抛掷爆破单位岩石耗药量K=1.4kg/m
3
5、爆破作用指数0.75≤n≤1.0 6、综合用药系数
C：
C=kf（n）=0.5~0.8 7、压碎圈半径p=0.25W
8、破裂线半径R、R′下破裂半径上破裂半径
R=1.3W
R′=（1.4~1.8）W或破裂角为55~65
3
。
。
9、药量计算公式：Q=CW五、爆破设计1、药包布置
每次爆破实施前，根据地形、周围环境等因素，布设导洞数量和药室数。
2、平洞开挖断面设计
平洞断面设计成梯形断面，主洞顶宽
0.8米，底宽1.4米，高1.6
米；支洞顶宽0.8米，底宽1.2米，高1.4米。平洞设计成4~5%的斜坡，
３
洞口低，以利于洞内排水。
药室为长方体，体积按
V=KVQ/△计算，KV为药室扩大系数，取
3
。1.4~1.5，Q为药室总装药量（t），△为炸药密度（t/m）
3、平洞开挖钻爆设计整个开挖断面共布置
10~14个炮眼，其中掏槽眼5~7个，顶眼2~3
15%。
个，底眼3~4个，钻眼斜率为
4、导洞堵塞设计
导洞的堵塞原则是：每个药室处均堵3m，丁字或十字路口堵各导洞口为加强堵塞处，堵塞长度为
3~4m；
6~7m。堵塞材料为平洞开挖出的
碎石渣和土，洞内堵塞处以石渣为主，洞口以土为主。
堵塞时一定要特别注意保护好洞中的导爆管，
方法有两种：（1）在
导洞上部钉钉子或木棍，将导爆管挂于壁上，并在堵塞段用草袋将导爆管包好；（2）在导洞底角挖一道小沟槽，将导爆管放于槽内，用黄土埋好，以免车辆压坏。
5、导洞开挖施工组织（1）建立临时危险品仓库
危险品仓库应经当地门同意后，建立在爆破区较安全的地带，储存日常小爆破所需的爆破器材。落实后在指定时间内直接运到工地，
大爆破所需的炸药在爆破前联系并马上装入药室，不能当天及时装
入药室的则送临时仓库储存，并派专人看守。
爆破器材的运输、储存应严格遵守《爆破安全规程》的有关规定。（2）主要机械设备3m的内然空气压缩机
3
6台，6m的内然空气压缩机
４
3
3台，手持式
凿岩机10台，手推胶轮车10辆，通风机4台，风管、水管若干。
以上设备中的易耗品应根据工程进展需要及时配备。
为充分利用空压机，导洞开挖施工安排要尽量做到交叉作业，的工作面应尽量在钻爆、通风、出碴三道工序上合理分配。
（3）劳动力组织
导洞及药室开挖分钻孔、爆破、通风、出碴等工序。钻孔爆破设人，通风出碴设3人，每组5人。
在导洞及药室开挖过程中，
要注意劳动力的合理调配，各工序应视
劳动强度高、工作时间长的
2所有
岩石情况、爆破效果等具体情况安排人员。工序应适量增加一些人员，
轮班作业。建立工地值班制度，设置工地值
班员，负责工地的安全、工序之间的衔接等工作。
（4）施工进度
导洞掘进按三班作业制进行，平均每3~4个循环。
导洞开挖每循环钻孔
10~14个左右，根据本爆破工程的地质情况，
6小时一个循环，一天完成
钻孔深度以1.5m为宜，装药9~12kg，预计进尺1.2m，每天按3~4个循环计算，进尺为
3.6~4.8m。
（5）导洞、药室开挖须知
①持证上岗，爆破员、安全员以及爆破工作人员都须有相应的证件，无证人员不能上岗。
②爆破物品的领取、分发须有专人负责，做到当天使用当天领取，没有用完的及时退回库房，不得私自出卖、送人。
③洞内进行爆破作业时，应用手电、矿灯或
５
36伏低压电照明，不
得使用蜡烛照明，点炮时必须有两人在场。
④爆破后应及时进行通风、
排烟，进行下一工序前安全员应先进洞
看是否有危石，发现危石
检查通风情况；掌子面和整条导洞顶部情况，应及时处理，全部处理完毕后方能出碴。
⑤导洞的洞口、洞内拐弯处及软岩、软弱夹层等容易产生落石的地方应视具体情况进行搭棚、支护等工作，以保证施工人员的安全。
⑥夜间作业时，尤其应加强值班，发现问题及时处理。⑦导洞开挖时应注意其方向及标高，每进
10米左右作一次测量，
以防发生偏差。导洞、药室按设计尺寸开挖，开挖过程中要及时复核，全部开挖完毕后要统一验收。
6、装药、回填施工组织设计（1）成立现场施工调度组
装药、回填是爆破施工中的二道重要的工序，洞内作业条件困难，工作量大，时间性强。为了达到安全作业，按时起爆的目的，必须成立施工调度组，爆破负责人任组长，由技术、安全、材料等人员为组员，分工负责技术、安全、材料调配等工作。调度值班人员跟班作业。
（2）炸药的运输和存放
炸药应根据实际所需的量有计划地运输，运到现场后采取临时存放、装入药室相结合的方法。临时存放的炸药要按品种分类，牌并用雨布或临时库棚进行防雨处理。
爆破器材的运输、储存应严格遵守《爆破安全规程》的有关规定。（3）装药
装药主要用手推胶轮车将药推入药室。
６
插上标志
装药前值班记录人员须持有
一份洞室装药、药量平面图。并对所有药室要按顺序编号挂牌，以便核
对装药数量。对于潮湿或有水的药室则采取防潮处理或使用防水乳化炸药。
炸药进入药室后，应由下而上堆放整齐，起爆体放于中间偏上的位置。装药遵循先难后易，先长洞后短洞的原则，从里面向外逐个装药。装完一个后可以马上进行回填堵塞。
（4）回填与网路连接
洞室回填堵塞材料以导洞开挖出的碎石碴和土为主，
药包位置可以
弃碴为主，洞口必须用土。堵塞量按“导洞堵塞图”进行，值班人员要严格监督进行。
在导洞堵塞过程中，需逐步把各个药室的塑料导爆管引出洞外，
其
间须时刻保护导爆管的安全，这项工作由专人负责。导爆管引出洞外后，在起爆当天，由爆破技术人员根据“起爆网路图”连成总网路，并将最后引线拉到起爆站。
六、爆破安全验算1、个别飞石距离
药包抵抗线方向的个别飞石距离可按下式计算：L=20KAnW
式中KA——与地形、气候等因素有关的系数，斜坡方向取KA=1.0；W——抵抗线的最大值，本爆破药包最小抵抗线的最大值控制在27m之内；
n——爆破作用指数，本爆破2、爆破振动速度检算
７
2
n=0.75~1.0。
进行洞室爆破时，要根据被保护建筑物的允许振动速度值来控制最大药包药量或最大分组药量。
根据《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定，最大同时起爆药量的计算公式：
Qmax=R（V/K）
3
3/α
式中K、α——场地系数和衰减指数，本爆破工程试验炮时取K=150，α=1.7，根据爆破振动仪器测试的实际爆破振动速度值进行调整；
R——爆破中心至建筑物的距离（Qmax——分段起爆最大药量（
m）；kg）；
cm/s），本爆破工程地面质
V=3cm/s。
V——被保护建筑物的地面振动速度（
点的振动速度控制为：对于附近居民住宅的允许振速为
把K=150、α=1.7、V=3cm/s代入公式，可以计算出，就民房而言，不同距离处的Qmax的允许值，见下表：
R（m）Qmax （kg）
100 1000
150 3375
200 8000
250 15625
300 27000
350 42875
400 000
450 91125
500 125000
七、保安措施
1、成立爆破安全领导小组
为了爆破工作安排顺利地实施，须成立一个统一的爆破指挥机构。爆破指挥部设总指挥一名、副指挥三名，下设五个组，即施工组、技术组、安全警戒组、群众工作组及抢险救护等。
施工组具体负责施工人员
准时的完成
的调配、施工程序的安排等工作，做到在指定时间内安全、
８
各项施工工作。技术组具体负责爆破工作的各项技术工作，对装药、回
填、堵塞、起爆线外引、网路的连接等各项工作做好技术指导。安全警戒组的任务是：在各项施工工序中，监督施工人员严格按爆破规程中的规定进行施工，杜绝违章事故的发生，起爆前进行人员和机械车辆的清理，做好在警戒线以内的清场工作。
群众工作组负责同周围村庄、
单位
的联系、通知工作，及时通知有关单位、人员做好爆前的撤离准备工作。抢险救护组则主要负责爆破时的抢险救护工作。
2、爆炸物品的运输和使用的安全规定
爆炸物品的运输、储存和使用必须严格遵守《爆破安全规程》的有关规定，爆炸物品必须严格管理，防止丢失，确保安全。
（1）爆破器材的运输
运输爆破器材必须事先向当地办理《爆炸物品运输证》输时应使用符合安全要求的运载工具。
。运
性质相抵触的爆破器材不准同车
运输。运输时应由熟悉爆破器材性能与安全运输规定的人员负责押运，无关人员严禁搭乘。雷雨或暴雨时，应停止装运爆破器材。
（2）爆破器材的使用
爆破作业过程中，应作好爆破作业记录，内容包括：时间、地点、装药量、作业目的等，剩余爆破器材必须清点后入库。
3、爆破安全警戒
爆破工作开始前，应在危险区边界设置明显标志。
每次爆破前，应
并使之
在危险区边界设置岗哨，其位置应能监视所有通往爆区的道路，处于相邻岗哨视线范围之内。
９
4、爆破音响信号
爆破音响信号按如下四个阶段进行四次：爆破前半小时预告起爆前五分钟警报起爆前一分钟警告爆破后的解除
每次都必须同时发出音响和视觉信号，
使危险区内的人员都能清楚
地听到或看到。这些信号应事先让工地与周围居民了解。
严禁在大雾天、雷雨天、黄昏和夜晚进行地面爆破作业。八、效益分析
由于对爆破施工方案的不断优化，
改进并完善施工工艺，采用先进
确保了
的理论指导施工，经过不断的摸索，成功地进行了五次大爆破，
该工程的工期、质量、安全及工程的顺利完成，受到了建设、监理及地方的高度赞扬，达到和超过了预期目标。满足了爆破的安全、质量技术要求，并且爆破噪音较小，经过地方地震部门监测，飞石控制在100m以内，且100m处振动峰值小于
2cm，爆破后的填料粒径
98%以
上符合规定要求；爆料一次倾掷地面，范围理想，装运方便，对附近建筑物无一损坏，节约安全赔偿费
25万元，粒经解小费
40万元。同时，
提高了
地方门先后四次组织有关地方单位到施工现场参观学习，企业的信誉和知名度，为我局拓宽施工领域奠定了基础。
总之，通过该
爆破工程，我局不但经济上，而且在社会上都取得良好的效益。
１０