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臨近既有線路基邊坡控制爆破技術

文檔作者：付迎春文檔來源：石家莊鐵路職業技術學院		點擊數：	更新時間： 2025年09月05日
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上一篇：臨近營業線路基幫寬施工安全及防護控制

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第11卷第1期
2012年3月
石家莊鐵路職業技術學院學報 VOL．1 1 No．1
JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAIL TECHNOLOGY Mar．2 0 1 2
臨近既有線路基邊坡控制爆破技術
付迎春
(石家莊鐵路職業技術學院 河北石家莊050041)
摘要：依托六沾復線W3標DK299+003．85～DK299+l31．25段路基工程，探討控制爆破施工
的過程。闡述鉆爆設計的方法、鉆爆施工工藝流程和開挖步驟及方法，并給出技術保障措施，從中
得出一些實踐經驗，為今后類似工程提供一些借鑒。
關鍵詞：控制爆破 工藝流程 鉆爆設計
中圖分類號：U213．1 文獻標識碼：A 文章編號：1673．1816(2012)01．0001—06
1 工程概況
六沾復線W3標DK299+003．85~DK299+131．25段以路基形式與既有滬昆線平交，交點里程
K23l3+268．7(新線DK299+093．2)，既有線影響范圍K2313+l75～K23I3+3l3計138 m，該段
既有線為高邊坡石質挖方路塹，左側邊坡最大高度48 m，兩線交角約16。5 。既有滬昆線為國家主
干線，行車密度已達到飽和，15-~30 rnin一趟車次，每天有36對列車通過，對施工影響很大；山體
邊坡距既有線路僅3 m，開挖爆破施工對既有線運營安全影響大。
2 施工方案總體設計
擬采用縱向拉槽、淺孔爆破、挖掘機配合汽車出碴方案。開挖施工前，采用鋼管排架對既有線
進行防護；施工中嚴格控制炮眼間距、裝藥結構及裝藥量，并采用炮被、沙袋進行覆蓋。爆破施工
時，計劃每天封鎖線路三次，時間為：9：o0～10：00、13：O0～14：00、17：00～18：00，每次封
鎖時間60 rain(實際施工以批準施工方案為準)。為保證既有線運營安全，爆破必須在封鎖時間內
進行，按有關規定設置防護。由于控爆處緊鄰既有線鐵路橋，施工中加強對橋梁墩位、支座、橋面
系及線路的監控。
3 既有線邊坡防護
為防止危石、滾石影響既有線行車安全，新線路塹開挖前，在既有邊坡設雙層鋼管排架，對滾
落的石塊進行攔截，如圖l所示。
作為阻擋飛石、滾石、滑塊的最后一道“防線”是鋼管排架，由 50 mm×厚5 mm無縫鋼管、
鋼絲網、竹排等拼組而成。鋼管豎(立)桿間距1 m，橫桿問距1．2 m，每個豎、橫交叉結點用錨桿
( 22、長1．2 m～1．5 m)錨固在擴塹的巖體內，排架的頂部用鋼絲繩( 12 ram)拉于地錨固定。
收稿日期：201卜11—32
作者簡介：付迎春(1978一)，男，漢，黑龍江賓縣人，講師，碩士，研究方向隧道結構穩定性。
1
石家莊鐵路職業技術學院學報 2012年第1期
鋼管豎、橫桿的內側綁扎竹排或鋼絲網封閉，形成“全封閉鋼管排架防護體系”。
鋼管排架安設時頂部超出山頂2 m，以便對爆破可能產生的飛石進行有效攔截。隨著施工高度
的降低，排架應及時分段拆除，從上向下逐段拆除管架扣件，利用鋼絲繩索將鋼管及竹排調卸至
山頂。
4 鉆爆施工
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圖1 控爆邊坡防護圖
4．1鉆爆設計
為創造臨空面、擴寬操作空間，爆破施工采取臺階法開挖，淺孔松動爆破為主，既有線側預留
自然隔墻。臺階寬度(垂直營業線方向)初步設為4 m；臺階長度(沿營業線方向)為3～6 m；臺
階高度日為2～2．5 rn。為有效利用“天窗”時間，增大爆破方量，擬采取3～5個臺階為一組一起
爆破，如圖2所示。
邊坡炮孔
(1)炮孔設計
采用臺階并預留隔墻爆破開挖方法時，炮孔布置分三種，如圖2所示。
①邊炮孔：靠近營業線一側的一列炮孔：② 光爆孔：緊挨擴塹后邊坡的一列炮孔；③主炮孔：
邊炮孔與光爆孔之間的炮孔。
2
第1期 付迎春 臨近既有線路基邊坡控制爆破技術
邊炮孔到營業線方向的臨空面距離應大于主炮孔的間距a，其排距應小于主炮孔的排距，一般
為主炮孔沿營業線方向布3個，則邊孔布4個。
采取臺階或分層爆破時，其臺階高度或分層梯段高度為 ，則炮孔排距b和最小抵抗線W的計
算如公式l。
w=b H ／2 (1)
采取等邊三角形梅花型布孔時，炮孔間距a為：a=1．1 b
(2)爆孔深度
光爆孔沿新線設計的邊坡打斜孔，其炮孔排距與邊炮孔相同。光爆孔的深度 的計算如式2。
Lg=H ／sina+0．1 (2
式中 為新線邊坡設計角度，取53。。
主炮孔和邊炮孔均垂直打眼，L=I．1H。
(3)鉆孔要求
深度誤差，不應超過5％；孑L口位置偏差不應超過二倍炮孔直徑；方向誤差，光面爆破不應超
過3％，其它爆破不應超過5％；地面凹凸不平處，應適當調整炮孔深度，力求爆破后，地面平整；
鉆孔完畢，應按爆破施工設計進行檢查。并作好記錄。對于超過允許誤差炮孔，應由技術負責人調
整用藥量，或重新鉆孔。
(4)藥量計算及裝藥結構
單個炮孔裝藥量計算如公式3：
Q=qabH f )
式中的 為單位耗藥量。
每個炮孔裝藥量是以爆破的巖石松動、清碴方便為標準。由于藥量計算公式中的a、b、H已沒
定，那么裝藥量的多少取決于單位耗藥量g值的大小。經試炮，對于石灰巖的g值為0．3"--'0．5 kg／m 。
邊炮孔和光爆孔的q為主炮孔的0．7～0．8倍。
主炮孔采取間隔裝藥結構，即把實際裝藥量的2／3裝在炮孔底部，其余的l／3裝在炮孔中間部位，
中間裝藥距炮孔口深為0．8～1．0m。
邊炮孔，把實際裝藥量全部裝在炮孔底。
光爆孔，也采取間隔裝藥，而對于炮孔較深的還采取“三層(段)兩間隔”裝藥結構：即把實
際裝藥的I／2裝在炮孔底部，剩余l／2的60％裝在炮孔中部，剩余的裝在距炮孔口0．8 m深的位置。
炮孔中的3個藥包用導爆索起爆。炮孔回堵物和間隔裝藥的隔離物，均用“炮泥”，注意回堵深度
和回堵質量，邊堵邊用木棍搗實。
(5)起爆系統
控爆段采用導爆管非電起爆系統。由于新增二線與既有線斜交通過，山體開挖為變斷面，根據
爆體寬度的不同，起爆網路分兩種。
對于爆體寬度較厚者，采用同列同段TL~'f-等間隔控制微差起爆網路。起爆順序如圖3所示。先
起爆擴塹橫斷面上的中間炮孔，然后隔段向兩側逐漸起爆；同列炮孔裝同一段的毫秒雷管：孑L外用
同一段的毫秒雷管串聯，中間一列炮孔均安裝第3段毫秒雷管(50 ms)，兩側的兩列炮孔均安裝第
5段毫秒雷管(1 10 ms)，邊炮孔和光爆孔均安裝第7段毫秒雷管(200 ms)，每5個炮孔為一組，
孔外均用第3段毫秒雷管串聯。
石家莊鐵路職業技術學院學報 2012年第1期
第T段
第3段
第了段
圖3 同列同段孑L外等間隔控制微差起爆網路平面圖
對于爆體寬度較薄者，采用同列同段列間微差起爆網路，如圖4所示。沿線路走向每一列炮孔
安放同一段別的毫秒雷管，列與列之間跳段。
光爆孔第5段
邊坡線、．
主爆孔
第3段／
邊爆孔＼
第7段、
導爆管
圖4 同列同段列間微差起爆網路平面圖
(6)爆體覆蓋
爆破施工時，為防止石塊飛出，采取多種措施進行防護：
采用橡膠炮被(每塊2．5 m×2 1TI，厚1．5 cm)覆蓋待爆巖體；
采用 6 mm鋼絞線用細鐵絲捆扎，編成“魚網”，網的平面尺寸3 mX3 m，網孔10 cmX 10 cm，
罩在炮被上，鋼絲網四角采用 22鋼筋地錨，錨固長度1 m；
最后在鋼絲“魚網”上密排一層沙袋，作為最后的防護屏障。
4．2施工流程
控制爆破施工工藝流程如圖5所示。
4．3開挖步驟及方法
圖6 控爆施工步驟圖
遠離既有邊坡處開始采用縱向拉槽，依次向既有線靠近，距邊坡3 m左右形成一隔墻；控制炮
4
第1期 付迎春 臨近既有線路基邊坡控制爆破技術
眼布置及裝藥結構，爆破后隔墻向拉槽內傾倒。從坡頂逐步向下開挖，并拆除防護排架，人工清碴。
隨著開挖斷面的增大，可利用挖掘機、裝載機和自卸汽車調運土石方，施工步驟見圖6所示。
(1)原路塹頂部較陡峭地段在防護排架內側開挖出深2～3 m，寬5 m的縱向溝槽，兼作爆破
落石槽、臨空面，再用預裂及松動爆破的方法由高向低逐步拉槽施工。爆破時，爆破體頂面先用橡
膠炮被覆蓋，再用鋼絞線魚網錨固鎖定，最后加蓋土袋。
(2)當隔墻高度達到2 m時，
為安全起見應及時處理。在其高度
的1／3處，打設2～3排淺孔爆破
炮眼，使隔墻在起爆后利用其自身
重量向拉槽側定向倒塌。炮孔深
L=2／3×隔墻厚度，a=O．6～0．8 m，
b=O．5"-'0．7 m。每孔按正常裝藥量
分層裝藥，底部約1／3，中部按2／3
藥量分配。
4．4技術保障措施
平交段路基施工中最大的安
全隱患就是石塊飛出或滾落至既
有線造成安全事故，針對這一特
點，從技術方面采取三項措施來保
證安全。
①通過現場試驗確定合理的
鉆爆參數，并在施工不斷改進；以
松動、預裂爆破為主，嚴格控制炮
眼間距、裝藥結構及裝藥量；采用
“多鉆眼、少裝藥、弱爆破”的方
式，炮孔空氣間隔裝藥，裝藥量控
制在O．2～0．35 kg／II13，雷管分段安
裝，并嚴格按設計順序起爆，通過
上述措施盡可能避免石塊飛散。
②爆破施工前，采用炮泥填塞
孔口，炮孔反壓沙袋，采用橡膠輪
胎炮被覆蓋巖體，并通過鋼絲網地
錨將炮被鎖定牢固。
施工準備
防護排架施工
鉆設炮眼
安置爆破網絡
覆蓋炮被
封鎖線路
下一循環 起爆 安全防護
清理碎石
檢查既有線路
放行列車
石碴倒運
I 持險而 排加 I
l ?一 ? ” I
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全部完成工程驗收
圖5 控制爆破施工工藝流程圖
③既有線左側邊坡設全封閉鋼管排架防護體系，采用 50 mm鋼管排架，通過結點錨桿錨固在
既有山坡的巖體內，排架的頂部用鋼絲繩拉于地錨固定。鋼管排架可對爆破時意外飛石或震動脫落
石塊進：行有效攔截，保證了既有線路電氣化接觸網及行車安全。 ‘
④施工中加強對既有線路塹坡面的觀測，如發現有開裂、掉塊等現象，及時采取必要措施進行
臨時加固處理，并報有關單位現場查看。
5
石家莊鐵路職業技術學院學報 2012年第1期
⑤起爆采用導爆管、導爆索、電起爆等方法，不得采用導火索直接起爆。對藥包應進行編號，
并和炮孔編號相符合。裝藥量，裝藥結構和堵塞質量，必須符合設計要求。爆破后，對危及行車及
人身安全的危石、落石，必須及時清除。對每次爆破的地質狀況，主要參數、爆破效果等應作詳細
記錄。必要時，可用測震儀、聲波儀等，對既有線進行安全監測。
5 結語
以六沾復線W3標DK299+003．85"~DK299+131．25段路基工程為背景，該山體邊坡距既有滬
昆線僅3 m，既有滬昆線為國家主干線，行車密度大，開挖爆破施工對既有線運營安全影響大，所
以保護既有線成為該次爆破工程的難點，針對這一情況，本文提出了既有線邊坡防護措施，并采用
深孔光面控制爆破。本文給出了鉆爆設計的方法、鉆爆施工工藝流程和開挖步驟及方法，并提出了
技術保障措施，通過實踐表明，該爆破方案是可行，為今后類似工程提供了一些借鑒。
參考文獻：
【l】王海亮．工程爆破IMI．北京：中國鐵道出版社，2008
【215E東．臨近既有線深基坑開挖防護技術[J1．中小企業管理與科技(下旬刊)，201 I,(01)
【3】夏紅兵，汪海波，等爆破震動效應控制技術綜合分析【J】．工程爆破，2007(6)：83~86
【3】閏化浩．臨近既有線爆破施工技術的設計及控制[J】．價值工程，201 1,(02)
Controlled Blasting Technology of Subgrade Slope
Adjacent to Existing Railway Lines
FU Ylng‘chun
(Shijiazhuang Institute ofRailway Technology Shijiazhuang Hebei 050041 China)
Abstract：This article discusses the process of controlled blasting construction combining with Liuzhan
multiple tracks subgrade slope engineering in the W3 bid DK299+o03．85～DK299+ l31．25．expounds the
design method and construction process of drilling and blasting technique as well as excavating steps and
methods，and gives some technical security measures．Wle can draw some practical experiences which will
provide some references to the similar project in the future．
Key words： controlled blasting construction process drilling and blasting design
6

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