王杰
广西新港湾工程有限公司 广西 南宁市 530200
摘要：预裂爆破技术就是指以设定开挖边线作为基础，顺其合适间隔设置一定数量炮孔。在主炮起爆之前，通过预裂炮的方式在设计边线炸出相应裂缝，通过药量的有效控制能够确保航道工程顺利开展。通过此裂缝的作用可以在爆破时对爆震波进行有效吸收，这样就能够使得主要开挖区爆破后形成更加光滑平整的开裂面，能够大大降低爆破时大量飞石对周边的影响。本文主要以西江航运干线贵港航运枢纽二线船闸主体土建工程第Ⅱ标工程边坡开挖过程中预裂爆破技术的应用情况，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：边坡开挖；预裂爆破；应用
1 引言
西江航运干线贵港航运枢纽二线船闸主体土建工程第Ⅱ标工程，是西江航运干线南宁至梧州段四个渠化梯级的第二个梯级，新建二线船闸的下游引航道段，位于郁江中段贵港市区上游约6.5km处，上游距西津水电站约104.3km，下游距桂平航运枢纽约110km，是一座以通航为主兼顾发电的航运枢纽。下游一二线共用隔流及靠船建筑物由隔流墩（墙）+靠船墩组成，全长约533m，隔流墩及靠船墩共计26个，其中靠船墩8个（即1-8#墩）隔流墩墩18个（即9-26#墩）。为确保施工进度、施工质量。一线船闸下游靠船墩、一二线船闸下游分隔堤在原设计方案基础上进行了方案的优化，优化后主要结构为：每个墩▽31.0m高程以下为Φ1.5m嵌岩灌注桩（每个墩4-6根桩）+（▽31.0m-▽48.7m）高程上部墩台结构（平面尺寸5.0*7.0m）。所有结构嵌岩灌注桩共计123根，设计桩长11-38m不等，其中陆上桩有28根，水上桩有95根。
2 相关爆破参数的设定
2.1 预裂爆破的相应参数设定
（1）钻孔的基本设置分析
针对此工程的实际情况设定预裂爆破钻孔的具体情况如图1所示。
图1 钻孔布置图
第一，钻孔直径。按照该工程具体岩体特性设定钻孔工具为气腿式凿岩机（型号为：YT-24），控制钻孔直径为φ42mm；
第二，钻孔深度。不同类型孔深度有所不同，分别为：预裂孔10m，辅助孔5m，缓冲孔6.5m，主炮孔8.5m；
第三，炮孔间距。按照相应理论计算炮孔间距为L=22dt×Ks×Ky=0.96m。其中dt表示药包直径，Ks表示挤压系数，Ky表示地质条件系数。
（2）装药量设定
要充分参照岩石极限抗压强度、炮孔间距等相应参数进行装药量的计量，先要将药装入到塑料管内部之后再将其装入到炮孔当中，具体的结构形式如图2所示。
图2 预裂孔装药结构
（3）封孔
在爆破之前要通过较大块的炮泥（最好为粘泥）将孔口封堵，要确保炮泥具有相应的塑性，在封堵时要通过轻轻振捣的方式将炮泥填密实。在封堵过程中避免用较强力度实施挤压，一定要保证封孔的长度。
（4）起爆形式
要将孔内部每一个药雷管都和导爆管进行有效连接，在其中插入塑料连接插头形成一个个导爆管单元，之后将每一个雷管绑到成束导爆管之上，确保其能够同一时间起爆。
2.2主炮孔爆破的相应参数设定
（1）炮孔的设定
针对该工程的具体情况设定主炮孔的具体情况如图1所示。
第一，炮孔直径设定。按照该工程具体岩体特性设定钻孔工具为气腿式凿岩机（型号为：YT-24），控制钻孔直径为φ42mm；
第二，炮孔方向以及炮孔深度设定。在进行主炮孔设定时，为了方便施工可以采取垂直打孔的方式来进行，主炮孔采取梅花形布设。因为底部存在比较大的抵抗线，因此为了防止对最终的爆破质量造成影响，设定主炮孔的深度为8.5m；
第三，炮孔间距以及排距设定。在进行主炮孔间距设定时要按照如下公式来进行：
式中a0表示炮孔的间距，mk表示周围眼密集系数，wk表示周围炮眼最小抵抗线（设定为2m）。在密集系数为1的情况下可以形成相对较好的预裂缝隙，能够确保爆破出的岩石顺着预裂眼开裂，可以在周边岩石上形成比较清晰的眼痕，所以炮孔间距为2m。设定好炮孔的间距之后就可以按照间距设定炮孔排距，一般情况下排距按照0.8-0.9的间距设定，设定为1.8m。
（2）装药量设定
正常情况下可以按照0.1kg/m—0.2kg/m的装药量进行装药，因为案例工程的山体存在裂隙发育情况，所以设定单位装药量为0.15kg/m。以此为基础设定每个炮孔装药量具体为5.1kg，装药的具体结构如图3所示。
图3 主炮孔装药结构示意图
（3）封孔
控制封孔的长度≥0.8wk，该工程具体为1.6m。
（4）起爆形式
主要利用常规的电雷管将导爆管同时激发，实现同一时间的起爆。
2.3 施工注意事项
第一，为了确保爆破质量，正式施工前需要确定好预裂孔、边坡线等具体位置，并且在实际施工时重点控制钻孔方向、角度以及深度等相关参数，并且要确保预裂孔之间保持平行状态，要确保孔底处在同个水平面之上；
第二，为了确保爆破的有效性，在正式确定预裂孔装药量之前需要按照计算情况进行试验，以此为基础来确定最终的实际装药量；
第三，一定要确保预裂孔能够在同一时间进行爆破，这样可以确保获得质量较好的光面效果；
第四，在实际施工过程中一定要严格遵照国家所设定爆破安全规范来进行，同时要特别控制起爆药用量情况，以此来保证爆破的安全性和有效性。
3影响预裂爆破相关因素及预裂爆破技术保障措施
3.1 影响预裂爆破相应要素
（1）爆破参数影响
预裂爆破的关键参数（主要包括：炮孔直径、间距、装药密度等）对最终的爆破结果具有直接影响。
第一，炮孔直径影响。在设定炮孔直径时要参照地质特征、钻孔深度、药包直径、炸药类型等来确定，正常情况下控制钻孔直径在45mm—100mm范围内，一般情况下较小钻孔直径能够得到相对平整的壁面。
第二，炮孔间距影响。主要参照岩体性质、地质条件、炸药类型、起爆方式、预裂面形式等来确定相应参数；
第三，对于装药密度来说，在确保预裂缝良好质量的基础上要尽量增加装药密度，并且为了防止爆炸时对于孔壁造成严重影响，在预裂爆破时可以采取不耦合装药。具体装药结构要参照孔深来进行，为了确保良好的爆破效果，需要按照岩石的具体情况对线装药密度实施优化调整。
（2）岩石性质、岩体结构的影响
对于岩体来说，在实施预裂爆破时节理、裂隙等会对预裂缝延伸方向造成一定影响，若是没有进行有效控制就容易形成错误方向裂缝，从而形成预裂面超挖以及欠挖等问题。
（3）施工质量的影响
施工工艺（特别是钻孔）在很大程度上影响着预裂爆破质量，其不但会影响到边坡预裂面最终形式，同时也容易产生超挖、欠挖等问题。
3.2 预裂爆破保障措施
（1）防止早爆措施
第一，采取非电起爆技术，防止雷电、杂散电流对其引起的早爆现象。
第二，严格遵守《爆破安全规程》GB6722-2014和爆破作业操作规程。
（2）爆破振动控制措施：
第一，严格控制单段药量和最大起爆药量。
第二，严格按设计装药，严禁跳段和叠段。
第三，必要时，将委托有相关资质的第三方进行监测。
（3）盲炮处理措施
完成爆破之后，相应管理人员要按照标准规定对爆区进行检查，明确是否存在盲炮等问题，一旦发现这些问题要立即上报相应管理人员并遵照相应方法进行处理，在盲炮位置设立明显标志，并派警戒船在附近一直警戒直到处理完毕。盲炮处理方法有：
第一，如果检查明确了爆破网络的有效性，那么可以再次对其进行起爆即可；第二，可以在盲炮位置设置明药包来对没有爆破的药包进行引导；第三，可以在盲炮周边合适位置重新进行钻孔填药，但钻孔距离盲炮孔口不得小于30cm。
（4）其它安全控制措施：
水下沟槽预裂爆破施工关键技术关键点为通过研发的GPS-RTK技术定位，采用大孔径炮孔及不耦合装药与耦合装药到同一个孔内的水下预裂控制爆破技术。在实际操作时要按照如下方式进行：先要在沟槽边线位置通过预裂孔进行爆破，从而顺着岩体和边坡形成预裂缝；之后充分利用主爆区炸药的能量将中心区域的岩层爆碎掉，最终形成拥有稳定边坡的沟槽，爆破时采用相应控制爆破措施。
4 结束语
随着近些年我国基础设施建设规模的增加，航道工程建设规模也越来越大，在很多区域不可避免的遭遇特殊地区的地质条件。在航道施工过程中可以通过预裂爆破技术应用来提升路基施工质量和效率，从而进一步推动整个工程质量的提升和发展。
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作者简介：王杰，女，1984年4月出生，研究生学历，中级工程师职称，主要从事水下炸礁、疏浚工程、爆破工程等方面研究。