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【摘要】以贵阳地铁大寨～大关明挖区间为例，详细介绍了地铁明挖区间浅孔爆破方案，并采取了一系列减震、控制飞石措施，保证了施工安全。
【关键词】明挖区间；控制；爆破；技术
1、工程概述
贵阳地铁大寨～大关明挖区间起止里程为YCK9+844.650、终点里程YCK10+087.000，区间左线长241.920m，区间右线长242.35m。贵阳北站明挖区间（YCK12 +265～YCK12+477.722）采用明挖法施工，基坑深度9～26m，覆盖层破率为1：0.5，中分化岩层为1：0.3。如右图所示：
基坑采用三、四级放坡开挖、土钉墙支护，基坑坡率岩层1：0.3，土层1：0.5；坡面挂HPB300，φ8@150×150钢筋网、喷射150mm厚C20砼，土钉采用φ42、t=3.5mm厚钢花管。
土方开挖采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，边坡、水沟、台阶采用人工配合修整和成形。石方开挖主要采用液压钻机打眼、梯形松动，挖掘机装车，自卸汽车运输。石质边坡、水沟、台阶采用液压破碎锤整修成形。基坑开挖时分层分段均匀对称进行，在开挖过程中掌握好“分层、分块、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“中间拉槽、竖向分层、纵向分段”的施工原则。
2、爆破区域地形地质概况
区间基本顺现状G210国道敷设，沿线分布较多民房及学校，一般为2～4层，基础多采用墙下条形基础，基础埋深一般位于地表以下2m之内。
场地内第四系土层划分为三个土质单元（场区地质剖面图见图1所示）：
<1>单元：人工回填土及少量耕植土。<2-1>单元：硬塑状红粘土层，<2-2>可塑状红粘土层，岩质单元划分一个单元：<3-1>单元：为（T2yl1）强风化层；<3-2>单元：为（T2yl1）中风化层。
弱风化层。
地下水类型主要有孔隙水及岩溶裂隙水两种类型。
3、控制爆破区分析
爆破区域场地较为平缓，表层覆盖土层较厚，岩体主要为薄层、中厚层泥质白云岩、泥灰岩、泥页岩。
爆破区域四周民房密集，且民房基础均为直接建立在软基上，为保证施工安全，需将施工影响范围内的房屋拆除，再进行城镇控制爆破施工。
爆破施工时采用微差控制爆破，控制爆破冲击波、振动、噪音和飞石，从而减少对周边民房、施工设施的扰动，减小对周围居民生活的影响。
4、控制爆破施工方案
4.1控制爆破流程
（1）控制爆破工艺流程为：
（2）在现有的工作面上逐渐用浅孔控制爆破修整出二～三个控制爆破作业区域，采用控制爆破中间拉槽分层施工（如下图所示），采用光面爆破修整边坡，爆破和开挖交替进行、同步施工，保证大方量开挖的进度要求。
4.2控制爆破施工方案
通过对现场周围环境的勘察和工期要求，现场经过3次试爆，根据现场实际爆破效果和施工需要提取爆破参数，决定采用采用以浅孔控制爆破为主的技术方案。装药采用松动爆破药量进行计算，保证堵塞深度和堵塞质量，严防飞石产生。对局部地质软弱带和最小抵抗线不均匀的炮孔采用二层炮网进行覆盖防止飞石产生，有水炮孔应加盖四层炮网进行覆盖。做好炮孔排水工作。采用高压风进行排水，并选用防水乳化炸药爆破。炮孔布孔方式采用梅花型布孔方式。
4.3主要设备、人员配置表及施工组织机构图
（1）主要设备及操作人员配置表
表1 爆破施工进场主要设备配置表
序号 设备名称 数量（台） 操作人员（人）
1 液压钻机 2 4
2 履带式液压钻机 3 6
合计 5 10人
（2）爆破施工进场主要人员配置分工表
表2 爆破施工现场主要人员配置及分工表
序号 人员分工 人数 职责
1 爆破负责人 2 施工现场爆破总负责
2 爆破安全员 2 跟踪并监督爆破器材的使用
3 现场管理 1 现场管理
4 爆破技术员 3 为现场爆破的技术负责
5 爆破工班长 1 带领爆破工班进行爆破作业
6 爆破员 3 领取爆破器材
7 测量人员 3 负责爆破现场的测量工作
8 试验人员 1 负责爆破现场的试验工作
9 库管人员 2 负责爆破器材的保管、发放、登记工作
10 押运人员 1 跟安全员、爆破员将爆破器材运送到使用地点
11 辅工、后勤人员 5 辅助现场施工，提供后勤保障
合计 24人
4.4现场控制爆破的技术参数
根据现场地质情况和周围环境并结合现场三次试爆取得的爆破效果，采用以浅孔控制爆破为主的爆破参数。
①孔径d=38mm。
②梯段高度：梯段高段H≥（0.06m～0.064m）d，初定1m≤H≤3m。
③底板抵抗线：控制爆破断面内的最大抵抗线（0.032m～0.034m）d=0.8～1.5m，实取最小抵抗线W=1～1.5m。
④炮孔底部超钻值：h1=（0.2—0.3）Wmax=0.3～0.5m，实际取m=0.3m，则炮孔实际钻孔长度L=H+h1=1.3～3.3m。
⑤堵塞长度：h0=（1.0—1.2）W=1.5～1.8米。
⑥炮孔间距：a=（1.0—1.25）W，本设计取a=1～1.5米。
⑦炮孔排距：按正三角形梅花布孔，排距b=asin60，本工程取1.5m。
⑧炸药单位耗药量q：根据现场多次试验爆破取松动控制爆破q=0.4kg/m3。 ⑨标准单孔装药量（孔深按1.5米计）：Q=qabH=0.4×1.5×1×1.5=0.9Kg。
⑩其主要控制爆破参数见下表3所示：
台阶高m 孔深
M 超深
m 最小抵抗线m 孔间距M 孔排距m 堵塞
m 装药量kg 炸材单耗Kg/m3
1 1.3 0.3 1 1 1 1.2 0.52 0.4
2 2.5 0.5 1.5 1.5 1.5 1.8 2.25 0.4
3 3.3 0.5 1.5 1.5 1.5 1.8 2.97 0.4
4.5装药和填塞组织
在机具打孔完毕后，首先对孔数量、孔深及孔内状况进行检查，爆破负责人组织人员及各种爆破器材进入现场开始装药作业，爆破技术人员根据周围的爆破环境、底排抵抗线、爆区地质情况等因素严格控制填塞深度，防止飞石的产生，主要采取的措施有：
（1）采用人工装药，装药应使用木质或竹制炮棍进行；
（2）装药发生卡塞时，若在雷管放入之前，可用非金属长杆处理。装入飞电雷管后，不应用任何工具冲击、挤压，不应拔出或硬拉雷管脚线；
（3）装药完毕后，将炮泥塞入孔内，填塞密实。堵塞时严禁将大块石粒装入孔内，防止雷管脚线破坏；
（4）装填的炮孔数量，应以一次控制爆破为限；
（5）堵塞长度宜为抵抗线值的1～1.2倍；
（6）在填塞完成后用废旧的轮胎编制的炮网覆盖炮孔，防止飞石产生。
具体装药结构见图6所示：
4.6起爆网路
为了保证安全，减少飞石、减小控制爆破振动，并达到较好的爆破效果，采用毫秒延时非电导爆管进行爆破网路连接，非电微差单向逐孔和逐排微差起爆二种方式进行起爆（见下图7、8所示）。
控制同段起爆的最大药量，以满足周边民房、构筑物、其他临时设施和边坡的安全抗震要求，并在联接时对最大齐爆药量进行安全验算。
4.7爆破器材选用
根据保障安全、经济合理、易于运输、爆破效果良好的原则，我标段采用以下爆破器材（见下表5所示）：
表5 本工程的使用主要爆破器材及其所用总量
序号 名 称 型 号 数 量 单 位 备注
1 岩石乳化2# Φ70 39.2 吨
2 导爆非电雷管 5、15段 12000 发
3 电雷管 瞬发 3500 发
4 爆管箱 2 套 专人保管
5 爆破胶网 2×2 50 张 专人保管
4.8控制爆破施工作业流程的主要三个阶段
（1）工程准备与控制爆破设计阶段。其活动为工程资料的收集、控制爆破技术设计方案的确定、审查、批准，同时着手该工程的施工组织设计和施工准备。
（2）施工阶段。按照控制爆破方案制定的施工方法、安全技术交底、施工进度、安全、质量保障体系组织施工作业（如布孔、钻孔）。
（3）控制爆破实施阶段。包括装药，填塞、覆盖、联网、警戒、起爆、爆后检查、事故处理、爆后总结等。
5、控制爆破安全措施
各控制爆破工点应严格执行《中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例》和《爆破安全规程》的规定，制定了以下措施保证施工安全。
（1）控制爆破作业指导书。现场除了控制爆破施工技术交底外，还应编制与之相对应的爆破作业指导书下发到作业班组，指导爆破施工。
（2）控制爆破时产生的有害效应主要有：爆破振动、爆破飞石、爆破冲击波和噪音，它们不可避免地随着爆破作用而产生，但是有害效应的大小是可以通过爆破技术来控制的。因此，在本施工区域对于每一次药量很大的中深孔控制爆破和环境复杂情况下的控制爆破作业，应按爆破的各种有害效应（地震波、冲击波、个别飞散物等）分别核定，并取最大值。
6、结束语
由于在贵阳地铁大寨～大关明挖区间施工中成功的应用了控制爆破技术，爆破设计参数的选定在施工中具有绝对的指导意义，使得工程在进度、质量、安全、经济等各方面均取得较理想的效果，有效规避了和控制相关风险事故，值得借鉴。
参考文献
[1]范宏柱.浅埋既有人防隧道扩挖地铁车站施工技术研究[D].北京交通大学，2009年
[2]化一栋.控制爆破技术及其应用研究[D].西安建筑科技大学，2004年
作者简介
梁灵 工作单位：中铁十二局云贵工程指挥部、出生于1982年1月、2004年7月毕业于湖南科技大学土木工程专业，本科学历、职称：工程师 山西太原，030024。
【关键词】明挖区间；控制；爆破；技术
1、工程概述
贵阳地铁大寨～大关明挖区间起止里程为YCK9+844.650、终点里程YCK10+087.000，区间左线长241.920m，区间右线长242.35m。贵阳北站明挖区间（YCK12 +265～YCK12+477.722）采用明挖法施工，基坑深度9～26m，覆盖层破率为1：0.5，中分化岩层为1：0.3。如右图所示：
基坑采用三、四级放坡开挖、土钉墙支护，基坑坡率岩层1：0.3，土层1：0.5；坡面挂HPB300，φ8@150×150钢筋网、喷射150mm厚C20砼，土钉采用φ42、t=3.5mm厚钢花管。
土方开挖采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，边坡、水沟、台阶采用人工配合修整和成形。石方开挖主要采用液压钻机打眼、梯形松动，挖掘机装车，自卸汽车运输。石质边坡、水沟、台阶采用液压破碎锤整修成形。基坑开挖时分层分段均匀对称进行，在开挖过程中掌握好“分层、分块、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“中间拉槽、竖向分层、纵向分段”的施工原则。
2、爆破区域地形地质概况
区间基本顺现状G210国道敷设，沿线分布较多民房及学校，一般为2～4层，基础多采用墙下条形基础，基础埋深一般位于地表以下2m之内。
场地内第四系土层划分为三个土质单元（场区地质剖面图见图1所示）：
<1>单元：人工回填土及少量耕植土。<2-1>单元：硬塑状红粘土层，<2-2>可塑状红粘土层，岩质单元划分一个单元：<3-1>单元：为（T2yl1）强风化层；<3-2>单元：为（T2yl1）中风化层。
弱风化层。
地下水类型主要有孔隙水及岩溶裂隙水两种类型。
3、控制爆破区分析
爆破区域场地较为平缓，表层覆盖土层较厚，岩体主要为薄层、中厚层泥质白云岩、泥灰岩、泥页岩。
爆破区域四周民房密集，且民房基础均为直接建立在软基上，为保证施工安全，需将施工影响范围内的房屋拆除，再进行城镇控制爆破施工。
爆破施工时采用微差控制爆破，控制爆破冲击波、振动、噪音和飞石，从而减少对周边民房、施工设施的扰动，减小对周围居民生活的影响。
4、控制爆破施工方案
4.1控制爆破流程
（1）控制爆破工艺流程为：
（2）在现有的工作面上逐渐用浅孔控制爆破修整出二～三个控制爆破作业区域，采用控制爆破中间拉槽分层施工（如下图所示），采用光面爆破修整边坡，爆破和开挖交替进行、同步施工，保证大方量开挖的进度要求。
4.2控制爆破施工方案
通过对现场周围环境的勘察和工期要求，现场经过3次试爆，根据现场实际爆破效果和施工需要提取爆破参数，决定采用采用以浅孔控制爆破为主的技术方案。装药采用松动爆破药量进行计算，保证堵塞深度和堵塞质量，严防飞石产生。对局部地质软弱带和最小抵抗线不均匀的炮孔采用二层炮网进行覆盖防止飞石产生，有水炮孔应加盖四层炮网进行覆盖。做好炮孔排水工作。采用高压风进行排水，并选用防水乳化炸药爆破。炮孔布孔方式采用梅花型布孔方式。
4.3主要设备、人员配置表及施工组织机构图
（1）主要设备及操作人员配置表
表1 爆破施工进场主要设备配置表
序号 设备名称 数量（台） 操作人员（人）
1 液压钻机 2 4
2 履带式液压钻机 3 6
合计 5 10人
（2）爆破施工进场主要人员配置分工表
表2 爆破施工现场主要人员配置及分工表
序号 人员分工 人数 职责
1 爆破负责人 2 施工现场爆破总负责
2 爆破安全员 2 跟踪并监督爆破器材的使用
3 现场管理 1 现场管理
4 爆破技术员 3 为现场爆破的技术负责
5 爆破工班长 1 带领爆破工班进行爆破作业
6 爆破员 3 领取爆破器材
7 测量人员 3 负责爆破现场的测量工作
8 试验人员 1 负责爆破现场的试验工作
9 库管人员 2 负责爆破器材的保管、发放、登记工作
10 押运人员 1 跟安全员、爆破员将爆破器材运送到使用地点
11 辅工、后勤人员 5 辅助现场施工，提供后勤保障
合计 24人
4.4现场控制爆破的技术参数
根据现场地质情况和周围环境并结合现场三次试爆取得的爆破效果，采用以浅孔控制爆破为主的爆破参数。
①孔径d=38mm。
②梯段高度：梯段高段H≥（0.06m～0.064m）d，初定1m≤H≤3m。
③底板抵抗线：控制爆破断面内的最大抵抗线（0.032m～0.034m）d=0.8～1.5m，实取最小抵抗线W=1～1.5m。
④炮孔底部超钻值：h1=（0.2—0.3）Wmax=0.3～0.5m，实际取m=0.3m，则炮孔实际钻孔长度L=H+h1=1.3～3.3m。
⑤堵塞长度：h0=（1.0—1.2）W=1.5～1.8米。
⑥炮孔间距：a=（1.0—1.25）W，本设计取a=1～1.5米。
⑦炮孔排距：按正三角形梅花布孔，排距b=asin60，本工程取1.5m。
⑧炸药单位耗药量q：根据现场多次试验爆破取松动控制爆破q=0.4kg/m3。 ⑨标准单孔装药量（孔深按1.5米计）：Q=qabH=0.4×1.5×1×1.5=0.9Kg。
⑩其主要控制爆破参数见下表3所示：
台阶高m 孔深
M 超深
m 最小抵抗线m 孔间距M 孔排距m 堵塞
m 装药量kg 炸材单耗Kg/m3
1 1.3 0.3 1 1 1 1.2 0.52 0.4
2 2.5 0.5 1.5 1.5 1.5 1.8 2.25 0.4
3 3.3 0.5 1.5 1.5 1.5 1.8 2.97 0.4
4.5装药和填塞组织
在机具打孔完毕后，首先对孔数量、孔深及孔内状况进行检查，爆破负责人组织人员及各种爆破器材进入现场开始装药作业，爆破技术人员根据周围的爆破环境、底排抵抗线、爆区地质情况等因素严格控制填塞深度，防止飞石的产生，主要采取的措施有：
（1）采用人工装药，装药应使用木质或竹制炮棍进行；
（2）装药发生卡塞时，若在雷管放入之前，可用非金属长杆处理。装入飞电雷管后，不应用任何工具冲击、挤压，不应拔出或硬拉雷管脚线；
（3）装药完毕后，将炮泥塞入孔内，填塞密实。堵塞时严禁将大块石粒装入孔内，防止雷管脚线破坏；
（4）装填的炮孔数量，应以一次控制爆破为限；
（5）堵塞长度宜为抵抗线值的1～1.2倍；
（6）在填塞完成后用废旧的轮胎编制的炮网覆盖炮孔，防止飞石产生。
具体装药结构见图6所示：
4.6起爆网路
为了保证安全，减少飞石、减小控制爆破振动，并达到较好的爆破效果，采用毫秒延时非电导爆管进行爆破网路连接，非电微差单向逐孔和逐排微差起爆二种方式进行起爆（见下图7、8所示）。
控制同段起爆的最大药量，以满足周边民房、构筑物、其他临时设施和边坡的安全抗震要求，并在联接时对最大齐爆药量进行安全验算。
4.7爆破器材选用
根据保障安全、经济合理、易于运输、爆破效果良好的原则，我标段采用以下爆破器材（见下表5所示）：
表5 本工程的使用主要爆破器材及其所用总量
序号 名 称 型 号 数 量 单 位 备注
1 岩石乳化2# Φ70 39.2 吨
2 导爆非电雷管 5、15段 12000 发
3 电雷管 瞬发 3500 发
4 爆管箱 2 套 专人保管
5 爆破胶网 2×2 50 张 专人保管
4.8控制爆破施工作业流程的主要三个阶段
（1）工程准备与控制爆破设计阶段。其活动为工程资料的收集、控制爆破技术设计方案的确定、审查、批准，同时着手该工程的施工组织设计和施工准备。
（2）施工阶段。按照控制爆破方案制定的施工方法、安全技术交底、施工进度、安全、质量保障体系组织施工作业（如布孔、钻孔）。
（3）控制爆破实施阶段。包括装药，填塞、覆盖、联网、警戒、起爆、爆后检查、事故处理、爆后总结等。
5、控制爆破安全措施
各控制爆破工点应严格执行《中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例》和《爆破安全规程》的规定，制定了以下措施保证施工安全。
（1）控制爆破作业指导书。现场除了控制爆破施工技术交底外，还应编制与之相对应的爆破作业指导书下发到作业班组，指导爆破施工。
（2）控制爆破时产生的有害效应主要有：爆破振动、爆破飞石、爆破冲击波和噪音，它们不可避免地随着爆破作用而产生，但是有害效应的大小是可以通过爆破技术来控制的。因此，在本施工区域对于每一次药量很大的中深孔控制爆破和环境复杂情况下的控制爆破作业，应按爆破的各种有害效应（地震波、冲击波、个别飞散物等）分别核定，并取最大值。
6、结束语
由于在贵阳地铁大寨～大关明挖区间施工中成功的应用了控制爆破技术，爆破设计参数的选定在施工中具有绝对的指导意义，使得工程在进度、质量、安全、经济等各方面均取得较理想的效果，有效规避了和控制相关风险事故，值得借鉴。
参考文献
[1]范宏柱.浅埋既有人防隧道扩挖地铁车站施工技术研究[D].北京交通大学，2009年
[2]化一栋.控制爆破技术及其应用研究[D].西安建筑科技大学，2004年
作者简介
梁灵 工作单位：中铁十二局云贵工程指挥部、出生于1982年1月、2004年7月毕业于湖南科技大学土木工程专业，本科学历、职称：工程师 山西太原，030024。