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【摘要】本文介绍了控制爆破的方案设计、爆破试验及实施、安全防护措施等施工技术，对紧邻电气化铁路高路堑石方控制爆破的施工方法，及铁路安全防护技术措施进行了探讨。 【关键词】铁路,爆破,设计,施工
中图分类号： TB41 文献标识码： A 文章编号：一.前言
一般铁路既有线施工控制爆破施工技术大多采用多排微差浅孔非电松动控制爆破，采用人工风枪打眼、搭设钢管竹夹板靠壁式排架防护安全施工措施，施工时采取“预留隔墙，中拉槽”的原则进行作业，边坡面采用预裂爆破，坡体外侧预留1.0～1.5m厚纵向保护隔墙，先开挖墙内石方，当隔墙高度达到2m时用破碎机破碎挖除，总体呈梯段、自上而下成台阶式开挖。 二.对爆破开挖的要求
贯彻“施工服从运营，进度服从安全”的原则，起爆后边坡应平滑整齐且保持长期稳定。选择原则具体如下：爆破方案选择原则：松动控制爆破，做到“宁裂勿散、宁散勿飞”的爆破破碎标准。用不同方向上的抵抗线和起爆顺序控制岩石位移方向。有条件的地段使用边坡预裂爆破，确保边坡质量。防护方案选择原则：搭设必要排架与覆盖炮被，结合边坡预留隔墙的防护措施，控制爆破飞石、滚石。安全方案选择原则：严格按照铁道部及朔黄铁路公司相关规定执行，杜绝一切施工重大伤亡事故、一般以上行车责任事故的发生，确保朔黄铁路正常运营。做到“四个必须”，即必须确保电气化铁路接触网的安全；必须确保既有铁路的安全；必须确保行车的安全；必须确保行车正常运行。对既有电气化铁路安全防护的选择由于采用传统全封闭式靠壁排架防护需要消耗大量的人力、物力与时间，且北侧既有铁路及其设备离既有边坡底最小距离不足1m，既有坡脚正上方即为接触网电缆线，无传统大型排架搭设的空间。借鉴和采用某单位2005年在西柏坡电厂三期铁路专用线施工积累的经验和科技成果，放弃使用传统的大型防护排架。对本段爆破施工防护采取既有水沟外侧搭设防滚石的必要低层排架以及多覆盖防飞石的多层炮被，结合预留边坡隔墙的方法进行多层防护。三.爆破设计1.爆破设计原则为确保爆破施工安全，减少对既有电气化铁路行车的干扰，根据工程地质条件与周围环境特点，总体选择多循环、小规模、多工作面、机械开挖结合浅孔松动控制爆破开挖方案，采用多打孔少装药、多采用机械尽量少用爆破的原则，做好防护，严格控制飞石、滚石出现。石方开挖采取两侧同时沿线路纵向逐层推进施工，各工序平行而互不干扰，以加快进度。外侧预留1m至2m厚石方隔墙，先内侧拉槽，后外侧自上而下逐层施工，最后隔墙用机械定向向内侧开挖倾塌挖除。2.爆破工艺流程爆破设计——施工准备——清除表层覆盖物，平整场地——测量放线，布设炮孔——钻孔——提出要点计划、计算单孔药量——确定起爆网络——装药、堵塞、装药记录——联接起爆网络——覆盖炮被——警戒——起爆——检查既有线，清理作业面——解除警戒，消点——分析爆破效果，进入下一爆破循环。3.爆破开挖方法及顺序根據待挖山体形状及地形特征，结合爆破方案，我们将开挖山体划分为两个部分：距离既有铁路边坡顶1m至2m范围以外至设计边坡顶之间的山体为一部分，此部分为一般浅孔松动控制爆破区，采用先爆破后挖除。既有铁路边坡顶1m至2m宽预留做防护隔墙的山体为一部分。此部分采用机械凿除开挖。开挖顺序为：先挖除一般浅孔松动控制爆破区的石方，然后机械挖除隔墙石方，分台阶下挖山体，完成施工。4.爆破安全设计为防止飞石的出现，爆破时岩体表面及上空采取炮口覆盖和柔性防护相结合的方式进行防护。本爆破防护采用强防护措施，即以下“四层防护”措施：第一层：旧轮胎贴着爆破点，用轮胎条编织成的防护炮被覆盖在爆破区域上。第二层：炮被上加压沙包。（前两层为主要防护措施）第三层：在前两层防护上方2～3m挂安全网。（本层主要防止个别飞石）第四层：在既有线侧采用竹夹板与钢管排架防护。（本层为加强型辅助防护措施，主要防止爆破后滚石和侧向飞石）。的爆破有害效应主要是地震波和飞石，以下对此进行检算：爆破震动速度。根据萨道夫斯基公式V=K（Q1/3/R）a式中：V——爆破振动速度（cm/s）K——与传播介质有关的参数100～150，取K=150R——爆点距离与观察点的距离（m），R取30ma——爆破指数1.5～2.0取a=1.5Q——一次最大起爆药量，6kg得：V=K（Q1/3/R）a=2.24cm/s根据现场附近无民房等永久性建筑的实际情况，按照工程计算符合安全要求。个别飞石飞散距离。施工严格按照施工方法，加强防护措施，杜绝飞石产生，确保爆破及线路安全。采用公式Rf=20n2WKf。式中：Rf——个别飞石的飞散距离，mn——最大药包爆破作用指数值，n取1mW——最大药包最小抵抗线，mKf——安全系数。一般取1.0～1.5，取1.5
个别飞石飞散距离：Rf=20n2WKf=30m。村庄距爆破现场远大于30m，可以不考虑飞石对人的影响，但本工程紧邻运营线路，绝对杜绝飞石出现，因此要采取表面覆盖炮被与搭设必要低层排架的措施严格杜绝飞石、滚石出现，根据列车运行情况做好安全警戒。四.爆破施工及效果分析
通过爆破试验，利用合理的起爆网络和修正的装药参数，减小了爆破对既有线振动方面的影响。实际施工中通过对既有线关键设备及结构的振动监测，爆破振动速度峰值均控制在3.0 cm/s以内。因此爆破振动没有对既有站场建筑结构及设备等造成安全影响。1.试爆。从第一次试爆的6个预裂炮孔和19个浅孔松动炮孔的现场情况看，起爆后只见硝烟升起，并无飞石、滚石产生，爆破覆盖物也无损坏，岩石表面松动破碎，岩体开挖边坡线有开裂的现象，整体无位移痕迹，开挖后半孔成孔率较好，整体爆破的效果也和预期一样。 2.预裂爆破。由于本段工程北侧地质土夹石，放弃使用预裂爆破。南侧K243+450～+550段石质较好，整体性强，开挖宽度大于12m，高度8m至16m，该段实施了6次预裂爆破，效果比较理想。 3.浅孔松动控制爆破。浅孔松动是由上而下逐层进行控制爆破的开挖方法，是本工程南北侧路堑开挖主要采取的爆破方法。
4.浅孔松动控制爆破参数。各参数指标应符合表1规定范围内。
5.炮孔布置。依据设计要求准确定位炮孔位置，孔位要避免在岩石被震松，节理发育或岩性变化大的地方，遇到此类情况可以调整为空位。调整时要注意抵抗线间
距和排距之间的关系，钻好孔后，立即用废纸或其他的材料堵好炮孔。
五.防护措施电气化既有铁路扩堑工程，保证行车与接触网的安全是施工的首要前提，这就要求除了在爆破技术方面做严格的要求外，还要有充足的防护措施以保证安全施工。目前国内在既有铁路扩堑开挖施工中主要采用的安全防护技术包括覆盖防护、全封闭靠壁式防护排架、钢轨排架搭建防护挡墙等。或采取爆破面弹性防护材料：大布鲁克网、小布鲁克网、竹排等防护措施。
六.结束语
经过本人在多年铁路既有线施工控制爆破施工方面的经验有以下体会：根据自身的地质条件和紧邻既有线施工的环境特点，严格遵守和实施爆破设计方案，实现了既有线安全顺利运营和确保施工安全高效的目标。除对爆破体进行炮被覆盖、炮被上加压沙袋、挂安全网、设排架防护等多层保护措施外，选择正确的炮位，分散装药、提高填塞质量等技术手段有效地控制了爆破飞石。实践证明钢管竹排架对防止松动滚落的石块滚入线路或站台是非常有效的辅助手段。
参考文献：[1]何广沂.工程爆破新技术[M].北京：中国铁道出版社，2000.
[2]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社.
[3]汪旭光，王国立，贯荔，章士逊.国际工程爆破技术发展现状[J].工程爆破，1998，4（4）：66-70
[4]郝金印，刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程，2012，（14）.
[5]褚晓晖.上台阶CD法在客专某浅埋隧道中的开发应用[J].科学之友，2010，（19）.
[6]朱泽兵，刘新荣，张永兴.大跨超浅埋轻轨车站隧道开挖方法研究[J].岩石力学与工程学报，2005，（2）.
中图分类号： TB41 文献标识码： A 文章编号：一.前言
一般铁路既有线施工控制爆破施工技术大多采用多排微差浅孔非电松动控制爆破，采用人工风枪打眼、搭设钢管竹夹板靠壁式排架防护安全施工措施，施工时采取“预留隔墙，中拉槽”的原则进行作业，边坡面采用预裂爆破，坡体外侧预留1.0～1.5m厚纵向保护隔墙，先开挖墙内石方，当隔墙高度达到2m时用破碎机破碎挖除，总体呈梯段、自上而下成台阶式开挖。 二.对爆破开挖的要求
贯彻“施工服从运营，进度服从安全”的原则，起爆后边坡应平滑整齐且保持长期稳定。选择原则具体如下：爆破方案选择原则：松动控制爆破，做到“宁裂勿散、宁散勿飞”的爆破破碎标准。用不同方向上的抵抗线和起爆顺序控制岩石位移方向。有条件的地段使用边坡预裂爆破，确保边坡质量。防护方案选择原则：搭设必要排架与覆盖炮被，结合边坡预留隔墙的防护措施，控制爆破飞石、滚石。安全方案选择原则：严格按照铁道部及朔黄铁路公司相关规定执行，杜绝一切施工重大伤亡事故、一般以上行车责任事故的发生，确保朔黄铁路正常运营。做到“四个必须”，即必须确保电气化铁路接触网的安全；必须确保既有铁路的安全；必须确保行车的安全；必须确保行车正常运行。对既有电气化铁路安全防护的选择由于采用传统全封闭式靠壁排架防护需要消耗大量的人力、物力与时间，且北侧既有铁路及其设备离既有边坡底最小距离不足1m，既有坡脚正上方即为接触网电缆线，无传统大型排架搭设的空间。借鉴和采用某单位2005年在西柏坡电厂三期铁路专用线施工积累的经验和科技成果，放弃使用传统的大型防护排架。对本段爆破施工防护采取既有水沟外侧搭设防滚石的必要低层排架以及多覆盖防飞石的多层炮被，结合预留边坡隔墙的方法进行多层防护。三.爆破设计1.爆破设计原则为确保爆破施工安全，减少对既有电气化铁路行车的干扰，根据工程地质条件与周围环境特点，总体选择多循环、小规模、多工作面、机械开挖结合浅孔松动控制爆破开挖方案，采用多打孔少装药、多采用机械尽量少用爆破的原则，做好防护，严格控制飞石、滚石出现。石方开挖采取两侧同时沿线路纵向逐层推进施工，各工序平行而互不干扰，以加快进度。外侧预留1m至2m厚石方隔墙，先内侧拉槽，后外侧自上而下逐层施工，最后隔墙用机械定向向内侧开挖倾塌挖除。2.爆破工艺流程爆破设计——施工准备——清除表层覆盖物，平整场地——测量放线，布设炮孔——钻孔——提出要点计划、计算单孔药量——确定起爆网络——装药、堵塞、装药记录——联接起爆网络——覆盖炮被——警戒——起爆——检查既有线，清理作业面——解除警戒，消点——分析爆破效果，进入下一爆破循环。3.爆破开挖方法及顺序根據待挖山体形状及地形特征，结合爆破方案，我们将开挖山体划分为两个部分：距离既有铁路边坡顶1m至2m范围以外至设计边坡顶之间的山体为一部分，此部分为一般浅孔松动控制爆破区，采用先爆破后挖除。既有铁路边坡顶1m至2m宽预留做防护隔墙的山体为一部分。此部分采用机械凿除开挖。开挖顺序为：先挖除一般浅孔松动控制爆破区的石方，然后机械挖除隔墙石方，分台阶下挖山体，完成施工。4.爆破安全设计为防止飞石的出现，爆破时岩体表面及上空采取炮口覆盖和柔性防护相结合的方式进行防护。本爆破防护采用强防护措施，即以下“四层防护”措施：第一层：旧轮胎贴着爆破点，用轮胎条编织成的防护炮被覆盖在爆破区域上。第二层：炮被上加压沙包。（前两层为主要防护措施）第三层：在前两层防护上方2～3m挂安全网。（本层主要防止个别飞石）第四层：在既有线侧采用竹夹板与钢管排架防护。（本层为加强型辅助防护措施，主要防止爆破后滚石和侧向飞石）。的爆破有害效应主要是地震波和飞石，以下对此进行检算：爆破震动速度。根据萨道夫斯基公式V=K（Q1/3/R）a式中：V——爆破振动速度（cm/s）K——与传播介质有关的参数100～150，取K=150R——爆点距离与观察点的距离（m），R取30ma——爆破指数1.5～2.0取a=1.5Q——一次最大起爆药量，6kg得：V=K（Q1/3/R）a=2.24cm/s根据现场附近无民房等永久性建筑的实际情况，按照工程计算符合安全要求。个别飞石飞散距离。施工严格按照施工方法，加强防护措施，杜绝飞石产生，确保爆破及线路安全。采用公式Rf=20n2WKf。式中：Rf——个别飞石的飞散距离，mn——最大药包爆破作用指数值，n取1mW——最大药包最小抵抗线，mKf——安全系数。一般取1.0～1.5，取1.5
个别飞石飞散距离：Rf=20n2WKf=30m。村庄距爆破现场远大于30m，可以不考虑飞石对人的影响，但本工程紧邻运营线路，绝对杜绝飞石出现，因此要采取表面覆盖炮被与搭设必要低层排架的措施严格杜绝飞石、滚石出现，根据列车运行情况做好安全警戒。四.爆破施工及效果分析
通过爆破试验，利用合理的起爆网络和修正的装药参数，减小了爆破对既有线振动方面的影响。实际施工中通过对既有线关键设备及结构的振动监测，爆破振动速度峰值均控制在3.0 cm/s以内。因此爆破振动没有对既有站场建筑结构及设备等造成安全影响。1.试爆。从第一次试爆的6个预裂炮孔和19个浅孔松动炮孔的现场情况看，起爆后只见硝烟升起，并无飞石、滚石产生，爆破覆盖物也无损坏，岩石表面松动破碎，岩体开挖边坡线有开裂的现象，整体无位移痕迹，开挖后半孔成孔率较好，整体爆破的效果也和预期一样。 2.预裂爆破。由于本段工程北侧地质土夹石，放弃使用预裂爆破。南侧K243+450～+550段石质较好，整体性强，开挖宽度大于12m，高度8m至16m，该段实施了6次预裂爆破，效果比较理想。 3.浅孔松动控制爆破。浅孔松动是由上而下逐层进行控制爆破的开挖方法，是本工程南北侧路堑开挖主要采取的爆破方法。
4.浅孔松动控制爆破参数。各参数指标应符合表1规定范围内。
5.炮孔布置。依据设计要求准确定位炮孔位置，孔位要避免在岩石被震松，节理发育或岩性变化大的地方，遇到此类情况可以调整为空位。调整时要注意抵抗线间
距和排距之间的关系，钻好孔后，立即用废纸或其他的材料堵好炮孔。
五.防护措施电气化既有铁路扩堑工程，保证行车与接触网的安全是施工的首要前提，这就要求除了在爆破技术方面做严格的要求外，还要有充足的防护措施以保证安全施工。目前国内在既有铁路扩堑开挖施工中主要采用的安全防护技术包括覆盖防护、全封闭靠壁式防护排架、钢轨排架搭建防护挡墙等。或采取爆破面弹性防护材料：大布鲁克网、小布鲁克网、竹排等防护措施。
六.结束语
经过本人在多年铁路既有线施工控制爆破施工方面的经验有以下体会：根据自身的地质条件和紧邻既有线施工的环境特点，严格遵守和实施爆破设计方案，实现了既有线安全顺利运营和确保施工安全高效的目标。除对爆破体进行炮被覆盖、炮被上加压沙袋、挂安全网、设排架防护等多层保护措施外，选择正确的炮位，分散装药、提高填塞质量等技术手段有效地控制了爆破飞石。实践证明钢管竹排架对防止松动滚落的石块滚入线路或站台是非常有效的辅助手段。
参考文献：[1]何广沂.工程爆破新技术[M].北京：中国铁道出版社，2000.
[2]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社.
[3]汪旭光，王国立，贯荔，章士逊.国际工程爆破技术发展现状[J].工程爆破，1998，4（4）：66-70
[4]郝金印，刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程，2012，（14）.
[5]褚晓晖.上台阶CD法在客专某浅埋隧道中的开发应用[J].科学之友，2010，（19）.
[6]朱泽兵，刘新荣，张永兴.大跨超浅埋轻轨车站隧道开挖方法研究[J].岩石力学与工程学报，2005，（2）.