李 峰

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032)

紧邻火车站敏感区域大方量石方控制爆破技术

李 峰

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032)

在紧邻重庆火车北站敏感区域大方量石方爆破工程中，根据爆点距保护物之间的不同距离将爆破区域划分为普通爆区、控制爆区和敏感爆区，并确定了每个爆区的爆破要求和控制要点。根据每个爆区的自身特点，选取了不同的爆破方案和控制措施。通过采用科学的爆破分区、合理的爆破方案以及有效的安全控制措施，在一年内成功爆破硬质砂岩320万m3，未出现任何影响列车运营安全的事故，保证了施工工期，该工程的成功实施可为今后同类条件下的爆破施工提供良好的借鉴经验。

火车站 敏感区域 爆破分区 深孔爆破

1 工程概况

重庆火车北站是重庆铁路枢纽的重要组成部分，位于重庆市区嘉陵江北岸的龙头寺。重庆北站目前隶属成都铁路局，现为特等站，车站有两层候车大厅，共有站台4个，站台风雨棚采用大跨度无柱风雨棚，线路13条，均为无砟轨道。重庆北站目前途经线路为渝怀线、渝遂线、襄渝线。每天开通的客运列车为82趟，且成渝线上的动车全部到达重庆北站或由北站开出，旅客客流量巨大，车站的承运任务繁忙。由于重庆铁路枢纽发展的需要，现对重庆北站进行了重新规划，规划中的渝怀复线、兰渝线、沪渝蓉高铁也将经过此站，因此，需要对站场加宽扩大。

站场加宽区域长1 000 m，宽280 m，高24 m，该区域内以Ⅱ级硬质砂岩为主，需要爆破开挖，总爆破方量达320万m3。爆区一侧接入山体，另一侧为早期开挖的既有边坡，坡度为1∶0.75，有喷浆护面，该侧山坡与重庆北站既有铁路线紧邻，如图1所示，坡脚与铁路线之间的最近距离仅5 m。根据钻孔勘察资料，待爆岩体以砂岩为主，含长石、石英，岩质坚硬，水平产状，薄至中厚层，微风化，部分岩体整体结构好，节理裂隙不发育，部分岩体节理裂隙发育。

2 工程难点

图1 爆区紧邻既有铁路线一侧照片

该工程为重庆北站站场扩建工程，由于重庆北站车流人流密集，致使该爆破工程十分敏感，成都铁路局、重庆建设指挥部、中铁十二局、渝利铁路项目部、重庆北站以及监理单位都十分关注该爆破工程。该工程土石方量大，岩石坚硬，地质条件变化大，局部区域岩体节理裂隙发育，爆破飞石控制难度大。爆区一侧紧邻既有线，边坡高度大，坡度陡，环境十分复杂，对爆破安全要求极高，只能在铁路天窗时间爆破。既有边坡遭受过前期爆破的扰动，具有一定的损伤范围，且有喷浆护面，不容易观察岩体的节理裂隙情况，再次施爆时，容易出现滚石侵线情况。工程需要在一年的时间内完成爆破开挖量。爆区紧邻重庆北站站场，爆破时需对振动和飞石进行严格控制，特别是北站方向不允许出现任何爆破飞石，以满足安全环保要求。

3 爆破方案

3.1 爆破区域划分

本工程中需要重点保护的结构物为重庆北站及其所有附属设施，距离爆区最近的结构物是13道线路外侧的接触网。由于爆区面积较大，每部分与保护物之间的距离是不同的，因此，按照爆破区域与接触网之间的距离由远及近对其进行了划分，即距接触网100 m以外的区域划分为普通爆区，距接触网25 m至100 m之间的区域划分为控制爆区，据接触网25 m以内的区域划分为敏感爆区，如图2所示。

图2 爆破分区示意

对整个爆破区域进行有效划分后，确定了每个区域的爆破要求和控制目标。对于普通爆区，要求爆后岩石破碎，便于铲装挖运，爆破效率高，尽量缩短施工工期，同时保证爆破振动和爆破飞石满足安全要求;对于控制爆区，要求爆后岩石较破碎，基本满足铲装挖运要求，严格控制爆破振动和爆破飞石对重庆北站及既有铁路的影响;对于敏感爆区，将保证重庆北站的安全放在首位，加强防护措施，严格控制爆破飞石、爆破滚石和爆破振动，最靠近北站一侧的岩体爆破松动后，采用大功率的挖机和油炮锤将岩体充分破碎后再将其运走。

3.2 爆破方案和技术参数

1)普通爆区

普通爆区采用加强松动爆破方案，为加快钻爆速度，采用的孔径及孔网参数较大。其基本参数:钻孔孔径为 100 mm，垂直钻孔，台阶高度为 12 m，超钻1.5 m，钻孔深度为13.5 m，前排钻孔底板抵抗线为3.0 m，孔距为3.8 m，排距为3.3 m，采用梅花形或长方形布孔，单孔装药量为60 kg，装药高度为9.3 m，堵塞长度为4.2 m，炸药单耗为0.4 kg/m3。

2)控制爆区

控制爆区采用松动爆破方案，其基本参数:钻孔孔径为90 mm，垂直钻孔，台阶高度为12 m，超钻1.5 m，钻孔深度为13.5 m，前排钻孔底板抵抗线为2.8 m，孔距为3.5 m，排距为3.2 m，采用梅花形或长方形布孔，单孔装药量为53 kg，装药高度为9.7 m，堵塞长度为3.8 m，炸药单耗为0.35 kg/m3。

3)敏感爆区

敏感爆区采用预留岩墙深孔控制爆破方案。将敏感爆区再细分为内部控制爆区和紧邻既有线的外部岩墙，外部岩墙的顶部宽度为6～8 m。内部爆区采用的爆破参数与上述控制爆区的参数相同。外部岩墙在爆破上层4 m岩体后，下部岩体分两层爆破完成，下部两层岩墙深孔控制爆破炮孔排数为3排，其基本参数:钻孔孔径为76 mm，垂直钻孔，台阶高度为10 m，超钻1.5 m，钻孔深度为11.5 m，前排钻孔底板抵抗线为2.2 m，孔距为2.5 m，排距为2.2 m，采用梅花形或长方形布孔。最靠近既有线一排炮孔布置在距边坡坡面4.5 m的位置，约为最小抵抗线的2倍。3排炮孔按不同方式装药，分别为前排孔按加强松动爆破装药，装散状炸药或乳化炸药;第2排孔按松动爆破装药，装散状炸药或乳化炸药，同时适当增加填塞长度;靠边坡孔应根据边坡坡度及钻孔位置确定填塞长度，装乳化炸药卷，进行不耦合装药。填塞长度根据保护物与坡面之间的距离、坡面岩石风化及破碎程度和坡面坡度决定。一般应保证装药顶部与坡面的水平距离不小于(1.5～2.0)W(W为抵抗线)。

4 安全控制措施

1)普通爆区

普通爆区距离重庆北站相对较远，需要控制的爆破危害效应主要包括重庆北站处的爆破振动应满足《爆破安全规程》(GB 6722—2003)中的要求，重庆北站方向不出现爆破飞石，为此，采取的控制措施为每次爆破的最小抵抗线平行于北站的方向，采用毫秒延时起爆网路控制爆破振动，加大堵塞长度和保证堵塞质量控制爆破飞石。

2)控制爆区

控制爆区离重庆北站相对较近，需要控制的危害效应依然是重庆北站处的爆破振动以及不出现爆破飞石。该爆区采取的控制措施为每次爆破的最小抵抗线平行于或背向北站的方向;采用毫秒延时起爆网路控制爆破振动，并对北站的站房、轨道和候车厅等重要保护物进行爆破振动监测，一旦出现超标的情况，立即对爆破规模、起爆网路等进行调整;加大堵塞长度和保证堵塞质量，在靠近北站一侧的坡顶上搭建一道被动防护网，防护网为高10 m的布鲁克网，并用炮被对炮孔进行表面防护，以控制爆破飞石。

3)敏感爆区

敏感爆区与重庆北站的既有铁路线紧邻，需要控制的危害效应不仅有爆破振动和爆破飞石，还有边坡处产生的滚石。为此采用的控制措施包括:每次爆破时最小抵抗线背向北站方向，并用全站仪仔细测量每个炮孔的最小抵抗线;派专门的技术人员控制钻孔的角度和方向，保证装药和填塞的质量，确保起爆网路的正确敷设;封闭离爆区最近的第13道线路，设底宽1.8 m，高1.5 m拦石砂堤，以防开挖岩墙时，滚石砸压轨道;在既有坡面上铺设布鲁克网，以防止爆破松动孤石顺坡滚落，发生侵线;布设两层拦石排架;炮孔表面用炮被和砂包进行覆盖防护;对接触网支柱采用工字钢墙进行遮挡防护;采用毫秒延时起爆网路，在站台、接触网支柱、站房和办公室等被保护物处进行爆破振动监测，同时将爆破振动信息及时反馈，以指导爆破参数的合理选取与安全施工;爆后在岩墙开挖时，派专人进行现场指挥和安全警戒，防止开挖时出现滚石。

5 结语

普通爆区的岩体爆破后，岩石破碎充分，块度小，爆堆集中，便于铲装和挖运;控制爆区的岩体爆破后，岩石破碎较充分，绝大部分岩体均能直接装车挖走，小部分大块岩石经破碎锤二次破碎后即可挖运;敏感爆区处的预留岩墙经过爆破后，会出现较多的大块，因此，需要配备大功率挖掘机和破碎锤，将大块岩体移至远离既有线的区域实施机械破碎。对整个施工过程总结体会如下:

1)通过采用分区，距离保护物不同区域采用不同的爆破技术和控制措施，既保证了爆破安全，又确保了施工工期，该方法科学合理。

2)在紧邻重庆北站的复杂环境下，普通爆区采用加强松动爆破，控制爆区采用松动爆破，敏感爆区采用预留岩墙深孔控制爆破，一年内成功爆破硬质砂岩320万m3，采用的爆破方法得当，本项目的成功实施为今后同类条件下的爆破施工提供了良好的借鉴经验。

3)爆破过程中采用的对爆破振动、爆破飞石和爆破滚石的防护措施起到了良好的防护作用，未出现任何影响列车运营安全的事故，受到了业主的一致好评。

［1］中铁十二局集团渝利铁路项目经理部．重庆北站站场平整石方爆破施工方案与组织设计［R］．重庆:中铁十二局集团渝利铁路项目经理部，2010．

［2］王旭光．爆破手册［M］．北京:冶金工业出版社，2010．

［3］张志毅，杨年华，刘慧，等．深圳蛇口工业区复杂环境大量石方爆破的安全控制技术［M］．北京:冶金工业出版社，2006:100-108．

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TD235．37

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10．3969/j．issn．1003-1995．2013．09．29

1003-1995(2013)09-0091-03

2013-02-15;

2013-06-20

李峰(1981— )，男，山西五台人，工程师。

(责任审编 王 红)