基于多邊界條件下爆破理論和山區(qū)高等級公路石方路基工程的特點，探討了爆破技術在山區(qū)高等級公路建設石方路基施工中應用的可行性和關鍵。實踐表明：在山區(qū)高等級公路路基施工中推廣和應用新的爆破技術是加快施工進度和保證施工質量的有效措施。
我國高等級公路經過近二十年的建設取得了巨大成就，高等級公路里程迅速增加。目前，高等級公路建設逐漸由平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸發(fā)展。尤其是隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，西部公路建設所面臨的地質地形將會越來越多的遇到起伏不平的巖石山區(qū)。為了滿足高等級公路所需的技術標準，必須克服波浪起伏、高差較大、溝谷相間等各種不利地形，深挖高填土方工程難以避免。而深挖高填工程數(shù)量大、傳統(tǒng)施工速度慢、施工效率低下，同橋遂工程一樣，往往成為決定工程進度的關鍵。因此，必須研究推廣采用新的爆破技術，以在山區(qū)高等級公路建設中加快石方路基工程的施工進度并確保施工質量。
1 多邊界條件下爆破技術
隨著鑿巖機具、裝運機具和爆破技術的發(fā)展，基于多邊界條件爆破理論對公路工程影響較大的爆破技術是光面爆破和預裂爆破、深孔爆破以及微差爆破技術。
1．1 多邊界條件爆破
多邊界條件即為地形變化條件，一般分為平坦地形、傾斜地形、山包地形和埡口地形。多邊界爆破遵循“最小抵抗線原理”。多邊界藥量計算如下。
Q＝edKW3F（E·α）式中 Q———為藥包的裝藥量，kg；e———為炸藥換算系數(shù)；d———為堵塞系數(shù)；K———形成標準拋擲漏斗時的線耗藥量，kg／m3；W———為最小抵抗線，m；F———（E，α）為藥包性質指數(shù)；E—為拋擲（坍）率（％）；α———為自然地面坡度。
多邊界條件下的爆破漏斗示意藥包間距（m）： a＝（1．0～1．2）W子藥包間距（m） C＝0．5nWsinα＋1式中 W———為相鄰兩藥包最小抵抗線的平均值；n———為爆破作用指數(shù)，其余同前。爆破作用半徑：下爆破作用半徑 R下＝Wn2＋1上爆破作用半徑 R上＝WAa上n2＋1式中 a上———為抵抗線出口點至上破壞點之間的地面坡度，（°）；A———為崩塌系數(shù)。1．2 光面爆破和預裂爆破光面爆破和預裂爆破是專門針對設計開挖界面進行有效控制的爆破方法。沿爆破開挖區(qū)的設計輪廓或邊坡，以較小的間距合理布置一排相互平行的鉆孔，在孔內采用間歇或不耦合裝藥，并在開挖區(qū)主爆破之后或之前同時起爆，從而獲得符合設計輪廓、光滑平整和穩(wěn)定性好的邊坡面。
光面爆破和預裂爆破在技術上采用室洞控制爆破方法，其核心是藥包布置原則。包括：
（1）在任何情況下，藥包布置均以最小抵抗線為設計依據；
（2）根據路塹中心挖深和寬度，進行藥包分層布置；
（3）盡量對藥包進行縱向或橫向分集或分條布置；
（4）合理安排藥包的起爆時間。光面爆破和預裂爆破的主要參數(shù)有鉆孔直徑、孔間距、抵抗線、線裝藥量、裝藥結構、最后一排主爆孔與裂孔間距等。
鉆孔直徑（d）：一般以50mm～70mm為宜，為增加不耦合系數(shù)也可采用100mm～150mm。另外，孔深較大也可用較大的鉆孔直徑。炮孔間距（a）：孔距與孔徑成正比例關系，并與巖性、巖體構造和炸藥類型等因素有關，即a＝mαd。對于預裂爆破md＝10～12；光面爆破md＝10～16。同時在光面爆破中孔距與最小抵抗線W成正比，即a＝mW，一般m處于0．6～1．0之間。線裝藥量q（kg／m）；光面爆破q＝（0．1～0．15）KaW；預裂爆破q＝0．1～0．4）Ka2式中 符號同前。裝藥結構既能滿足設計規(guī)定的不耦合系數(shù)值，又要盡可能保證藥包爆炸后，爆能沿鉆孔全長均勻分布。裝藥結構一般有連續(xù)裝藥和間隔裝藥兩種。
1．3 深孔爆破
深孔爆破就是炮孔孔徑大于75mm且深度在5m以上的采用延長藥包的一種爆破方法，通常有拉槽深孔爆破和臺階深孔爆破兩種。炮孔需用大型的潛孔鑿巖機或穿孔機鉆空。當用機械清方時，采用臺階深孔爆破效果更好，可以實現(xiàn)路基石方施工全面機械化。深孔爆破的優(yōu)點是勞動生產率高，一次爆落的方量多，施工進度快，爆破時對路基邊坡的影響比大炮小。若配合預裂或光面爆破，則邊坡穩(wěn)定，爆破效果易控制，爆破時比較安全。但由于需用大型機械，故轉移工地、開辟場地、修筑便道等準備工作都比較復雜，且爆破后仍有10％～25％的大石塊需經第二次爆*小。深孔爆破梯段傾角為60°～75°，高度應在5m～15m之間?？刹捎么怪笨缀托笨變煞N炮孔，孔徑通常為80mm～300mm。公路工程中以100mm～150mm為宜。超鉆長度大致是梯段高度的10％～15％。巖石堅硬者取大值。垂直孔深度（m）： l＝H＋h斜孔的深度（m）： l＝H＋h炮孔的間距（m）： a＝MW底板抵抗線（m）： W＝D7．85ptlKmH式中 m———約為0．6～1．4，常取0．7～0．85；D———為鉆空直徑，dm；p———為炸藥密度，kg／m3；K———為單位耗藥量，kg／m3，且K′＝K／3；τ———為深孔裝藥系數(shù)；H———為梯段高度，m；其余同前。
當H＜10m時，τ＝0．6；H＝10m～15m時；τ＝0．5；H＝15m～20m時，τ＝0．4。W值確定后按下式估算L值：L＝W－H·ctgα式中 L———為炮孔與梯段頂邊緣的距離，m；其余同前。為確保鑿巖機作業(yè)安全，此值應大于2m～3m；否則，需調整W值。多排孔時，排的間距b可取b＝W。最后按下式計算炸藥量Q（kg）：Q＝eK′WHa式中 符號同前。
1．4 微差爆破
多發(fā)一次爆破采用微差爆破技術具有減震、前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開創(chuàng)凌空面進而加強巖石破碎效果、降低一次爆破堆積高度、有利于機械作業(yè)、減少巖石夾制力、節(jié)省炸藥、并可增大孔距等優(yōu)點，提高每百米的炸落方量。www.ＥxamdＡ.CＯM
1．5 拋擲（坍）爆破 定向爆破和松動爆破
對于自然坡度較陡（＞30°），地形地質條件較為復雜、凌空面大時，采用拋坍爆破。拋坍爆破利用巖石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果，從而加快施工進度并降低工程造價。當路線通過波浪起伏的峽谷或雞爪地形地段、橫切山包或山嘴、凌空面較多時，采用拋坍或拋擲爆破效率更為顯著。在以借為填或移挖作填地段，特別是深挖高填相間、工程量大的雞爪地區(qū)，采用定向爆破，一次可形成百米以上至數(shù)百米路基。在軟石、次堅石路基地段，采用松動爆破技術，配合機械化施工作業(yè)，可大大提高施工效率，在堅石路段宜采用深孔技術進行松動爆破。
我國高等級公路經過近二十年的建設取得了巨大成就，高等級公路里程迅速增加。目前，高等級公路建設逐漸由平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸發(fā)展。尤其是隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，西部公路建設所面臨的地質地形將會越來越多的遇到起伏不平的巖石山區(qū)。為了滿足高等級公路所需的技術標準，必須克服波浪起伏、高差較大、溝谷相間等各種不利地形，深挖高填土方工程難以避免。而深挖高填工程數(shù)量大、傳統(tǒng)施工速度慢、施工效率低下，同橋遂工程一樣，往往成為決定工程進度的關鍵。因此，必須研究推廣采用新的爆破技術，以在山區(qū)高等級公路建設中加快石方路基工程的施工進度并確保施工質量。
1 多邊界條件下爆破技術
隨著鑿巖機具、裝運機具和爆破技術的發(fā)展，基于多邊界條件爆破理論對公路工程影響較大的爆破技術是光面爆破和預裂爆破、深孔爆破以及微差爆破技術。
1．1 多邊界條件爆破
多邊界條件即為地形變化條件，一般分為平坦地形、傾斜地形、山包地形和埡口地形。多邊界爆破遵循“最小抵抗線原理”。多邊界藥量計算如下。
Q＝edKW3F（E·α）式中 Q———為藥包的裝藥量，kg；e———為炸藥換算系數(shù)；d———為堵塞系數(shù)；K———形成標準拋擲漏斗時的線耗藥量，kg／m3；W———為最小抵抗線，m；F———（E，α）為藥包性質指數(shù)；E—為拋擲（坍）率（％）；α———為自然地面坡度。
多邊界條件下的爆破漏斗示意藥包間距（m）： a＝（1．0～1．2）W子藥包間距（m） C＝0．5nWsinα＋1式中 W———為相鄰兩藥包最小抵抗線的平均值；n———為爆破作用指數(shù)，其余同前。爆破作用半徑：下爆破作用半徑 R下＝Wn2＋1上爆破作用半徑 R上＝WAa上n2＋1式中 a上———為抵抗線出口點至上破壞點之間的地面坡度，（°）；A———為崩塌系數(shù)。1．2 光面爆破和預裂爆破光面爆破和預裂爆破是專門針對設計開挖界面進行有效控制的爆破方法。沿爆破開挖區(qū)的設計輪廓或邊坡，以較小的間距合理布置一排相互平行的鉆孔，在孔內采用間歇或不耦合裝藥，并在開挖區(qū)主爆破之后或之前同時起爆，從而獲得符合設計輪廓、光滑平整和穩(wěn)定性好的邊坡面。
光面爆破和預裂爆破在技術上采用室洞控制爆破方法，其核心是藥包布置原則。包括：
（1）在任何情況下，藥包布置均以最小抵抗線為設計依據；
（2）根據路塹中心挖深和寬度，進行藥包分層布置；
（3）盡量對藥包進行縱向或橫向分集或分條布置；
（4）合理安排藥包的起爆時間。光面爆破和預裂爆破的主要參數(shù)有鉆孔直徑、孔間距、抵抗線、線裝藥量、裝藥結構、最后一排主爆孔與裂孔間距等。
鉆孔直徑（d）：一般以50mm～70mm為宜，為增加不耦合系數(shù)也可采用100mm～150mm。另外，孔深較大也可用較大的鉆孔直徑。炮孔間距（a）：孔距與孔徑成正比例關系，并與巖性、巖體構造和炸藥類型等因素有關，即a＝mαd。對于預裂爆破md＝10～12；光面爆破md＝10～16。同時在光面爆破中孔距與最小抵抗線W成正比，即a＝mW，一般m處于0．6～1．0之間。線裝藥量q（kg／m）；光面爆破q＝（0．1～0．15）KaW；預裂爆破q＝0．1～0．4）Ka2式中 符號同前。裝藥結構既能滿足設計規(guī)定的不耦合系數(shù)值，又要盡可能保證藥包爆炸后，爆能沿鉆孔全長均勻分布。裝藥結構一般有連續(xù)裝藥和間隔裝藥兩種。
1．3 深孔爆破
深孔爆破就是炮孔孔徑大于75mm且深度在5m以上的采用延長藥包的一種爆破方法，通常有拉槽深孔爆破和臺階深孔爆破兩種。炮孔需用大型的潛孔鑿巖機或穿孔機鉆空。當用機械清方時，采用臺階深孔爆破效果更好，可以實現(xiàn)路基石方施工全面機械化。深孔爆破的優(yōu)點是勞動生產率高，一次爆落的方量多，施工進度快，爆破時對路基邊坡的影響比大炮小。若配合預裂或光面爆破，則邊坡穩(wěn)定，爆破效果易控制，爆破時比較安全。但由于需用大型機械，故轉移工地、開辟場地、修筑便道等準備工作都比較復雜，且爆破后仍有10％～25％的大石塊需經第二次爆*小。深孔爆破梯段傾角為60°～75°，高度應在5m～15m之間?？刹捎么怪笨缀托笨變煞N炮孔，孔徑通常為80mm～300mm。公路工程中以100mm～150mm為宜。超鉆長度大致是梯段高度的10％～15％。巖石堅硬者取大值。垂直孔深度（m）： l＝H＋h斜孔的深度（m）： l＝H＋h炮孔的間距（m）： a＝MW底板抵抗線（m）： W＝D7．85ptlKmH式中 m———約為0．6～1．4，常取0．7～0．85；D———為鉆空直徑，dm；p———為炸藥密度，kg／m3；K———為單位耗藥量，kg／m3，且K′＝K／3；τ———為深孔裝藥系數(shù)；H———為梯段高度，m；其余同前。
當H＜10m時，τ＝0．6；H＝10m～15m時；τ＝0．5；H＝15m～20m時，τ＝0．4。W值確定后按下式估算L值：L＝W－H·ctgα式中 L———為炮孔與梯段頂邊緣的距離，m；其余同前。為確保鑿巖機作業(yè)安全，此值應大于2m～3m；否則，需調整W值。多排孔時，排的間距b可取b＝W。最后按下式計算炸藥量Q（kg）：Q＝eK′WHa式中 符號同前。
1．4 微差爆破
多發(fā)一次爆破采用微差爆破技術具有減震、前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開創(chuàng)凌空面進而加強巖石破碎效果、降低一次爆破堆積高度、有利于機械作業(yè)、減少巖石夾制力、節(jié)省炸藥、并可增大孔距等優(yōu)點，提高每百米的炸落方量。www.ＥxamdＡ.CＯM
1．5 拋擲（坍）爆破 定向爆破和松動爆破
對于自然坡度較陡（＞30°），地形地質條件較為復雜、凌空面大時，采用拋坍爆破。拋坍爆破利用巖石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果，從而加快施工進度并降低工程造價。當路線通過波浪起伏的峽谷或雞爪地形地段、橫切山包或山嘴、凌空面較多時，采用拋坍或拋擲爆破效率更為顯著。在以借為填或移挖作填地段，特別是深挖高填相間、工程量大的雞爪地區(qū)，采用定向爆破，一次可形成百米以上至數(shù)百米路基。在軟石、次堅石路基地段，采用松動爆破技術，配合機械化施工作業(yè)，可大大提高施工效率，在堅石路段宜采用深孔技術進行松動爆破。