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摘要：不管是何种的工程爆破，尤其是大型的工程爆破，炸药费用几乎占工程造价的百分之六十到八十，因此，对爆破药量进行研究，提高炸药的利用率就显得尤为重要了。本文对多边界条件下的石方爆破以及多边界石方爆破的具体应用等问题作了详细的分析和系统的阐述。
关键词：多便捷;石方爆破;药量计算;实际应用
多边界是指地形变化多样，一般包括平坦地形、垭口地形、倾斜地形以及山包地形。在进行爆破施工时，即使石质相同，但地形差异或是施工方法差异也会造成炸药消耗量的不同。损耗的爆炸的能量主要是使爆炸周围岩体产生塑性变形或是过度粉碎，过高爆炸初压力会使爆炸的能量过于集中，爆炸的产物会从岩体薄弱处迅速冲出，造成爆炸能量消耗。因此，要想提高爆炸能量的利用率，就必须要合理计算药量，减少能量损耗。平坦地形的集中药包计算公式不能很好地满足爆炸能量的利用率，深孔爆破相比而言效果更好。
一、多边界条件下的石方爆破
多边界是指地形变化多样，一般包括平坦地形、垭口地形、倾斜地形以及山包地形。多边界遵循的原理是最小抵抗线原理，多边界药量计算作为多边界石方爆破的核心，对提高爆炸能量利用率具有重要作用。其药量计算公式为：Q=edKW3F（E·α），式中Q为药包的装药量（kg），d为堵塞系数，e为炸药换算系数，K为单位炸药消耗量（kg/m3），F（E·α）为药包性质指数，W为最小抵抗线（m），α为地形坡度，E为抛掷（坍）率（%）。
预裂爆破、光面爆破是有效控制开挖界面爆破的方法，预裂爆破、光面爆破主要是利用室洞控制爆破的方法，药包布置原则是该方法的核心。主要包括：第一，何种情况下，都必须以最小抵抗线为药包布置的设计依据;第二，以路堑中心的宽度和挖深将药包进行分层布置;第三，药包的布置要尽量做到横向、纵向分条或分集;第四，对药包的爆炸时间进行合理设置。预裂爆破、光面爆破的参数主要有抵抗线、孔间距、钻孔直径、装药结构、线装药量以及最后一排裂孔与主爆孔间的间距等。一般的，钻孔直径以50-70毫米最佳，为使不耦合系数增加也可将钻孔直径扩展至100-150毫米。孔径与孔距与岩体结构、岩石性质以及爆炸类型等有关，并成正比例函数关系。装药结构一般包括间隔装药和连续装药两种，装药结构设计要保证爆炸后的能量能够均匀分布在钻孔周围，满足不同耦合系数设计要求[1]。
深孔爆破一般分为台阶深孔爆破和拉槽深孔爆破两种。炮孔深度大于5米，且孔径大于75毫米时采用的爆破方法是深孔爆破。进行深孔爆破，最适宜的高度和倾角范围是5-15米、60-75度。炮孔的孔径一般为80-300毫米，炮孔选择有两种：垂直孔、斜孔。公路工程爆破施工中100-150毫米最佳。深孔爆破的药量计算公式为：Q=KF（E·α）·a W h，式中Q为药包的装药量（kg），d为堵塞系数，e为炸药换算系数，K为单位炸药消耗量，一般取K=0.35-0.4（kg/m3），F（E·α）为药包性质指数，W为最小抵抗线m，α为地形坡度，E为抛掷（坍）率（%）[2]。
针对软石路基地段，一般采用松动爆破，施工中与机械配合能够使施工效率大大提高;针对坚石路段，一般采用深孔松动爆破;针对爆破地区地质、地形较为复杂，坡度较陡（大于30度），且凌空面较大时，一般采用抛掷爆破;针对移挖作填、工程量较大的鸡爪形地区或是深挖高填地区，一般采用定向爆破，此种爆破可一次形成上百米路基[3]。
微差爆破也叫微差控制爆破，其具有降低爆破飞石作用、地震效应、空气冲击波，爆堆集中，爆破块度均匀等优势，方便机械作业，能够减小岩石夹制力，有效减少炸药的使用量，提高炸落方量。
二、多边界石方爆破的具体应用
104国道，由北京经济南、南京、杭州，最后到达福州，全长2420千米，经江苏南京江宁地区时距离起点北京1185千米，在2000年完成改建。该道路部分临山，且陡坡较多。道路修建时路基石方需进行爆破施工，公路地区的山体岩石大部分质地坚硬，且受到不同程度的风化。部分爆破施工区周围分布着建筑物，爆破时需谨慎。需要爆破地区的岩石质地坚硬，并受到不同程度的风化，需在爆破施工时采取合理有效的措施，确保施工不会对周围建筑以及原有交通线路造成影响。
1、爆破方法的选择
根据施工实际情况，首选深孔松动爆破。首先根据施工路基，合理设计台阶形式，并逐层爆破开挖，对爆破装药量以及炮孔堵塞长度进行合理计算并严格控制，将爆破产生的飞石控制在可控范围之内。具体的炮孔分布如图一所示。
图一：炮孔分布
其次是使用数码电子雷管，进行延期控制。针对孔深大于十米的炮孔，应将孔内外延时相结合，减少爆破产生的振动对边坡稳定性造成的影响。
再次是根据地质、地形条件，对装药结构进行合理选择，根据施工实际要求，适当对孔底的装药量进行调整，并实行分层堵塞、分层装药的方式，在对飞石和爆破振动严格控制的前提下，提高爆破的效果。
最后是使用缓冲爆破对路堑边坡进行爆破，爆破时通过对单孔装药量以及孔网参数的严格控制，从最大程度上减少由于爆破施工对路堑边坡造成的影响。
根据多边界条件下深孔爆破药量计算公式：Q=KF（E，α）·a W h，式中Q为药包的装药量（kg），d为堵塞系数，e为炸药换算系数，K为单位炸药消耗量，（kg/m3），F（E·α）为药包性质指数，W为最小抵抗线m，α为地形坡度，E为抛掷（坍）率（%）。根据施工实际情况和现场试爆，得到不同孔深所需要的不同主炮孔药量。如孔深5米，则药量为15千克;孔深10米，则药量为42千克等。
药量计算、爆破安装完成之后，采用电子雷管延时起爆技术，合理设置延时时间，完成爆破。
结语
多边界石方爆破施工对爆破技术的要求极高，在进行爆破施工时，应对边界地形条件进行充分考虑，认识到其对爆破施工的影响，根据各施工地区的地质地形，结合整体施工安排，对爆破施工进行合理组织，合理计算爆破所需的炸药量，提高提高爆炸能量的利用率，减少能量损耗，对减少施工成本、加快施工进度、确保施工安全、提高施工企业经济效益和社会效益具有重要意义。
参考文献：
[1]高文学，徐树焕，刘民，万佳文，邓磊.多边界石方爆破药量计算原理与应用研究[J].爆破，2010，03：4-8.
[2]陈旭东，薛二平，张力军等.路基石方爆破技术应用研究[J].施工技术，2014，23：105-108.
[3]栗巍.爆破技术在公路施工中的应用[J].民营科技，2014，03：152.
关键词：多便捷;石方爆破;药量计算;实际应用
多边界是指地形变化多样，一般包括平坦地形、垭口地形、倾斜地形以及山包地形。在进行爆破施工时，即使石质相同，但地形差异或是施工方法差异也会造成炸药消耗量的不同。损耗的爆炸的能量主要是使爆炸周围岩体产生塑性变形或是过度粉碎，过高爆炸初压力会使爆炸的能量过于集中，爆炸的产物会从岩体薄弱处迅速冲出，造成爆炸能量消耗。因此，要想提高爆炸能量的利用率，就必须要合理计算药量，减少能量损耗。平坦地形的集中药包计算公式不能很好地满足爆炸能量的利用率，深孔爆破相比而言效果更好。
一、多边界条件下的石方爆破
- 多边界条件爆破及药量计算公式
多边界是指地形变化多样，一般包括平坦地形、垭口地形、倾斜地形以及山包地形。多边界遵循的原理是最小抵抗线原理，多边界药量计算作为多边界石方爆破的核心，对提高爆炸能量利用率具有重要作用。其药量计算公式为：Q=edKW3F（E·α），式中Q为药包的装药量（kg），d为堵塞系数，e为炸药换算系数，K为单位炸药消耗量（kg/m3），F（E·α）为药包性质指数，W为最小抵抗线（m），α为地形坡度，E为抛掷（坍）率（%）。
- 预裂爆破、光面爆破
预裂爆破、光面爆破是有效控制开挖界面爆破的方法，预裂爆破、光面爆破主要是利用室洞控制爆破的方法，药包布置原则是该方法的核心。主要包括：第一，何种情况下，都必须以最小抵抗线为药包布置的设计依据;第二，以路堑中心的宽度和挖深将药包进行分层布置;第三，药包的布置要尽量做到横向、纵向分条或分集;第四，对药包的爆炸时间进行合理设置。预裂爆破、光面爆破的参数主要有抵抗线、孔间距、钻孔直径、装药结构、线装药量以及最后一排裂孔与主爆孔间的间距等。一般的，钻孔直径以50-70毫米最佳，为使不耦合系数增加也可将钻孔直径扩展至100-150毫米。孔径与孔距与岩体结构、岩石性质以及爆炸类型等有关，并成正比例函数关系。装药结构一般包括间隔装药和连续装药两种，装药结构设计要保证爆炸后的能量能够均匀分布在钻孔周围，满足不同耦合系数设计要求[1]。
- 深孔爆破及药量计算公式
深孔爆破一般分为台阶深孔爆破和拉槽深孔爆破两种。炮孔深度大于5米，且孔径大于75毫米时采用的爆破方法是深孔爆破。进行深孔爆破，最适宜的高度和倾角范围是5-15米、60-75度。炮孔的孔径一般为80-300毫米，炮孔选择有两种：垂直孔、斜孔。公路工程爆破施工中100-150毫米最佳。深孔爆破的药量计算公式为：Q=KF（E·α）·a W h，式中Q为药包的装药量（kg），d为堵塞系数，e为炸药换算系数，K为单位炸药消耗量，一般取K=0.35-0.4（kg/m3），F（E·α）为药包性质指数，W为最小抵抗线m，α为地形坡度，E为抛掷（坍）率（%）[2]。
- 松动爆破、抛掷爆破定向
针对软石路基地段，一般采用松动爆破，施工中与机械配合能够使施工效率大大提高;针对坚石路段，一般采用深孔松动爆破;针对爆破地区地质、地形较为复杂，坡度较陡（大于30度），且凌空面较大时，一般采用抛掷爆破;针对移挖作填、工程量较大的鸡爪形地区或是深挖高填地区，一般采用定向爆破，此种爆破可一次形成上百米路基[3]。
- 微差爆破
微差爆破也叫微差控制爆破，其具有降低爆破飞石作用、地震效应、空气冲击波，爆堆集中，爆破块度均匀等优势，方便机械作业，能够减小岩石夹制力，有效减少炸药的使用量，提高炸落方量。
二、多边界石方爆破的具体应用
- 工程概况
104国道，由北京经济南、南京、杭州，最后到达福州，全长2420千米，经江苏南京江宁地区时距离起点北京1185千米，在2000年完成改建。该道路部分临山，且陡坡较多。道路修建时路基石方需进行爆破施工，公路地区的山体岩石大部分质地坚硬，且受到不同程度的风化。部分爆破施工区周围分布着建筑物，爆破时需谨慎。需要爆破地区的岩石质地坚硬，并受到不同程度的风化，需在爆破施工时采取合理有效的措施，确保施工不会对周围建筑以及原有交通线路造成影响。
- 爆破方案设计
1、爆破方法的选择
根据施工实际情况，首选深孔松动爆破。首先根据施工路基，合理设计台阶形式，并逐层爆破开挖，对爆破装药量以及炮孔堵塞长度进行合理计算并严格控制，将爆破产生的飞石控制在可控范围之内。具体的炮孔分布如图一所示。
图一：炮孔分布
其次是使用数码电子雷管，进行延期控制。针对孔深大于十米的炮孔，应将孔内外延时相结合，减少爆破产生的振动对边坡稳定性造成的影响。
再次是根据地质、地形条件，对装药结构进行合理选择，根据施工实际要求，适当对孔底的装药量进行调整，并实行分层堵塞、分层装药的方式，在对飞石和爆破振动严格控制的前提下，提高爆破的效果。
最后是使用缓冲爆破对路堑边坡进行爆破，爆破时通过对单孔装药量以及孔网参数的严格控制，从最大程度上减少由于爆破施工对路堑边坡造成的影响。
- 爆破药量计算
根据多边界条件下深孔爆破药量计算公式：Q=KF（E，α）·a W h，式中Q为药包的装药量（kg），d为堵塞系数，e为炸药换算系数，K为单位炸药消耗量，（kg/m3），F（E·α）为药包性质指数，W为最小抵抗线m，α为地形坡度，E为抛掷（坍）率（%）。根据施工实际情况和现场试爆，得到不同孔深所需要的不同主炮孔药量。如孔深5米，则药量为15千克;孔深10米，则药量为42千克等。
药量计算、爆破安装完成之后，采用电子雷管延时起爆技术，合理设置延时时间，完成爆破。
结语
多边界石方爆破施工对爆破技术的要求极高，在进行爆破施工时，应对边界地形条件进行充分考虑，认识到其对爆破施工的影响，根据各施工地区的地质地形，结合整体施工安排，对爆破施工进行合理组织，合理计算爆破所需的炸药量，提高提高爆炸能量的利用率，减少能量损耗，对减少施工成本、加快施工进度、确保施工安全、提高施工企业经济效益和社会效益具有重要意义。
参考文献：
[1]高文学，徐树焕，刘民，万佳文，邓磊.多边界石方爆破药量计算原理与应用研究[J].爆破，2010，03：4-8.
[2]陈旭东，薛二平，张力军等.路基石方爆破技术应用研究[J].施工技术，2014，23：105-108.
[3]栗巍.爆破技术在公路施工中的应用[J].民营科技，2014，03：152.