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陡峭石质路堑爆破施工控制

发布时间:2017-10-25

在铁路网规划建设中往往要通过山区,大量石方路堑施工必须采用爆破方案。在爆破施工中,如何最大限度地降低爆破对边坡以及附近居民房屋的损伤,提高石方爆破质量、爆破安全和爆破进度,关键在于爆破技术的选择和施工方案的确定,现就新建通化—灌水铁路工程爆破技术做以下介绍。下面鲁班乐标为大家带来关于陡峭石质路堑爆破施工控制的相关内容,以供参考。

1 工程概况新建通化—灌水铁路位于吉林省南部,沿线地貌以中低山为主以及丘陵地貌,地形陡峻,冲沟发育。在大雅河流域可见大量的悬崖峭壁地貌以及岩堆现象,景观奇特。其中一段为DK76+647~DK76+740长93 m的深挖高边坡石质路堑,路堑陡峭。右侧距离路堑20 m为201国道,距离路堑150 m为居民区,爆破施工必须保证石方爆破质量及爆破安全。2 爆破方案由于该段路堑较陡、较深,且挖方量较为集中,根据现场实际和现有土石方施工机械设备状况,充分利用先进技术提高工效,决定主爆破采用松动爆破。同时为保证边坡质量,控制路堑边坡的超欠挖,决定在路堑边线处加钻预裂炮孔,实施预裂爆破来控制边坡的超欠挖,提高边坡的稳定性。依据工程特点,结合进度要求和资源配置等因素,采取按台阶纵向分层开挖的施工方案。爆破施工中采用深孔松动爆破结合预裂爆破和缓冲控制爆破工艺。2.1 地形、地质情况此段爆破区长度只有93 m,但总挖方量达60 000 m3,开挖宽度30 m,左侧最大挖深40m,山体顺线路方向为左高、右低的形状,其纵向自然坡度为45°~65°,横向山体坡度为30°~80°。左侧边坡坡率从上至下为1∶1. 5, 1∶1. 2, 1∶1. 2, 1∶0. 25,每10 m或12 m台阶高度设置2 m宽的碎落台。路堑右侧无边坡,要求全部爆破。此段路堑表面以下1. 1 m范围内为细角砾土,以下3 m范围岩层为强风化页岩,属泥质页岩,新鲜的呈瓦灰色,风化后转为黄绿色。强风化岩层下为弱风化页岩,砂质结构,局部裂隙发育,微层理发育清晰,地层厚度大于50 m(见图1)。2.2 预裂爆破所谓预裂爆破,就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证不需开挖的岩体免遭破坏。同时考虑该段工程现场实际情况,预裂爆破不仅能够严格按照设计坡面进行爆破,分裂开的爆破体与原母体完全脱离,以后施工不再影响母体安全,而且对爆破区建筑物造成的地震波和飞石亦能够得到有效控制。2.3 爆破地震安全间隔为了保证爆破区两侧民房安全,凭据爆破安全规程划定对爆破地震安全间隔进行验算。通常砖石修建物地面的质点安全振动速率为3 cm /s。爆破安全距离根据式(1)计算:其中,R为爆破地震安全距离;Q为炸药量,取最大一段的药量500 kg;V为地震安全速度,取3 cm /s;m为药量指数,取1/3;K,a分别为与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数,K取100,a取1. 5。计算结果为83 m,现场测定爆破中心距民房最小的水平间隔为150 m,验算效果评价,爆破对民房并无影响。3 主要施工工艺的控制施爆区周边范围调查→配备专业施爆人员→用机械或人工清除施爆区覆盖层→全站仪测定边坡开挖线→布孔→钻孔→爆破器材检查与试验→炮孔检查与废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和施爆区安全员→炮孔堵塞→撤离施爆区强地震波影响区内的人畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒。3.1 开挖方式根据现场坡势,挖掘机预先开通上山便道并清除施爆区覆盖层,采用纵向分层台阶法,台阶高度为6 m,开挖顺序为先第Ⅰ梯段,依次为第Ⅱ、第Ⅲ梯段,台阶平台尺寸现场机械情况及人员决定,线路右侧掘进为左侧横向梯段创造临空面。各台阶边坡第1排采用深孔预裂爆破,预裂孔在主孔之间, 2排3排采用缓冲控制爆破。3.2 炮孔布置布孔前应先扫除爆破体外貌积土和破碎层,依据施工丈量确定的边坡线,从边坡预裂孔开始标定,路堑左侧的设计边坡线布置一排预裂炮孔。钻孔机械采用履带式潜孔钻机,预裂孔直径为100 mm,炮孔间距为2. 0 m,炮孔深3. 0 m~12 m,炮孔角度与设计边坡线一致。然后进行其他孔位的布置,其他炮孔采用梅花形布置。3.3 钻孔钻孔前,按设计位置在爆破体上准确标定炮眼位置,并认真检查机具能否正常运转,如有故障应及时修理或调换,以免卡钻、堵孔,钻到设计孔深后,检查成孔质量。在钻孔过程中,应严格控制钻孔的偏向、角度和深度。钻孔完成后,实时清理孔口的浮碴,清孔直接采用胶管向孔内吹气,吹净后,应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象,以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与计划吻合,如果可能影响爆破效果或危及安全生产,应重新钻孔。先行钻好的炮孔,用编织袋将孔口塞紧,防止杂物堵塞炮孔。3.4 装药装药前检查炮孔位置、深度是否满足要求,同时将孔中的岩粉、泥浆清除,在潮湿的孔中装乳化炸药。安放药卷时用竹杆将药卷顺次送入炮孔并轻轻压紧,装药时细心施工,防止挤压和撞击,造成雷管爆炸。炸药按每孔的计划药量分好,边装药边丈量,以确保装药密度符合要求。为确保能完全起爆,起爆体应置于炮孔底部并反向装药。3.5 堵塞堵塞物用粘土和细砂拌和,其粒度不大于30 mm,含水量15%~20% (一般以手握紧能使之成型,放手后不散开,且手上不沾水迹为准)。预裂孔堵塞时首先用纸将孔堵塞,然后再堵塞素土,但必须人工将导爆索拉紧以防脱落或炮杆折断,从而把开挖区与保护区分离开,达到预裂效果,主孔药卷布置后应立即进行堵塞,首先塞入纸团或塑料泡沫,以控制堵塞段长度(预裂孔口预留1 m~1. 5 m,主爆孔口预留2 m~2.5 m),然后用木炮棍分层压紧捣实,每层以10 cm左右为宜,堵塞中应注意掩护好导爆索。3.6 覆盖它是控制飞石的重要手段,施工中采用两层草袋覆盖,先在草袋内装入砂土,覆盖后将排间的草袋用绳子连成一片,草袋覆盖时要注意掩护好起爆网络。3.7 起爆起爆前应布置安全岗和施爆区安全员,撤离施爆区强地震波影响区内的人畜,因该段紧邻201国道,需安排专职人员封闭道路,待起爆后确认无瞎炮及其他不安全隐患后方可解除警戒。4 爆破效果与结论从现场实际爆破情况来看,爆破完全按设计起爆顺序起爆,无冲炮现象发生,爆碴块度松碎均匀,适合机械装运,满足填方粒径要求。爆破后,在对周围建筑物进行检查时,未发现飞石与振动损伤现象发生。爆破开挖后坡面较为顺直、美观,达到了减小振动、稳定边坡、控制块度、提高边坡质量的目的。可见施工中采用深孔松动爆破结合预裂爆破和缓冲控制爆破工艺,达到了预期的效果,既保证了路堑边坡坡度,又避免了对周边居民点造成的安全隐患。深孔松动爆破结合预裂爆破和缓冲控制爆破工艺满足进度、安全、质量的要求,在类似路堑爆破施工中可供借鉴。

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