【摘要】近年公路改擴(kuò)建工程建設(shè)較多,屬于營(yíng)運(yùn)線施工,因此,控制爆破技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,并且爆破技術(shù)日趨成熟,極大的加快了公路工程建設(shè)的施工進(jìn)度。本文介紹了控制爆破的計(jì)算及控制技術(shù),確定了在距離G107道路較近的巖石爆破開挖的控制方法。
【關(guān)鍵詞】控制爆破;近距離;爆破安全
1、控制爆破的概念
控制爆破是指通過(guò)一定的控制技術(shù)措施,合理地確定炮孔位置、距離,嚴(yán)格爆炸能量和爆破規(guī)模(亦即一次起爆的最大裝藥量),使爆破的聲響、振動(dòng)、破壞區(qū)域以及破碎物的散落范圍、傾倒方向,控制在規(guī)定的限度以內(nèi)。
現(xiàn)就岳陽(yáng)市臨湘至湖濱公路(即G107道路擴(kuò)建)A2標(biāo)石山爆破為實(shí)例,淺談一下控制爆破技術(shù)的應(yīng)用。
2、工程概況
岳陽(yáng)市臨湘至湖濱公路A2標(biāo)總長(zhǎng)為33.06km,是沿G107道路擴(kuò)建而成,道路加寬14m至48m,建成后為一級(jí)公路,寬度為26m~60m。土石方開挖總量98萬(wàn)m3。
臨湖公路A2標(biāo)挖方地段巖質(zhì)為頁(yè)巖,強(qiáng)風(fēng)化~微風(fēng)化,石質(zhì)堅(jiān)硬,開挖過(guò)程中采用機(jī)械開挖和控制爆破相結(jié)合。其中難度較大的一段山體位于K9+700~K9+990段,該段路塹位于G107道路的南側(cè),京廣鐵路的東側(cè),最大高度為62.5m,爆破區(qū)距離G107道路最近距離只有4m,距離京廣鐵路最近距離只有20m,爆破作業(yè)難度非常大。
3、爆破總體方案
3.1爆破施工場(chǎng)地安排
根據(jù)現(xiàn)有的地形條件,該路塹開挖采用機(jī)械開挖和爆破開挖相結(jié)合的方式進(jìn)行,先利用大型挖掘機(jī)開挖,挖至弱風(fēng)化巖層時(shí),再利用控制爆破開挖。該爆破工程分兩個(gè)作業(yè)面,兩個(gè)爆破作業(yè)區(qū)輪流爆破作業(yè),該山體爆破出渣只有一條通道,位于山體的西側(cè),所有開挖石方都經(jīng)山體西側(cè)便道運(yùn)出,兩個(gè)爆破作業(yè)區(qū)輪流出渣。因考慮到爆破作業(yè)區(qū)距離G107道路和京廣鐵路太近,為減小對(duì)既有道路行車的影響,保證行車安全,我單位決定采用控制爆破,大型挖掘機(jī)配合開挖,同時(shí)在G107道路上方設(shè)置鋼防護(hù)棚。
3.2爆破方案
為保證爆破安全,同時(shí)又使其邊坡穩(wěn)定,爆破采用人工鉆孔爆破和保護(hù)邊坡開挖時(shí)的預(yù)裂爆破方法,采用控制爆破,輔以大型挖掘機(jī)開挖爆破松動(dòng)的石方,使用7655型風(fēng)鉆人工鉆孔機(jī)具。邊坡采用鉆斜孔的方法,以確保邊坡的穩(wěn)定。每次爆破完畢,先由挖掘機(jī)上去清除爆破松動(dòng)的石渣,等創(chuàng)造出新的作業(yè)面后,再實(shí)施第二次鉆孔爆破。通過(guò)查詢資料,控制爆破一般取最小抵抗線長(zhǎng)度W=350mm~500mm的范圍,此處取W=500mm;鉆孔排距b=1.0W=0.5m,間距a=1.0W=0.5m。
3.2.1人工鉆孔控制爆破
本工程主要采用7655型風(fēng)鉆人工鉆孔爆破,鉆孔直徑38~42mm,最大鉆孔深度5m,每一梯段高度在2m以內(nèi),根據(jù)不同位置及巖石性質(zhì)選定成孔方式。
3.2.2 單個(gè)炮孔裝藥量計(jì)算
經(jīng)查詢《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》得出爆破允許最大用藥量用下列公式計(jì)算:
q=KPL (3-1)
K——臨空系數(shù),查表求得1.1;
P——爆破系數(shù),與最小抵抗線W、材質(zhì)有關(guān),查表得0.6;
L——炮孔深度,取2.0m;
q=KPL=1.1×0.6×2=1.32kg
3.2.3 一次爆破最大用藥量計(jì)算
控制爆破除控制單個(gè)炮孔的裝藥量外,還要控制一次爆破的規(guī)模,以保證由于爆破產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度,不致引起周圍建筑物等產(chǎn)生破壞。
經(jīng)查詢《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》得出爆破允許最大用藥量用下列公式計(jì)算:
(3-2)
R——爆破點(diǎn)距建筑物的距離,m;本工程爆破中心距離鐵路距離為20m;
V——質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的安全值,要求v<10/s;
K1——介質(zhì)系數(shù),取決于傳播爆炸地震波的介質(zhì)性質(zhì),巖石為30~70;
a——衰減系數(shù),與傳播距離有關(guān),近距離為2.0;
==715.5kg
經(jīng)過(guò)計(jì)算,本工程允許一次起爆的最大用藥量約為715kg。
3.3起爆方法
根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),本工程采用電雷管引爆導(dǎo)爆藥量,在任何情況下將爆破地震控制在安全范圍內(nèi),這樣可以確保安全施工。
4、爆破安全
考慮到本工程距離G107和京廣鐵路比較近,所以根據(jù)理論計(jì)算的數(shù)值,先爆破4至6個(gè)孔來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),以確認(rèn)爆破地震的安全。從獲得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算,根據(jù)不同的爆破環(huán)境,合理調(diào)整一次齊爆的藥量,以確保爆破安全。
在爆破時(shí),須嚴(yán)格采用安全防護(hù)措施,具體作法是炮口位置用裝沙麻袋和土工格柵等進(jìn)行覆蓋,重點(diǎn)位置,重點(diǎn)防護(hù),以防飛石飛出。
綜合上述計(jì)算結(jié)果分析,爆破對(duì)于G107道路和京廣鐵路的影響在安全控制范圍以內(nèi),施工過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)計(jì)算嚴(yán)格控制起爆藥量,嚴(yán)防地震波和爆破飛石對(duì)107國(guó)道和京廣鐵路的破壞。起爆時(shí),安排專職安全員在作業(yè)安全區(qū)以外進(jìn)行安全防護(hù),確保安全。
結(jié)語(yǔ):
控制爆破既能對(duì)周圍環(huán)境的破壞降至最低,也能對(duì)工程質(zhì)量、工程進(jìn)度得以保證??刂票凭哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):
(1)可使爆破地震效應(yīng)和沖擊波以及飛石作用降低;
(2)在受場(chǎng)地限制的條件下,采用控制爆破可提高開挖效率;
(3)對(duì)周圍的建筑物影響較??;
(4)爆下的巖石塊度均勻,大塊率低;
(5)爆堆比較集中,有利于提高鏟裝生產(chǎn)率。
參考文獻(xiàn):
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