單飛

摘 要：K24+000～K24+123路基處為弱風(fēng)化凝灰?guī)r石質(zhì)高邊坡挖方地段，由于緊鄰天瓶5406線，天瓶線5405線500kVA高壓鐵塔且高壓線橫穿路基，常規(guī)的炸藥爆破方案由于振動(dòng)和飛石對(duì)高壓鐵塔和高壓線造成影響的原因而無(wú)法實(shí)施，通過(guò)采用靜態(tài)爆破開(kāi)挖施工技術(shù)在保證電力設(shè)施安全的前提下解決了該段路基石質(zhì)挖方的施工問(wèn)題，并對(duì)靜態(tài)爆破施工工藝及需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了分析總結(jié)，為解決類似的工程施工問(wèn)題具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：靜態(tài)爆破 弱風(fēng)化石質(zhì)路塹 緊鄰高壓電力設(shè)施 施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U215.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（c）-0022-02

靜態(tài)爆破是通過(guò)化學(xué)膨脹劑反應(yīng)來(lái)對(duì)周圍介質(zhì)產(chǎn)生較為緩慢的壓力作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到最大值將介質(zhì)破碎，而非傳統(tǒng)意義的炸藥爆破方法。由于K24+000～K24+123路基地質(zhì)條件為弱風(fēng)化凝灰?guī)r石，緊鄰500KVA高壓鐵塔且高壓線橫穿路基，采用傳統(tǒng)的炸藥爆破施工工藝無(wú)法實(shí)施，通過(guò)采用靜態(tài)爆破的施工工藝，在保證電力設(shè)施安全的前提下解決了該段路基石質(zhì)挖方的施工問(wèn)題，本文對(duì)靜態(tài)爆破施工工藝及需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)類似工程施工問(wèn)題的較好解決具有一定的借鑒意義。

1 K24+000～K24+123段路塹基本情況

1.1 該段路塹基本地質(zhì)情況

K24+000～K24+123處設(shè)計(jì)為路基高邊坡石質(zhì)挖方地段，最大開(kāi)挖高度12m，其基本地質(zhì)情況為：

（1）表層1～1.5m范圍內(nèi)為粉質(zhì)粘土。

（2）2.5～3m范圍內(nèi)為強(qiáng)、中風(fēng)化凝灰?guī)r，節(jié)理發(fā)育。

（3）3m以下為弱風(fēng)化凝灰?guī)r，巖體堅(jiān)硬，且解理不發(fā)育，巖石完整性較好。

1.2 路塹與高壓鐵塔位置關(guān)系

天瓶5406線，天瓶線5405線500kVA的高壓線穿越K24+000～K24+123高邊坡路基范圍；根據(jù)我部測(cè)量技術(shù)人員測(cè)量放樣，其中天瓶5406線53號(hào)高壓鐵塔中心距離高邊坡坡口線最近35.73m，天瓶5406線53號(hào)、54號(hào)高壓鐵塔之間及天瓶線5405線55號(hào)、56號(hào)高壓鐵塔之間的電纜線距離原地表最高點(diǎn)凈高18.78m，距離成型路基平面凈高32.625m。

2 該段路塹開(kāi)挖方法基本思路

由于天瓶5406線53號(hào)高壓鐵塔中心距離該段路基高邊坡坡口線最近35.73m；天瓶5406線53號(hào)、54號(hào)高壓鐵塔之間及天瓶線5405線55號(hào)、56號(hào)高壓鐵塔之間的電纜線距離原地表最高點(diǎn)凈高18.78m。根據(jù)該段落的高邊坡與高壓線路的地理位置關(guān)系，采用常規(guī)的炸藥露天爆破方案，炸藥爆炸時(shí)所產(chǎn)生的地震波、沖擊波必定對(duì)天瓶5406線53號(hào)高壓鐵塔造成影響，炸藥爆炸時(shí)所產(chǎn)生的飛石必定對(duì)高壓鐵塔之間的電纜線造成損害，根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》《電力法》及《電力設(shè)施保護(hù)條例》的相關(guān)條款的規(guī)定“任何單位和個(gè)人不得在距離電力設(shè)施周圍500m范圍內(nèi)進(jìn)行普通爆破作業(yè)”。

因此確定采取以下方案施工：

（1）表層1～1.5m范圍內(nèi)為粉質(zhì)粘土層采用大型挖掘機(jī)直接挖出轉(zhuǎn)運(yùn)。

（2）2.5～3m范圍內(nèi)為強(qiáng)、中風(fēng)化凝灰?guī)r，節(jié)理較發(fā)育層采用破碎錘配合大型挖掘機(jī)進(jìn)行破碎開(kāi)挖、轉(zhuǎn)運(yùn)。

（3）3m以下為弱風(fēng)化凝灰?guī)r，巖體堅(jiān)硬，且解理不發(fā)育，巖石完整性較好層，采用破碎錘施工效率極其低下，故采用靜態(tài)爆破的方法進(jìn)行石方開(kāi)挖。

3 靜態(tài)爆破基本原理及特點(diǎn)

靜態(tài)破碎劑是一種利用非炸藥爆破技術(shù)使混凝土、巖石破碎、開(kāi)裂的工程施工材料。其主要化學(xué)成份是生石灰及化合物催化劑。其原理就是利用裝在巖石或混凝土等堅(jiān)硬物質(zhì)的鉆孔中的靜態(tài)破碎劑加水后發(fā)生水化化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生體積大量膨脹，從而緩慢的將較大的膨脹壓力施加給周圍孔壁，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到最大值，從而使物質(zhì)破碎。它較為廣泛的應(yīng)用于混凝土、巖石等物質(zhì)，在不允許采用炸藥爆破技術(shù)的條件下的破碎。

靜態(tài)爆破特點(diǎn)：

（1）使用安全，管理簡(jiǎn)單。靜態(tài)爆破劑為非爆炸危險(xiǎn)品，使用時(shí)不需要雷管、導(dǎo)爆索等炸藥物品，不需要按照常規(guī)炸藥爆破用品使用要求的使用許可證。操作時(shí)不需要爆破員等專業(yè)人員及專業(yè)運(yùn)輸設(shè)備等。

（2）適用于不允許炸藥爆破環(huán)境條件。

4 K24+000～K24+123段路基高邊坡弱風(fēng)化凝灰?guī)r靜態(tài)爆破方案

4.1 靜態(tài)爆破的施工

靜態(tài)爆破基本施工工藝為：選擇破碎劑→爆破體及現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查研究→爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)→鉆孔→炮孔裝填破碎劑→養(yǎng)生→二次破碎清理。

4.1.1 靜態(tài)破碎劑選擇

根據(jù)我部前期調(diào)查，選定采用四川省珙縣建洪化工廠生產(chǎn)的“超力牌”靜態(tài)破碎劑，該產(chǎn)品外觀總體為淺灰白色粉末，由多種結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)化合物細(xì)微顆粒粉末混合組成。主要特點(diǎn)為：

（1）產(chǎn)生的膨脹力較大。膨脹力峰值可達(dá)到120MPa。

（2）反應(yīng)時(shí)間短。最大膨脹力可調(diào)整到在10min左右。

（3）反應(yīng)時(shí)間可以調(diào)節(jié)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，反應(yīng)時(shí)間可以按照需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.1.2 爆破炮眼設(shè)計(jì)

靜態(tài)爆破技術(shù)需要待爆破體具有一個(gè)或多個(gè)臨空面，炮眼的方向與臨空面需要基本平行，同一斷面的炮眼需保持在同一個(gè)平面。同時(shí)，臨空面的數(shù)量直接關(guān)系到爆破的經(jīng)濟(jì)效益，臨空面與單位靜態(tài)爆破劑的破碎量成正比關(guān)系。

炮孔的橫向、縱向間距與需爆破體的強(qiáng)度、硬度等參數(shù)有直接關(guān)系，具體參數(shù)見(jiàn)表1，表2。

4.1.3 鉆孔

（1）炮眼孔徑大小與巖石破碎的效果有較大關(guān)系，鉆孔直徑過(guò)大，容易造成沖孔，從而影響爆破效果；鉆孔直徑太小，不利于爆破劑作用的效力。建議使用直徑在40mm左右的鉆頭進(jìn)行鉆孔施工。endprint

（2）鉆孔里殘留水分及巖渣等必須用高壓風(fēng)清理徹底。

（3）根據(jù)本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，需要爆破體的深度較深，靜態(tài)爆破作業(yè)需采用分步、分層破碎的方法，鉆孔深度選擇在1～2m之間，爆破劑的裝填深度為鉆孔深度。

4.1.4 裝藥

（1）向下傾斜或者方向垂直的鉆孔：將爆破劑與水進(jìn)行混合攪拌，攪拌至半流體狀態(tài)，實(shí)際的摻水量與顆粒的大小相關(guān)，摻水量控制約在20%～30%。完成攪拌后，立即倒入鉆孔內(nèi)，保證爆破劑的密實(shí)度。

（2）方向水平的鉆孔：將爆破劑裝入較炮眼孔徑稍小的高強(qiáng)度纖維材質(zhì)的紙袋內(nèi)，用水浸泡濕潤(rùn)約40s，以不冒氣泡為標(biāo)準(zhǔn)，將浸泡后的藥卷逐條塞至炮孔內(nèi)直至填滿，填塞要確保填裝的密實(shí)度，以免影響爆破效果，“分批浸泡，完全浸透，逐條填塞，分條密實(shí)”。

（3）為了提高爆破效果，可以在巖石開(kāi)裂初期，向裂縫中加入水，支持爆破劑持續(xù)化學(xué)反應(yīng)，加大膨脹力。

（4）采用“同步操作，少拌勤裝”的方式操作。

（5）在填塞的過(guò)程中，對(duì)于開(kāi)始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不允許裝入孔內(nèi)，具體表現(xiàn)為爆破劑已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)起泡和溫度急劇上升，嚴(yán)格控制操作時(shí)間，爆破劑加入拌合水（或者浸泡）到填塞完成應(yīng)控制在5min以內(nèi)。

4.2 爆破劑反應(yīng)時(shí)間的控制

爆破劑的反應(yīng)速度與溫度有直接的關(guān)系，溫度越高，反應(yīng)時(shí)間越快，溫度越低，反應(yīng)時(shí)間越慢。為了控制反應(yīng)速度，確保操作時(shí)間，可以添加抑制劑，降低拌合水的溫度。

4.3 操作安全措施及注意事項(xiàng)

（1）非施工人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

（2）為了避免意外發(fā)生，防護(hù)眼鏡必須配戴，施工操作人員未戴防護(hù)眼鏡情況下進(jìn)行爆破劑的相關(guān)作業(yè)操作屬安全違章行為，必須予以注意。

（3）在爆破劑填塞到炮孔、巖石開(kāi)始開(kāi)裂之前，要注意面部與炮孔的距離，不得直接近距離面對(duì)。爆破劑塞填結(jié)束后，蓋上麻袋等覆蓋物，遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，在近距離觀察裂隙發(fā)展情況時(shí)應(yīng)佩戴好防護(hù)眼鏡、安全帽等防護(hù)用品并注意安全。

（4）在破碎工程施工中需要改變和控制反應(yīng)時(shí)間，必須依照規(guī)定加入，嚴(yán)禁擅自加入其他任何化學(xué)物品。

（5）鉆孔作業(yè)結(jié)束，孔壁溫度非常高，不得立即進(jìn)行爆破劑填塞工作，等待孔壁溫度降溫至正常情況，并清洗雜物后才能進(jìn)行填塞爆破劑的施工作業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

K24+000～K24+123段石質(zhì)路塹開(kāi)挖，通過(guò)采用靜態(tài)爆破的施工工藝，在保證電力設(shè)施安全的前提下解決了該段路基石質(zhì)挖方的施工問(wèn)題，為解決類似的工程施工問(wèn)題具有一定的指導(dǎo)和借鑒。

參考文獻(xiàn)

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