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        路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法

        2020-06-21 15:17:53藍(lán)生斌
        西部交通科技 2020年2期
        關(guān)鍵詞:邊坡開挖

        摘要:文章針對(duì)路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法,結(jié)合工程實(shí)例,在簡(jiǎn)要參數(shù)邊坡開挖爆破施工方案的基礎(chǔ)上,分析此項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用方法,并提出爆破震動(dòng)和爆破飛石的控制措施。分析結(jié)果表明,在路基石方邊坡開挖中科學(xué)合理地應(yīng)用爆破技術(shù),可大幅度提升施工效率,保證施工工期,降低施工成本,值得大范圍推廣應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:路基石方;邊坡開挖;爆破技術(shù);爆破方法

        0 引言

        近年來,我國(guó)高速公路工程事業(yè)飛速發(fā)展,爆破技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用,應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛。對(duì)爆破技術(shù)和方法進(jìn)行系統(tǒng)化的分析總結(jié),研究安全保證措施,創(chuàng)新出更加安全、合理、經(jīng)濟(jì)的爆破方法,可大幅度提升施工效率,促進(jìn)我國(guó)高速公路工程事業(yè)持續(xù)發(fā)展。基于此,開展路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法的研究就顯得尤為必要。

        1 工程概述

        某在建高速公路工程項(xiàng)目,路基石方邊坡開挖量>10萬m3,土石方量比較大,施工工期緊,在邊坡開挖時(shí)采用了爆破開挖技術(shù),開挖難度比較大,危險(xiǎn)系數(shù)高。為保證施工的安全性,提升路基邊坡開挖速度,采用光面爆破聯(lián)合預(yù)裂爆破相互結(jié)合的方法,取得了良好效果,值得同類工程參考借鑒。

        2 施工方案選擇

        本工程地處丘陵地段,臨近村鎮(zhèn),現(xiàn)有交通流量比較小,在路基石方邊坡開挖爆破范圍中,無電纜和地下管道。按照工程所在區(qū)域的地形地貌及周邊環(huán)境,結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn),采用光面爆破進(jìn)行施工,在最大限度上保證邊坡的平整度和穩(wěn)定性。由于工程路基石方邊坡開挖量比較大,對(duì)邊坡壁面要求比較高的開挖地段采用了預(yù)裂爆破技術(shù),在保證圍巖穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,提升施工進(jìn)度。

        3 路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法分析

        3.1 合理核算藥量

        按照最大單響安全允許藥量進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算公式如下:

        此公式中R表示爆破點(diǎn)到保護(hù)點(diǎn)的距離(m);V表示震動(dòng)速度,通常為1.5 m/s;k表示爆破點(diǎn)到保護(hù)對(duì)象之間的地形及地質(zhì)有關(guān)系數(shù),本工程取值為180;a表示爆破衰減系數(shù),取1.7。本工程爆破點(diǎn)距離保護(hù)目標(biāo)為10 m,則最大裝藥量為103×(1.5/180)3/1.7=0.2 kg。

        3.2 施工方案的要點(diǎn)

        為在最大限度上保證施工的安全性,發(fā)揮爆破技術(shù)的優(yōu)勢(shì),合理選擇爆破方式,整體施工要點(diǎn)包括以下幾點(diǎn):

        (1)在爆破時(shí)必須全面優(yōu)化爆破技術(shù)參數(shù),合理選擇起爆網(wǎng)絡(luò)及方式,采取綜合性比較強(qiáng)的安全防護(hù)措施,降低爆破震動(dòng)、飛石對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及人員造成的影響。

        (2)按照現(xiàn)有周邊道路車流量、人流量等確定爆破時(shí)間,通過孔外延期降低單響藥量,減少爆破震動(dòng)及噪音造成的影響。

        (3)爆破完成之后要達(dá)到成型邊坡內(nèi)側(cè)巖石松散度、粒徑滿足挖運(yùn)的要求。

        (4)爆破有害效應(yīng)必須控制在安全允許范圍內(nèi),以保證現(xiàn)場(chǎng)施工人員、機(jī)械設(shè)備的安全性。

        3.3 光面爆破參數(shù)選擇

        在光面爆破施工中為保證施工效果,多采用不耦合裝藥法,不耦合系數(shù)為1.68,設(shè)計(jì)孔徑為42 mm,藥卷直徑略小于設(shè)計(jì)孔徑,控制在32 mm為最佳[1]。就本工程而言,邊坡巖石在光面爆破時(shí),采用如下參數(shù):孔深為3.2 m,爆破孔距為600 mm。單孔裝藥量計(jì)算公式如下:

        此公式中,η表示炮孔的裝藥系數(shù),取值為0.7;L表示孔深,取值為3.2 m;r表示每米長(zhǎng)度裝的炸藥量,取值為0.4 kg/m。則光面爆破裝藥量為0.7×3.2×0.4=0.89 kg,取0.9 kg,裝藥填塞長(zhǎng)度≥0.5 m。光面爆破炮孔布置如圖1所示。

        3.4 預(yù)裂爆破參數(shù)選擇

        本工程在預(yù)裂爆破時(shí)同樣采用不耦合裝藥法,不耦合裝藥系數(shù)為1.68,孔徑略大于光面爆破孔徑,為42 mm,采用2號(hào)巖石乳化炸藥進(jìn)行爆破,單位炸藥量比光面爆破增加10%~20%[2]。在大眼時(shí),采用風(fēng)鉆鉆孔,人工清理炮孔。在裝藥之前,對(duì)炮孔的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面檢驗(yàn),確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,將炸藥裝入炮孔中,保證裝藥擠壓密實(shí)性,用土封堵炮眼,按照設(shè)計(jì)起爆順序連接導(dǎo)線,并用膠布將起爆雷管牢牢綁扎。本工程預(yù)裂爆破設(shè)計(jì)裝藥參數(shù)如表1所示。

        3.5 爆破施工方法

        (1)在炮孔鉆孔之前,要認(rèn)真對(duì)爆破的炮孔布置位置進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn),合理調(diào)整鉆桿和地面之間的夾角,降低炮孔開口偏差。

        (2)在裝藥之前,需要詳細(xì)檢查每個(gè)炮孔的深度,按照計(jì)算結(jié)果確定裝藥量,保證炸藥安裝位置達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

        (3)裝藥完成之后,對(duì)炸藥的填塞長(zhǎng)度進(jìn)行嚴(yán)格檢查,按照檢查結(jié)果,調(diào)整裝藥位置和炸藥用量。要合理選擇炮孔堵塞材料。堵塞時(shí)嚴(yán)禁用力過大,避免損壞雷管腳線。

        (4)本工程光面爆破和預(yù)裂爆破都采用雷管起爆法,爆破之后要立即清除現(xiàn)場(chǎng)渣土,便于再次爆破,同時(shí)清理掉邊坡危面、松石,并做好防護(hù)措施[3]。

        (5)在進(jìn)行臨近邊坡線爆破時(shí),盡量采用光面爆破,嚴(yán)格按照工程邊坡眉線確定爆破位置,保證邊坡開挖設(shè)計(jì)效果。炮孔鉆孔角度要和邊坡的坡度相適應(yīng),并通過試爆破確定爆破參數(shù),提升路基石方邊坡開挖施工效果。

        (6)光面爆破和預(yù)裂爆破的炮孔之間的間距,需要按照巖石及土層實(shí)際情況合理調(diào)整,通??刂圃?0 cm左右。

        4 爆破施工安全保障措施

        安全是爆破施工中需要高度重視的內(nèi)容,就本工程而言,爆破施工條件比較復(fù)雜,對(duì)爆破施工的安全保障措施有更高的要求,主要包括爆破震動(dòng)和爆破飛石兩方面的安全保障。

        4.1 爆破震動(dòng)的安全保障措施

        在爆破過程中,要盡量采用毫秒爆破、光面爆破、預(yù)裂爆破等比較積極的爆破減振技術(shù)。嚴(yán)格控制炸藥用量和最大單響藥量,選擇毫秒間隔時(shí)間及起爆方案,保證爆破之后巖石充分松動(dòng),以消除下次爆破時(shí)的限制爆破條件。盡量避免采用多排孔爆破方式,按照保護(hù)物及爆破源之間的相對(duì)位置,合理確定起爆方向及順序[4]。在爆破之前,需要對(duì)巖石及土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分勘察,通過多次試爆破選取最佳的爆破參數(shù),這是因?yàn)閱魏臒o論過大還是過小都不利于爆破震動(dòng)的安全控制。爆破時(shí)還要對(duì)爆破震動(dòng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),及時(shí)將監(jiān)測(cè)到的結(jié)果提供給施工單位,為合理調(diào)整爆破參數(shù)提供必要的數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)。

        4.2 爆破飛石的安全保障措施

        對(duì)爆破飛石嚴(yán)格監(jiān)督,定期檢查防護(hù)排架,保證物體近體防護(hù)和爆破區(qū)域表面覆蓋防護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,將現(xiàn)場(chǎng)施工人員、機(jī)械設(shè)備等全部撤離到安全警戒線之外。對(duì)整個(gè)爆破過程進(jìn)行信息化管理,綜合爆破成功的經(jīng)驗(yàn)及失敗的教訓(xùn)[5],針對(duì)不同的巖層土質(zhì),制定科學(xué)合理的爆破參數(shù),嚴(yán)格控制炸藥用量、填塞深度。此外,還要選擇合理的起爆方式和延遲起爆時(shí)間,保證每個(gè)炮孔都能傾向于自由面,避免前排帶炮,導(dǎo)致后排最小抵抗線大小與方向失控。

        5 結(jié)語

        本文結(jié)合工程實(shí)例,分析了路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法。分析結(jié)果表明,科學(xué)合理地應(yīng)用爆破技術(shù)和方法,可大幅度提升施工質(zhì)量及效率。為發(fā)揮出爆破技術(shù)應(yīng)有的作用和價(jià)值,并保證施工的安全性,需要結(jié)合工程地質(zhì)條件,選擇與之相適的爆破技術(shù),并合理選擇爆破參數(shù),充分利用天然臨空面,以保證爆破效果。此外,還要做好爆破震動(dòng)及爆破飛石安全防護(hù)措施,以保證爆破的安全性。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李亞軍.論高等級(jí)公路石方路基施工中的綜合爆破方法[J].民營(yíng)科技,2017(5):131.

        [2]苗季朋.路基土石方量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算精度的提升方法[J].珠江水運(yùn),2019(10):95-96.

        [3]姜雨虹.石方路基質(zhì)量控制及施工工藝[J].黑龍江科技信息,2017(4):234.

        [4]祝治標(biāo).鐵路工程路基土石方調(diào)配和概算編制[J].鐵路工程技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2019(4):23-27.

        [5]鄔林宏,李廣明,馬德翼,等.蒙內(nèi)鐵路路塹邊坡一次成型開挖爆破設(shè)計(jì)研究[J].交通科技,2017(1):104-106.

        作者簡(jiǎn)介:藍(lán)生斌(1980—),工程師,從事高速公路項(xiàng)目建設(shè)管理工作。

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