【摘要】隨著我國(guó)公路工程的發(fā)展，難免會(huì)出現(xiàn)穿越復(fù)雜地質(zhì)條件的情況，出現(xiàn)一些高填深挖的情況，導(dǎo)致土石方工程量變大，對(duì)其施工也提出了更高的要求。目前，路基石方工程施工以爆破為主，基于實(shí)際地形地質(zhì)條件的限制與質(zhì)量、安全、進(jìn)度等多方面的要求，必須合理選擇爆破方案。其中路基石方劈裂靜態(tài)爆破是一種新型的施工工藝，本文中，就路基石方劈裂靜態(tài)爆破技術(shù)應(yīng)用展開(kāi)概述。

【關(guān)鍵詞】路基;石方爆破;靜態(tài)爆破

石方爆破是路基工程中的一種常用施工技術(shù)，在當(dāng)前公路路基土方施工過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)位于市區(qū)或者居民區(qū)等情況，不能使用常規(guī)的爆破手段，所以靜態(tài)爆破技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前，靜態(tài)爆破主要是靜爆劑靜態(tài)爆破法，但是靜爆劑靜態(tài)爆破法存在著一定的局限性，因此無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性還是實(shí)用性的角度來(lái)說(shuō)都需要尋找一種成本低、效率高的靜態(tài)爆破方法，液壓劈裂靜態(tài)爆破技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1、公路路基施工作用

公路路基施工是一項(xiàng)技術(shù)含量高的復(fù)雜工程，其所涉及的土方工程量大，并且分布范圍廣，在施工中所涉及的設(shè)備設(shè)施也較多，另外公路路基施工是在野外環(huán)境中進(jìn)行的，土質(zhì)路基施工更是涵蓋了路堤和路塹的施工部分，包含挖掘、運(yùn)輸、填埋等多項(xiàng)工序，施工難度較高，工期較長(zhǎng)，為了保證工程順利完成，防止發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，將施工的工藝嚴(yán)格落實(shí)，需要強(qiáng)化質(zhì)量控制的相關(guān)工作，只有做好公路路基施工的質(zhì)量控制工作才能保證路基施工符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證路基的穩(wěn)定性。

2、工程概述

本文僅以某公路工程路基石方工程為例展開(kāi)分析。此公路工程項(xiàng)目共計(jì)長(zhǎng)21.5km，穿越山嶺重丘，土石方開(kāi)挖量280萬(wàn)m3，其中，石方開(kāi)挖量56萬(wàn)m3。根據(jù)調(diào)查顯示大部分區(qū)域半徑300m以?xún)?nèi)沒(méi)有村莊與建（構(gòu)）筑物等，K16+820～960爆破施工區(qū)在60m位置處存在一個(gè)小型水電站，需做好相應(yīng)的保護(hù)與安全警戒工程，保證建筑物與相關(guān)工作人員的安全。

3、靜態(tài)爆破原理及爆破石方情況

3.1液壓靜態(tài)爆破原理及設(shè)備簡(jiǎn)介

巖石抗壓強(qiáng)度很高，但抗拉強(qiáng)度低，液壓靜態(tài)爆破正是利用其抗拉強(qiáng)度低的特性，以高壓油為能量源，由液壓動(dòng)力站的泵站輸出的超高壓油又經(jīng)增壓器的機(jī)械放大后驅(qū)動(dòng)分裂棒內(nèi)的油缸產(chǎn)生巨大推動(dòng)力，使分裂機(jī)推動(dòng)劈裂棒中的液壓頂向外伸出脹裂巖石，液壓力瞬間超高壓，達(dá)到幾千噸的分裂力，在兩分鐘左右輕而易舉的從巖石內(nèi)部將堅(jiān)硬巖石分裂，并使物體按預(yù)定方向分裂，達(dá)到脹裂破碎開(kāi)挖的目的。

液壓靜態(tài)爆破設(shè)備主要由動(dòng)力系統(tǒng)、高壓油管及液壓劈裂棒組成，組成設(shè)備的簡(jiǎn)圖如圖1及圖2所示。

圖中：A-膨脹管，B-石方，C-鉆孔，D-通用液壓油管，E-高壓液壓油管，F(xiàn)-動(dòng)力源，G-壓力表，H-止，F(xiàn)-回閥，J-液壓管連接頭。

3.2幾種爆破技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

目前建筑物、巖石工程的拆除，包括工業(yè)、路基石方、民用建筑中室內(nèi)外基礎(chǔ)的開(kāi)挖、破碎;城市建設(shè)拆遷中，各種混凝土構(gòu)件、樁、柱、臺(tái)、座及大體積混凝土的破碎拆除工程，礦山開(kāi)采、石料加工，其他環(huán)境條件下的各種混凝土拆除工程及巖石松動(dòng)工程，主要的爆破手段為工業(yè)爆破法、靜爆劑靜態(tài)爆破法、液壓靜態(tài)劈裂爆破法等幾種，幾種常用爆破技術(shù)的特點(diǎn)分析見(jiàn)表1。

根據(jù)表1幾種常用的爆破技術(shù)的特點(diǎn)分析可知，液壓靜態(tài)劈裂爆破具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此，本次路基石方爆破中采用此方法進(jìn)行破碎。

3.3路基需爆破石方情況

以本工程施工為例，對(duì)石方液壓靜態(tài)爆破設(shè)計(jì)。根據(jù)鉆探揭露，勘探深度范圍內(nèi)揭露的土層為素填土、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖;各巖土層性狀描述如下：

（1）素填土：雜色，主要由粘性土組成，混少量植物根系，人工成因，最大揭露厚度1.2m。

（2）粉質(zhì)粘土：灰黃色，濕，可塑，土體粘性一般，干強(qiáng)度中等，坡積成因，最大揭露厚度4.4m。

（3）全風(fēng)化花崗巖：褐黃色，礦物成分除石英外多已風(fēng)化為粘土礦物，巖質(zhì)極軟，巖芯主要呈土狀，手捏易散，遇水易軟化崩解，最大揭露厚度6.6m，未揭穿。

4、液壓靜態(tài)爆破施工

4.1施工前準(zhǔn)備工作

（1）測(cè)量放樣路基邊坡的邊樁，確定路基石方靜態(tài)爆破范圍。

（2）采用挖掘機(jī)清理路基石方表面和巖石與巖石之間的土，增大巖石的凌空面。

（3）施工用電可以采用發(fā)電機(jī)發(fā)電，也可以接電到施工現(xiàn)場(chǎng)。

（4）施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)：包括鉆孔設(shè)備，挖掘機(jī)，劈裂機(jī)。

（5）盡量選擇多個(gè)工作面同時(shí)施工，提高施工速度。

4.2布孔設(shè)計(jì)

結(jié)合本工程的石方靜壓力爆破任務(wù)情況，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械效率最大化，選用了液壓靜態(tài)劈裂設(shè)備225型，劈裂棒直徑18cm，設(shè)計(jì)孔距排間距1m，圓弧間距為1.5～1.8m之間，孔深為1.3m，鉆孔角度第一排為接近巖石臨空界面的55°，第二排為90°，分為兩層爆破，具體的孔距布置情況見(jiàn)圖3及圖4所示。

4.3液壓靜壓力爆破施工

本次路基石方爆破施工采用了2臺(tái)液壓靜態(tài)劈裂設(shè)備配合使用，每臺(tái)劈裂設(shè)備標(biāo)配6根劈裂棒，根據(jù)巖石破碎的布孔設(shè)計(jì)，兩個(gè)設(shè)備的劈裂棒分別安裝在對(duì)稱(chēng)爆破孔的位置，經(jīng)實(shí)際施工驗(yàn)證，達(dá)到的預(yù)期的破碎效果，圓滿(mǎn)完成了本次液壓靜壓力爆破的任務(wù)。

5、效益分析

5.1經(jīng)濟(jì)效益

（1）工期，采用液壓靜壓力爆破工藝比常規(guī)切割機(jī)具施工工藝節(jié)約工期至少20d，結(jié)合項(xiàng)目所在地區(qū)陰雨天氣較多，綜合降雨及高溫天氣的影響，液壓靜態(tài)爆破施工工藝比采用靜爆劑施工工藝至少節(jié)約工期10d。

（2）經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)比常規(guī)石方切割工藝，液壓靜態(tài)爆破施工工藝節(jié)省了大量的人工費(fèi)和機(jī)械臺(tái)班費(fèi)，較少的投入即可完成石方爆破任務(wù)。經(jīng)測(cè)算，與常規(guī)切割工藝相比節(jié)約費(fèi)用20萬(wàn)元。對(duì)比靜爆劑施工工藝節(jié)約人工及材料費(fèi)用6萬(wàn)元。

5.2社會(huì)效益

與常規(guī)的切割工藝相比，液壓靜態(tài)爆破施工工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)，機(jī)械化作業(yè)時(shí)間及人工勞動(dòng)強(qiáng)度降低明顯，節(jié)約能源，降低對(duì)環(huán)境及噪聲的污染。與靜爆劑施工工藝相比，液壓靜態(tài)爆破施工工藝噪聲更小，無(wú)噴漿和強(qiáng)堿傷害的風(fēng)險(xiǎn)，安全環(huán)保、無(wú)污染，是更優(yōu)異的石方破碎工藝。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，路基施工是公路工程中一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，石方爆破作業(yè)十分常見(jiàn)，合理采用爆破技術(shù)是保證路基施工安全、質(zhì)量與進(jìn)度的關(guān)鍵。為保證石方開(kāi)挖工作順利實(shí)施，需嚴(yán)格根據(jù)地質(zhì)地形情況開(kāi)展爆破方案設(shè)計(jì)工作，確保爆破后開(kāi)挖輪廓滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求、巖體均勻破碎;同時(shí)加強(qiáng)爆破前周邊建筑物、管線(xiàn)調(diào)查工作也十分關(guān)鍵，嚴(yán)格根據(jù)調(diào)查結(jié)果確定安全警戒措施，防止出現(xiàn)事故，保證人員安全。

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作者簡(jiǎn)介：

李亮（1980.07-），男，工程師，本科，主要從事建筑工程工作。