摘 要:鐵路路基硬質(zhì)巖路塹施工直接關(guān)系到路基是施工安全和質(zhì)量,是路基施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章詳細(xì)闡述了鐵路路基硬質(zhì)巖路塹的施工方法和爆破設(shè)計(jì),可供同類工程施工參考。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;硬質(zhì)巖路塹;施工
1 施工方法
石方開挖將采用小型爆破方法進(jìn)行,按施工規(guī)范要求,不采用大、中型爆破方案。在石方開挖接近邊坡時(shí),在設(shè)計(jì)邊坡外預(yù)留光爆層,采用光面爆破來保證邊坡平順。為確保邊坡的穩(wěn)定,不產(chǎn)生超挖和欠挖,邊坡采用光面爆破,節(jié)理裂隙較發(fā)育地段及某些特殊地段采用預(yù)裂爆破。為獲得良好的光面效果,采用高體積、低密度、威力大、低爆速的炸藥,以延長爆破氣體的膨脹作用時(shí)間和減少炸藥爆轟波的破碎作用,使爆破作用呈靜態(tài)。硬質(zhì)路塹采梯段松動爆破法施工,在線路縱向采取分段施工,在橫向采取分層逐層施工,路塹底部2米范圍內(nèi)采用淺眼松動爆破,采用小排距微差起爆法,以保證基底堅(jiān)實(shí)平整。開挖大于6米時(shí),鉆孔采用潛孔鉆機(jī)鉆孔,小于6米時(shí),采用鑿巖機(jī)鉆孔。爆破采用梅花形小排距布孔,微差爆破,爆破雷管采用非電毫秒雷管。
2 路塹爆破設(shè)計(jì)與施工
(1)光面爆破參數(shù)。具體取值將根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況確定。不偶合系數(shù)通常取1.1~3.0,其中1.5~2.5用的較多。炮孔間距a=(10~70) d (d為鉆孔直徑),最小抵抗線W=(7~20)d,炮孔密集系數(shù)m=0.8~1.0時(shí),光爆效果最好。Q=qaw,式中q為松動爆破單位炸藥消耗量,a為炮孔間距。見光面爆破示意圖1。
(2)光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)。藥包制作:為保證在光面爆破時(shí),不使藥包沖擊破碎炮孔壁,有必要在現(xiàn)場施工中采取措施使藥包位于炮孔中心,如圖2所示,將藥卷捆綁于竹竿上,各藥卷用導(dǎo)爆索相連,起爆用非電毫秒雷管起爆。操作時(shí)將藥包置于孔內(nèi),上部填塞好。堵塞:堵塞長度取炮孔直徑的20倍,現(xiàn)場根據(jù)光面層厚度和孔間距適時(shí)調(diào)整。
(3)爆破塊度控制。因石方爆破后必須作為填方材料,爆破塊度要求控制在20cm以內(nèi),為了達(dá)到良好的塊度要求,可采用如下措施:a.根據(jù)實(shí)地巖石性質(zhì)情況,不斷優(yōu)化炮孔參數(shù);b.采取壓碴擠壓爆破:如圖3示,即在施爆巖體前面依次留下2~4m厚前次爆破的巖碴,這樣有利于阻止施爆巖體前移和巖體充分破碎;c.工作面開闊地帶,可采用格式布孔,對角微差起爆,如圖4所示,這種起爆方式,巖石拋擲距離雙排間微差減小30%左右,大塊率可下降到0.9%以下,并可大幅度地降低地震效應(yīng)。d.采用孔內(nèi)微差爆破技術(shù),可加強(qiáng)孔底爆破作用,改善爆破效果,并且減震效果好。
(4)石質(zhì)深挖路塹施工。a.施工前對深挖路塹地段巖層破碎程度、構(gòu)造特征、風(fēng)化厚度及土石界線等地質(zhì)資料進(jìn)行詳細(xì)復(fù)查。b.開挖工程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)有較大變化時(shí),停止施工,重新補(bǔ)充勘探工程地質(zhì),并按照得到的新地質(zhì)資料進(jìn)行施工方案修正。c.全斷面開挖。對于全斷面開挖路段,應(yīng)考慮到開挖土石方的有效利用,不能在用地范圍外橫向隨便廢棄處理,以免造成侵占農(nóng)田、河道阻塞等。合理考慮合理調(diào)配開炸土石方,盡量開挖一段,填筑、壓實(shí)一段。在進(jìn)場施工開始時(shí),選擇一段填挖分界處開工,以便能盡快開出一個(gè)工作面,進(jìn)行土石方的運(yùn)輸,向前推進(jìn)施工;開挖前首先做好排水工作,為攔截地面水,在離坡頂線5m外做好截水溝。及時(shí)做好易坍塌、滑坡地段的防護(hù)措施。石方采用臺階松動爆破,實(shí)施光面爆破??v向分段,豎向分層,逐層施工。開挖深度大于6.0m時(shí),采用潛孔鉆機(jī)鉆孔;開挖深度小于6.0m時(shí),采用鑿巖機(jī)鉆孔。采用搭孔距小排距梅花形布孔,非電毫秒雷管逐排微差控制爆破,以提高破碎度,降低石料大塊率,同時(shí)降低爆破振動效應(yīng)。為保證基底平整堅(jiān)實(shí),距塹底2.0m時(shí),采用鑿巖鉆機(jī)鉆孔進(jìn)行淺眼松動控制爆破,嚴(yán)格控制孔底標(biāo)高和超鉆深度,適當(dāng)縮小孔距和排距,采用逐排微差控制起爆方法。根據(jù)路塹開挖區(qū)巖石的巖性、產(chǎn)狀以及開挖高度,詳細(xì)進(jìn)行爆破設(shè)計(jì),嚴(yán)格控制裝藥量,爆破后達(dá)到邊坡和塹頂山體穩(wěn)定,基床和邊坡平順、不破碎,邊坡凹凸不平處用混凝土或漿砌片石補(bǔ)齊。采用小排距、大孔距梅花形孔微差逐排擠壓爆破。對中硬巖和軟巖采用預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。對靠近村莊的路塹,采用松動爆破,爆破藥包裝藥量通過試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)確定。具體爆破施工時(shí),先用推土機(jī)清除山體表層,再進(jìn)行鉆孔,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布孔和鉆孔,保證鉆孔質(zhì)量,并根據(jù)巖土情況進(jìn)行爆破參數(shù)調(diào)整。鉆好孔后,先計(jì)算藥量,然后裝藥,孔上部用炮泥堵塞0.75~1.0抵抗線長度,裝藥前應(yīng)對有水炮孔進(jìn)行吹干處理。爆破錢先進(jìn)行試炮,進(jìn)行爆破參數(shù)優(yōu)化,保證爆破炸藥單耗和參數(shù)符合實(shí)際要求。采用電毫秒微差雷管起爆,起爆前嚴(yán)格檢查起爆系統(tǒng)連接情況,保證無遺漏孔。
表1 預(yù)裂爆破設(shè)計(jì)參數(shù)
3 結(jié)束語
(1)爆破前應(yīng)對巖層的周圍環(huán)境、地貌、產(chǎn)狀、類別、地形進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查,同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行爆破使用,以保證采用準(zhǔn)確和有效的爆破方法。炮位應(yīng)避免選在巖石的裂縫和層理的地方,實(shí)在不能避開時(shí),應(yīng)保證炮眼底部至少離開縫隙0.2~0.3m,并且與理或裂縫垂直,以避免起爆時(shí)沿縫隙漏出氣體。
(2)進(jìn)行炮孔裝藥前,應(yīng)根據(jù)炮孔實(shí)際情況計(jì)算好裝藥量,并根據(jù)炮孔的實(shí)際深度對裝藥量進(jìn)行調(diào)整。起爆前應(yīng)認(rèn)真檢查電雷管起爆系統(tǒng)的聯(lián)接情況,確保連接牢固完好才能起爆。
(3)開挖到路塹基床頂面時(shí)要嚴(yán)格控制爆破。若石方開挖距民房等建筑物距離小于100m,為有效防止產(chǎn)生爆破飛石和爆碴坍塌,采用防護(hù)控制爆破施工。施工時(shí)采用臺階淺孔控制爆破,即“縱向臺階、密布孔、淺打眼、少裝藥、嚴(yán)防護(hù)”。采用重型柔性炮被覆蓋進(jìn)行防護(hù),即采用具有高韌性、彈性和強(qiáng)度的用鐵絲連成整體的廢舊輪胎編織成橡膠墊覆蓋爆破體;也可采用加強(qiáng)性排架掛網(wǎng)防護(hù),即在靠近建筑物的地方搭設(shè)高于坡頂?shù)碾p層鋼管排架,并用地錨加固排架底部,靠近邊坡的地方掛竹排網(wǎng),上部設(shè)水平拉筋和支撐桿,在邊坡上用鋼筋錨桿錨固一端,另一端通過排架固定。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:邵剛(1987,5-),男,漢族,本科學(xué)歷,山東省棗莊市人,主要從施工技術(shù)管理工作。