武紅
摘 要:既有線增建二線路塹段石方爆破施工中,不僅要防止因爆破震動、飛石和滾石對線路造成危害,還要求盡可能縮短施工工期,以確保既有線的行車安全;本文結(jié)合寧西項目西安至合肥段是增建二線工程路塹爆破施工,介紹爆破各技術(shù)參數(shù)的選取和施工工藝的控制以及安全防護措施,為今后既有線鐵路高邊坡路塹石方控制爆破施工積累了一定經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:既有線路塹;施工技術(shù)
1工程概況
寧西項目西安至合肥段是增建二線工程,我部承擔(dān)站前工程NX2標(biāo)段第一分部,沿線地形復(fù)雜、地質(zhì)多樣,路塹開挖工程較多。新線為國家I級鐵路,與既有線形成雙線路基,線間距一般為4.1~5.0m,最大開挖高度16m,最小開挖厚度0~3m。其中V類巖石控爆開挖,開挖斷面狹窄,運輸不方便,既有邊坡破碎嚴重,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體中有孤石和薄弱夾層。
2爆破參數(shù)計算
2.1爆破打眼方案
由于擴塹寬度窄,工作面受限,移動式鉆機不能進入工作面鉆孔,雖然人動式立式鉆機可鉆孔,但爆破點多,一次性投資大,因此采用人工氣槍鉆孔爆破方法擴大掏槽,可同時布置多臺風(fēng)鉆機,根據(jù)臺階高度,松散破碎的淺孔爆破是主爆破,可將對現(xiàn)有線路的有害因素降至最低程度,保證了前提安全,便于施工進度和加快,確保了施工周期。
2.2臺階設(shè)置
臺階寬度為切割寬度,臺階高度為2-3m,方便清理道碴,并聯(lián)工作。一般情況下3個臺階為一組同時爆破。對于深長路段,爆破到一定深度后,由于工作面的改善,可采用機械進行清碴,這時把臺階法改為分層爆破,沿既有線方向逐層爆破,分層長度按整個路塹長度確定,梯段高度不小于2.5m。
2.3參數(shù)選擇
炮孔分布為邊炮孔、光爆孔和主炮孔三種。邊炮孔到既有線方向的臨空面距離大于主炮孔的間距a,其列距為主炮孔列距的3/4。光爆孔沿路塹設(shè)計開挖坡率打斜孔,其炮孔列距與邊炮孔相同,其W>a, a/W為0.8左右。邊炮孔與主炮孔均為垂直鉆孔,鉆孔深度一般為臺階高度的1.1倍,即L=1.1H。光爆孔的深度Lg為:
Lg=(H+h)/sinα
式中:H為梯段高度;
h為超鉆深度 h=(0.3-0.5)W
α為擴塹后的設(shè)計坡腳與水平面夾角。
2.4炮孔裝藥量及結(jié)構(gòu)
每個炮孔裝藥量公式為
Q=a·b·q·(H+h)
式中,Q為單位耗藥量(kg/m3)
a為炮孔距;a=mW1或a=m W
m—炮孔密度系數(shù),m=a/b, m值大小與巖石性質(zhì)有關(guān),m值有一定的合理范圍,在這個范圍內(nèi),m值小破碎塊度大,m值大破碎塊度小。
這里取a=1m
b為炮孔排距;
等邊三角形(梅花形)布孔: b=a sin 60°=0.87a
微差分段爆破:? ? ? ? ? ? ?b=W1? ? ? ? 或? ? ? ?b=W
通常根據(jù)巖石的可爆性質(zhì),用W=(20-40)d式即b=(20~40)d選擇。
這里取b=1m
q為單位耗藥量
主炮孔裝藥量根據(jù)現(xiàn)場試炮確定,q取值為0.25~0.4kg/m3。而邊炮孔和光爆孔的單位耗藥量q值分別為主炮孔的0.7和0.8倍左右取值。
孔口堵塞長度Lc
良好的堵塞長度,由利于提高爆破;Lc過短易造成爆生膨脹氣體過早逸出,出現(xiàn)沖孔,巖石飛散失控;Lc過長,孔口堵塞段易出現(xiàn)大塊石,增加二次爆破消耗,梯段爆破常用Lc值為:
Lc=(0.75~1.0)W或? Lc=(16~30)D
式中? D—鉆孔直徑D=42mm;
主炮孔采用間隔裝藥結(jié)構(gòu),炮孔底部放總藥量的2/3,中間部位裝1/3藥量,中間裝藥距炮孔口深度為1.0m左右。邊炮孔全部裝在炮孔底部。光爆孔在底部裝總藥量的1/2,在距底部1.0m處和炮孔口深0.8m處各裝1/4總藥量,采用導(dǎo)爆索連接起爆。
3安全防護
3.1竹排鋼管架防護
搭設(shè)竹排鋼管架進行防護,為了使其具有一定的抗沖擊能力,搭設(shè)高于5.5m且排架立管錨入擋墻也要高于50cm。在靠近既有線側(cè)利用豎向鋼管當(dāng)作斜支撐。豎向鋼管以及斜支撐鋼管的錨固,均采用的是早強砂漿??拷旅嫖恢玫呐偶懿捎娩摻z繩拉的方式進行固定。
3.2既有線安全防護
建立安全防護警戒網(wǎng),不允許除了爆破人員之外的人員進入。爆破巖體采用汽車廢舊外胎加工成炮被進行覆蓋,炮被與炮被之間用鐵絲綁扎連接,在藥量較大地段,采用編織袋裝土覆蓋壓緊。
3.3現(xiàn)場防護措施
現(xiàn)場防護員與駐站聯(lián)絡(luò)員之間密切聯(lián)系,核實天窗施工時間,在列車間隙時刻1小時以上的時間段內(nèi)實施,現(xiàn)場防護員做好時間節(jié)點提醒,大家分工協(xié)作,共同做好施工安全工作,確?,F(xiàn)場施工安全。
結(jié) 語
從此次實踐看,效果非常明顯,在整個路塹控制爆破中實現(xiàn)了無飛石、弱粉塵、弱擾動、弱沖擊波、低噪聲爆破。在爆破過程中為了能夠取得良好的起爆效果,必須要選用科學(xué)、合理的防護措施等。除此之外,也要重點觀察地質(zhì)條件的變化情況,如石質(zhì)突變和有無夾層以及石質(zhì)軟硬不一等情況,以便采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整。
參考文獻
[1] 李新繼,胡青松.正交臨近既有鐵路高邊坡的高鐵路塹爆破[J].工程爆破,2019,25(05):35-40.
[2] 葉朝良,梁凱芳.路塹爆破對人行通道的影響分析[J].工程爆破,2018,24(03):69-76.
[3] 薛里.路塹邊坡精準(zhǔn)控制爆破技術(shù)及應(yīng)用[J].工程爆破,2018,24(02):34-38.