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摘要:预裂爆破技术目前被广泛运用于水利、铁路、高速公路工程的固定边坡,该项爆破技术对路堑边坡能起到很好的保护作用。本文以某段高速公路为例,论述了爆破的总体思路和方案设计,论述了爆破时的安全措施以及爆破后对边坡地的休整,还分析了控制爆破的实际效果。
关键词:边坡;控制爆破;爆破参数
在地质条件复杂、地形特殊地带进行高速公路修建时,很容易出现路堑边坡的崩塌、滑坡现象,其危害严重、损失极大,往往会影响工程的正常施工,甚至会给工程竣工后正常运营留下安全隐患。为了保证工程的质量,降低其养护成本,必须对高边坡做深入的工程地质分析,慎重选择合理的工程方案。下面我们以某段高速公路为例来探讨高速公路边坡控制爆破的施工工艺。
1 爆破段的工程概况
该段高速公路全长2.2cm,土石方总量约为260000m3,多处是需深挖石质路堑,其中有一段还是石质的山体,五分之四由坚硬的混合花岗岩体构成,本条高速公路设计要求路堑宽26m,边坡共分为3级。本路段地形复杂、岩石坚硬,是整条高速公路中最难开挖的一段,对边坡的保护程度要求高,爆破的难度大。
2 爆破的总体思路
边坡控制爆破对公路的路基有很大的影响。如果爆破应用的良好,就能够控制边坡轮廓线的平整性,消除超欠挖,减少路基土石的裂纹和破坏,维护边坡稳定,还可以省去许多不必要的支护费用。影响边坡控制爆破效果的因素有很多,诸如预裂爆破、缓冲爆破、主爆孔爆破等,只有把这三者关系处理的合理、适宜,才能使边坡爆破最终获得满意的效果。爆破的总体方案是:首先,采用深孔爆破法打通宽约10m深度约8m的路堑主槽,这样就可以为后面主爆孔提供自由爆破面;其次,在两边边坡开挖线处采用预裂爆破,预裂孔预先起爆或者先于主爆孔起爆,预裂孔爆后在沿孔间形成预裂面;另外,主爆孔起爆,当主爆破孔爆破时,由于爆炸应力波传到此预裂面时产生反射,地震强度可衰减50%~80%,这样就可以对避免主爆孔对岩体的破坏,开挖后能沿开挖线成平整光滑的壁面。
3 爆破方案的设计
3.1 设定主爆破区的爆破参数
采用CDH911全液压钻机进行垂直钻孔,钻孔的直径D为89mm,最小抵抗线W取2.5~3.0倍孔径,炮孔要布置成三角形的形式,由于路堑上部岩石跟下部岩石的坚硬程度有可能不同,爆破参数的设计和炮孔的布置要依据岩石坚硬程度的不同而做出相应的调整。
主爆破孔的装药结构。施工中采用的炸药是岩石乳化炸药,使用连续装药结构,如果在堵塞段中间装设一个辅助的药包,便可以有效防止孔口上方出现大块,这个辅助药包可以与起爆炸药一起起爆。主爆孔的堵塞物质要选用粘土和细砂的混合物,混合物的堵塞长度也有一定的标准要求,最短不要小于2.0m,一般以2.5m为适宜。起爆方式主要采取的是排间微差顺序起爆。
3.2 边坡预裂爆破参数
主爆孔爆破会对石质边坡产生影响,因此,在边坡开挖线处适合采取预裂爆破技术。如果炮眼的直径D等于89mm,那么,预裂孔的间距要保持在1m~1.2m之间。要控制好线装药的密度,如果其密度过大,就会给边坡造成损伤。采用不耦合装药法进行装药。预裂爆破施工过程中需要注意的问题是:严格遵照设计设定的孔位来进行施工,尽量减少炮孔前后的移位偏差,偏差要控制在20cm~30cm之间;采用不耦合装药法进行装药进行装药时,要尽可能使药包处于炮孔中心的位置,而炮孔底部的药量要增加1~3倍;要控制好炮孔的深度,炮孔装药部分要占炮孔总深度的70%~901%,孔口一定要留足空间;要把握好预裂孔的起爆时间,一般预裂孔先于主爆孔50~100ms起爆;各个预裂孔要在同一时间内起爆。
4 爆破时的安全措施以及爆破后对边坡的修整
根据爆破设计的有关数据,对爆破路段前后及上下建筑物设观测点,专人观测;爆破前中断往来交通,设置警界线,由当地公安及交管部门把守,杜绝人、畜来往;在爆破过程中,严格遵守爆破规程,统一服从指挥。由于该路段处在山区,人畜来往本来就很稀少,因此,无需做过多的安全措施。
按设计的控爆面及方量全部完成后,对形成的新边坡进行清理修整,尽量做到新边坡不留后患,确保边坡稳定安全,对薄弱部分还进行了加固。
5 控制爆破效果分析
爆破实施后,测量所坍塌的岩体量,结果发现实际爆破方量为总爆破方量的97%。爆破也没有给边坡线造成大的损伤,新的边坡先与原先设计的边坡先基本上吻合。由于路段处于人烟稀少的崎岖山区,没有造成任何生命财产方面的损失,而距边坡顶仅21m的两幢土木结构民房,也完好无损。爆破点附近以及对面的电话电力线路也没有收到任何的损坏,因此,可以说这个路段的控制爆破是非常成功的。经过一年半的时间对新坡进行观察,没有发现有碎石块落下的情况发生,已经基本稳固,也没有必要再用钢筋网砼罩面加固。这段道路的成功施工充分說明控制爆破加部分预裂爆破的施工方案,不仅稳定边坡、加快施工进度,而且还降低了该路段的造价,一举数得。当然,今后在公路工程施工中,如再遇此种情况,在控制爆破设计与施工方面,还需进一步完善,以取得最佳的效果。
参考文献
[1]姚爱军、薛艳河. 复杂边坡稳定性评价方法与工程实践[M].北京:科学出版社,2008.1
[2]李连喜、杨军.高边坡控制爆破技术的应用实践[J].西部探矿工程,2001(2),87-88
[3]文正钱、汪海兵、彭志远、曹红淮.挖方边坡控制爆破施工技术应用[J].安徽地质,2008(4),311-313
[4]刘亚玲、徐湖林、谢雄耀、刘凤洲.黄衢高速公路节理发育边坡控制爆破试验[J].工程爆破,2009(3),35-39
关键词:边坡;控制爆破;爆破参数
在地质条件复杂、地形特殊地带进行高速公路修建时,很容易出现路堑边坡的崩塌、滑坡现象,其危害严重、损失极大,往往会影响工程的正常施工,甚至会给工程竣工后正常运营留下安全隐患。为了保证工程的质量,降低其养护成本,必须对高边坡做深入的工程地质分析,慎重选择合理的工程方案。下面我们以某段高速公路为例来探讨高速公路边坡控制爆破的施工工艺。
1 爆破段的工程概况
该段高速公路全长2.2cm,土石方总量约为260000m3,多处是需深挖石质路堑,其中有一段还是石质的山体,五分之四由坚硬的混合花岗岩体构成,本条高速公路设计要求路堑宽26m,边坡共分为3级。本路段地形复杂、岩石坚硬,是整条高速公路中最难开挖的一段,对边坡的保护程度要求高,爆破的难度大。
2 爆破的总体思路
边坡控制爆破对公路的路基有很大的影响。如果爆破应用的良好,就能够控制边坡轮廓线的平整性,消除超欠挖,减少路基土石的裂纹和破坏,维护边坡稳定,还可以省去许多不必要的支护费用。影响边坡控制爆破效果的因素有很多,诸如预裂爆破、缓冲爆破、主爆孔爆破等,只有把这三者关系处理的合理、适宜,才能使边坡爆破最终获得满意的效果。爆破的总体方案是:首先,采用深孔爆破法打通宽约10m深度约8m的路堑主槽,这样就可以为后面主爆孔提供自由爆破面;其次,在两边边坡开挖线处采用预裂爆破,预裂孔预先起爆或者先于主爆孔起爆,预裂孔爆后在沿孔间形成预裂面;另外,主爆孔起爆,当主爆破孔爆破时,由于爆炸应力波传到此预裂面时产生反射,地震强度可衰减50%~80%,这样就可以对避免主爆孔对岩体的破坏,开挖后能沿开挖线成平整光滑的壁面。
3 爆破方案的设计
3.1 设定主爆破区的爆破参数
采用CDH911全液压钻机进行垂直钻孔,钻孔的直径D为89mm,最小抵抗线W取2.5~3.0倍孔径,炮孔要布置成三角形的形式,由于路堑上部岩石跟下部岩石的坚硬程度有可能不同,爆破参数的设计和炮孔的布置要依据岩石坚硬程度的不同而做出相应的调整。
主爆破孔的装药结构。施工中采用的炸药是岩石乳化炸药,使用连续装药结构,如果在堵塞段中间装设一个辅助的药包,便可以有效防止孔口上方出现大块,这个辅助药包可以与起爆炸药一起起爆。主爆孔的堵塞物质要选用粘土和细砂的混合物,混合物的堵塞长度也有一定的标准要求,最短不要小于2.0m,一般以2.5m为适宜。起爆方式主要采取的是排间微差顺序起爆。
3.2 边坡预裂爆破参数
主爆孔爆破会对石质边坡产生影响,因此,在边坡开挖线处适合采取预裂爆破技术。如果炮眼的直径D等于89mm,那么,预裂孔的间距要保持在1m~1.2m之间。要控制好线装药的密度,如果其密度过大,就会给边坡造成损伤。采用不耦合装药法进行装药。预裂爆破施工过程中需要注意的问题是:严格遵照设计设定的孔位来进行施工,尽量减少炮孔前后的移位偏差,偏差要控制在20cm~30cm之间;采用不耦合装药法进行装药进行装药时,要尽可能使药包处于炮孔中心的位置,而炮孔底部的药量要增加1~3倍;要控制好炮孔的深度,炮孔装药部分要占炮孔总深度的70%~901%,孔口一定要留足空间;要把握好预裂孔的起爆时间,一般预裂孔先于主爆孔50~100ms起爆;各个预裂孔要在同一时间内起爆。
4 爆破时的安全措施以及爆破后对边坡的修整
根据爆破设计的有关数据,对爆破路段前后及上下建筑物设观测点,专人观测;爆破前中断往来交通,设置警界线,由当地公安及交管部门把守,杜绝人、畜来往;在爆破过程中,严格遵守爆破规程,统一服从指挥。由于该路段处在山区,人畜来往本来就很稀少,因此,无需做过多的安全措施。
按设计的控爆面及方量全部完成后,对形成的新边坡进行清理修整,尽量做到新边坡不留后患,确保边坡稳定安全,对薄弱部分还进行了加固。
5 控制爆破效果分析
爆破实施后,测量所坍塌的岩体量,结果发现实际爆破方量为总爆破方量的97%。爆破也没有给边坡线造成大的损伤,新的边坡先与原先设计的边坡先基本上吻合。由于路段处于人烟稀少的崎岖山区,没有造成任何生命财产方面的损失,而距边坡顶仅21m的两幢土木结构民房,也完好无损。爆破点附近以及对面的电话电力线路也没有收到任何的损坏,因此,可以说这个路段的控制爆破是非常成功的。经过一年半的时间对新坡进行观察,没有发现有碎石块落下的情况发生,已经基本稳固,也没有必要再用钢筋网砼罩面加固。这段道路的成功施工充分說明控制爆破加部分预裂爆破的施工方案,不仅稳定边坡、加快施工进度,而且还降低了该路段的造价,一举数得。当然,今后在公路工程施工中,如再遇此种情况,在控制爆破设计与施工方面,还需进一步完善,以取得最佳的效果。
参考文献
[1]姚爱军、薛艳河. 复杂边坡稳定性评价方法与工程实践[M].北京:科学出版社,2008.1
[2]李连喜、杨军.高边坡控制爆破技术的应用实践[J].西部探矿工程,2001(2),87-88
[3]文正钱、汪海兵、彭志远、曹红淮.挖方边坡控制爆破施工技术应用[J].安徽地质,2008(4),311-313
[4]刘亚玲、徐湖林、谢雄耀、刘凤洲.黄衢高速公路节理发育边坡控制爆破试验[J].工程爆破,2009(3),35-39