1、工程概況
國道**線**至**段改建工程L1合同段全長12km,土石方總量565000m3,有多處深挖石質(zhì)路塹,其中**路塹(k1051+720~k1052+020)斷面底寬14.5m,最大邊坡高度33m,是全線最大的挖方段,路塹巖體為中元古界燧石條帶白云巖,節(jié)理裂隙發(fā)育,有松散的軟弱夾層,對邊坡穩(wěn)定十分不利。該爆破工點緊臨國道**線,線路右側(cè)有密集村莊,施工環(huán)境比較復雜,對控制爆破的要求高,再加上工程量集中,工期緊,施工難度比較大。
2、爆破方案
路塹邊坡設計率從上至下為1:1、1:0.75、1:0.5,每10m臺階高度設置2m寬的碎落臺。根據(jù)工程特點,結(jié)合進度要求和資源配置等因素,采取按臺階高度分層分段多作業(yè)面同時開挖的施工方案,施工中采用深孔微差爆破技術(shù),先拉通路塹主槽,兩側(cè)邊坡預留的1m~2m寬的巖體不爆,作為中部主爆體的隔墻,以減少大爆破對邊坡的損傷,同時預留的巖體光面爆破時,可以根據(jù)主爆體的爆破情況和巖石性質(zhì)更準確地選擇爆破參數(shù),提高邊坡的光爆效果。
2•1主爆區(qū)控制爆破參數(shù)
采用潛孔鉆機垂直鉆孔,鉆孔直徑d=100mm,炮孔布置如圖1所示。
圖1炮眼布置示意
(1)底盤抵抗線W底=2.7m
?。?)炮孔間距a=m*W底=1×2.7=2.7m
?。?)炮孔排距b=0.9a~1.0a,取2.7m
?。?)鉆孔深度L=H+h=10.5m
(5)單位體積耗藥量q:考慮路塹上、下部石質(zhì)堅硬程度不等,一般路塹上部石質(zhì)較軟取0.25kg/m3~0.32kg/m3,路塹下部取0.30kg/m3~0.39kg/m3,每個炮孔裝藥量Q=q×a×W×H(kg),最大孔裝藥量為28.5kg。
?。?)裝藥結(jié)構(gòu):施工中選用直徑Φ32mm的2號巖石銨梯炸藥,采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),如圖2所示。裝藥時把5支藥卷捆成一組連續(xù)裝藥,使藥量均勻分布在炮孔長度上,炮孔底部1m左右為加強段。起爆藥包用2個同段的毫秒雷管,反向捆在炸藥藥卷上,放在距孔底30cm處。
?。?)堵塞長度:2.5m,最小堵塞長度不得小于2.0m,采用粘土和細砂的混合物堵塞。
圖2主爆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖單位:m
1-填塞物;2-炸藥;3-導爆管雷管;4-導爆管
8)起爆方式:采用排間微差順序起爆。
2.2邊坡光面爆破參數(shù)
?。?)最小抵抗線W,根據(jù)邊坡預留巖體的情況取值1.0m~2.0m,邊坡頂留層不宜過大,否則正常的藥量無法克服巖石阻力,容易造成欠挖。
圖3邊坡光爆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意單位:m
1-填塞物;2-炸藥;3-導爆管雷管;4-導爆管
?。?)炮眼直徑d0=100mm,光爆炮眼間距取100cm~120cm。
?。?)光面爆破單位體積耗藥量q=0.2kg/m3~0.3kg/m3,每個炮孔裝藥量Q0=q′×a×W×H(kg),最大每孔裝藥量為6.3kg,線裝藥密度為0.36kg/m~0.69kg/m,線裝藥密度應該進行嚴格控制,以防藥量過大而損傷邊坡。
?。?)裝藥結(jié)構(gòu)采用不耦合間隔裝藥法,如圖3如示。施工中選用直徑Φ32mm的2號巖石銨梯炸藥,不耦合系數(shù)為3.13,裝藥時將炸藥間隔捆裝在竹片上,再裝入炮孔,炮孔堵塞長度1.5m。
(5)光爆炮孔采用同段毫秒雷管傳爆,保證各藥包同時起爆,以減少飛石和爆破震動。
2.3爆破地震安全距離
為了保證爆破區(qū)外側(cè)民房安全,根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定對爆破地震安全距離進行驗算。一般磚石建筑物地面的質(zhì)點安全振動速度為3cm/s,根據(jù)公式R=(KV1a.Qm計算,結(jié)果為69m(K=100,V=3cm/s,a=1.5,Q為最大一段的藥量285kg,m取1/3),現(xiàn)場測定爆破中心距民房最小的水平距離為80m,驗算結(jié)果表明,爆破對民房并無影響。個別飛石的安全距離按200m進行警戒,為減少飛石,施工中采用草袋裝土覆蓋炮孔。
3、施工工藝控制
爆破施工一般順序為:施工測量→標定炮孔位置→鉆孔→炮孔檢查→爆破器材準備→裝藥→聯(lián)結(jié)爆破網(wǎng)絡→布設安全崗哨→炮孔堵塞→爆破覆蓋→起爆信號→起爆→消除瞎炮、處理危石→解除警戒→爆破效果分析及資料記錄。
3.1布孔
炮孔標定必須按照設計好的爆破參數(shù)準確地在爆破體上進行標識,不能隨意變動設計位置。布孔前應先清除爆破體表面積土和破碎層,根據(jù)施工測量確定的邊坡線,從邊坡光爆孔開始標定,然后進行其他孔位的布置,布孔完成后,應認真進行校核,實際的最小抵抗線應與設計的最小抵抗線基本相符。
3.2鉆孔
在鉆孔過程中,應嚴格控制鉆孔的方向、角度和深度,特別是邊坡光爆孔的傾斜度應嚴格符合設計要求??籽坫@進時應留意地質(zhì)的變化情況,并做好記錄,遇到夾層或與表面石質(zhì)有明顯差異時,應及時同技術(shù)人員進行研究處理,調(diào)整孔位及孔網(wǎng)參數(shù)。鉆孔完成后,及時清理孔口的浮碴,清孔直接采用膠管向孔內(nèi)吹氣,吹凈后,應檢查炮孔有無堵孔、卡孔現(xiàn)象,以及炮孔的間距、眼深、傾斜度是否與設計相符,若和設計相差較多,應對參數(shù)適當調(diào)整,如果可能影響爆破效果或危及安全生產(chǎn),應重新鉆孔。先行鉆好的炮孔,用編織袋將孔口塞緊,防止雜物堵塞炮孔。
3.3裝藥
裝藥前,要仔細檢查炮孔情況,清除孔內(nèi)積水、雜物。裝藥過程中應嚴格控制藥量,把炸藥按每孔的設計藥量分好,邊裝藥邊測量,以確保線裝藥密度符合要求。為確保能完全起爆,起爆體應置于炮孔底部并反向裝藥。
3.4堵塞
堵塞物用粘土和細砂拌和,其粒度不大于30mm,含水量15%~20%(一般以手握緊能使之成型,松手后不散開,且手上不沾水跡為準)。藥卷安放后應即進行堵塞,首先塞入紙團或塑料泡沫,以控制堵塞段長度(光爆孔口預留1m~1.5m,主爆孔口預留2m~2.5m),然后用木炮棍分層壓緊搗實,每層以10cm左右為宜,堵塞中應注意保護好導爆索。
3.5爆破覆蓋
它是控制飛石的重要手段,施工中采用兩層草袋覆蓋,先在草袋內(nèi)裝入砂土,覆蓋后將排間的草袋用繩子連成一片,草袋覆蓋時要注意保護好起爆網(wǎng)絡。
4結(jié)語
從工程實踐看,效果十分明顯,整個路塹爆破中基本無飛石現(xiàn)象,爆堆高度適中,成型后的邊坡坡面平整度均能符合要求,路塹邊坡穩(wěn)定。控制爆破中要達到最佳的爆破效果,選擇合理的爆破參數(shù)是至關重要的,在施工中應嚴密觀注有無夾層、石質(zhì)突變或軟硬不一等地質(zhì)條件的變化,以便及時調(diào)整各項參數(shù)。