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时间:2018-07-09
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1、微差爆破施工在公路工程中应用【摘要】本文以某一级公路工程为例,针对公路修建时穿越高压电厂区等复杂地区的石方施工,提出了微差爆破法的施工方案,并就其技术设计、施工方法工艺、质量及安全控制措施作了介绍,有效确保了工程的施工进度和施工质量。【关键词】石方路基;施工质量;应用;爆破技术;微差爆破;山区高等级公路;爆破方法1.工程概况某一级公路二期工程全长3.3km,该项目采用一级公路山岭重丘区标准和平原微丘区标准。全线桥涵设计荷载:汽车一超20级,挂车一120级。公路沿线穿过几座大山,路基土石方共34万立方,其中
2、石方总量为19万立方,该公路穿过本市某工业园区内,沿线经过厂房较多,地形地貌情况比较复杂,特别是有部分土石方地段上方有220千伏的高压电线架过。2.爆破方案及安全防护措施爆破方案的选择:6针对现场复杂的环境条件,经分析比较,研究决定采用微差爆破法施工。两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破,多发一次爆破最好采用毫秒雷管,当装药量相等时,其优点是:可减振1/3~2/3左右,前发药包为后发药包开创了临空面,从而加强了岩石的破碎效果,降低了岩石夹制力,降低一次爆破堆积高度、有
3、利于机械作业、可节省炸药20%,并可增大孔距,提高每米钻孔的炸落方量,炮孔排列和起爆顺序,根据断面形状和岩性。根据现场山体特点,地质条件,环境情况及工程技术要求,决定采用潜孔钻成孔,中深孔松动爆破为主,结合浅孔修台阶和局部边坡,必要时以预裂或光面爆破组合人工,机械修整最终边坡。爆破效果要求进行松动爆破,以确保爆破飞石,地震波,冲击波不造成破坏作用。起爆采用电导爆管微差起爆方法。3.爆破技术设计3.1施工技术要求(1)爆破施工时,应确保施工进度及施工质量,确保基础底部标高与设计标高偏差控制在±0.2m。6(
4、2)爆破地震波、空气冲击波、飞石等不产生破坏性影响;且施工时,配备20名专职安全员警戒,现场安装测震仪测振动波。本标段有多处为深路堑地段,开挖深度较深,需分别进行钻爆设计。边坡随开挖随防护,以防边坡顺层滑动,爆破引起的松动岩石及时清除;边坡突出的个别欠挖部分用风镐剥离,使其达到验收标准。清碴采取机械挖装运,人工配合。(3)路堑爆破设计。开挖石方采用台阶松动控制爆破,小型潜孔钻机配合风动凿岩机钻孔,坡面预留光爆层。深挖地段,石方面积较大、挖方较深且数量集中,主要采用潜孔钻机钻孔,实施台阶式深孔微差松动控制爆
5、破。对于其余地段挖深较浅和方量不大的边坡、路基面修整采用风动凿岩机钻眼,浅孔微差松动控制爆破。为保证爆破效应,均采用大孔距,小排距,梅花形布孔(邻近系数m=a/b=2.0~2.5),并采用导爆管毫秒雷管实施逐排微差挤压爆破。为提高边坡稳定性和美观程度,在本合同段深挖路堑采用预留光爆层法进行光面爆破,边坡设计有台阶时分台阶进行光爆,设计无台阶时,从路堑顶沿坡面钻孔一次爆破到位。3.2爆破施工的安全技术措施①炮眼应严格按规定的药量装药填塞。填塞时应注意保持导火索、导爆索及电雷管脚线的完整。②装药必须用木棒把炸
6、药轻轻压入炮孔,严禁冲捣和使用金属棒。堵塞炮泥时切不可击动雷管。③炮孔深度超过4米时,须用两个雷管起爆;如深度超过10米,则不得用火花起爆。④在闪电鸣雷时,禁止装药、安装电雷管和联接电线等操作,应迅速将雷管的脚线和电线的主线两端短路。4.爆破参数选择与计算6爆破参数按设计值经过试爆,并在生产实践中不断对各项参数遂步调整和优化,以达到良好的爆破效果。5.起爆方法的选择和起爆网路设计微差爆破间隔时间的确定:确定合理的微差爆破间隔时间,对改善爆破效果与降低地震效应具有重要作用。在确定间隔时间时主要考虑岩石性质、
7、布孔参数、岩体破碎和运动的特征等因素。微差间隔时间过长,则可能造成光爆孔破坏后的爆孔的起爆网络过短,则后爆孔可能因先爆孔末形成新自由而影响到爆破质量。间隔时间的长短按以下经验公式确定:Δt=KpW1(24-f)式中:Δt—微差间隔时间,ms;Kp—岩石裂隙系数。对于裂隙小的岩石,Kp=0.5;对于中等裂隙的岩石,Kp=0.75;对于裂隙发育的岩石,Kp=0.9;W1—台阶底盘抵抗线,m;f—岩石坚固性系数,本地区f=9-17。经计算,Δt=15.75~33.75,选取Δt=25~30雷管:以非电毫秒延时雷
8、管为主,毫秒微差间隔起爆。非电毫秒雷管抗水性和耐火性较好,不受杂散电流影响,操作安全,使用简单,起爆可靠性高,防止早爆,拒爆性能好,本工程一般以2-10段非电毫秒雷管为主。6.爆破作业6爆破之前清理山体表层植被和履盖层。覆盖层较厚时,利用推土机清除后进行钻眼;覆盖层较薄及岩溶发育地段,用人工清理植被及岩溶中积土后进行钻眼。布孔前对爆区进行详细调查(如层理、裂隙、临空面、爆体、台阶平整度、岩石类别及物理力学特征等是否有变化),并
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