高铁路基爆破工程施工过程探析

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1、高铁路基爆破工程施工过程探析　　摘要：文章介绍了高速铁路路基爆破施工技术，并结合合福高铁站前6标路基开挖土石方爆破施工方案，着重分析了采用爆破方法的必要性和重要性、路基爆破工艺、方法、以及爆破参数的设计。关键词：高铁；路基；爆破；施工中图分类号：O643文献标识码：A文章编号：引言为了满足高速铁路安全运行，高铁路基必须稳固安全。高铁施工线上有湖波、河流、山地等各种不利地形。深挖高填工程量大、传统施工速度慢、施工率低下，同桥梁隧道工程一样，往往成为决定工程进度的关键。因此推广采用新的爆破技术进行施工，以保证高铁建设中土石方工程的质量。1.工程概况合福高铁站前6标路基开挖土石方爆破工程位

2、于宣城市旌德县旌阳镇境内，路基桩号为DK237+790～890。路基开挖段的区域面积约为：长*宽=100m*95m；最大挖深约为32m，区间挖深16～32m，平均约为23m，边坡为1:1.25。土石方总量约为：21.85万m3，其中需爆破的石方量约为16.5万m3。7待爆破区为高铁路基段和车站建设场平区连在一起，东侧大部为已平整好场地，爆破区边缘东偏北距约35m为一小平房；北偏东距约230m为高铁制梁厂，正南方为在开挖路基施工段；西侧为荒山坡谷，部分路基边坡已开挖就绪，自上而下每隔8m留一平台；北侧为路基护坡基桩开挖和建设工地。在爆破区域的上方有一条走向为WS～EN方向的220kv高

3、压输电线路，待爆破山包上方制高点处距离高压输电线的垂直高度还不足3.0m。待爆破岩体主要为紫褐色～黑褐色的花岗斑岩，裂隙较为发育，强风化；灰白色～黄褐色花岗岩、伴有少量粉红色石英质细砂岩，岩石硬度约为ƒ=5～7，局部岩墙硬度可达ƒ=8～10。待爆破岩体受断裂构造切割严重，有的地方风化严重，有的地方风化相对弱化，但赋存基本稳定，挖掘机开挖触及部位岩体很容易会散碎为晶粒沙砾。岩层中不含水，但受地表降水的影响。工程地质和水文地质条件相对较为简单。2.爆破方案选择根据爆破区周围环境的实际情况和岩层赋存条件，结合目前工程进展的实际情况以及大型机械强挖及清渣的便利条件，决定采

4、用中深孔分台阶减弱松动爆破法进行施工。即：自上而下分台阶爆破开挖，分台阶高度H=16m。在高压线覆盖范围内和东北侧距离平房较近的地方，采用中深孔控制爆破法进行施工。7本设计主要对台阶高度为16.0m的中深孔减弱松动爆破法的工艺技术及其参数进行设计。3.爆破技术及参数设计3.1钻孔直径D：根据岩层的赋存条件和岩石风化严重的实际情况，确定选用KQD100型潜孔钻进行中深孔爆破，钻孔直径选择为：D=90mm。3.2台阶高度H：根据实际的挖深确定爆破的台阶高度，这里区间值为12～16m。计算依据16m。中深孔爆破的台阶要素详见：3.3底盘抵抗线W1：底盘抵抗线W1数值可按以下的几种方法或经验

5、公式计算：即①按深孔钻机安全作业的要求来计算：则有：W1=B+H*ctgβ式中：B—为钻机安全距离，取1.5～2.0m；β—为台阶坡面角，这里为80º；则计算得：对于16m台阶：W1=B+H*ctgβ=1.5+16ctg80º=4.32m3.4钻孔深度L和角度β：一般情况下钻孔深度L等于台阶高度H加上超深h，即：L=H+h正常情况下，钻孔超深值h按如下方法计算，即：根据抵抗线计算超深：h=(0.15～0.35)W1根据台阶高度计算超深：h=(0.05～0.25)H7超深值的大小与台阶高度、坡面角度、底盘抵抗线、岩石的坚固性系数以及采用的爆破方法有关。一般情况下，台

6、阶高度越大，坡面角越小，底盘抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度就越大。所以这里的超深值均采用0.25W1来计算,即:h=0.25W1=0.9m，这里参考h=0.1H取值,取h=1.0～1.5m；则钻孔深度的区间值为：L=17～17.5m，计算平均取值为L=17.0m。钻孔角度为：β=85°～90°。3.5炮孔间距a和炮孔排距b：根据公式：炮孔间距a=mW1式中：m—钻孔密集系数，一般取0.8～1.4,这里取1.1；则a=mW1=1.1*3.6=3.96m取a=4.0m炮孔排距b：根据公式：炮孔排距b=0.866a=3.46m这里本着分散装药和均匀装药的原则，这里取b=3.0m3

7、.6单位炸药消耗量q：影响单位炸药消耗量的因素很多，主要有岩石的可爆性、炸药的种类、自由面条件、起爆方式和块度要求等。因而要选取正确的q值是比较困难的，实际应用中多数是根据岩石的硬度和工程类比的方法，初选一个比较接近的q值来进行试爆，再经过生产实践来进行调整和验证，直到合理为止。同样，对于底盘抵抗线数值的选取，可一并进行试爆和验证。参照经验数据和工程类比，并考虑岩石韧性大的实际条件，选取的单位炸药消耗量q值为：对于减弱松动爆破：q=0.36kg∕m3或q=