【摘要】以实际工程为例,对市政工程中石方路基控爆的施工特点进行了介绍,结合工程的具体情况合理选择了爆破参数,并对安全爆破距离以及土石方爆破工程施工技术进行了探讨,顺利完成了爆破施工。
【关键词】土石方路基控爆;爆破参数;爆破安全距离
1工程概况
本项目位于龙洞堡新城中部,起于西南环线K3+760段,道路向南以隧道形式穿越西南环线,隧道两侧设辅导与西南环线平交,穿越西南环线之后依次与多彩贵州城内部5号路及3号路平交,道路设计终点接汤巴关立交地面层,该处有在建白龙铁路一条。本次实施段桩号为K3+760~K5+067.008,道路全长1307.008m。该段道路地形较平缓,道路两侧已建房屋较多,道路与210国道紧邻、部分相交,210国道为贵阳市东出口主要的交通要道。在对临近道路、铁路、建筑群、高压线路区域进行爆破区域作业时,难以保证车辆、行人、建筑物及施工人员安全。
2施工特点
2.1较大的危险性和困难因为边坡陡峭,施工人员在自然山坡上爬行都有一定困难,所以给施工人员和设备安全带来很大的风险;由于省道上车流量较大,在施工过程中若有危石等物体从高空坠落在路面上,就有可能造成车毁人亡的惨剧,施工过程给省道通行车辆的安全造成极大威胁。2.2干扰因素较多施工中除了要保证省道的交通通畅外,还要保证前方石马铺大桥桥台的正常施工,同时还不能使后方制梁场工作及存放的成品梁受到损坏。2.3工期紧迫因为施工场地较小,给存梁场地带来较大的限制,在施工设计中要求边制梁边进行架设,而该施工路堑正处在架梁的通道上,只有在路堑开挖完成且路基成型后才能开始架梁。如果路堑未能按期交工,那么制梁场就会因无处存梁而陷于停工的窘境。
3确定爆破参数和爆破安全距离
3.1选择爆破参数按照现场的实际情况,全面考虑周边环境和工期等因素,可先在开挖边线上挖出减震沟,它能够有效降低震动对民房带来的影响,对主爆区应采用城镇控制爆破技术针对爆破震动和力度进行控制,由于该工程属于填石路基,所以可利用爆破后产生的碎石充当路基填料处理,但填料的粒径不易超过0.3m[1]。安全距离为15m的爆破参数如下。炮孔间距a=1.0m;排距b=0.8m;底盘抵抗线W=1.2m,H=0.8m;单位体积耗药量为q,根据十号路项目城镇控制爆破经验,结合两处地质情况及岩石情况,取0.3kg/m3;单孔装药量Q=q×a×W×H=0.3×1.0×1.2×0.8=0.28kg=0.28kg,取0.28kg。装药结构:孔内采用空气间隔不耦合装药,如图1所示。最佳的堵塞长度应是当炮孔壁周围的岩石在受到最大爆破力时不破裂,并能阻挡爆轰气体产物喷出孔外,且在岩石破碎的同时能使岩块向着抵抗线方向移位。最佳堵塞长度lg=1.0~1.2W=0.8~0.96m,lg取0.9m。采用砂、黏土及水(配合比例3∶1∶1)的混合物堵塞。起爆运用孔外延时、逐孔起爆的方式,孔外设置3段非电毫秒雷管,孔内设置了11段同样的雷管,爆破过程中采用依次起爆的方式。3.2对爆破安全距离进行确定1)个别飞石安全距离的计算按浅孔炮孔计算(1)式中,R为露天浅孔爆破飞石安全距离,m;K1为炮孔密集(邻近)程度系数,取1;K2为炸药爆能与抵抗线相关系数,取0.9;r为浅孔半径,cm;W为第一排炮孔的最小抵抗线,m。通过计算,该工程爆破最大个别飞石安全距离为:R=50×1×0.9×0.212/0.83=3.87m。经过计算发现,中等坚硬地带的爆破地震影响范围3.32m。按照设计,在距离周边居民楼15m以上的爆破都满足国家的有关爆破安全规定,所以这一影响值达到了安全要求。
4爆破技术的应用
4.1破岩过程利用逐孔起爆技术能够减少爆破地震波形成的叠加。以下就以单孔顺序起爆方法了解其破岩的过程:爆破孔在受到爆破力的作用下洞口形成单孔爆破漏斗,从而使该部分岩体被振成碎石,且在漏斗体外与之相邻孔的岩体会产生应力场和微裂缝。后爆破的相邻浅孔由于受先爆孔为其开辟了新的自由面,使得爆破的作用条件得到改善,所以破碎效果较好[2]。由于后爆孔是在前爆孔形成的预应力还未消失前起爆的,因此所形成的预应力叠加后就形成了更强的破碎效果。4.2起爆方式浅孔台阶爆破需要运用不耦合装药方法,起爆药包使用乳化炸药,起爆药包应放在炮孔的底部,且采用反向起爆。4.3布孔和钻孔要求炮孔的标定必须根据设计的爆破参数准确标识在岩体上,不可随意设置。在钻孔时,主要应控制好钻孔的方向和深度。孔眼钻进时需关注地质的变化情况,且进行记录,若遇到夹层和表里石质有显著差异时应及时与技术员商议处理。钻孔结束后应采取相关的措施进行清孔,并确保每一个孔满足爆破需要。清孔完成后要及时用编织袋将孔口堵实,以防杂物进入炮眼。4.4装药装药前应仔细对炮孔内情况进行检查,确保其中无积水或杂物。装药的过程中需严格控制药量,将炸药按照每孔设计的药量称好之后就可以装药,装药的过程中同时还要不间断地进行测量,以此保证装药密度满足相关要求。为了保证起爆的彻底性,要求将起爆体放置在炮孔底部,且反向装药。4.6炮孔封堵堵塞物需要用砂、泥土和水按照一定比例搅合均匀后进行堵塞,堵塞物中不应有直径超过30mm的石块。在装药结束后需要马上进行堵塞,控制好堵塞段的长度,并用木炮棍将堵塞物压紧捣实,在封堵时需保护好导爆管。
5安全防护工作
安全防护是爆破施工的重中之重,此次针对爆破施工进行三道防护设置:第一道是以作业面覆盖柔性防护网对飞石进行阻拦;第二道是制作钢管排架拦截来之侧面的滚石;第三道是用沙袋对省道进行防护。为防止个别石块冲破前两道防线而落入省道路面,在省道路肩位置用码砌砂袋进行第三道防护设置,以确保爆破施工安全实施。
6结语
综上所述,本工程通过采用上述方法进行爆破施工后取得了良好的施工效果,在施工过程中没有出现安全事故,工程顺利完工,所采取的相应安全防护措施和爆破控制措施是合理、有效的,为类似工程施工积累了参考经验。
【参考文献】
【1】李宝建.多边界条件下的爆破技术在公路路基施工中的应用[J].交通世界,2016(27):52-53.
【2】黄明明.路基石方控制爆破施工方法及施工控制[J].城市道桥与防洪,2007(7):85-88+202.