摘要:復(fù)雜條件下路基石方爆破,如何在不影響線路行車及周圍民房的安全的情況下,進行正常的施工生產(chǎn)。在不斷的試爆及修正參數(shù)過程中,積累施工經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:爆破 網(wǎng)絡(luò) 參數(shù) 潛孔鉆
中圖分類號:TD235 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)10(b)-0000-00
在鐵路既有線改造和鐵路復(fù)線建設(shè)中,經(jīng)常會遇到在不中斷行車的情況下進行石方爆破。就目前而言,無論從經(jīng)濟上或是技術(shù)上,鉆爆法仍是石方開挖的主要施工方法。在既有線施工作業(yè),正確利用控制爆破技術(shù),既保證既有線行車安全又能提高工作效率,是各施工單位經(jīng)常探討的課題。
1 工程概況
張雙線DK0+950~DK1+455段為半路堤半路塹地段,開挖面距北側(cè)既有京通正線僅為15m,東側(cè)離民房70m?;鶐r為Ⅳ~Ⅴ凝灰?guī)r。最大設(shè)計開挖高度為15m,設(shè)計方量為25萬m3。施工環(huán)境復(fù)雜爆破方量大,工期緊。尤其是石方控爆施工,控爆方案選定、控爆設(shè)計、防護設(shè)計,必須確保萬無一失,保證既有線行車及民房安全。
2 爆破方案設(shè)計
2.1設(shè)計原則
由于該地段施工環(huán)境復(fù)雜,給爆破增加了很大難度,要求達到以下目的:確保既有線的行車安全;有效地控制飛石、滾石、爆破振動和沖擊波對周圍村民建筑產(chǎn)生的破壞,確保村民及施工人員的安全;盡量提高爆破工效,有效控制大塊率,使爆破塊適宜機械出碴,減少二次爆破,以利加快施工進度;盡量減小爆破振動對周圍巖體的擾動,保證路基塹坡穩(wěn)定。
2.2方案確定
爆破施工按爆破作用,可分為松動爆破、拋擲爆破、裸露爆破。根據(jù)上述原則,同時結(jié)合爆破區(qū)的周圍環(huán)境,實際工期,巖性和地勢環(huán)境決定采用臺階式微差松動爆破、減震爆破相結(jié)合,并控制最大一段裝藥量。
2.3孔網(wǎng)參數(shù)
2.3.1深孔臺階毫秒微差松動爆破
臺階與炮眼設(shè)計:為加大工作面和便于機械出碴,將路塹從上到下分成三層爆破開挖,每層約為5m,爆破完一層再爆下一層。采用2號巖石乳化炸藥(具有防水性),用φ100mm的潛孔鉆頭鉆眼。
2.3.2減震孔設(shè)計
減震爆破就是在靠近主炮孔旁布置減震炮孔,適當(dāng)縮小孔距、排距、超深及裝藥量以減小爆破地震,同時也減小對周圍巖體的破壞,(見下炮眼布置圖)。減震孔用φ90mm的潛孔鉆頭鉆眼。
2.3.4爆破地震波防護
由于民房離爆破現(xiàn)場太近且多為磚結(jié)構(gòu), 抗震能力為2cm/s。根據(jù)震動安全距離公式:
R=(3Q*k3/α/v3/α)1/3
R—為建筑物距爆區(qū)安全距離m
V—建筑物最大安全抗震速度cm/s
K、α為不同巖體爆破系數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場試爆取K=100、α=1.5
Q—為最大一次或一段起爆藥量 kg
R=(3×17.3×1002/22)1/3=51m
2.3.5個別飛石的控制
個別飛石安全的飛散距離與爆破參數(shù)、堵塞質(zhì)量、地形、地質(zhì)構(gòu)造、氣象等因素有關(guān)。
個別飛石安全距離Rf=Kf×20n2×Wf
Kf—安全系數(shù),根據(jù)地形與不同方向上可能產(chǎn)生的飛石條件而定。取Kf=1.2
n—爆破作用指數(shù),經(jīng)過現(xiàn)場試爆取n=2
Wf—最大一個藥包的最小抵抗線
Rf=1.2×20×22×3=288m
現(xiàn)場試爆結(jié)果表明,個別飛石距離為190m,此距離可用于確定爆破警戒區(qū)的范圍。
3爆破施工工藝
3.1施工工藝流程圖
3.2 作業(yè)要點
平整作業(yè)面:根據(jù)地形情況平整出作業(yè)面,以滿足鉆眼、裝藥等工序的需要。
布眼和鉆眼:按設(shè)計的眼距布眼,對邊坡外側(cè)邊緣的炮眼,要特別注意炮眼距邊坡的距離不要小于主炮眼抵抗線,以防出現(xiàn)飛石。鉆眼完成后,對炮眼位置和各部尺寸要進行檢查,必須符合設(shè)計要求,然后對炮眼內(nèi)的殘渣、巖粉清理干凈。
裝藥與堵塞:裝藥一定要嚴(yán)格按預(yù)選計算好的每個炮眼裝藥量裝填,在干燥的炮眼內(nèi)裝藥時,可將藥卷的包裝用小刀割少許裂縫,裝入炮眼后,在放入起爆藥卷之前,用炮棍壓緊,以增加裝藥密度。回填堵塞用砂子與黏土混合配制成炮泥進行堵塞,其中砂子與黏土的比例為3:1,再加20%的水混合而成。堵塞長度以不被爆轟氣體直接沖出眼口為宜,堵塞物應(yīng)是連續(xù)的,中間不要間斷,填滿后再用炮棍適當(dāng)壓實,以增大密度,提高堵塞質(zhì)量。
安全警戒:爆破前,人員及機械撤離到安全區(qū),設(shè)置安全警戒哨。爆破之后,不要立即解除警戒,要先由安全員到現(xiàn)場查看,在確保萬無一失后,人員機械才可進入現(xiàn)場。
3.3施工注意事項及安全措施
施工前應(yīng)進行爆破區(qū)橫斷面測量,明確挖方高度,并放出邊線,標(biāo)出炮孔位置。
鉆孔應(yīng)禁止反鉆,以免沖擊器掉落。
鉆孔完成后,應(yīng)進行孔深及炮孔傾角驗收,合格的鉆孔要及時清洗并做好防水措施,在裝藥前應(yīng)進行覆蓋,防止進入碎石和雨水。
放炮應(yīng)安排在列車運行間隔大的天窗時間內(nèi)進行,以便有個別飛石滾落到線路上可立即加以清除。在爆破點50m外的線路上放警示牌。
為控制飛石,用廢舊輪胎或膠皮將炮孔覆蓋。
每次放炮時要有足夠人員做好搶修準(zhǔn)備。與車站保持通訊聯(lián)系,有問題及時通報、及時處理,放完炮要有專人清除危石,防止受振動掉落的石塊危及人員安全。
4 結(jié)語
通過對上述爆破方案的實施,施工過程中根據(jù)不同的巖性不斷修正爆破參數(shù),在DK0+950~DK1+455的爆破工點中,取得了顯著的成效。有效的控制了飛石及爆破地震波對村民房屋的破壞,村民房屋內(nèi)雖有震感但房屋未出現(xiàn)裂縫,同時保證了既有線的行車安全,爆破后的塹坡未受到大的擾動,邊坡平整度在±240mm以內(nèi)。為今后類似工程施工積累了經(jīng)驗,具有參考意義。
參考文獻
[1] 鐵路工程施工技術(shù)手冊.常用工程材料.中國鐵道出版社.1995年
[2] 鐵路工程施工技術(shù)手冊.路基.中國鐵道出版社.1995年