您现在的位置:中爆网 > 其他爆破 > 正文

柳(州)桂(林)高速公路罗山石质路堑光面爆破

2014-05-20 责任编辑:崔玮娜

 
 
 

完成时间:199412

工程地点:广西壮族自治区柳州市罗山

完成单位:柳州铁路局工程处(现中铁25(集团)有限公司柳州铁路工程有限公司)、铁三局科技处、铁道科学研究院

项目主持人及参加人员:李桂莲、刘宏刚、叶宗毅、王舒毅、肖 

撰稿人:叶宗毅

柳桂高速公路罗山石方的开挖工程,由柳州局工程处联合铁三局科技处、铁科院铁建所进行了路堑光面爆破技术的研究与施工,取得了圆满成功,光爆边坡平整稳定,半孔率达95%以上,不平整度小于15

1  工程概况

11 地形地质情况

石方开挖通过地段为两山豁口,岩石为石灰岩,大部分较完整,岩层为中厚层状,岩石坚固系数ƒ=68。内部有较多大小溶洞不规则分布。坡面石质复杂多变,两侧岩性不同,左侧边坡岩石属二叠系下统硅质灰质,灰色,岩石抗压强度约为75MPa,边坡高陡,随开挖高度的改变,含燧石团块增加,岩性有较大改变,右侧岩石属二叠系上统硅质灰岩,灰色或深灰色,岩石抗压强度为5075MPa,柳州端有两处较大溶洞在边坡出现,岩石破碎,ƒ=34

12工程数量

罗山石方开挖工程位于柳桂高速公路K146+425K146+680处,全长255m。开挖边坡总长340m,边坡最高52m,边坡总面积11m2

13光面爆破工程特点

工程具有以下特点:

(1)工程量大,双侧边坡均要实施光面爆破,需钻孔约9000延米,钻孔孔深大多超过常规的1012m范围,是控制工期的关键。

(2)地质条件复杂多变,裂缝及大小溶洞多且不规律分布,给钻爆工作带来较大困难,也不易保证爆破效果。

(3)边坡高,需分三层台阶进行光爆施工,需修约800m长钻机平台,均需人工修整,尤其是顶部岩块呈狼牙交错,致使钻机移位困难,增大修平台的劳动强度,钻孔精度和爆破质量都难以保证。

2  光面爆破设计与施工

21 光面爆破方案的选定

采用以深孔光面爆破为主、浅孔光面爆破为辅的原则,合理地进行光爆施工。

22光面爆破设计原则

(1)根据工程特点,决定采用多台阶进行光面爆破施工,边坡坡度由设计l0.5改为103,台阶宽度预留12m,尽量减少石方开挖数量。

(2)边坡地光面爆破开挖既要保证边坡质量,又必须保证施工安全,最大限度提高钻孔工效。

(3)采用预留光爆层进行光面爆破施工,预留光爆层厚度1822m,但不少于15m

23光面爆破施工方案的确定

根据本工点的工程特点、现有机械设备情况和施工人员素质等实际条件,确定先进行主体石方开挖,预留光爆层,从上到下分层进行主体石方及光面爆破开挖的施工方案。

24光面爆破主要爆破参数

241钻孔直径D

根据岩石特性及现有机械设备情况,本工点深孔光面爆破钻孔直径D=100mm,应用于边坡高度大于6m的光爆中。浅孔取D=3842mm,是本工点光爆实施的辅助手段。

242梯段高度H

本工点采用钻机为QZl00B型三角架式潜孔钻机,边坡最高达52m,实爆中分两层进行,第一层最高达27m,孔深28m

243抵抗线W

光面爆破抵抗线的选取直接影响到光面爆破的效果,若职W过大,爆后大块较多,不易清理,特别是当底盘抵抗线过大时,爆后易形成根坎。当W过小时,甚至小于孔距时,不能取得理想的光爆效果。

计算公式:

W=KD

式中  K=计算系数,一般取K=1525,本工点取K=18

D—钻孔直径,深孔D=100mm,浅孔D=40mm

取深孔W=18m,浅孔W=06m

244孔距α

α光=mW

  式中   m—比例系数,取m=0.60.8

W=1.8。代入上式可得:α=1.081.44m

D=100mm的钻孔直径,通过爆破试验,选取α=12m

245  孔深L与超钻深度h

炮孔深度的选择应根据梯段高度及钻机情况综合考虑。

孔深                        

式中  a—边坡坡面角,当1O3边坡时,其边坡坡面角α=73°18′。

超钻深度h,上层h=O510m,下层h=1015m

246光面爆破的线装药密度q光和单孔装药量Q

可由以下公式确定:

q=k•αw  Q=qL+Q

式中k—光面爆破的单位耗药量,gm3,可取k=7590

Q—光面爆破底部加强装药量。Q根据超钻深度确定,岩石强度坚硬完整,超钻深度h0.8时,取大值,否则取小值。

本工点的光爆参数经试爆后确定。当钻孔直径D=100mm时,左侧q=200220g,m,右侧q=180200gmQ=(38)q。当D=42mm时,q=120150gmQ=(153)q

247起爆时间△t

光面爆破可与主体爆破一同进行,但应滞后于主体爆破,一般取△t=50150ms。本工点因受雷管所限,取△t=200ms,同样取得了良好效果。

25光面爆破施工工艺

251钻孔平台修建

边坡钻孔作业均在高陡的坡顶进行,三角架式钻机定位较难,光爆孔精度要求高,为减少钻孔偏差,必须修建一定宽度的钻孔平台,本工点平台宽度为15m

252边坡测量放线

光面爆破后边坡一次成型,若要进行变动,将浪费大量的物力与人力,所以边坡测量放线不允许出现误差。

253钻孔工艺

精确钻孔是光面爆破成败的关键,钻孔不仅需要按桩对位,而且需要炮孔钻在同一平面上。对于三角架钻机,我们采用以下措施来保证钻孔精度:

(1)在钻孔平台上利用φ40mm的送风钢管作为钻机移动导轨。钢管在边坡线外30cm处铺设,连接并固定垫实,在钢管上用油漆标明孔位。

(2)根据设计边坡的坡度,在架设钻机时进行坡面角度调整。以保证光爆也在同一个坡度进行钻孔。

(3)提高施工人员钻孔操作水平,以保证钻孔准确性。

(4)装药不耦合系数                                

式中  D—钻孔直径;

d—药包直径。

采用的炸药为φ35mm、长度为200mm、重量为200g2号岩石管状硝铵炸药,等间距间隔装药。填塞长度L2=152Om

3光面爆破实爆情况

光面爆破共进行9次,钻孔 508个,钻孔总延长70456m,开挖边坡8455m2。实际光面爆破统计见表l

4路堑光面爆破成果分析

41完成光面爆破的课题研究

(1)通过光面爆破和施工,获得了稳定平整、光滑、美观的路堑边坡。

(2)光面爆破技术达到国际先进水平。

(3)取得了路堑、高边坡光面爆破基础技术资料和光面爆破施工经验。

42光面爆破质量评估

(1)光爆后边坡壁上留下半孔率达95%以上,超过了目前国内光面爆破评价质量标准。

(2)边坡围岩稳定,没有产生围岩破坏现象,整体做到了稳定、平整、光滑、美观。

(3)孔壁没有产生爆破裂纹。

43采用最简单的钻机

采用最简单的钻机,钻出了深达28m的光爆孔,这在道路施工中是少有的,为深孔光爆施工创造了良好的施工条件。

     摘自《中国典型爆破工程与技术》