恩施大峡谷旅游公路路基高危边坡预裂爆破的施工方法

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)28-0110-03

1工程概述

1。1工程概况

恩施大峡谷旅游公路第二合同段K20+000～K20+140桩号路基为高危论文网边坡石方开挖路基,路基边坡开挖最大高度约40m,开挖区距边坡坡底高差达300m,路基上端为高危边坡坡顶,下端坡面上为果树林及农田,半坡及坡脚有多处民房处于开挖爆破区下方。该开挖区岩石多为石灰岩,节理发育,且坡度较陡(60°～70°)。根据与业主。监理商议召开专题会议精神,及现场踏勘的实际地形情况,为了保证开挖施工安全,尽量不破坏坡面的完整性,决定采用预裂爆破方法进行开挖施工。

1。2高危边坡施工参数

高危边坡施工参数详见表1。

2爆破设计及施工方法

爆破岩石的单位耗药量。线装药密度等参数依据以下爆破设计结合实际爆破效果进行调整,以达到最佳爆破效果。

2。1预裂爆破

孔径φ100mm,孔距α=0。8～1。0m,孔深h≤10m,线装药密度:

为550kg/cm2时,Δ线===345g/m

为750kg/cm2时,Δ线===406g/m

――岩石单轴抗压强度,单位kg/cm2

――钻孔半径,单位mm

装药示意图:

图1

当单位长度装药量大于设计线装药密度时,用间隔装药,竹片固定药卷和导爆索。

2。2深孔梯段爆破

钻孔直径D=100mm

最小抵抗线W=(25～30)D=2。5～3。0m

α=3。0～4。0m

孔深h=10～15m

m=α/W=1。0～1。6

堵塞系数k=H/W=1。25～1。3

堵孔高度H=3。12～3。9m

当孔深为5米时,单孔装药量Q=12。5kg/孔,单耗药量q单=12。5/30=0。42kg/m3

当孔深为10米时,单孔装药量Q=35kg/孔,单耗药量q单=35/100=0。35kg/m3

当孔深为15米时,单孔装药量Q=55kg/孔,单耗药量q单=55/180=0。30kg/m3

装药结构为10g～12g导爆索下孔,Φ80乳化炸药柱状装药。

装药示意图:

图2

当单位长度装药量大于设计线装药密度时,用柱状间隔装药,竹片固定药卷和导爆索。

表2孔网参数一览表

钻孔

直径孔深

H孔距α排距

b装药

量Q堵孔高度h爆破方量V单耗

药量q

Φ100H=5m3。0m2。0m12。5kg2。5m30m30。42kg/m3

Φ100H=10m4。0m2。5m34kg3。2m100m30。34kg/m3

Φ100H=15m4。0m3。0m55。5kg3。9m180m30。31kg/m3

2。3浅孔爆破

为保证深孔梯段爆破粒度控制在1m3以内,在外延适当增加部分浅孔同时爆破。

2。3。1爆破台阶高度H:

通常H=1～3m,本工程取2m。

2。3。2钻孔直径:

用YT28型凿岩机造孔,孔径Φ42mm。

前排抵抗线:W=(20～50)d

根据岩性条件,确定W=1。2m

孔间距:a=mW

密集系数m通常大于1,此处孔间距a=1。5m

排间距:b=(0。8～1。2)W

确定为:间排距b=1。2m

钻孔采用梅花型布置。

2。3。3炮孔深度L:

为了达到爆破效果,钻孔要考虑超钻,根据经验,超钻深度用下式计算:

h=(0。15～0。35)W

结合岩性情况,确定超钻h=0。2m

炮孔深度L=H/sinα+h

α为炮孔的倾斜角度。

2。3。4炸药量单耗:

根据岩性及构造特性,炸药单耗定为q=0。3～0。4kg/m3。

2。3。5每孔炸药量计算:

Q=qabL

计算出每个炮孔的装药量

Q=0。35×1。5×1。2×2。2≈1。4kg。

2。3。6堵塞长度L1:

为了达到安全。经济。高效的目的,要求炮孔堵塞长度L1>1。0m。

2。4爆破网络设计

2。4。1起爆时间:t=kW/f=40×(2。0～3。0)/3。5=23～35ms

k―岩石抗裂系数

W―抵抗线

f―岩石普氏系数

设计取值:t=25～50ms,浅孔连续段,深孔跳段。

2。4。2起爆网络。本工程起爆网络采用V“型对角线“和排间“三种微差控制网络,其中V“型适用于槽方路基开挖,对角线“和排间“法适用于高边坡开挖。

采用非电毫秒雷管簇联系网络,即发电雷管起爆。为了达到减振的目的,采用毫秒微差爆破,主爆孔的微差时间在50～300ms之间。

为确保微差时间大于50ms,爆破采用孔内11段,孔外3段连接。

2。5爆破方式选用

根据本工程区段山体岩性及地质。地貌特点,选用爆破方式如下:

K20+025～K20+090段采用深孔梯段爆破和预裂爆破为主,浅孔爆破为辅的爆破方式。起爆网路边坡开挖采用排间“型,路槽挖方采用V“型。

K20+090～K20+140段采用深孔梯段爆破为主,浅孔爆破为辅的爆破方式。起爆网路边坡采用对角线“型,路槽挖方采用对角线“型。

2。6爆破安全距离计算

爆破地表安全距离,α

R=300m时,Q单=1228kg

R=200m时,Q单=373kg

R=100m时,Q单=47kg

R=50m时,Q单=6kg

因保护建筑物均在200m以外,地震波对附近民房没有影响。

2。7爆破工程分级

通过计算,得知每次爆破用炸药量均小于50t,可知本爆破工程不实行分级管理。

3机械设备配置情况

主要机械设备是YQ-100B型潜孔钻机。20m3无基础电动空压机。YT28型凿岩机。另外配备挖掘机。装载机。自卸汽车等土石方施工机械。

4施工注意事项

(1)钻孔。装药。放炮要由经过训练和考试合格的人员负责进行,并且要有严密的组织和检查制度。(2)装药必须使用木质炮棍,若发现药包(含雷管)没装到位,不能轻微提取时,禁止拔出或硬拉雷管脚线,按盲炮的有关规定处理;操作现场禁止烟火。封口必须用不易燃可塑性强的炮泥。(3)如围岩节理发育,为保证爆破效果,在钻孔过程中将可塑性泥土放入钻孔中,从而形成护壁。

5效果分析

通过实施预裂爆破施工,保证了此段高危边坡围岩的稳定性,确保了施工安全,保护了下方坡面植被的完整性,同时缩短了工期,取得了较好的经济。社会效益。

恩施大峡谷旅游公路路基高危边坡预裂爆破的施工方法