高陡边坡路堑控爆施工.doc

电化铁路条件下高陡边坡路堑控爆施工刘德志（中铁五局集团一公司湖南长沙）提要：本文介绍高边坡路堑石方控制爆破技术在株六复线施工中的应用情况，对爆破参数、施工防护等作一简要阐述。关键词：电化铁路高陡边坡控爆施工1、前言在山区既有单线电气化铁路条件下增建第二线，往往是工点边坡高陡，石方爆破工程量大，爆破顶面超过紧邻的牵引接触网，而既有线运输任务繁忙，车流密度大，爆破作业对行车干扰严重，施工较为困难。2、工程概况工点1：位于株六复线DIIK713+250～+465处，全长215m，位于既有电气化铁路线右侧，距既有线约5m，设计坡率1:0.5，石方开挖量8609m3，最大挖深21m，施工后设喷锚网和挡墙护坡。工点2：位于株六复线DIIK706+631～+920处，全长289m，距既有线左侧仅3～5m，坡率1:0.25，石方挖深10～30m，开挖量14799m3，施工后设喷锚网和锚索板护坡。该区岩性为白云岩，基岩裸露，表层风化破碎、节理发育而下部胶结良好。现场不具备机械开挖条件。为确保行车和施工安全，要求采用控制爆破技术，力争保证路基和边坡稳定，尽量减少超欠挖及修整边坡的工作量，节约成本保证工期。3．施工方案、爆破设计3.1总体方案考虑到工点紧靠既有线，边坡高陡，地质条件差,且设喷锚网等护坡，经比选决定采用钢管枕木及木料搭设靠臂式排架防护、多排微差浅孔松动控制爆破作业，若施工条件具备也可考虑采用深孔光面控制爆破。施工时自两端纵向对面拉槽，设计边坡面采用预裂(光面)爆破，坡体外侧预留1.5～2m厚纵向保护隔墙，先开挖墙内石方，当隔墙高度达到2~3m时及时用人工凿除或放小炮爆倒，总体呈梯段式自上而下开挖。爆破最小抵抗线始终指向既有线平行方向。工点2所爆石碴需用串筒送至平地。3.2爆破施工针对工点不同部位的具体条件因地制宜地选取爆破方法,同时正确选择有关爆破参数，以便获得良好的爆破效果和安全。单位用药量和预裂爆破的装药集中度及装药结构，通过单孔漏斗试验和排孔成缝试验加以确定，并按“宁撬勿飞” 的原则，参照有关的经验数据，应用工程类比法进行选择，根据实际爆破效果再作调整。⑴、拉槽爆破利用纵向隔墙作为保护线路的屏障，实施多排微差浅孔控制爆破，并采取宽孔距小抵抗线爆破技术，以改善破碎效果、降低爆破震动强度。为增大爆破规模而又不致造成震动速度超限，采用孔内微差与孔外微差相结合的方法，以增加微差起爆的分段段数。a、钻爆参数：炮孔直径d=42mm;前排抵抗线w=1.0m;排距b=0.8m;孔距a=1.0～1.8m(前排和靠近隔墙的孔用小值)；孔深l=2.5～3.5m(垂直孔,到路基面时超深0.2～0.3m);b、单位用药量:q=0.28～0.32kg/m3(两个自由面)，或q=0.32～0.38kg/m3（一个自由面，靠近隔墙处用小值）。c、装药量计算：单孔装药量Q=qawl或Q=qbal。d、装药结构：采用φ25乳胶炸药或2＃岩石销胺炸药，靠近隔墙的炮孔分段间隔装药。根据孔深一般分为3～4段。药量自上而下的分配比：3段为0.25:0.35:0.40,4段为0.15:0.25:0.25:0.35。其余炮孔采用连续装药。对装药长度超过2.5m、φ25药卷超过5节（1.2m）的炮孔，为防止出现管道效应，将所有药卷绑扎在导爆索上形成药串，药串尽可能靠近开挖一侧。炮泥堵塞长度取（1.2～1.3）w或（1.2～1.3）b（靠近隔墙处取大值）。e、起爆网络和起爆顺序：采用非电毫秒雷管、塑料导爆管组成的起爆系统。在同一小台阶上，一律实行孔内微差，并采取反向起爆，孔外以并联方式将各孔导爆管联为一体。在台阶之间实行孔外微差，以保证各台阶上的炮孔自下而上的逐层逐排起爆。⑵、纵向隔墙爆破纵向隔墙采用爆破施工对既有线安全威胁极大，若不能人工凿除时，必须严格按照控制爆破原理，采用“多打眼、少装药、多段起爆”的方法，使爆破能量得到合理的利用和控制。①、钻爆参数:d=42mm;w=b=0.5～0.6m;a=0.7～1.0m;l=2.0～3.0m(垂直孔)；q=0.26～0.31kg/m3（二个自由面，靠既有线侧用小值）或q=0.24～0.27kg/m3(三个自由面)②、装药量计算；Q=qwal或Q=qbal③、装药结构：为将炸药均匀分布于岩体中，使用φ25乳胶炸药和导爆索进行分段间隔装药。④、起爆网路和起爆顺序：使用2～15段非电毫秒雷管实现孔内微差起爆，并利用孔间微差顺序起爆原理，使每个炮眼均在3～4个自由面条件下起爆，以提高岩石破碎度和降低爆破震动。孔外采用并联方式与纵向拉槽爆破起爆系统联为一体。自下而上逐层起爆。 ⑶、预裂爆破为保持开挖边坡稳定，控制超、欠挖，边坡面均采用浅孔预裂爆破。①、钻爆参数d=42mm(不偶合系数为１.68);a=45～55cm;l=3.0～3.55m(钻孔倾斜度为1:0.4,比主炮孔超深0.3m);装药集中度Q1=0.25～0.29kg/m。②、装药量计算：Q=2Q1l1+Q1l2。式中：l1—孔底加强段长度；l2—中间正常药段长度。③、装药结构：使用φ25乳胶炸药药卷和导爆索进行分段间隔装药（15～20cm）。为克服炮孔底部的夹制作用，孔底０.5～0.8m范围的药量增加一倍。堵塞长度为1.0～1.2m。④、起爆网路和起爆顺序采用并联方式与隔墙内纵向拉槽爆破及纵向隔墙爆破的起爆系统联为一体，但预裂孔应超前主炮孔100ms以上起爆。为减少预裂爆破的水平推力，各层台阶上的预裂孔按自下而上的顺序逐层起爆。炮孔与段别布置如图1所示。3223151413121110111098761514131211109876111098151413121110329876549815141312111032987654爆破方向A预裂孔纵向隔墙⑷．爆破地震波速检算控制。电气化铁路控爆施工，不仅要控制飞石和落石，还要考虑爆破地震波对既有线通讯、信号电缆和光缆的影响。根据有关施工经验，爆破地震安全波速参照微震动爆破要求，V安全取3.5cm/s。检算公式采用：V=K（Q1/3/R）α