硐室加预裂一次爆破成型技术.docVIP

硐室加预裂一次爆破成型技术 工程地点：贵新高速公路白岩立交联络线 完成单位：贵州省公路工程总公司、中国铁道第三集团公司 项目主持人及参加人员：张林、肖以杰、刘宏刚、杨庭林、吴承辉 撰稿人：肖以杰 在石方路堑施工中，采用硐室加预裂一次爆破成型综合爆破技术，能有效地改善主体石方爆破效果，降低工程成本，解决以往硐室爆破难以解决的边坡稳定和边坡质量问题，同时达到不清底、不刷坡、一次成型的目的。本工程提供的设计方法和施工工艺，具有推广应用的价值。 在公路、铁路石方路堑施工中，首先要解决主体石方的爆破效果和边坡质量问题。硐室加预裂一次成型综合爆破技术是解决上述问题的重要手段和方法。 1 工程概况 贵新高速公路白岩立交联络线K4+060～K4+240段全长180m，石方开挖量3．4万m3，上边坡开挖面积约为2835m2，下边坡开挖较低且高低不等，最大挖深小于6．0m，边坡处理较为容易。中段属于傍山开挖，开挖宽度14．0m，中心开挖最大深度9．4m。开挖岩石为白云质灰岩，表面岩石较完整坚硬，地表覆盖层厚0．1～0．4m，植被较茂盛。该段周围环境较为复杂，路线左侧50m处有8000V高压线平行通过，左前方60m处有民房，低于开挖面约10m，右前方lOOm处有民房小楼数座，高于开挖面16m。 2 爆破设计方案 2．1设计原则 2．1．1 选择硐室加预裂一次爆破成型的施工方案 该工程属于浅路堑傍山开挖，一般可采用深孔爆破和硐室爆破两种方式。采用深孔爆破具有边坡稳定性好、破碎块度较小的优点，但施工准备工作量较大，成本较高。采用硐室爆破具有施工简单、工期短且成本较低的特点，但大块较多，同时易损坏边坡，边坡稳定性较差。为了改善爆破效果，保证边坡质量，决定采用硐室加预裂一次爆破成型综合爆破技术进行路堑石方施工。 2．1．2采用深孔爆破技术作为辅助爆破 由于地面坡度较陡，上下边坡高差较大，下边坡挖深一般小于6m，且边坡外岩体较薄，保留和处理边坡困难较大，故采用深孔处理，由于药室埋置深度较大，W／H0．6，且岩体为整体性好的白云质灰岩，爆破易产生大块，为了改善爆破效果，降低大块率，设计时在药室顶部增加一部分深孔。 2．1．3 主药包的装药形式 主药包对预裂爆破的影响是本次爆破设计的关键，为了保证药包爆破后不损坏预裂面，并能取得良好的爆破效果，设计采用了分集装药结构。 2．1．4起爆网路采用毫秒延时接力网路 起爆是成败的关键，必须按设计顺序时间保证网路安全准爆，预裂爆破采用导爆索网路，且先于深孔、硐室起爆。 综合应用预裂、深孔和硐室进行路堑石方工程一次爆破成型施工，是当前石方路堑施工的一项新技术，本次爆破研究和应用成功，为工程爆破技术的运用开辟了新途径。 2．2爆破参数的选择 2．2．1预裂爆破参数确定 预裂爆破采用QZ-100型钻机钻孔，钻孔直径D=100mm，根据地质构造和岩石性质， 取孔距a=1．0m(见表1)。 2．2．2硐室爆破参数确定 硐室爆破是本段主体石方施工的主要方法，按所测实际断面进行药包综合布置，最小抵抗线7．2～10．9m，故竖井间距按10m布设，硐室爆破参数见表2。 2．2．3深孔爆破参数确定 由于本工程深孔作辅助爆破作业，只在硐室不能完成的爆破部位进行，下边坡深孔必须一钻到底，上边坡依据硐室药包埋置深度及最小抵抗线确定，具体依实际地形而定，总原则按表1实施。 2．2．4 药量计算 (1)预裂爆破的线装药密度的选择。预裂爆破线装药密度是预裂爆破成败的关键，合理的线装药密度不仅能保证预裂缝的贯通，而且可以形成平整光滑的预裂面。药量太大，将损坏预裂面，药量太小，则无法使预裂面贯通，造成预裂爆破失败。 不同深度预裂孔装药情况见表3。 (2)硐室药包计算。采用公式： Q = K?（n）W3 式中 K——单位用药量，取K=1．5kg／m3； n——爆破作用指数，取，n =0．5，?（n）=(0．4+0．6 n3)； W——硐室药包最小抵抗线，m。 (3)深孔爆破药量计算： 前排 Q=9·a·W1·H Q=K·q·a·b·H 式中 Q——单孔装药量，kg； q——炸药单耗，kg／m3； W1、a、b——符号意义同表1； H——台阶高度，m； K——阻力作用增加系数，一般取1.1～1.2，本工地取1.1。 2．2．5预裂加硐室一次爆破成型的相关参数选取 (1)硐室药包中心到预裂面距离W后的确定。硐室加预裂一次爆破成型技术的关键参数是两者之间的水平距离W后的确定。W后太大，则硐室爆破后对预裂孔前面岩石破碎效果差，不仅无法挖装，且处理困难，还需小炮处理，无法实现一次成型目的。W后大小，则硐室爆破将从预裂缝冲出，损坏预裂面岩体，导致边坡不稳定。W后的取值目前暂按经验