山區(qū)高速公路路基石方爆破設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，邊遠(yuǎn)山區(qū)和落后山區(qū)高速公路的建設(shè)越來越多，石方爆破和施工應(yīng)用越來越廣泛，一個(gè)科學(xué)經(jīng)濟(jì)合理的石方爆破和施工方案既能增加路基邊坡的美觀又能保證施工安全，根據(jù)我在多條山區(qū)高速的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出山區(qū)高速公路石方爆破及施工技術(shù)寫成這篇論文，以便施工技術(shù)人員參考及推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】石方；光面爆破；鉆孔；藥量；分層；壓實(shí)；安全措施。

1、工程概況：

我單位施工的赤承高速8標(biāo)，開挖石方1436057m3，路基回填石方1288365m3。根據(jù)設(shè)計(jì)縱斷面，路塹最大挖深為43.95m，路基最高填筑24.62m。

2、總體施工方案：

石方路段開挖，以松動(dòng)爆破為主，嚴(yán)禁組織大爆破，對邊坡開挖采用光面爆破。對風(fēng)化破碎的巖體，為確保邊坡穩(wěn)定，采用預(yù)裂爆破，人工修鑿，開挖后邊坡防護(hù)及時(shí)跟上，避免巖體長期暴露而坍方。對風(fēng)化破碎巖體，采用階梯式進(jìn)行開挖，按圖紙要求設(shè)置平臺(tái)，形成階梯式的邊坡，并及時(shí)做好邊坡的防護(hù)。

為保證路塹邊坡的穩(wěn)定和利用石方填筑路堤，故采用小型爆破的方法進(jìn)行爆破和改小，同時(shí)在邊坡2～3米范圍內(nèi)采用光面爆破。

3、石方路塹爆破開挖：

（1） 現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作

測量放出路塹中線、最終邊界線以及光面爆破位置線、施工臺(tái)階位置線等。

（2）鉆爆設(shè)計(jì)

①穿越村鎮(zhèn)、距建筑物設(shè)施較近的工點(diǎn)

a.為減輕爆破地震波對周圍房屋和其它設(shè)施的危害，爆破均采用梯段淺孔控制爆破，爆破方案見圖1、2。

b.為充分利用炸藥爆能，提高破碎效果和降低大塊率，主爆孔均采用小排距、大孔距、梅花形布孔技術(shù)見圖3。

②周圍無村舍和其它設(shè)施的地段

a.開挖深度在5米以下的地段，采用梯段淺孔控制爆破施工。為減少爆破飛石損壞農(nóng)田，以縱向分梯段開挖為主。傍山路塹或半挖路塹地段可以采用橫向分梯段開挖。梯段淺孔控制爆破布置詳見圖1、2、3、4。

b.深度在5米以上的地段，因爆碴利用作填料，為了減少大塊，使填料盡量符合填筑要求，采用較小直徑（Φ80～Φ100）的潛孔鉆鉆孔，實(shí)施梯段深孔控制爆破。深孔爆破一般盡量采用縱向從一端或兩端縱向分梯段開挖和爆破，見圖5、6。傍山路塹或半挖路塹，采用分梯段開挖和爆破，見圖7、8。

c.為充分利用炸藥，提高爆破效果和減少大塊率，所有深孔爆破炮孔布置均采用小排距、大孔距、梅花形布孔技術(shù)。

為提高爆破效果，主爆孔均采用塑料導(dǎo)爆管系統(tǒng)實(shí)施逐排微差爆破，每次爆破炮孔排數(shù)較多（超過五排）時(shí)采用孔外延時(shí)相結(jié)合，實(shí)施逐排等間隔微差起爆。每次爆破排數(shù)較少（少于四排）時(shí)，采用孔內(nèi)延時(shí)微差爆破。

③永久性邊坡光面爆破。為確保永久性邊坡平整美觀，邊坡均采用預(yù)留光爆層200cm～300cm，實(shí)施光面爆破，采用Φ40風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)沿坡面鉆孔，臺(tái)階狀光面爆破，光爆層在主爆孔起爆后起爆。光面爆破的布置詳見圖1、3、7、9，裝藥結(jié)構(gòu)及起爆方法見圖9。

K裂--巖石裂隙系數(shù)，對于裂隙小的巖石K裂=0.5；中等裂隙巖石K裂=0.75；裂隙發(fā)育巖石K裂=0.9。

（5）鉆孔、裝藥、堵塞與起爆

①鉆孔與檢查

嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)布孔、鉆孔，裝藥前必須檢查孔位、深度、傾角是否符合設(shè)計(jì)要求，孔內(nèi)有無堵塞、孔壁是否有掉塊以及孔內(nèi)有無積水?？孜缓蜕疃炔环显O(shè)計(jì)要求時(shí)，及時(shí)處理，進(jìn)行補(bǔ)孔或透孔，嚴(yán)禁少打眼，多裝藥。

孔口周圍的碎石、雜物清除干凈，對于孔口巖石破碎不穩(wěn)固段，應(yīng)進(jìn)行維護(hù)，避免孔口形成喇叭狀。鉆孔結(jié)束后應(yīng)封蓋孔口或設(shè)立標(biāo)志。

②裝藥、堵塞

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)裝藥、堵塞炮孔。在未裝入雷管或起爆藥柱等敏感爆破器材以前，若炮孔堵塞可用木制長桿處理，嚴(yán)禁用鉆具處理裝藥堵塞的炮孔，堵塞應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的長度，嚴(yán)禁不堵塞而進(jìn)行爆破，禁止使用石塊和易燃材料堵塞炮孔，堵塞完后用砂袋覆蓋炮孔。

③爆破網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)與起爆

a.網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)前應(yīng)檢驗(yàn)起爆器材的質(zhì)量、數(shù)量、段別，并編號、分類，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)。

b.網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)嚴(yán)格遵守《爆破安全規(guī)程》中有關(guān)起爆方法的規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)檢查確認(rèn)完好并具有安全起爆條件時(shí)方可起爆。

c.起爆點(diǎn)設(shè)在安全地帶。

d.起爆30分鐘后，待技術(shù)人員檢查爆后情況，確認(rèn)無瞎炮以及其它不安全隱患時(shí)，方可解除警戒。

（6）裝運(yùn)作業(yè)

本合同段開挖路塹石方大部分為利用方，選用推土機(jī)直接運(yùn)填；運(yùn)距在100米以上時(shí)，采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝石，自石方裝、運(yùn)全部采用機(jī)械施工。開挖后適合作填料的石方，運(yùn)距在100米以內(nèi)時(shí)卸翻斗車運(yùn)輸至填筑段。

開挖石方前，應(yīng)根據(jù)巖石的分類情況，確定具體的開挖方法，以保證邊推碴，裝載機(jī)、自卸車配合調(diào)運(yùn)或挖掘機(jī)直接配合自卸車調(diào)運(yùn)，離邊坡2-3米范圍內(nèi)采用光面爆破或預(yù)裂爆破。

4、填石路基施工

⑴填石路堤施工程序

路基填筑過程分為四區(qū)段、八流程。

四區(qū)段：填土區(qū)、平整區(qū)、碾壓區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)。

八流程：施工準(zhǔn)備→基底處理→分層填石→攤鋪平整→碾壓夯實(shí)→檢驗(yàn)簽證→路面整修→邊坡整修。

②施工準(zhǔn)備：

測量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)圖放出路堤填筑邊樁線。邊樁處應(yīng)布設(shè)標(biāo)志樁，以方便施工。

⑵填石路堤施工方法

填石路堤分層填筑，分層壓實(shí)。每層松鋪厚度根據(jù)壓實(shí)機(jī)械和規(guī)格現(xiàn)場試驗(yàn)確定，填料粒徑不大于500mm，并不超過層厚的2/3，不均勻系數(shù)為15～20。

①基底處理

a.在填筑前，按規(guī)范要求進(jìn)行清理、平整、碾壓，使基底土層的強(qiáng)度和密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

b.基底按規(guī)定做出地面橫坡，對不符合規(guī)定的原地面橫坡進(jìn)行處理，使地面平順無凹坑，以利排水。

②邊坡碼砌

a.邊坡碼砌與填筑層鋪設(shè)同時(shí)進(jìn)行，以保證靠近邊坡的填料碾壓密實(shí)。b.在填筑第二層時(shí)，進(jìn)度應(yīng)超前，每層邊坡碼砌要在碾壓前完成，碼砌

后的邊坡坡率應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，填高0～8m的填石路堤，邊坡碼砌厚度為1.5m；填高8～20m填石路堤邊坡碼砌厚度為2m；填高20m以上填石路堤邊坡碼砌厚度為3m。

③分層填筑

a.填筑時(shí)采用按橫斷面全寬縱向分層填筑壓實(shí)。半填半挖地段不得將爆破的巖塊直接橫向傾填，亦按照縱向分層填筑壓實(shí)方法施工。

b.每層填料采用級配良好的巖塊混合填筑。巖塊最大粒徑不得大于層厚的三分之二，較大的巖塊須經(jīng)破碎后方可填入。

c.填筑時(shí)安排好運(yùn)行路線，專人指揮卸碴。水平分層填筑先低后高，先兩側(cè)后中央。

④攤鋪平整

填料卸下后，先用大型推土機(jī)粗平，使之大致平整，巖塊之間無明顯高差，大石塊要破碎解體，然后配合人工找平，在每層表面可填筑10cm左右的礫石或粒徑不大于10cm的碎石，達(dá)到層面平整，無孤石突出，以保證碾壓密實(shí)。

⑤振動(dòng)碾壓

a.填筑壓實(shí)時(shí)，先用重型壓路機(jī)先行碾壓，隨后用石碴等嵌縫填坑，再用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。

b.分層碾壓時(shí)，從低處起先兩側(cè)后中間，先慢后快，先靜壓后振動(dòng)。橫向行與行之間重疊0.4～0.5米，前后相鄰兩段之間要重疊不小于5米。

c.每層碾壓后，表面高差不超過設(shè)計(jì)規(guī)定。

⑥檢驗(yàn)簽證

檢驗(yàn)做到及時(shí)準(zhǔn)確，檢驗(yàn)結(jié)果內(nèi)容齊全，誤差不超過規(guī)定。

⑦路面整修

路堤按設(shè)計(jì)標(biāo)高完成后，先恢復(fù)中線，進(jìn)行水平標(biāo)高測量，計(jì)算平整高度，整理、整修路面。路面整修后，用平碾壓路機(jī)碾壓一遍，使路堤表面無明顯孔洞，大粒徑石料不松動(dòng)，橫向排水坡符合設(shè)計(jì)要求。

5、安全注意事項(xiàng)：

（1）石方開挖爆破作業(yè)的工地管理，按規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。對爆破材料的運(yùn)輸、存放、收發(fā)、警衛(wèi)、安全等措施，遵守地方管理部門的有關(guān)規(guī)定，且制訂相應(yīng)的安全措施。在石方開挖地段，應(yīng)確定爆破危險(xiǎn)區(qū)，并應(yīng)采取有效措施以防止人、畜、建筑物和其他設(shè)施受到危害和損失。應(yīng)設(shè)置明顯的警戒標(biāo)志，建立警戒線，防止人、畜在爆破時(shí)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，爆破后的檢查及警戒的解除等，按《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)的規(guī)定進(jìn)行。由于爆破引起的邊坡上的松動(dòng)巖石，應(yīng)及時(shí)清除。

（2）嚴(yán)格控制石方路塹的路床頂面標(biāo)高，使之符合設(shè)計(jì)標(biāo)高，超挖部分用合適的材料回填，并碾壓密實(shí)穩(wěn)固。

（3）施工中應(yīng)嚴(yán)格按照爆破《安全規(guī)程》的規(guī)定和要求進(jìn)行，爆炸品的采購、運(yùn)輸、保管應(yīng)符合安全要求。

（4）火工產(chǎn)品、高壓氣瓶等易爆品的使用和管理必須遵守國家有關(guān)管理規(guī)定，接受當(dāng)?shù)毓膊块T的指導(dǎo)、管理。火工產(chǎn)品的運(yùn)輸存放必須報(bào)當(dāng)?shù)毓膊块T批準(zhǔn)。

（5）進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，專職安全人員進(jìn)行跟班作業(yè)，核實(shí)好火工品的消耗數(shù)量。沒有用完的火工品必須及時(shí)進(jìn)行入庫保管。在進(jìn)行爆破期間，由安全人員設(shè)立警戒。

結(jié)束語：

這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過在赤承高速8標(biāo)的應(yīng)用，不但所施工的石方路塹和路基的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求，同時(shí)確保了邊坡的美觀，受到業(yè)主的好評，取得了很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。