高深挖路基爆破石方開挖技術(shù)

劉強(qiáng)

摘 要：高深挖路塹爆破石方開挖施工是山區(qū)公路施工中常用的技術(shù)手段，其施工質(zhì)量對(duì)整體質(zhì)量和安全都有較大影響。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)高深挖路塹爆破石方開挖施工的技術(shù)方案與施工要點(diǎn)進(jìn)行研究論述，以為相關(guān)工程實(shí)踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：高深挖；路塹；爆破；石方開挖；施工技術(shù)

山嶺地區(qū)的公路建設(shè)，受山區(qū)地形條件與地理環(huán)境的影響，再加上公路路線規(guī)劃與投資制約，往往面臨著較多的高深挖路塹施工情況，由于路基開挖的深度高，再加上山體挖方工程量大等，容易引起公路路基穩(wěn)定性差以及臨時(shí)支護(hù)工程量增加等一系列問題，是其施工建設(shè)中研究和關(guān)注的重點(diǎn)問題。下文將結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)高深挖路塹爆破石方開挖施工及其技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，以供參考。

1 工程概況

G215線馬鬃山口岸至馬鬃山鎮(zhèn)段公路工程施工MZS2標(biāo)段（主線起訖里程：K55+000～K107+260）起點(diǎn)位于狼娃山附近，終點(diǎn)位于馬鬃山鎮(zhèn)北4Km處，接京新國家高速公路（G7）馬鬃山互通式立交道路改造起點(diǎn)K112+602，該公路工程施工標(biāo)段主線全長(zhǎng)約為52Km，共存在4處高深挖路基，最大邊坡高度47.40m，中樁最大挖深37.07m，屬低山地貌，徒坎發(fā)育，橫向地形變化較大，以燕山期花崗巖為主，邊坡巖體類型為Ⅱ級(jí)。

該工程高深挖路塹施工中，根據(jù)工程地質(zhì)條件及周圍環(huán)境主要采用了石方爆破分級(jí)開挖施工技術(shù)，每級(jí)邊坡高度設(shè)置為8.0m，一級(jí)邊坡坡率為1：0.5，二級(jí)及以上邊坡為1：0.75，每級(jí)邊坡設(shè)2.0m平臺(tái)，其中，第五級(jí)坡高10.62m。邊坡開挖施工中，對(duì)第二級(jí)以上至坡頂設(shè)置柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)坡面，路基左右側(cè)均設(shè)置淺碟形邊溝，邊溝外側(cè)設(shè)置1m寬碎落臺(tái)，每級(jí)平臺(tái)上均設(shè)置平臺(tái)排水溝，通過急流槽及吊溝引入邊溝等路面排水設(shè)施排離路基。

2 高深挖路塹爆破石方開挖施工技術(shù)及要點(diǎn)分析

2.1 石方爆破與開挖施工方法

根據(jù)上述高深挖路塹開挖施工情況與技術(shù)方案，在進(jìn)行石方爆破與分級(jí)開挖施工中，為確保石方爆破與邊坡開挖施工的連續(xù)性，同時(shí)確保石方爆破的破碎效果，便于對(duì)石方爆破安全進(jìn)行控制，全部采用控制爆破方法進(jìn)行，對(duì)挖深較淺的施工區(qū)段，采用低梯段鉆孔進(jìn)行爆破控制，而挖深較高的主體爆破施工區(qū)段則以中深孔臺(tái)階進(jìn)行爆破控制；此外，在路塹邊坡石方的爆破施工中，為確保坡面連續(xù)性與美觀性效果，對(duì)深孔臺(tái)階爆破控制的主體臺(tái)階高度根據(jù)具體情況進(jìn)行決定，以確保其一次爆破到位，同時(shí)，對(duì)深孔臺(tái)階爆破控制中，其鉆孔直徑設(shè)定為76和115mm，而低梯段鉆孔爆破控制中其鉆孔直徑為76mm，對(duì)大塊巖石二次破碎的爆破鉆孔直徑則控制為42mm。其次，在爆破石方開挖施工中，按照分級(jí)設(shè)置自上而下進(jìn)行分臺(tái)階進(jìn)行，對(duì)上下臺(tái)階則分梯段依次推進(jìn)，以確保其施工質(zhì)量和安全，石方爆破與開挖施工中還需要確保臨時(shí)施工道路通暢以能夠順利達(dá)到各施工臺(tái)階。

根據(jù)上述高深挖路塹石方爆破施工的工藝流程，在采用毫秒微差起爆方法進(jìn)行石方爆破施工中，對(duì)毫秒微差間隔時(shí)間需要根據(jù)爆破方法以及震動(dòng)控制、破碎質(zhì)量等進(jìn)行綜合分析以確定，在雷雨季節(jié)對(duì)深孔臺(tái)階與低梯段鉆孔爆破控制，應(yīng)采用孔內(nèi)非電毫秒微差雷管、孔外采用電雷管集簇?fù)舯M(jìn)行爆破實(shí)施，對(duì)采用電力起爆的爆破施工，則需要使用毫秒微差電雷管進(jìn)行起爆網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)，以確保其爆破安全與破碎效果。

2.2 坡面防護(hù)與爆破控制技術(shù)

根據(jù)上述工程情況，首先，在高深挖路塹爆破石方的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中，根據(jù)防護(hù)主體分別采用臨時(shí)防護(hù)以及對(duì)既有工程、危險(xiǎn)石方的防護(hù)設(shè)計(jì)兩種不同方式。其中，臨時(shí)防護(hù)師是指在其他防護(hù)未實(shí)施前，所采用的臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)保護(hù)措施，通過在既有擋墻上方進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)設(shè)置和應(yīng)用，以避免施工防護(hù)基礎(chǔ)上，小型落石以落物、設(shè)備、機(jī)具等的滑落，對(duì)其工程施工的順利開展造成不利影響。此外，對(duì)既有道路及危險(xiǎn)石方的防護(hù)設(shè)計(jì)，從防護(hù)施工的安全性方面考慮，通過柔性主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)以及被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、剛性擋渣墻多重防護(hù)技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，以提高其防護(hù)的有效性。

其次，在上述工程石方爆破與開挖施工中，針對(duì)破面的控制技術(shù)選擇運(yùn)用，按照精細(xì)化破面控制原則，石方爆破根據(jù)爆破區(qū)條件以不同起爆方式進(jìn)行，其中，對(duì)二次破碎的爆破方案采用齊發(fā)爆破，其余均以毫秒微差起爆方法為主，并注意結(jié)合爆破作業(yè)面情況以及開挖深度、邊坡條件等，合理采用梯形、波浪以及V形、小斜線、直線等起爆方式，以確保爆破效果，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。對(duì)臨近保護(hù)物的石方爆破，其爆破體移動(dòng)方向與被保護(hù)物方向應(yīng)呈側(cè)向或背向，對(duì)爆破參數(shù)需要結(jié)合施工監(jiān)測(cè)的資料及時(shí)調(diào)整，以確保爆破施工的安全。

2.3 技術(shù)要點(diǎn)

首先，在爆破石方工作面作業(yè)開展中，應(yīng)注意嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)量放線，同時(shí)結(jié)合土石方開挖施工范圍及周圍的地形條件，進(jìn)行臨時(shí)施工道路修建，確保在施工臺(tái)階形成后，通過臨時(shí)施工道路能夠順利到達(dá)各施工臺(tái)階，對(duì)臨時(shí)施工道路修建過程中如果遇到石方阻擋可以通過小直徑鉆孔臺(tái)階爆破控制或者是低梯段爆破控制方法進(jìn)行石方破碎與清除。石方爆破工作面作業(yè)中，還應(yīng)注意對(duì)山體覆土植被以及嚴(yán)重風(fēng)化巖石進(jìn)行及時(shí)清理，并按照施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置及時(shí)運(yùn)送至指定地點(diǎn)，對(duì)孤石或者是嚴(yán)重風(fēng)化巖層的爆破施工，需要以小直徑鉆孔爆破方式開展施工；對(duì)施工臺(tái)階的形成也應(yīng)以小直徑鉆孔臺(tái)階控制爆破或者是低梯段鉆孔爆破控制方法進(jìn)行施工，施工臺(tái)階形成后即可全面進(jìn)行主體爆破實(shí)施，根據(jù)施工技術(shù)方案的設(shè)置，采用深孔臺(tái)階爆破控制方法，對(duì)每個(gè)作業(yè)臺(tái)階進(jìn)行爆破孔布置前需要對(duì)布孔范圍內(nèi)的浮石以及松石、臺(tái)階根底進(jìn)行清理，對(duì)使用機(jī)械設(shè)備無法清理的臺(tái)階根底可以采用小直徑鉆孔臺(tái)階控制爆破方式進(jìn)行，深孔臺(tái)階爆破控制施工中對(duì)其爆破參數(shù)應(yīng)根據(jù)施工監(jiān)測(cè)資料不斷優(yōu)化，以確保其施工質(zhì)量和效果。

其次，對(duì)高深挖路塹爆破石方開挖施工，還需要在正式爆破施工前進(jìn)行試爆操作，對(duì)試爆位置以根據(jù)爆破施工要求進(jìn)行分區(qū)段進(jìn)行，對(duì)每個(gè)區(qū)段一般設(shè)置20至30個(gè)爆破孔，試爆過程中爆破參數(shù)則按照設(shè)計(jì)的最大單響藥量的2/3規(guī)模進(jìn)行，并注意做好震動(dòng)監(jiān)測(cè)，以對(duì)實(shí)際爆破震動(dòng)衰減規(guī)律進(jìn)行掌握，實(shí)現(xiàn)爆破參數(shù)的優(yōu)化，從而對(duì)石方爆破與開挖施工安全和質(zhì)量效果進(jìn)行保障。

在進(jìn)行主體石方的爆破與開挖施工過程中，對(duì)低梯段鉆孔爆破與小直徑鉆孔臺(tái)階爆破、深孔臺(tái)階爆破施工必須按照施工設(shè)計(jì)程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)上層施工臺(tái)階進(jìn)行主體爆破施工前，應(yīng)注意做好下層臺(tái)階形成前的相關(guān)輔助準(zhǔn)備工作，注意采用小直徑鉆孔臺(tái)階爆破或者是低梯段鉆孔爆破進(jìn)行推進(jìn)。一般在上層臺(tái)階的山體爆破與開挖推進(jìn)40m以上時(shí)，即可開展同時(shí)開展上下層臺(tái)階主體爆破，從而實(shí)現(xiàn)多臺(tái)階施工同時(shí)作業(yè)，以確保其施工順利開展并按期完工。對(duì)大塊巖石進(jìn)行二次破碎時(shí)應(yīng)對(duì)炸藥單耗進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般不超過0.1kg/m3，同時(shí)其鉆孔深度與位置選擇應(yīng)結(jié)合巖塊形狀合理確定，以確保其破碎效果。

3 結(jié)束語

總之，對(duì)高深挖路塹爆破石方開挖技術(shù)的研究，有利于促進(jìn)其在高深挖路塹施工中推廣應(yīng)用，同時(shí)確保其石方開挖施工的安全和質(zhì)量，具有十分積極的作用和意義，值得進(jìn)行研究和關(guān)注。

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