城镇高边坡上方场平爆破施工实践

民爆库

       葛模刚
      
       (深圳市华西工程爆破有限公司,深圳,518000)
      
       摘要 本文以深圳梅林关西侧孤山整治爆破工程为例,详细介绍了高边坡上方爆破施工时,解决高边坡滚石控制难题的一些施工技术和防护措施,对于类似爆破工程有一定的参考价值。
      
       关键词 高边坡上方 控制爆破技术 滚石控制 滚石防护
      
       1前言
      
       城镇高边坡上方爆破工程中,往往边坡下方或有市政道路、或有房屋建筑等需保护的对象,此类爆破工程施工中最大的难点是如何控制爆碴少滚落或不滚落边坡下方,以免对保护对象造成破坏。本文以深圳梅林关西侧孤山整治爆破工程为例,介绍一下高边坡上方爆破时高边坡滚石控制的施工技术与防护措施。
      
       2工程概况
      
       梅林关西侧孤山位于南坪快速路与新区大道交汇处西北角,孤山起爆平面标高为+135m,东侧是新区大道,道路标高为+92m,与起爆平面相差43m,道路边缘与孤山坡脚相距5～10m；南侧是南坪快速路,道路标高为115m,与起爆平面相差20m,道路边缘与孤山坡脚相距约5m。工程要求场平开挖至+92m标高,总爆破工程量约400万m3。爆区与南坪快速和新区大道的位置关系详见图1和照片1、照片2。
      
      

      
      

      
       爆区岩石为燕山期第三期中粒黑云母花岗岩,岩石坚硬,可爆性和可钻性均好,爆区岩体裂隙发育。
      
       3施工难点
      
       南坪快速和新区大道都是已通车的市政道路,且车流量都比较大,本工程爆破施工的最大难点是邻近高边坡爆破时如何控制爆碴不滚落路面。
      
       4施工方案
      
       由于本工程爆破方量大,工期又紧,因此选择Φ140mm孔径深孔台阶爆破。为突出重点,这里只介绍南坪快速和新区大道两侧附近的爆破施工方案。
      
       4.1爆破台阶高度
      
       距离南坪快速和新区大道30m范围内台阶高度6～8m,南坪快速侧分三层爆平路面,新区大道侧分六层爆平路面。
      
       4.2爆破方向
      
       爆破方向应避开南坪快速和新区大道。
      
       4.3钻孔参数
      
       4.3.1参数取值见表1
      
      

      
       4.3.2炮孔布置
      
       根据钻孔参数先布置高边坡侧的两排炮孔，再布置内侧炮孔。布孔时，要注意观察高边坡临空面地形变化情况，确保外侧每个炮孔的底盘抵抗线大于1.3W1。炮孔布置见图2。
      
      

      
       4.4装药参数
      
       4.4.1参数取值见表2
      
      

      
       4.4.2装药注意事项
      
       ◇严格控制单孔装药量；
      
       ◇高边坡侧两排孔装药时,卷状药包不能直接丢入孔内,以免由于药卷压缩造成局部过量装药，应采用吊绳逐条送入孔中,并确保药包不断接；
      
       ◇高边坡外侧炮孔装药时要注意观察临空面地形的变化情况,并随时测量每个炮孔不同部位实际抵抗线的大小,防止因个别部位实际抵抗线太小而造成飞石,同时要随时测量装药顶部抵抗线的大小，确保堵塞长度大于底盘抵抗线和装药顶部抵抗线平均值的1.4倍；
      
       ◇堵塞时要确保堵塞质量和堵塞长度,水孔堵塞材料最好采用0～5mm的小石仔。
      
       4.5起爆网路与起爆顺序
      
       4.5.1起爆网路
      
       采用非电单孔接力起爆网路。本工程采用的非电单孔接力起爆网路是孔内全部装13段非电导爆管雷管,孔外孔间用3段非电导爆管雷管逐孔连接,排间用5段非电导爆管雷管逐排连接,最后在开口部位用电雷管起爆。如图3所示。
      
      

      
       4.5.2起爆顺序
      
       确定起爆顺序总体原则:靠近高边坡的外侧炮孔起爆时间要比同排内侧炮孔延时150ms以上，其作用一是内侧炮孔起爆时,高边坡外侧炮孔还未起爆,好比在高边坡外侧暂时预留了一道岩墙,起到防护作用；二是内侧炮孔比外侧炮孔早起爆一定时间,可以使内侧炮孔的爆炸能得到充分释放,减少内外侧炮孔间爆炸应力波的相互叠加,从而减少对高边坡外侧岩体的破坏；三是内侧炮孔先起爆,能为外侧炮孔创造向内方向的自由面,由于同排内外侧两个炮孔间的距离小于同排外侧炮孔至高边坡临空面的距离,这样使得外侧炮孔的爆破方向指向里面。本工程起爆顺序安排如图4所示。
      
      

      
       4.6高边坡滚石防护措施
      
       南坪快速和新区大道都是车流量较大的市政道路,不容有半点爆碴或石块溅到路面。本工程南坪快速侧采用砂土袋挡墙+防护排架来对滚石进行防护；新区大道侧采用修筑截石坝和截石沟的方法对滚石进行防护。
      
       4．6.1砂土袋挡墙+防护排架防护措施
      
       先在南坪沿快速道路防护隔栅架设防护排架,再在防护排架底部用砂土袋垒挡墙。见照片3。
      
      

      
       ◆防护排架塔设要求：
      
       ◇排架塔建材料:钢管；
      
       ◇宽度:2m；
      
       ◇高度:6m；
      
       ◇立杆间距:2m；
      
       ◇横杆间距:3m；
      
       ◇排架外侧挂安全密目网,内侧挂目不大于5cm×5cm的铁丝网，丝网外再满挂安全密目网。
      
       ◇砂土袋挡墙规格：
      
       ◇底宽:3m；
      
       ◇顶宽:2m；
      
       ◇高度:2m。
      
       4.6.2截石坝与截石沟防护措施
      
       在高边坡侧沿新区大道路边缘用碎石或沙土修筑截石坝,使截石坝与高边坡之间形成一道沟,并在沟底铺垫砂土垫层。见图5。
      
      

      
       4.7爆碴清理
      
       每次爆破后,爆碴清理要由里而外,靠近高边坡侧的岩石由于只是爆裂,要先用炮机解小，再用挖机清理,不论是炮机解小还是挖机清理,都必须向里扒,须小心谨慎,尽量控制爆碴不滚落高边坡下方。
      
       5爆破施工效果
      
       梅林关西侧孤山整治工程历经4年的爆破施工,完成石方爆破约400万m3。施工过程中，未发生一起爆碴滚落路面的事件。爆破后,高边坡附近的岩石基本只是松裂,只有极少数岩块滚落高边坡下方的截石沟内。如照片4和照片5。
      
      

      
       6施工体会
      
       6.1高边坡上方深孔台阶爆破最大难点是如何控制高边坡滚石,本工程所采用的施工方法通过实践证明能有效地解决这个难题，对于类似的爆破工程,可以借鉴。
      
       6.2高边坡上方爆破施工方案关键是要确定合理的爆破台阶高度、选择合理的钻孔参数和装药参数、确定合理的爆破方向和起爆顺序,还要采取有效的安全防护措施。
      
       6.3按照本工程的施工方法,对于类似工程高边坡外侧炮孔底盘抵抗线选用1.3～1.4倍正常爆破底盘抵抗线、装药顶部抵抗线不小于正常爆破炮孔底盘抵抗线,爆破时不会产生高边坡滚石。
      
       6.4高边坡外侧炮孔选择爆破参数时要考虑被爆岩体的结构、特性,总体原则是“宁裂不松，宁松不抛”。
      
       参考文献: 1、爆破手册 冶金工业出版社 汪旭光主编
      
       2、工程爆破理论与技术 冶金工业出版社 于亚伦主编
      
       3、爆破工程施工与安全 冶金工业出版社 顾毅成主编
      
       摘自《2016 年学术与技术交流论文集》
      
      
原文网址：

1. http://www.cbsw.cn/news.do?newsId=110717

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