在復(fù)雜環(huán)境下石方爆破的控制技術(shù)

　　摘要：復(fù)雜條件下路基石方爆破，如何在不影響線路行車及周圍民房的安全的情況下，進(jìn)行正常的施工生產(chǎn)。在不斷的試爆及修正參數(shù)過程中，積累施工經(jīng)驗(yàn)。
　　關(guān)鍵詞：爆破 網(wǎng)絡(luò) 參數(shù) 潛孔鉆
　　中圖分類號(hào)：TD235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　在鐵路既有線改造和鐵路復(fù)線建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)遇到在不中斷行車的情況下進(jìn)行石方爆破。就目前而言，無論從經(jīng)濟(jì)上或是技術(shù)上，鉆爆法仍是石方開挖的主要施工方法。在既有線施工作業(yè)，正確利用控制爆破技術(shù)，既保證既有線行車安全又能提高工作效率，是各施工單位經(jīng)常探討的課題。
　　
　　1 工程概況
　　張雙線DK0+950~DK1+455段為半路堤半路塹地段，開挖面距北側(cè)既有京通正線僅為15m，東側(cè)離民房70m?；鶐r為Ⅳ~Ⅴ凝灰?guī)r。最大設(shè)計(jì)開挖高度為15m，設(shè)計(jì)方量為25萬m3。施工環(huán)境復(fù)雜爆破方量大，工期緊。尤其是石方控爆施工，控爆方案選定、控爆設(shè)計(jì)、防護(hù)設(shè)計(jì)，必須確保萬無一失，保證既有線行車及民房安全。
　　
　　2 爆破方案設(shè)計(jì)
　　2.1設(shè)計(jì)原則
　　由于該地段施工環(huán)境復(fù)雜，給爆破增加了很大難度，要求達(dá)到以下目的：確保既有線的行車安全；有效地控制飛石、滾石、爆破振動(dòng)和沖擊波對(duì)周圍村民建筑產(chǎn)生的破壞，確保村民及施工人員的安全；盡量提高爆破工效，有效控制大塊率，使爆破塊適宜機(jī)械出碴，減少二次爆破，以利加快施工進(jìn)度；盡量減小爆破振動(dòng)對(duì)周圍巖體的擾動(dòng)，保證路基塹坡穩(wěn)定。
　　2.2方案確定
　　爆破施工按爆破作用，可分為松動(dòng)爆破、拋擲爆破、裸露爆破。根據(jù)上述原則，同時(shí)結(jié)合爆破區(qū)的周圍環(huán)境，實(shí)際工期，巖性和地勢(shì)環(huán)境決定采用臺(tái)階式微差松動(dòng)爆破、減震爆破相結(jié)合，并控制最大一段裝藥量。
　　2.3孔網(wǎng)參數(shù)
　　2.3.1深孔臺(tái)階毫秒微差松動(dòng)爆破
　　臺(tái)階與炮眼設(shè)計(jì)：為加大工作面和便于機(jī)械出碴，將路塹從上到下分成三層爆破開挖，每層約為5m，爆破完一層再爆下一層。采用2號(hào)巖石乳化炸藥（具有防水性），用φ100mm的潛孔鉆頭鉆眼。
　　
　　
　　2.3.2減震孔設(shè)計(jì)
　　減震爆破就是在靠近主炮孔旁布置減震炮孔，適當(dāng)縮小孔距、排距、超深及裝藥量以減小爆破地震，同時(shí)也減小對(duì)周圍巖體的破壞，(見下炮眼布置圖)。減震孔用φ90mm的潛孔鉆頭鉆眼。
　　
　　
　　2.3.4爆破地震波防護(hù)
　　由于民房離爆破現(xiàn)場(chǎng)太近且多為磚結(jié)構(gòu)， 抗震能力為2cm/s。根據(jù)震動(dòng)安全距離公式：
　　R=(3Q*k3/α/v3/α)1/3
　　R—為建筑物距爆區(qū)安全距離m
　　V—建筑物最大安全抗震速度cm/s
　　K、α為不同巖體爆破系數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試爆取K=100、α=1.5
　　Q—為最大一次或一段起爆藥量 kg
　　R=(3×17.3×1002/22)1/3=51m
　　2.3.5個(gè)別飛石的控制
　　個(gè)別飛石安全的飛散距離與爆破參數(shù)、堵塞質(zhì)量、地形、地質(zhì)構(gòu)造、氣象等因素有關(guān)。
　　個(gè)別飛石安全距離Rf=Kf×20n2×Wf
　　Kf—安全系數(shù)，根據(jù)地形與不同方向上可能產(chǎn)生的飛石條件而定。取Kf=1.2
　　n—爆破作用指數(shù)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試爆取n=2
　　Wf—最大一個(gè)藥包的最小抵抗線
　　Rf=1.2×20×22×3=288m
　　現(xiàn)場(chǎng)試爆結(jié)果表明，個(gè)別飛石距離為190m，此距離可用于確定爆破警戒區(qū)的范圍。
　　
　　3爆破施工工藝
　　3.1施工工藝流程圖
　　
　　
　　
　　3.2 作業(yè)要點(diǎn)
　　平整作業(yè)面：根據(jù)地形情況平整出作業(yè)面，以滿足鉆眼、裝藥等工序的需要。
　　布眼和鉆眼：按設(shè)計(jì)的眼距布眼，對(duì)邊坡外側(cè)邊緣的炮眼，要特別注意炮眼距邊坡的距離不要小于主炮眼抵抗線，以防出現(xiàn)飛石。鉆眼完成后，對(duì)炮眼位置和各部尺寸要進(jìn)行檢查，必須符合設(shè)計(jì)要求，然后對(duì)炮眼內(nèi)的殘?jiān)?、巖粉清理干凈。
　　裝藥與堵塞：裝藥一定要嚴(yán)格按預(yù)選計(jì)算好的每個(gè)炮眼裝藥量裝填，在干燥的炮眼內(nèi)裝藥時(shí)，可將藥卷的包裝用小刀割少許裂縫，裝入炮眼后，在放入起爆藥卷之前，用炮棍壓緊，以增加裝藥密度?；靥疃氯蒙白优c黏土混合配制成炮泥進(jìn)行堵塞，其中砂子與黏土的比例為3：1，再加20%的水混合而成。堵塞長(zhǎng)度以不被爆轟氣體直接沖出眼口為宜，堵塞物應(yīng)是連續(xù)的，中間不要間斷，填滿后再用炮棍適當(dāng)壓實(shí)，以增大密度，提高堵塞質(zhì)量。
　　安全警戒：爆破前，人員及機(jī)械撤離到安全區(qū)，設(shè)置安全警戒哨。爆破之后，不要立即解除警戒，要先由安全員到現(xiàn)場(chǎng)查看，在確保萬無一失后，人員機(jī)械才可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。
　　3.3施工注意事項(xiàng)及安全措施
　　施工前應(yīng)進(jìn)行爆破區(qū)橫斷面測(cè)量，明確挖方高度，并放出邊線，標(biāo)出炮孔位置。
　　鉆孔應(yīng)禁止反鉆，以免沖擊器掉落。
　　鉆孔完成后，應(yīng)進(jìn)行孔深及炮孔傾角驗(yàn)收，合格的鉆孔要及時(shí)清洗并做好防水措施，在裝藥前應(yīng)進(jìn)行覆蓋，防止進(jìn)入碎石和雨水。
　　放炮應(yīng)安排在列車運(yùn)行間隔大的天窗時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，以便有個(gè)別飛石滾落到線路上可立即加以清除。在爆破點(diǎn)50m外的線路上放警示牌。
　　為控制飛石，用廢舊輪胎或膠皮將炮孔覆蓋。
　　每次放炮時(shí)要有足夠人員做好搶修準(zhǔn)備。與車站保持通訊聯(lián)系，有問題及時(shí)通報(bào)、及時(shí)處理，放完炮要有專人清除危石，防止受振動(dòng)掉落的石塊危及人員安全。
　　
　　4 結(jié)語
　　通過對(duì)上述爆破方案的實(shí)施，施工過程中根據(jù)不同的巖性不斷修正爆破參數(shù)，在DK0+950~DK1+455的爆破工點(diǎn)中，取得了顯著的成效。有效的控制了飛石及爆破地震波對(duì)村民房屋的破壞，村民房屋內(nèi)雖有震感但房屋未出現(xiàn)裂縫，同時(shí)保證了既有線的行車安全，爆破后的塹坡未受到大的擾動(dòng)，邊坡平整度在±240mm以內(nèi)。為今后類似工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)，具有參考意義。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè).常用工程材料.中國(guó)鐵道出版社.1995年
　　[2] 鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè).路基.中國(guó)鐵道出版社.1995年