任小恩
(廣東冠粵路橋有限公司,廣東 廣州 511450)
由于高速公路路基形式有填方、挖方的區(qū)別,路基段爆破技術(shù)造成的隱患特征也相應(yīng)不同。在填方的高速公路路基形式上,隱患特征普遍為橫向裂縫貫穿行車道與超車道,存在嚴(yán)重車轍;在挖方的高速公路路基形式上,隱患特征普遍為淺挖方路段的路面開裂,泥漿從裂縫溢出,污染車高速公路路基是較為隱蔽的工程,施工難度較大,通常會使用爆破技術(shù)爆破路基段,保證高速公路的完整修建。傳統(tǒng)高速公路的爆破技術(shù)普遍采用深孔臺階爆破,參數(shù)調(diào)整方面更加趨向于深孔爆破參數(shù),與實(shí)際爆破參數(shù)存在較大差距,具有較大隱患。本文以淺孔臺階爆破技術(shù)作為高速公路路基段的爆破技術(shù),將爆破參數(shù)向?qū)嶋H爆破參數(shù)范圍內(nèi)調(diào)整,真正意義上實(shí)現(xiàn)高速公路的安全爆破。
為了實(shí)現(xiàn)高速公路路基段的安全爆破,本文首先對高速公路的爆破孔進(jìn)行布置,并設(shè)定出最佳的爆破方案;其次,利用淺孔臺階爆破技術(shù)調(diào)整相關(guān)爆破參數(shù),減少爆破飛石的破壞性;最后,計(jì)算出高速公路爆破工程的振動頻率,進(jìn)一步減少爆破的危害,提高高速公路路基段爆破的安全性。
在布置爆破孔的過程中,首先其直徑需要根據(jù)實(shí)際工程與施工經(jīng)驗(yàn)選取,選取在實(shí)際爆破參數(shù)的范圍內(nèi),可保證爆破孔指標(biāo)的正確性。在布置爆破孔時(shí),本文以當(dāng)?shù)氐匦螚l件為主,評估了周圍環(huán)境,全面分析了施工環(huán)境與施工要求,綜合分析出最為安全的爆破方案。由于爆破過程中可能出現(xiàn)較多的飛石現(xiàn)象,爆破孔的相關(guān)參數(shù)必須滿足高速公路的爆破振動條件[3]。除此之外,爆破孔與爆破的單位耗藥量之間的關(guān)系較為密切,根據(jù)布置的爆破孔大小,可以得出爆破的單位耗藥量。也就是說,在施工時(shí)需要根據(jù)爆破孔的大小,不斷調(diào)整爆破參數(shù),才能實(shí)現(xiàn)公路的安全爆破。因此,在布置爆破孔的過程中,需要考慮爆破裝藥量與填塞質(zhì)量。
一般情況下,爆破孔間距的標(biāo)準(zhǔn)是低于2.50m,爆破孔排距的標(biāo)準(zhǔn)是低于1.50m,在保證爆破高度低于3m的情況下,即可保證爆破的安全性[4]。除此之外,淺孔臺階爆破技術(shù)對高速公路路基段的要求較大,需要嚴(yán)格把控爆破飛石、振動、沖擊力,以及爆破噪聲等有害指標(biāo)。如果爆破孔間距與爆破孔排距超過實(shí)際爆破參數(shù),很容易造成爆破飛石增加,爆破噪聲增加,為周圍居民帶來較大的人身安全與精神壓力。本文在布置好爆破孔的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格把控各個(gè)爆破指標(biāo),并將爆破孔直徑進(jìn)行精準(zhǔn)地分析,將其控制在60mm的標(biāo)準(zhǔn)上,最大限度地減少爆破飛石與噪聲對周圍居民的危害。
本文在調(diào)整了淺孔爆破參數(shù)后,對高速公路路基段爆破振動頻率進(jìn)行計(jì)算。一般情況下,淺孔臺階爆破技術(shù)的振動主頻率需要在50Hz~110Hz的范圍內(nèi);深孔臺階爆破技術(shù)的振動主頻率需要在15Hz~65Hz的范圍內(nèi)[5]。本文在實(shí)際施工的過程中,選用淺孔臺階爆破技術(shù),并將振動主頻率設(shè)定在50Hz~110Hz的范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,對公路爆破施工的振動頻率進(jìn)行計(jì)算,公式如下:
式(1)中,Rfrequency為高速公路路基段爆破振動頻率;K為爆破介質(zhì);Vm為爆破孔間距;Mqu為安全爆破參數(shù);Dvibration為爆破安全距離。將計(jì)算得出的爆破振動頻率作為標(biāo)準(zhǔn)振動頻率參數(shù),最大限度地減少飛石的數(shù)量與破壞性。
為了驗(yàn)證上述設(shè)計(jì)技術(shù)的使用效果,本文以龍懷高速公路為例,將該公路的TJ32標(biāo)k287+685~k288+005段路基作為爆破工程。龍懷高速公路的TJ32標(biāo)k287+685~k288+005段路基為三級邊坡,邊坡比為1∶1.25。由于該路段地質(zhì)發(fā)育較為成熟,路基爆破工程總量約為70萬m3,爆破區(qū)域巖石裂隙發(fā)育較為完善,巖石硬度較大,巖層下方的巖性為3個(gè)層次,第1層為全部風(fēng)化的巖層,厚度為4.62m;第2層為大部分風(fēng)化的巖層,厚度范圍在4.50m~20.62m左右;第3層為少部分風(fēng)化的巖層,厚度較大,分布較廣,是公路爆破的主要區(qū)域。
在上述環(huán)境下,本文選取爆破孔直徑、爆破孔間距、爆破孔排距、爆破高度、最小抵抗線、爆破深度、爆破的單位耗藥量等作為分析指標(biāo),應(yīng)用結(jié)果以傳統(tǒng)高速公路路基段深孔臺階爆破技術(shù)的爆破參數(shù),與本文設(shè)計(jì)的高速公路路基段淺孔臺階爆破技術(shù)的爆破參數(shù)對比,如表1所示。
表1 應(yīng)用結(jié)果
在相同條件下,傳統(tǒng)高速公路路基段深孔臺階爆破技術(shù)的爆破參數(shù)與實(shí)際爆破參數(shù)相差較多,爆破孔間距與爆破的單位耗藥量在標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)范圍內(nèi);爆破孔直徑、爆破孔排距、爆破高度、最小抵抗線、爆破深度等指標(biāo)均不符合實(shí)際爆破參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn),容易引發(fā)較大的爆破事故。而本文設(shè)計(jì)的高速公路路基段淺孔臺階爆破技術(shù)的爆破參數(shù)可以與實(shí)際爆破參數(shù)保持一致,爆破孔直徑、爆破孔間距、爆破孔排距、爆破高度、最小抵抗線、爆破深度、爆破的單位耗藥量等指標(biāo)均在實(shí)際爆破參數(shù)的范圍內(nèi),可以保證高速公路路基段保持良好的質(zhì)量,在足夠的爆破高度下,可以防止爆破物飛散,從而實(shí)現(xiàn)高速公路路基段的安全爆破,符合本文的研究目的。
高速公路路基段是公路的主要承重結(jié)構(gòu),其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,以及耐久性均是工程中需要考慮的指標(biāo)。因此,公路爆破參數(shù)成為亟待解決的問題。傳統(tǒng)高速公路路基段深孔臺階爆破技術(shù)的爆破參數(shù)與實(shí)際爆破參數(shù)相差較多,不能符合其標(biāo)準(zhǔn),容易引發(fā)較大的爆破事故。本文基于此,對爆破參數(shù)作出調(diào)整,重新設(shè)計(jì)高速公路路基段淺孔臺階爆破技術(shù),通過比較,該技術(shù)符合施工要求,能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)高速公路的安全爆破。