柳(州)桂(林)高速公路罗山石质路堑光面爆破
完成时间:1994年12月
工程地点:广西壮族自治区柳州市罗山
完成单位:柳州铁路局工程处(现中铁25局(集团)有限公司柳州铁路工程有限公司)、铁三局科技处、铁道科学研究院
项目主持人及参加人员:李桂莲、刘宏刚、叶宗毅、王舒毅、肖 军
撰稿人:叶宗毅
柳桂高速公路罗山石方的开挖工程,由柳州局工程处联合铁三局科技处、铁科院铁建所进行了路堑光面爆破技术的研究与施工,取得了圆满成功,光爆边坡平整稳定,半孔率达95%以上,不平整度小于15㎝。
1 工程概况
1.1 地形地质情况
石方开挖通过地段为两山豁口,岩石为石灰岩,大部分较完整,岩层为中厚层状,岩石坚固系数ƒ=6~8。内部有较多大小溶洞不规则分布。坡面石质复杂多变,两侧岩性不同,左侧边坡岩石属二叠系下统硅质灰质,灰色,岩石抗压强度约为75MPa,边坡高陡,随开挖高度的改变,含燧石团块增加,岩性有较大改变,右侧岩石属二叠系上统硅质灰岩,灰色或深灰色,岩石抗压强度为50~75MPa,柳州端有两处较大溶洞在边坡出现,岩石破碎,ƒ=3~4。
1.2工程数量
罗山石方开挖工程位于柳桂高速公路K146+425~K146+680处,全长255m。开挖边坡总长340m,边坡最高52m,边坡总面积1.1万m2。
1.3光面球探篮球比分_球探体育app下载-直播|官网特点
工程具有以下特点:
(1)工程量大,双侧边坡均要实施光面爆破,需钻孔约9000延米,钻孔孔深大多超过常规的10~12m范围,是控制工期的关键。
(2)地质条件复杂多变,裂缝及大小溶洞多且不规律分布,给钻爆工作带来较大困难,也不易保证爆破效果。
(3)边坡高,需分三层台阶进行光爆施工,需修约800m长钻机平台,均需人工修整,尤其是顶部岩块呈狼牙交错,致使钻机移位困难,增大修平台的劳动强度,钻孔精度和爆破质量都难以保证。
2 光面爆破设计与施工
2.1 光面爆破方案的选定
采用以深孔光面爆破为主、浅孔光面爆破为辅的原则,合理地进行光爆施工。
2.2光面爆破设计原则
(1)根据工程特点,决定采用多台阶进行光面爆破施工,边坡坡度由设计l:0.5改为1:0.3,台阶宽度预留1.2m,尽量减少石方开挖数量。
(2)边坡地光面爆破开挖既要保证边坡质量,又必须保证施工安全,最大限度提高钻孔工效。
(3)采用预留光爆层进行光面爆破施工,预留光爆层厚度1.8~2.2m,但不少于1.5m。
2.3光面爆破施工方案的确定
根据本工点的工程特点、现有机械设备情况和施工人员素质等实际条件,确定先进行主体石方开挖,预留光爆层,从上到下分层进行主体石方及光面爆破开挖的施工方案。
2.4光面爆破主要爆破参数
2.4.1钻孔直径D
根据岩石特性及现有机械设备情况,本工点深孔光面爆破钻孔直径D=100mm,应用于边坡高度大于6m的光爆中。浅孔取D=38~42mm,是本工点光爆实施的辅助手段。
2.4.2梯段高度H
本工点采用钻机为QZl00B型三角架式潜孔钻机,边坡最高达52m,实爆中分两层进行,第一层最高达27m,孔深28m。
2.4.3抵抗线W光
光面爆破抵抗线的选取直接影响到光面爆破的效果,若职W光过大,爆后大块较多,不易清理,特别是当底盘抵抗线过大时,爆后易形成根坎。当W光过小时,甚至小于孔距时,不能取得理想的光爆效果。
计算公式:
W光=K•D
式中 K=计算系数,一般取K=15~25,本工点取K=18;
D—钻孔直径,深孔D=100mm,浅孔D=40mm。
取深孔W光=1.8m,浅孔W光=0.6m。
2.4.4孔距α
α光=mW光
式中 m—比例系数,取m=0.6~0.8。
取W光=1.8。代入上式可得:α光=1.08~1.44m。
对D=100mm的钻孔直径,通过爆破试验,选取α光=1.2m。
2.4.5 孔深L与超钻深度h
炮孔深度的选择应根据梯段高度及钻机情况综合考虑。
孔深
式中 a—边坡坡面角,当1:O.3边坡时,其边坡坡面角α=73°18′。
超钻深度h,上层h=O.5~1.0m,下层h=1.0~1.5m。
2.4.6光面爆破的线装药密度q光和单孔装药量Q光
可由以下公式确定:
q光=k光•α光•w; Q光=q光•L+Q底
式中k光—光面爆破的单位耗药量,g/m3,可取k光=75~90;
Q底—光面爆破底部加强装药量。Q底根据超钻深度确定,岩石强度坚硬完整,超钻深度h≥0.8时,取大值,否则取小值。
本工点的光爆参数经试爆后确定。当钻孔直径D=100mm时,左侧q光=200~220g,/m,右侧q光=180~200g/m;Q底=(3~8)q光。当D=42mm时,q光=120~150g/m;Q底=(1.5~3)q光。
2.4.7起爆时间△t
光面爆破可与主体爆破一同进行,但应滞后于主体爆破,一般取△t=50~150ms。本工点因受雷管所限,取△t=200ms,同样取得了良好效果。
2.5光面爆破施工工艺
2.5.1钻孔平台修建
边坡钻孔作业均在高陡的坡顶进行,三角架式钻机定位较难,光爆孔精度要求高,为减少钻孔偏差,必须修建一定宽度的钻孔平台,本工点平台宽度为1.5m。
2.5.2边坡测量放线
光面爆破后边坡一次成型,若要进行变动,将浪费大量的物力与人力,所以边坡测量放线不允许出现误差。
2.5.3钻孔工艺
精确钻孔是光面爆破成败的关键,钻孔不仅需要按桩对位,而且需要炮孔钻在同一平面上。对于三角架钻机,我们采用以下措施来保证钻孔精度:
(1)在钻孔平台上利用φ40mm的送风钢管作为钻机移动导轨。钢管在边坡线外30cm处铺设,连接并固定垫实,在钢管上用油漆标明孔位。
(2)根据设计边坡的坡度,在架设钻机时进行坡面角度调整。以保证光爆也在同一个坡度进行钻孔。
(3)提高施工人员钻孔操作水平,以保证钻孔准确性。
(4)装药不耦合系数
式中 D—钻孔直径;
d—药包直径。
采用的炸药为φ35mm、长度为200mm、重量为200g的2号岩石管状硝铵炸药,等间距间隔装药。填塞长度L2:=1.5~2.Om。
3光面爆破实爆情况
光面爆破共进行9次,钻孔 508个,钻孔总延长7045.6m,开挖边坡8455m2。实际光面爆破统计见表l。
4路堑光面爆破成果分析
4.1完成光面爆破的课题研究
(1)通过光面爆破和施工,获得了稳定平整、光滑、美观的路堑边坡。
(2)光面爆破技术达到国际先进水平。
(3)取得了路堑、高边坡光面爆破基础技术资料和光面爆破施工经验。
4.2光面爆破质量评估
(1)光爆后边坡壁上留下半孔率达95%以上,超过了目前国内光面爆破评价质量标准。
(2)边坡围岩稳定,没有产生围岩破坏现象,整体做到了稳定、平整、光滑、美观。
(3)孔壁没有产生爆破裂纹。
4.3采用最简单的钻机
采用最简单的钻机,钻出了深达28m的光爆孔,这在道路施工中是少有的,为深孔光爆施工创造了良好的施工条件。
摘自《中国典型球探篮球比分_球探体育app下载-直播|官网与技术》