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摘要:本文介绍了公路建设工程中土石方的爆破和倒悬坡的处理,该工程在监理和施工单位的共同努力下,顺利完成了爆破开挖任务,在爆破施工中爆破振动及飞石、滚石的控制均达到了预期的效果。供同行参考。
关键词:城镇；爆破施工；深孔爆破
中图分类号：P633.2 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
本工程属贵州省某场地平整及边坡治理工程的一部分,是公路施工场地平整建设和地质灾害处理相结合的工程。主体石方工程周边环境极其复杂,开挖区南部山脚下有厂房及民房,其最近距离2～4m,西南角坡脚下为居民住宅楼、民房和商店门市,最近距离1～2m,部分依山而建;北面30m处有公路和稻田;西面有高大倒悬反坡,大量居民住宅楼距反坡坡脚水平距离仅有12m。该工程要求爆破振动和飞石不得损坏楼房、伤害人畜,飞石不能飞入稻田,需采用城镇控制爆破进行石方开挖施工。
2施工难点
(1)处理工程量大、工期长。该段倒悬反坡长约100m、高45m、预留厚度设计20m,总体方量大约9万m3,工程量大。主体石方开采36万m3,现场无弃碴场地,严重制约施工工期,爆破处理需根据主体石方开采进度安排,处理工期长。
(2)一次爆破规模大,爆破安全管理难度大。大量民房商店沿山脚建设,周围有市区交通要道,爆破警戒和防范要求严格,民事干扰大。周边居民反映强烈,要求增加爆破规模、减少爆破次数,现场爆破警戒和爆破施工安全管理难度大。
(3)爆破振动安全要求高。倒悬坡西侧布满居民房、部分民房离爆区的距离最近处只有2～4m,且有城镇交通要道通过,环境十分复杂,爆破振动控制要求苛刻,爆破振动安全的矛盾非常突出、尖锐。另外倒悬坡存在的两条裂隙带在爆破挠动的作用下有不断加宽的现象,质点振速根据现场监理和专业评价机构核准,按《爆破安全规程》(GB672222003)一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物的爆破振动安全允许标准,应严格控制在2.3～2.8cm/s,倒悬坡的处理单响药量控制在4kg以下,因此为降低爆破振动必须严格控制爆破作业的最大单响药量和爆破规模,而现场为了减小挠民影响,需增大一次爆破规模,爆破振动安全与爆破规模的矛盾对爆破施工提出了极高的技术要求。
3拆除处理方案
主体石方采用南北拉槽、东西推进的深孔爆破方式,西侧倒悬坡预留一定厚度隔墙,以有效隔挡主体石方爆破产生的飞石和滚石。对预留隔墙根据工程实际特点和工地实际条件,主要提出了三种处理方案供选择:定向倾倒方案,静态爆破和机械破碎相结合,浅孔小台阶爆破。定向倾倒方案虽能很好地解决爆破规模和爆破安全之间的矛盾,也有一些成功例子可借鉴,但其爆破机理、切口形式、几何尺寸、参数选择与施工工艺等尚待摸索;本工程为倒悬反坡(70°),爆破倾倒方向的控制和隔墙厚度选取有很大难度;另外即使隔墙顺利倾倒,后续解体的工作量与难度仍很大。第2种方案虽可以大幅度减少爆破次数,减轻周边警戒协调的难度,同时静态破碎在小规模的砼与岩体破碎中有成功应用的案例,但此次静态破碎量较大,工程进度与工程费用的问题较為突出。第3种方案虽然爆破安全管理难度较大,但只要爆破参数选择合理、施工顺序和组织安排得当,是可以将各项安全指标控制在允许范围以内的。
4爆破技术方案和措施
4.1预留岩坎厚度选择
根据山体高度、倒悬坡角度、隔墙岩性、爆破振动要求等实际情况,西侧预留岩坎宽度取20m,倒悬坡处理滞后于主体石方开采的台阶高度5m左右,可保证隔墙在主体石方深孔爆破的情况下不产生大的裂隙扩张和破坏。
4.2爆破规模控制
为减少爆破次数和爆破警戒对周边居民的影响,倒悬体处理和主体石方爆破安排同一爆破时间进行,大孔径浅孔爆破和手风钻浅孔爆破在不同台阶同时进行,每次爆破分别控制在2～3排,并加大一次爆破处理长度。
4.3浅孔爆破参数
浅孔爆破上下台阶不同孔径的爆破参数如表1所示。
表1浅孔爆破参数
前排采用加强松动爆破,后排采用减弱松动爆破。
4.4爆破网路选择
采用非电导爆管雷管起爆网路,浅孔爆破最后一排炮孔适当加大延时时间,一般排间延时选择在110～150ms。
5安全措施
5.1爆破振动控制
(1)根据爆破工程监理现场勘察,为防止倒悬坡裂隙不断扩张,爆破除严格遵照民房爆破振动控制标准外,20m范围内的倒悬坡处理单响药量按不超过4kg控制。
(2)为防止爆破滚石撞击地面产生的振动伤害,爆破前在挡石坝内铺设一层厚约30cm的砂或黄泥,并每次爆破前清理完表面的岩石。
(3)每次爆破用仪器进行爆破振动监测,并对围岩裂隙扩张情况进行观察,根据监测情况随时调整爆破参数。
(4)深孔爆破采用分区接力起爆网路,核算不同距离需控制的最大单响药量,使其不超过允许单段药量。
(5)钻孔施工时,严格控制钻孔孔深和角度,防止钻孔过深产生超大块和孔底抵抗线不足的现象,钻孔角度尽量和倒悬坡的角度保持一致。
(6)妥善处理好影响爆破振动的各种因素,如爆破前及时清理好临空面、校核好前排抵抗线、保证钻孔质量、选择合理单耗、确定合理的起爆方向和起爆顺序、避免超深太大等。
5.2爆破飞石的控制
(1)在爆破施工中不断总结爆破经验和教训,针对具体的岩体地质条件,确定合理的爆破参数。
(2)保证填塞长度和质量。填塞长度要大于最小抵抗线,填塞料采用钻孔的岩粉和石粉,在有水炮孔填塞时,逐层捣实、防止填塞料悬空。
(3)爆破前清理好临空面并选择合理的起爆方向,爆破最小抵抗线方向和起爆方向应朝向东侧已开挖的区域。
(4)严格控制炮孔装药量,保证后排炮孔不产生向外抛掷现象,做到宁勿动而勿飞,并安排冲击破碎锤、大型挖机等进行配合施工。
(5)防护措施主要采取爆区表面覆盖防护,防护方法如下:①每个孔口封压2个砂包,重约25～30kg,爆区顶面通盖一层竹笆,其上再压砂包,每平方米加压砂包4个,另在表面压一层防护网,杜绝飞石产生。
(6)每次爆破前及时清理挡石坝内的岩石,防止爆破后岩石碰撞造成飞石,防止坝内岩石积聚过多越过挡石坝的现象。
5.3爆破滚石的控制
(1)在倒悬坡和民房之间用大块石和砂袋修筑一道底宽3～4m、高3～4m的防护墙、挡石坝,防止滚石对民房造成损害。
(2)严格控制临近居民房一侧最后一排炮孔的最小抵抗线和药量,使其达到松动爆破的目的,减少滚石产生量。
(3)对爆破后裂隙张开的体积较小的危石,用反铲及时进行处理,对个别体积较大的危石可借助冲击破碎锤进行处理。
6结语
综上所述，该项工程虽然经历时间较长,但提出了相应的一些在城市复杂环境条件下地质灾害的危岩处理。由于各项安全指标控制较好,没有对当地居民生产生活造成大的负面影响,得到了业主和居民的高度评价，对类似工程有一定的参考价值。
关键词:城镇；爆破施工；深孔爆破
中图分类号：P633.2 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
本工程属贵州省某场地平整及边坡治理工程的一部分,是公路施工场地平整建设和地质灾害处理相结合的工程。主体石方工程周边环境极其复杂,开挖区南部山脚下有厂房及民房,其最近距离2～4m,西南角坡脚下为居民住宅楼、民房和商店门市,最近距离1～2m,部分依山而建;北面30m处有公路和稻田;西面有高大倒悬反坡,大量居民住宅楼距反坡坡脚水平距离仅有12m。该工程要求爆破振动和飞石不得损坏楼房、伤害人畜,飞石不能飞入稻田,需采用城镇控制爆破进行石方开挖施工。
2施工难点
(1)处理工程量大、工期长。该段倒悬反坡长约100m、高45m、预留厚度设计20m,总体方量大约9万m3,工程量大。主体石方开采36万m3,现场无弃碴场地,严重制约施工工期,爆破处理需根据主体石方开采进度安排,处理工期长。
(2)一次爆破规模大,爆破安全管理难度大。大量民房商店沿山脚建设,周围有市区交通要道,爆破警戒和防范要求严格,民事干扰大。周边居民反映强烈,要求增加爆破规模、减少爆破次数,现场爆破警戒和爆破施工安全管理难度大。
(3)爆破振动安全要求高。倒悬坡西侧布满居民房、部分民房离爆区的距离最近处只有2～4m,且有城镇交通要道通过,环境十分复杂,爆破振动控制要求苛刻,爆破振动安全的矛盾非常突出、尖锐。另外倒悬坡存在的两条裂隙带在爆破挠动的作用下有不断加宽的现象,质点振速根据现场监理和专业评价机构核准,按《爆破安全规程》(GB672222003)一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物的爆破振动安全允许标准,应严格控制在2.3～2.8cm/s,倒悬坡的处理单响药量控制在4kg以下,因此为降低爆破振动必须严格控制爆破作业的最大单响药量和爆破规模,而现场为了减小挠民影响,需增大一次爆破规模,爆破振动安全与爆破规模的矛盾对爆破施工提出了极高的技术要求。
3拆除处理方案
主体石方采用南北拉槽、东西推进的深孔爆破方式,西侧倒悬坡预留一定厚度隔墙,以有效隔挡主体石方爆破产生的飞石和滚石。对预留隔墙根据工程实际特点和工地实际条件,主要提出了三种处理方案供选择:定向倾倒方案,静态爆破和机械破碎相结合,浅孔小台阶爆破。定向倾倒方案虽能很好地解决爆破规模和爆破安全之间的矛盾,也有一些成功例子可借鉴,但其爆破机理、切口形式、几何尺寸、参数选择与施工工艺等尚待摸索;本工程为倒悬反坡(70°),爆破倾倒方向的控制和隔墙厚度选取有很大难度;另外即使隔墙顺利倾倒,后续解体的工作量与难度仍很大。第2种方案虽可以大幅度减少爆破次数,减轻周边警戒协调的难度,同时静态破碎在小规模的砼与岩体破碎中有成功应用的案例,但此次静态破碎量较大,工程进度与工程费用的问题较為突出。第3种方案虽然爆破安全管理难度较大,但只要爆破参数选择合理、施工顺序和组织安排得当,是可以将各项安全指标控制在允许范围以内的。
4爆破技术方案和措施
4.1预留岩坎厚度选择
根据山体高度、倒悬坡角度、隔墙岩性、爆破振动要求等实际情况,西侧预留岩坎宽度取20m,倒悬坡处理滞后于主体石方开采的台阶高度5m左右,可保证隔墙在主体石方深孔爆破的情况下不产生大的裂隙扩张和破坏。
4.2爆破规模控制
为减少爆破次数和爆破警戒对周边居民的影响,倒悬体处理和主体石方爆破安排同一爆破时间进行,大孔径浅孔爆破和手风钻浅孔爆破在不同台阶同时进行,每次爆破分别控制在2～3排,并加大一次爆破处理长度。
4.3浅孔爆破参数
浅孔爆破上下台阶不同孔径的爆破参数如表1所示。
表1浅孔爆破参数
前排采用加强松动爆破,后排采用减弱松动爆破。
4.4爆破网路选择
采用非电导爆管雷管起爆网路,浅孔爆破最后一排炮孔适当加大延时时间,一般排间延时选择在110～150ms。
5安全措施
5.1爆破振动控制
(1)根据爆破工程监理现场勘察,为防止倒悬坡裂隙不断扩张,爆破除严格遵照民房爆破振动控制标准外,20m范围内的倒悬坡处理单响药量按不超过4kg控制。
(2)为防止爆破滚石撞击地面产生的振动伤害,爆破前在挡石坝内铺设一层厚约30cm的砂或黄泥,并每次爆破前清理完表面的岩石。
(3)每次爆破用仪器进行爆破振动监测,并对围岩裂隙扩张情况进行观察,根据监测情况随时调整爆破参数。
(4)深孔爆破采用分区接力起爆网路,核算不同距离需控制的最大单响药量,使其不超过允许单段药量。
(5)钻孔施工时,严格控制钻孔孔深和角度,防止钻孔过深产生超大块和孔底抵抗线不足的现象,钻孔角度尽量和倒悬坡的角度保持一致。
(6)妥善处理好影响爆破振动的各种因素,如爆破前及时清理好临空面、校核好前排抵抗线、保证钻孔质量、选择合理单耗、确定合理的起爆方向和起爆顺序、避免超深太大等。
5.2爆破飞石的控制
(1)在爆破施工中不断总结爆破经验和教训,针对具体的岩体地质条件,确定合理的爆破参数。
(2)保证填塞长度和质量。填塞长度要大于最小抵抗线,填塞料采用钻孔的岩粉和石粉,在有水炮孔填塞时,逐层捣实、防止填塞料悬空。
(3)爆破前清理好临空面并选择合理的起爆方向,爆破最小抵抗线方向和起爆方向应朝向东侧已开挖的区域。
(4)严格控制炮孔装药量,保证后排炮孔不产生向外抛掷现象,做到宁勿动而勿飞,并安排冲击破碎锤、大型挖机等进行配合施工。
(5)防护措施主要采取爆区表面覆盖防护,防护方法如下:①每个孔口封压2个砂包,重约25～30kg,爆区顶面通盖一层竹笆,其上再压砂包,每平方米加压砂包4个,另在表面压一层防护网,杜绝飞石产生。
(6)每次爆破前及时清理挡石坝内的岩石,防止爆破后岩石碰撞造成飞石,防止坝内岩石积聚过多越过挡石坝的现象。
5.3爆破滚石的控制
(1)在倒悬坡和民房之间用大块石和砂袋修筑一道底宽3～4m、高3～4m的防护墙、挡石坝,防止滚石对民房造成损害。
(2)严格控制临近居民房一侧最后一排炮孔的最小抵抗线和药量,使其达到松动爆破的目的,减少滚石产生量。
(3)对爆破后裂隙张开的体积较小的危石,用反铲及时进行处理,对个别体积较大的危石可借助冲击破碎锤进行处理。
6结语
综上所述，该项工程虽然经历时间较长,但提出了相应的一些在城市复杂环境条件下地质灾害的危岩处理。由于各项安全指标控制较好,没有对当地居民生产生活造成大的负面影响,得到了业主和居民的高度评价，对类似工程有一定的参考价值。