高速公路路基石方开挖施工方法及要点

 高速公路路基石方开挖施工方法及要点

  （一）、施工准备：

   ⑴应认真阅读设计文件，进行现场核对和施工调查，根据核实的工程数量、工程特点、工期要求,制定实施性施工组织设计，编制施工计划，落实材料、设备工具、劳动力、临时工程、生活供应等。

   ⑵应恢复和固定路线中桩，主要内容有：中线及其高程复测，水准点复查与增设横断面检查与补测。

   ⑶根据路线中桩及设计图表定出路堑堑顶、边坡坡度线、天沟或其他排水沟位置及断面。

   ⑷开挖范围内的地表杂草、树木、树根和其他地面障碍物应在施工前用人工或推土机予以清除运走。

   （二）、施工工艺及要求 ：

   根据地形、地质、开挖断面、施工机械配备以及开挖深度和岩石破碎情况，采用能保证边坡稳定和成型的爆破施工方法进行施工，若遇软石则采用大型推土机或挖掘机配合施工；若为坚石或次坚石，且靠近居民区及建筑物，有可能危及附近的房屋、设施及人身安全时，则采用控制爆破方法进行石方爆破作业。爆破后的边坡要进行修整，使之符合设计坡度要求，并及时防护，严格作好临时防排水工作，避免边坡受雨水冲刷和降雨入渗而失稳；在具体实施时，须按照下述说明及相关要求报送各爆破工点的爆破作业实施方案，并经监理工程师鉴定，提出意见待业主审定后方可进行。      

   1、爆破手段:

   ⑴爆破类型

   ①一般爆破：

   适应于周围环境空旷、无建筑物等障碍的工点，一般爆破按减弱抛掷爆破计算孔网参数及单位炸药消耗量。

   ②控制爆破：

   邻近开挖区有房屋、构筑物、电力及通讯线等，爆破要对飞石、滚石及各种有害效应作必要的控制。控制爆破按松动爆破计算孔网参数及单位耗药量，并在其爆区周围及爆体表面作必要的遮挡及覆盖防护。

   ③预裂爆破：

   为保证开挖边坡的圆直顺度及坡面平整、美观、稳定，我们拟对部分石质高路堑边坡实施预裂爆破。

   ④孤石爆破：

   根据工程要求，爆后的岩块大部分作为路堤填料。因此，爆破后的大块岩石必须第二次解小，即孤石爆破。

   2、钻孔机具及火工用品:

   采用机械钻眼，即：英格索兰露天钻机钻眼，并辅以一定数量的7655型风动凿岩机对非预裂爆破的边坡进行修理及处理检底部分。

   炸药采用RJ-2＃乳胶炸药或2#岩石硝铵炸药，前者在雨天孔内有水时使用；后者在睛天孔内无水时的使用。雷管采用“第二系列”1-15段非电毫秒雷管，凡是梯段爆破均实施毫秒微差爆破。

   3、爆破孔网参数及单位耗药量:

   一般爆破的孔网参数及单位耗药量

       q=a.b.h.k

   式中：q—单孔用药量      (公斤)

   a—间距(视不同梯段高度取2.0～2.5米)

   b—排距(视不同梯段高度取1.5～2.0米)

   h—梯段高度      (米)

   k—炸药单耗      (取0.5～0.55公斤/立方米)

   钻孔直径70毫米，药卷55毫米(底部)、堵塞长度≥b。

   4、爆破网络联接:

   网路联接一律采用非电导爆系统，除引爆雷管可使用火雷管外，其它部分严禁使用火雷管，以策安全，联接时主炮孔与预裂孔可一起起爆，亦可分开起爆，预裂孔先于主炮孔起爆。

   5、起爆方式:

   炮孔组的起爆方式一般采用“V”型起爆法，使爆堆集中、便于装运，并能削弱端头炮孔夹制力，利于边坡平整，减少超欠挖。

   在特殊情况下，如遇有建筑物，爆堆方向必须避开，则采用侧向起爆法。

   6、同段最大用药量计算(控制振速):

   为避免爆破震动对房屋及其它建筑物的破坏，必须控制振速，即限制同段最大用药量，按萨道夫斯基公式计算：

   Qmax=R1/m.(V安全/k)1/a.m

   式中：Qmax—安全允许同段最大用药量(公斤)；

   R—爆破中心点与建筑物之间距离(米)；

   V安全—安全允许振动速度(厘米/秒)，取V=5cm/s；

   m—药量指数，取m=1/3

   k、α是与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，一般k取250，α取2.0；

   7、爆破警戒区的确定:

   按《爆破安全规程》中的有关规定， 露天爆破安全距离不得小于200米,并按计算的个别飞石安全距离布置警戒线。

   8、盲炮的预防措施:

   ①预防措施:

   储存的爆破材料除定期检查外，爆破前进行复查，选用合格的炸药和雷管。购买、使用爆破材料时注意生产日期，有效保质期等，严禁使用过期的废旧火工品。必须仔细进行装药、堵塞、联结工作，注意每一环节，防止出现卡孔、雷管与炸药分离及折断雷管脚线等问题。管药联结时，雷管脚线不要过分拉紧，要保持一定的松驰度，雷管与雷管联结时反向联结。  

   ②处理措施:

   产生盲炮后立即封锁现场，组织施工人员针对装药时的具体情况，找出拒爆原因，采取相应措施处理。处理盲炮可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等三种办法。属于漏点火的拒爆药包，可再找出原来的导火索、导爆管或雷管脚线，经检查确认完好后，进行二次起爆；对于不防水的硝铵炸药，可水冲洗眼中的炸药，使其失去爆炸能力；对防水炸药的炮眼，可用掏出堵塞物，再装入起爆药包将其炸毁。如果拒爆眼周围岩石尚未发生松动破碎，可以在距爆眼30厘米处，钻一平行新眼，重新装药起爆，将拒爆眼炸毁。

   9、降低大块率的措施:

   采取斜眼钻孔(倾角α=72°)，由于炮孔倾斜，存在一个向上分力，有利于岩石破碎。

   多组排炮孔爆破时，增加后段炮孔装药量补充克服前排炮孔压碴带来的能量损失。采用各种微差雷管，并精确计算微差间隔时间，以使岩石在空间得以充分碰撞，达到岩石破碎的目的。采用宽孔距多排微差爆破技术，既能获得理想的爆破块度，又能提供充足的爆破方量。

   10、保证石质路堑边坡平整、稳定的措施:

   钻孔前使预裂部位岩面达到较好平整度，用人工清除浮碴，然后测量精确定线，画出每个炮孔的位置。

  为保证预裂孔的方向及偏角，在预裂孔的两端事先埋置两根3米长的钢管，其方向与坡度经测量精确测定后，在其钢管上下两端各拉一条弦线，并在弦线上按孔位打上标记，固定所有预裂孔的坡度及方向。钻孔机械就位即按上下弦线及标记，调整钻杆精确对位。

    (为保证预裂效果，可先进行小规模的试爆，确定合理的间距及装药范围)。      11、爆破钻眼方式:

   先用推土机盘山打道至山顶，从上至下揭去盖山土形成较大的工作面后，钻机上至平台进行钻孔作业，钻眼深度视其挖深可具体安排。

   路基石方主体爆破后，边坡及基底部分会出现凹凸不平超欠挖现象，对于凸出欠挖部分，辅以手持风钻清除。此外，孤石爆破尽量随主爆破进行，减少爆破次数。

   12、安全措施:

   ⑴安全防护措施:

   凡在50m范围内有通讯、电力线路及房屋设施的爆破地段,进行爆破体表面覆盖。

   在斜坡地段，特别是半挖半填地段，低处有房屋建筑及其它需要保护的构筑物，加设防护棚栏防止滚石侵入。

   ⑵安全组织措施:

   成立爆破安全领导小组，负责进行安全技术教育，明确人员、分工、定岗，制订安全职责；做好周围居民的宣传教育工作；认真做好每个爆破工点的实施性爆破方案，严格报批、审定、检查制度；认真执行爆破器材运输、存放及使用规定，严格操作人员的各项标准。爆破前按设计做好安全防护、信号联络、警戒标志，并做到人员、材料、器具的落实。

   参加爆破作业的全体人员，经培训合格后持证上岗。                

   13、质量控制要点:

   爆破作业是石质路堑开挖的关键，施工时质量控制要点如下：

   ⑴设计合理：爆破设计的各项参数选定后应先通过试验具体确定。

   ⑵平整钻机作业场地，为使钻机就位，除修便道外，还需平整钻机作业场地，可以采用推土机铲平或小炮爆破凸起石头后铲平方法，作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为标准。

   ⑶布孔与钻孔：按设计的孔距，排距布孔；钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完，采取高压风吹入清孔。

   ⑷装药与堵塞：装药前测量孔深，对过浅或过深的炮孔，要调整装药量，孔中有水时，应尽量排除干净，水排不净的应装防水炸药，往孔中装药时，要定量定位，要防止卡孔；回填堵塞的材料宜选用一定湿度的粘土，为防止卡孔，要分多次回填，边回填边用木棍捣实，还要注意保护好孔中的导爆管。

   ⑸网路联接：联线时切忌踩踏孔外串联雷管和联接线，对已联好部分应有专人负责保护免遭损坏。

   ⑹对于软石和强风化岩石，能用机械直接开挖的均应首先采用机械开挖，也可以人工开挖，凡不能使用机械或人工直接开挖的石方则采用爆破开挖。

   ⑺在岩石走向、倾角不利于边坡的稳定及施工安全的地段，应顺层开挖不得挖断岩层，注意采用减弱施工振动的措施；设有挡土墙段采用短开挖或马口开挖，并设临时支护等措施。

   ⑻弃石堆位置与高度应保证路堑边坡和自身的稳定,并考虑地形以及对附近建筑物、农田、水利、河道、交通的影响。路堑上严禁弃石。山坡下侧弃石时，应适当距离保留有缺口，并保证堑顶地面水顺利从缺口排出。

   ⑼为减小爆破对边坡的振动，破坏边坡稳定，同时便于装碴施工，应根据钻爆设计,并通过前几炮的情况调整有关设计参数,以达到最佳爆破效果。爆破后部分装运困难的大块石料采用手持风钻钻眼,孤石爆破方法做改炮作业。路堑侧沟用小炮开挖施工。