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路基巖石開挖爆破設計書

08-22 12:02:29  瀏覽次數:703次  欄目:道路工程
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廣西河池(水任)至南寧公路(K96+000~K126+000)
路基巖石開挖爆破設計書


1.   工程概況
 廣西河池(水任)至南寧公路(K96+000~K126+000)段工程中,路基開挖石方開挖工程量274.2154萬立方米。兩側邊坡最大高度80米左右,一般高度53米左右。部分地段屬高邊坡開挖,其中(K117+400~K119+253.32)段為為全石方開挖路基。
根據合同《技術規范》條款規定,本合同段內的全部石質邊坡均采用預裂爆破或光面爆破施工,爆破石碴粒徑最大允許直徑為30cm。爆破石碴不允許拋至溝內。對開挖石碴要求盡可能提高利用率。該項工程對巖石爆破質量提出了嚴格要求,爆破施工實施管理水平要求高。
該區段巖石均為石碳系硅質灰巖。顏色為灰、深灰或灰黑色。巖石堅硬,為厚層構造,也有部位呈薄層狀構造,裂隙發育。裂隙面均程向山體內側傾斜的狀態,屬高傾角裂隙,僅K117+~K120+區段為順坡節理。
巖體的主要物理指標值見表一,主要巖石構造見表二。本區段巖石鉆孔爆破工程量見表三。
表一   路基巖石主要物理指標值
巖石類型 Vp 飽和單軸抗壓強度
弱風化灰巖 3020m/s 20.35Mpa
微風化灰巖 4250m/s 23.23Mpa

表二  路基巖體構造特征參數表
部位樁號 主要裂隙走向、傾角角度
 
 
 

注:地質報告指出,區內多見走向3300,1800,兩組垂直裂隙及1300∠600。向南傾斜的構造。邊坡走向1450,巖層走向1810,巖層走向與邊坡走向相交角360。右側邊坡傾向550巖層傾向為2710。實際施工中要按上表內容認真進行測量核對。
                   表三:  巖石鉆孔爆破工程量
工程項目 鉆孔進尺 爆破工程量
預裂爆破 123524.37m 83019.35m2
光面爆破 35605.02m 28498.72 m2
梯段爆破 226404.4m 1132022 m3
 
2,    爆破施工方法
 路基基礎石方開挖采用深孔梯段爆破法施工,邊坡原則上采用沿設計開挖線按設計坡度用預裂爆破法一次爆破成型。利用預裂縫的減震作用代替預留保護層。當開挖邊坡厚度小于1~1.5倍梯段爆破孔最小抵抗線時,則采用沿設計開挖線按設計坡度用光面爆破法(需要時輔以部分松動孔)一次爆破開挖成型。
每一層臺階水平面也采用水平預裂(或光面孔)一次開挖至設計高程。
因路基基礎石方開挖料均作為基礎回填料使用,爆破粒徑允許最大粒徑為30厘米,所以梯段爆破孔網布置、起爆網路方式均按照爆破粒徑級配的要求布置。
3,   爆破參數選擇
1. 預裂爆破法  本合同標段內的三種爆破方法技術參數的確定,基本依據實際使用的鉆孔機具型號,參考經驗公式計算,為工程經驗類比來確定最初值,并通過前幾次實際爆破效果分析決定。
1.1孔徑  手風鉆孔     φ50~φ42   不得小于φ42mm
         潛孔鉆孔     φ80        不得大于φ100mm
         全液壓鉆孔   φ65~φ75   不得大于φ75mm
 1.2孔距  預裂孔孔距根據工程經驗值、初始值按10倍孔徑選用。實際施工過程中應結合每個部位的裂隙、產狀、傾角與開挖邊坡的交角進行調整。調整原則為:當裂隙發育、裂隙面傾角與開挖線交角呈銳角(小于100)狀時,采用小孔距,相反則應優先考慮適當加大孔距。
1. 3單位長度裝藥
初值按灰巖同類工程經驗值取(220~380g/m)經現場試驗確定。
2. 光面爆破
2.1孔徑  手風鉆孔     φ50~φ38   
         潛孔鉆孔     φ80
         全液壓鉆孔   φ65~φ75 
 2.2孔距  光面爆破孔孔距布置原則與預裂孔孔距相同,但確定實際孔距時應結合每一爆破部位的巖石厚度(最小抵抗線)進行選擇,初期實際使用值按a=(0.8~1.2)W選用。
 2.3單位長裝藥量  光面爆破孔單位長裝藥量最終確定同與孔距確定的原則。應著重考慮每一個爆破部位的巖層厚度,參考Q=agwH的計算進行校核,其中單位體積耗藥量q值一般按q=0.2~0.25范圍選擇。
3. 梯段爆破
梯段爆破參數選擇采用下述經驗公式
                  Q=aHqW
                                 其中 Q:單孔裝藥量,以kg計;
H:臺階高度,以m計;
q:單位體積耗藥量,以kg/m3計;
W:最小抵抗線,以m計。
 盡管本合同梯段爆破只要求爆破粒徑最大粒徑不大于30cm,但實際爆破過程中必然要產生爆破粒徑級配的問題以保證回填碾壓密實度達到設計要求。
3.1臺階高度(H)
 臺階高度H值的選擇,結合每一個爆破區路基開挖深度確定,當開挖深度在15m以下時,則采用一次開挖到設計高程,當開挖深度大于15m時,應分兩層開挖,但最小臺階高度不應小于5m。
    3.2最小抵抗線W
     按照臺車工作安全和爆破粒徑要求最小抵抗線應不小于2.0m,相關排距按0.8a考慮,最大抵抗線不大于4m。
    3.3孔距
    為了滿足爆破粒徑及相應組成粒徑級配、梯段爆破孔孔距選擇按照在滿足全孔連續裝藥的條件用試算的方法確定。
        a=Q/qWH
        3.4單位體積耗藥量q
    以滿足爆破粒徑控制為基本條件,參照近期灰巖石料開采爆破工程資料確定,單位體積耗藥量選用范圍0.45~0.35,在滿足全孔連續裝藥的條件下,通過a,W,Q試算確定。
    每一個部位的實際使用爆破參數按照上述原則結合實際地形條件,裂隙產狀布孔條件,通過試算分析后決定。
4, 爆破施工安全措施
    本合同段路基開挖鉆孔爆破施工安全在全面執行國標“爆破安全規程”的基礎上,結合本工程邊坡穩定特殊要求,特別強調的施工安全措施如下幾點:
1. 飛石距離  爆堆區范圍應控制在1~2倍H高度,最遠飛石不應大于50m。
2. 爆破振動影響  梯段爆破對邊坡產生的振動影響所產生的質點速度應

控制在5厘米/秒以內。
預裂爆破對邊坡產生的振動影響其質點振動速度值應小于10~12厘米/秒。
3. 最大一段單響起爆藥量按300kg控制。
5, 施工期邊坡穩定問題
         保證邊坡穩定的施工措施如下:
1. 控制爆破振動產生的影響;
2. 采用預裂爆破方法,以求開挖邊坡完整和通過預裂縫減震。
對因地質構造所存在的不穩定區段,應建立施工期的觀測點,以確保施工安全。
6, 鉆孔爆破施工應注意的問題
1. 巖槽  裂隙充填物的影響:
    地質報告中提示灰巖區溶溝,溶槽中多粘土充填,多為垂直向,布置鉆孔孔位時應注意,以保證鉆孔質量。
2. 裂隙走向傾角的影響:
本合同段內基礎巖石開挖邊坡與山體巖石裂隙一般呈360交角,基本不影響預裂(或光面)的爆破效果。但對呈薄層結構的區段應采用減少孔距的措施來保證最終質量。.
7, 施工布置:路基開挖基本原則是由上向下分層梯段爆破法,禁止采用在下部掏腳或洞穴爆破方式。
   總體開挖施工程序是在路基中一適當部位首先貫通集渣運輸道路,此道路開挖應盡可能一次開挖至路基設計開挖高程,為路基全斷面開挖創造臺階臨空面。路基各部位的開挖順序布置可根據實際地形選擇不同的布置方式。
①.邊坡采用預裂與光面爆破法開挖的部位,主要集中在樁號(K117+868.9~K118+122)范圍內,此區間實際由七個山坡組成,每一個部分都呈一個倒置扇形的形狀,具體部位劃分見表四。

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