公路边坡大孔径静态爆破开挖施工工法.docx

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1、公路边坡大孔径静态爆破开挖施工工法1前言由千我国地形地貌复杂多变，公路建设中的深挖商埴工程量非常大，其中岩质边坡的开挖主要采用炸药爆破方式进行，不仅施工技术难度大、危险性高，当边坡工程紧临铁路、电力线塔、易燃易爆管迫、文物或宗教建筑、居民点时，以及衙处理隧道口及运营道路边坡中的孤石时，炸药爆破施工严重受限甚至完全被禁止。同时炸药作为一种危险品受到相关法规的严格管控，使炸药的运输、管理、使用都受到严格限制。少数工程不得不采用机械破岩（如凿岩机、岩石劈裂机），不仅工效低、成本高，而且噪声大，灰尘多，工件恶劣。迫切带要研究开发新的高效、安全、环保的破岩开山技术。公路边坡大孔径静态煤破开挖施工工法是针

2、对特殊条件下大体积岩石开挖难题而提出来的路堑边坡开挖新方法。本方法以申嘉湖窃速公路湖州鹿山至安吉孝源段工程K432+osoK432+200KI33+31sK133+464等路段边坡开挖施工全过程总结而成，并发明3项实用新型专利用千大直径深孔爆破的挤压膨胀式快速耦合装药装置（专利号Z1201820047726.4）s岩石静态爆破劈裂机（专号201920452752.X）、岩石劈裂机的机头结构（专利号201920452725.2）”。本法具有施工简单、工人劳动强度低、安全性好，效果好等优点。2工法特点2.0.1安全可靠，无裳动、无冲击、无飞石。木工法利用静态破碎剂水化膨胀后对孔壁产生径向压力，当径

3、向压力在孔壁切向引起的拉应力大千岩石的抗拉强度时，岩石就被破碎。施工过程中安全可靠，无震动、无冲击、无飞石，工A与保睦筑结构没有安全问题。2.0.2静态膨胀力大，破岩效率高。本工法采用大孔径（直径为50Iomm）装药，簸膨胀剂产生的膨胀力大，破岩效率高。2.0.3爆破材料安全可靠，不受管制，施工不受限制。静态破碎剂屈千建筑材料之一，不是爆5皮用品，不受国家管控，无毒无窝，其存放、施工、管理也没有特殊要求，施工不受限制。2.0.4适用性强，应用范围宽。木工法不仅可以用于一般路堑边坡的开挖也可用干紧临铁路、电力线塔、易燃易煤管道、文物通犍筑、居民点的岩石煤破，还可以用千各类工程中的孤石处理。2.0

4、.5现场施工简单，质量容易控制本工法施工简单，工人无需要经过特殊培训即可以*易上F掌握。3适用范围本工法适用于不宜使用加药爆破开挖的路望边坡施工，也可用于紧临铁路、电力线塔、易燃易爆管道、文物或宗教建筑、居民点的岩石处理。4工艺原理公路边坡大孔径隐态膨胀开挖施匚方法主要是靠静态膨胀剂在冷石钻孔内发生水化学反应，温度升高、体枳膨胀.通过对孔唯产生很大的静膨胀压力，从而使岩石受到拉应力作用,当拉应力值超过岩石的抗拉强度时，在炮孔之间便产生裂隙，随着膨胀压力的增加，裂隙逐步扩展成裂缝，继而寸致岩石破坏。本工法采用的孔径为5070,产生的膨胀力远大上传统的小孔径冷态爆破，5施工工艺流程及操作要点5.1

5、 工艺流程本工法的施工工艺流程见图5.H1图5.IT施工工艺潼程图5.2 操作要点5.3 2.1施.准备1 .施工前对岩石性质、作业环境、工程时、破碎程度、工期要求、气候条件情况、节理、走向及地卜冰情况进行详细调查，制定详细的醺态膨胀爆破方案。2 .清除边坡上的植被与松动块石；3 .搭设钻孔施工平台或用挖机清理出初始脩平台.4 .准备必要的施匚人员、机具和材料.5 .2,2测量定位1.根据静态膨胀爆破设计方案进行划定爆破开挖范围：Z布眼.布眼时从边坡临空时开始，排设计间排赳由外向内成揖布设,要:确保每个钻孔至少有一个以上的临空面（内排孔可利用外排孔爆破后产生的临空面）.3,结合岩石的坚硬程度和

6、既有节理裂隙条件，确定钻孔宜径、间即和具体位置。大孔径静态爆破的钻孔直径可为5070nn,孔部与排即可为70m0门OoOin钻孔的方向立根据边坡设计台阶与坡率,倾斜向下,式钻孔深度宜为破而开挖分阶长度的二分之到三分之一。5. 2.3钻孔1 根据岸态膨胀设计方案和钻孔定位，采用潜孔钻进行钻孔，严格控制钻孔深度和方向符合设计方案.2 .钻孔内余水和余渣应用高乐风吹洗干净，并用临时盅板进行封堵，孔口旁应干净无上石渣.3 .钻孔时,施工人员应rr足够的防护措施，避免吸入大量的灰尘.图5,2-1钻孔5.2.4制药装药1根据静态膨胀剂的性侦确定拌和用水量.采用粉剂时，可在药剂中加入2232（重量比）左右的

7、水拌成流度状态。要根据环境温度合理控制药剂反应时间。当药剂反应过快时，可在拌合水中加入抑制剂，加入量为It合水的0.5%、6%：也可以控制拌和水、干粉药剂和岩石（或混凝土）的温度旦季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡.药剂存放低温处，避免曝晒。反应过慢时，可加入促发剂和提高拌和水温度，但拌和水温最高不可超过5（Cq2,药剂拌制好后迅速倒入孔内，井使药剂流平后液面低于UIInK(JC506-2008)7,1.3公路T：程俺工安全技术规范(JTGE90-2015)8. 2质炭控制措施7.2.1静态爆破剂应符合水泥制品(JC5W2OO8)的要求，不合格产品不得使用：7.2.2根据调查情况,编写实施性施

8、工方案.按方案中的设计孔位化置图进行测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数，7.2.3禁止边钻孔边装药.钻孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打孔完成后立即装药，应用高压风将孔清洗完成后,待孔壁温度降到常温度后方可装药.7.2.4灌装过程中，已经开始发牛.化学反应的药剂不允许装入孔内。7.2.5药剂反应时间股控制在30、60分钟，控制参数可根据现场的施工条件试验测定相关的施工参数。8安全措施8.0.1由项H总工组织召开安全技术交底会议，提高每个作业人员的安全质或意识对参加交底的人员进行意识考评，未达标准者,进行再交底，直到合格为止。8.0.2施工范围设置安全围挡，无关人G不得进入施工现场。8.0

9、.3作业人员定fif安全带保护措魄，带好防护镜，防护套“孔内注入破碎剂后，作业人员应保持安全跟离.严禁在注孔区域行走8.0.4静态破碎时，发生异常情况，必须停止作业,查清原因并取相应措施确保安全后，方可继续施工.8.0.5在药剂灌入钻孔到岩石开裂前，不得将面部直接近犯禽面对已装药的钻孔.药剂灌装完成后，盖上麻袋或标型，远离装灌点观察裂隙发展侪况时应更加小心。此外施工现场应专门备好消水和毛巾，冲扎时如约制激入眼内和皮肤上,应立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗治疗.8.0.6破碎剂运输和存放中应防潮，开封用请立.即使用。如一次未使用完，应立即紧扎袋口，需用时开封。静态破碎剂严禁。其他材料混放

10、.9环保措施9.OJ施工区必须设专职环保管碑人员.并明确岗位贡什。施组中必须行完整的环保措施,现场环保人员必须参与施工中环保措施的制订,以确保措施具体、实用，符合现场要求。9.0.2施工现场必须按有关规定建“健全各种组织，做到措侏有效资任到人.如：现场防空气污染、防扬尘、防施工扰民、防道路遗洒等措施。9.0.3在施工场地按照市政污水打放要求做好深沉池.施工用的污水经沉淀合格后方可排：9.0.1已经发生化学反应的药剂不得放回药剂服，也不允许随地丢弃。为防止土壤污染及其它构筑物被腐蚀,要采取将未反应完成的药剂放在容器内，待化学反应充分完成后掩埋。10效益分析10.1 社会效益1. .1.1魄工简单

11、,工人无需做专业培训。采用岸态爆破时施工工序简的IC钻孔、膨胀剂制备、灌药、时孔均为常规作业，无特殊要求和安全风险。虽然要膨胀剂制法后马上洪入钻孔内，其时间要也并不苛刻，工人可以以正常劳动速度、从容完成口10. 12设备简单，投资小，操作简单。静态爆破施I：所需的主要设备为钻孔设备，这是常规设备，基本上各上建项目部或施工队均有配备。11. 13的1：安全，绿色环保.抑态膨胀剂发挥作用时基本上没有响声，史无飞砂走石,不会对环境产生破坏或污染。项H施工期工点正前方的工J直都在正常生产，完全没TF受路堑边坡开挖所带来的影响.10.2 经济效益大孔径静态爆破费用组成为以下几个方面：（1）t1:钻孔利用

12、边坡自TF临空面作为自由面,结合边坡设计分级与坡率进行钻孔，深度10、15%根据施工队伍计算及其与项目部达成的协议价，为40元/IDa该价格为综合造价,即不再另计空压机、风锚和人工消耗.第一次试验时总钻孔量为30X12m=360m,总价为14400元（2）装药封孔：消除钻孔内的灰尘及污水，用干净的水拌制静态膨胀剂，先装临近自出面的孔，间隔夕5小时后装后扑孔U装药后马上对钻孔进行封堵。第次成验时装药封孔消耗人工5天（实际5个工人一天内完成），产生人工费用300元，消耗静态膨胀剂900kg,小计1350元：消耗快硬水泥IoOkg,小计600元（3）解小清运：在岩石出现裂隙时（裂隙自外向内）采用风镐

13、解小,并用装载机相破碎岩石清理运往K它位置，实验工点在静态爆破后直接用作路基填料，没有进行一次破碎。由于不管采用什么办法进行开挖，破碎后的岩石均需清运至K它地点，故替不在静态爆破中的计列第一次试验时爆破岩石盘为180m3,单价为（1440300+1350600）/18092.5元/*若进一步考虑静态膨胀剂在拌制装约时所消耗的材料、间接费用、合理利润、税金等（分别按5*13.5%、7%、3.24%计算）,则大孔径静态爆破的施工单价为119.1元/n3目前炸药爆破单价分别为4060元/峭，岩质边坡机械开挖的单价为150元I1本工法的造价虽然比炸药爆破要高，但。机械开挖相比还是有很大的势济性.11.应用实例I11应用实例一申嘉湖高速公路湖州鹿山至安吉孝源段理第五合