公路工程砂石地質路基石方開挖施工技術

河南省公路工程局集團有限公司 王寒光

河南高速公路發展有限責任公司連霍鄭洛段改建工程項目部 宋志青

公路工程砂石地質路基石方開挖施工技術

河南省公路工程局集團有限公司 王寒光

河南高速公路發展有限責任公司連霍鄭洛段改建工程項目部 宋志青

我國是一個多山河國家，隨著我國經濟的快速發展，交通運輸量大幅度增加，交通設施逐步向復雜地帶延伸，跨河、穿山等交通工程的建設對施工技術提出了更高的要求。石方開挖施工是公路工程施工中的基礎性工程，在施工過程中有許多需要注意的問題。如，在開挖前，首先要對基礎巖石的穩定性進行檢測，不符合開挖標準的嚴禁開挖施工；開挖措施要適當，防止在開挖過程中出現巖石裂縫，影響整個工程施工的進度；開挖時還要隨時對開挖面進行校準測量，防止偏離設計開外線；石方爆破作業需在施工前向監理工程師提交施工方案、施工方法及施工組織設計的詳細報告，經監理工程師批準后，根據工程的石質條件、填筑路堤時爆破巖石粒徑的要求，選用適當的爆破方式進行爆破。精心施工是保證石方爆破取得滿意效果的重要條件。本文，筆者僅對砂石地質路基石方開挖施工技術作一簡要闡述。

一、爆破

1.控制爆破參數設計。

（1）藥包間距。可按下式計算：

式中，W1、W2為相鄰兩藥包的最小抵抗線。

（2）藥包排距。藥包排距一般受到開挖斷面尺寸和挖深的限制，可按下式計算：

（3）裝藥量。可按下式計算：

式中，f(n)為爆破作用指數函數，f(n)=0.4+ 0. 6n3，松動爆破時取n=0.6 ；k為標準拋擲爆破時單位巖石藥量， 對于本次爆破工程中，風化較嚴重的灰巖，開始爆破時可取k=1.1～1.2，并根據導洞開挖和試驗的實際情況再做適當調整；e為炸藥換算系數，2號巖石硝銨炸藥為1.0， 銨油炸藥為1.15；w為最小抵抗線。

2.爆破漏斗作用半徑。

（1）下破裂半徑。可按下式計算：

（2）上破裂半徑。可按下式計算：

式中，β為坡度修正系數，β＝1+0.016(a/10)3，a為地面坡角的自然坡度。

3.邊坡保護層。可按下式計算：

式中，R1為藥包的壓縮圈半徑，B為邊坡側藥室寬度的一半。為了確保邊坡側巖石不受破壞，按以上公式計算出ρ值后，在本次爆破中實際的邊坡保護層厚度應再加大1～2m。

4.裝藥和堵塞。選用混合裝藥結構，采用90%～95%的銨油炸藥和5%～10%的巖石銨梯炸藥，并將高威力炸藥裝在中間，且必須用黃土（或部分粉渣）進行全部回填。

5.起爆網路。采用塑料導爆管復式起爆網路，藥包內選用高段別毫秒雷管，洞外網路用聯通管和較低段別的毫秒雷管聯結成微差起爆網路。中間藥包先響，靠近邊坡的藥包后響。

二、鉆爆施工

1．施工前做好測量放樣工作。根據炮孔編號標明鉆孔開口位置，保證邊坡孔位置正確。在整個斷面布置5個炮孔，中間布置1個，四角各布置1個，孔深為1.0～1.5m。中間孔先響，四角孔后響。藥室為長方體，體積按V=KvQ/Δ計算。其中，Kv為藥室擴大系數，Q為爆破藥包量，△為炸藥密實度，取1.3～1.4。鉆孔時要使所有鉆孔均在設計的坡面上，且前后左右都要滿足設計要求。

2.導洞開挖或鉆孔前要進行標高測量。要根據實際開挖深度布置炮孔，并在圖上標明每個炮孔的深度。由技術人員在現場定位，嚴格控制鉆孔精度。鉆孔結束后要對炮孔進行檢查，封好孔口，做好記錄。

3.裝藥前要對導洞和炮孔進行嚴格的檢查和驗收。發現與實際不符時，應及時糾正。有水時，要及時排出，或改用防水炸藥。

4.導洞開挖和裝藥過程中要嚴格按照國家《爆破安全規程》中的有關規定進行操作。裝藥前將孔內殘渣清理干凈，有水的炮孔要把水排干，排不干的要做好防水措施，主要采取防水套包裝密封。藥包藥串要按照設計要求進行加工，并做好與炮孔相符合的編號。為保護孔壁，光面爆破采用竹片。裝藥時要使藥串位于炮孔中心，竹片緊貼孔壁。裝藥要仔細，以保證藥卷在炮孔中心。裝藥結束后對炮孔進行堵塞，先用紙團將堵塞段下部塞緊，再用黃黏土堵實。堵塞作業中只許用木質炮棍，同時保護好孔內引出的爆破引線。

5.堵塞過程中要注意保護好網路。洞室爆破時，導爆管要用硬塑料套管進行防護。

6.施工作業中的藥量調整。裝藥過程中必須嚴格按照設計藥量進行。在鉆孔過程中如發現沿炮孔不同深度巖石結構有明顯變化時，為取得滿意的的爆破效果，應對設計藥量根據相應的巖石地段進行藥減。調整藥量后，必須進行裝藥記錄。

三、施工安全注意事項

1.確定爆破的危險區。要積極采取各種有效措施，防止人、畜、建筑物和其他公共設施受到危害和損失。

（1）在危險區的邊界，應設置明顯的標志，并建立警戒線，顯示爆破時間的警戒信號。

（2）在危險區的入口或附近道路，也應設置標志并派人看守，以防有人在爆破時進入危險區。

2.確定不同深度的爆破方法。

（1）對于挖深在6m以下的地段采用深孔爆破。

（2）對于挖深在6～10m之間的地段，采用小藥室松動爆破。爆破時，要一次松動到設計標高，從一端分批爆破，一頭清渣，邊清渣邊自上而下光面爆破刷坡。

（3）對于挖深大于10m的地段，采用分層開挖。爆破時上層用小洞室松動控制爆破，下層用潛孔鉆打孔，小臺階深孔爆破落地。

四、結論

綜上，路基石方開挖施工是一項系統工程，只有保證了各部分的施工質量，才能保證整個公路工程的正常施工。為此，相關技術人員一定要嚴格按照作業程序施工，嚴把質量關，確保整個公路工程的順利施工。