靜態(tài)破碎施工方法在緊鄰鐵路營業(yè)線高邊坡石方開挖中的應用

潘運才

（中鐵西南科學研究院有限公司，四川 成都 611731）

1. 前言

本文中,作者對負責管理的貴昆鐵路沾昆二線工程施的工D1K488+135~D1K488+310 段深路塹工點靜態(tài)破碎施工方法進行總結(jié)，希望對有關(guān)工程施工項目起到借鑒作用。

該工點施工范圍與貴昆鐵路營業(yè)線交叉，地勢高，坡度陡，巖石較硬，附近營業(yè)線設備密集等，為保證為確保營業(yè)線行車安全，采用了靜態(tài)破碎方法進行施工。

2. 工程概況

貴昆鐵路沾昆二線第II 標段D1K488+136~D1K488+310 段路基位于云南曲靖市西山鄉(xiāng)，該地段屬高原丘陵地貌，相對高差30~40m，自然橫坡為15°~25°。基巖大多裸露，為砂巖頁巖互層，由強風化逐漸過度到弱風化，巖層整體厚度約1~30m，表層下約3m即為弱風化巖體。

該地段設計路基以深挖路塹通過，線路與既有貴昆鐵路斜交，交點里程約為DIK488+232，交角42°，高差約20米，中心最大開挖深度33.4m，開挖方量約46000m3。

現(xiàn)場情況如圖1：

圖1

3. 施工方法

該工點開挖存在高差大、坡度陡、巖石較硬等特點，加之附近運營鐵路設備密集（包括接觸桿、高壓電纜、既有擋墻、鐵路軌道等）等不利條件，為了避免爆破危及鐵路營運安全，我們決定采用靜態(tài)爆破技術(shù)施工。

3.1 靜態(tài)破碎劑選擇

由于開挖山體為砂巖頁巖互層圍巖，巖體堅固性好，巖體完整性好，巖體只有一個面向營運鐵路的自由面，應當選用能提供較大膨脹力的靜態(tài)破碎劑，經(jīng)比選后采用我公司自行研制并生產(chǎn)的新型靜態(tài)破碎劑（專利號：87102228）。該靜態(tài)破碎劑具備開裂時間短，適應性強，膨脹力大等優(yōu)點，且原料能在常溫下拌合，反應時間可根據(jù)實際工作需要進行控制。

3.2 鉆孔布置

對于靜態(tài)破碎，臨空面越多，單位藥量破石量就越大，經(jīng)濟效益也就越好。由于該工點只有一個面向既有營運線的臨空面，需要在對巖體破碎前先創(chuàng)造更多的臨空面，提升破碎效果，降低成本。

先在中間鉆兩排密集垂直孔，裝藥破碎后將碎石掏出，形成槽形空間，形成臨空面；然后再鉆周邊孔及輔助破碎孔，周邊孔采用斜孔；輔助破碎孔采用垂直孔；同一排鉆孔要布置在同一平面上。裝藥時全孔長灌注，先裝輔助破碎孔，再裝周邊孔。

3.3 鉆孔參數(shù)

3.3.1 孔距與排距

孔距與排距的大小與巖石硬度有直接關(guān)系，硬度越大，孔距與排距越小；孔距與排距的大小與巖石硬碎效果及施工成本有直接關(guān)系，孔距與排距越大，破碎效果越差，成本越低，因此要通過現(xiàn)場試驗確定適宜的破碎參數(shù)。

該工點主要巖體為較硬的砂巖頁巖，通過現(xiàn)場試驗，確定的靜態(tài)破碎參數(shù)如下：

排距為50cm；兩個孔的孔距為40cm，每米耗藥量約為330g。

3.3.2 鉆孔孔徑

鉆孔直徑與破碎效果有直接關(guān)系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔。根據(jù)試驗，經(jīng)現(xiàn)場試驗，確定采用孔徑Φ40。

3.3.3 鉆孔深度和裝藥深度

每次破碎進尺2m，巖體深度小于2m的，可垂直鉆穿整個塊石。

3.3.4 配漿、裝藥

將鉆孔內(nèi)余水和余渣用高壓風吹洗干凈，孔口旁清理干凈至無土石渣后按照前期現(xiàn)場試驗要求配合比向藥劑加潔凈水，盡快在桶中拌成流質(zhì)狀，及時倒入眼孔內(nèi)并用略小于鉆孔的木棍分段搗實捅緊。

巖石開裂后，每過20分鐘左右向裂縫中加水，以支持藥劑持續(xù)反應，繼續(xù)膨脹，達到最佳破碎效果。

4. 效果與施工控制

4.1 效果

我們在該深路塹工點采用了靜態(tài)破碎技術(shù)開挖緊鄰既有線的高邊坡山體，施工150個工作日，未對既有線設備和行車安全造成一次事故。安全可控，工期可控，開挖質(zhì)量高，施工效果較好。

4.2 施工控制

4.2.1 針對不同巖性，在施工前，先用200g做小樣試驗，調(diào)整最佳反應時間后再進行施工。

4.2.2 破碎劑必須嚴格控制加水量，力爭既能獲得所需的膨脹壓力，又能很好地控制藥劑反應和巖體開裂時間。

4.2.3 灌注時，必須從前往后退著施工，做到邊灌邊蓋（用砂袋或膠皮覆蓋），以防藥液從眼孔內(nèi)噴出傷人。

4.2.4 在施工過程中操作人員須戴防護眼鏡和橡膠手套，工作完畢后及時清洗，以防止堿性藥劑刺激皮膚。

5. 結(jié)束語

使用靜態(tài)破碎劑對巖石進行破碎，施工中無震動，無沖擊波，無飛石。在緊鄰鐵路營業(yè)線且高陡邊坡石方開挖時采用靜態(tài)破碎技術(shù)是十分經(jīng)濟可行的，既可以保證周圍設施的安全，又能保證正常施工。

施工時不需要向行車部門申請?zhí)齑皶r間，加快了施工進度和工序的連續(xù)性。藥劑在領用、運輸、退庫等過程中不需要象火工產(chǎn)品一樣辦理煩瑣的手續(xù)，也大大提高施工進度。

相關(guān)經(jīng)驗也可用于城市或其它領域有關(guān)拆除工程。

[1]張振，郭偉.靜態(tài)爆破法在深圳地鐵施工中的應用[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2012年，02期.

[2]王連成.靜力破碎劑的自制與應用[J].山東煤炭科技;2011年，01期