既有高速公路高邊坡溜方靜態爆破處治分析

■王天傳（福建省第一公路工程公司，泉州362000）

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既有高速公路高邊坡溜方靜態爆破處治分析

■王天傳
（福建省第一公路工程公司，泉州362000）

以泉州市環城高速公路南石A3標段高邊坡路塹邊坡溜方靜態爆破處理為例，分析溜方原因，提出靜態爆破處治方案、施工技術措施、施工現場質量安全控制措施等，為同類邊坡溜方提供參考。

高速公路高邊坡溜方靜態爆破施工技術

1工程概況

泉州市環城高速公路A3標段（K10+350～K15+572）起于南安倩內，終于南安榕橋，全長5.22km。該段路基位于構造剝蝕侵蝕丘陵地貌區，山體邊坡為強風化巖層，巖體極破碎，孤石較多，穩定性差，邊坡比較陡，土質夾層多，較松散，極易產生局部滑塌或掉塊現象。其中樁號K10+740～K11+079段左側高邊坡發生邊坡大面積溜方事故，大面積碎石滾落到現有高速公路通行車道路面上，最大一塊孤巖，長約5m、高1.5m、寬2m多，同時半壁上還懸著1000多方孤石，對高速公路的安全通行造成極大威脅，需緊急處治。

2邊坡塌方原因分析及處理方案

經現場踏勘、調查分析，導致邊坡塌方原因有：邊坡坡度較陡，原設計K10+740～K11+079左側邊坡坡率均為1∶0.5，防護形式為TBS鍍鋅網植草防護。邊坡地質不好，土質夾層多，巖石裂隙發育；加之建設前期對該山體的爆破面積較大，造成山體土石之間的空隙增大，另外碰上長時間的連續性雨季，在暴雨作用下，水土飽和促使邊坡局部滑坡。由于K10+968～K11+079左側邊坡局部塌方段地表存有大量的殘積土，且部分巖體破碎、節理裂隙發育并夾扎著一定量的孤石，容易造成邊坡失穩。

處治方案：決定對K10+968～K11+079左側邊坡進行坡度放緩處理，坡度由原設計1：0.5放緩為1∶1.25，并采用噴播植草防護；同時對K10+740～K10+968左側邊坡的孤石、危石進行處理，針對明顯有滑動面的坡面進行非預應力錨桿單錨加固，并對潛在孤石、危石的坡面進行SNS主動防護網防護。K10+740～K11+079左側邊坡上留有1000多方孤巖，該區域四周環境復雜，工程緊鄰南石高速公路，對面52m處有框架結構居民房。綜合分析常規爆破法與靜態爆破法，為確保確保高速公路車輛安全通行及附近村民房屋安全，本工程采用靜態爆破+炮錘式挖掘機破碎法施工。具體見表1邊坡溜方施工處治方案對比表。

表1　邊坡溜方施工處治方案對比表

3施工技術處理

3.1靜態爆破法

靜態爆破是對危險性較大的單體圍巖孤石進行分解，施工步驟是人工鉆孔后，在孔內裝入靜態爆破劑（靜態爆破劑，一種類似于水泥和膨脹劑的混合物），利用靜態爆破劑發生化學反應，繼而產生物理體積性能膨脹作用，促使巖體脹裂、裂縫，再利用風鎬解小，達到爆破效果。

具體施工工藝流程如下：

（1）施工準備

根據現場邊坡溜方情況，立即組織人員進行塌方勘測，按照業主要求，在工期3個月內需完成所有邊坡溜塌土石清理工作，確保國慶節前道路運行通暢。根據工作量，組織工料機進場。對施工場地內進行清理平整，修建臨時施工便道通向邊坡頂。

（2）測量放樣

采用全站儀進行邊坡放緩坡率的邊界樁進行測量放樣，按照設定的坡率精確測放輪廓線以便業主及時征用邊界土地。

（3）設計布眼

根據現場施工環境，為了確保高速公路通行安全，防止孤石懸空滑落，砸傷人車，臨空面選向側面，鉆孔方向盡可能做到與臨空面平行；采用逐排作業爆破，橫向20cm的孔距，縱向孔距采用20cm，排距以20cm左右為宜，嚴禁同時多排作業，根據現場石方分布狀態，鉆孔的深度定在1.2～2m（詳見圖1）。安全交通布控及炮孔布置圖。

圖1　安全交通布控及炮孔布置圖

（4）炮孔鉆眼

炮孔的直徑決定著破碎效果，孔眼過小，藥劑效力發揮的性能比較差；孔眼太大，很容易造成沖孔，按照以往工程的經驗，采用直徑為42mm鉆孔。

在鉆孔的時候，采用高壓風把孔內的余水和余渣吹洗干凈，保證孔口旁干凈且無土石渣。

鉆完所有的炮孔后，采用高壓風管吹干凈孔內粉塵及雜物并利用廢紙堵塞孔口等待裝藥。

（5）孔深及裝藥長度參數

根據現場情況及圍巖硬度，炮孔深度定為1.2～2.0m，遇到體積比較大的孤石，需要分步破碎的，鉆孔深度可適當加深。裝藥深度為孔深的90%左右。

（6）裝藥作業

①將靜態爆破劑采用水攪拌均勻成流狀態漿體，一般水灰比控制在0.3～0.35，攪拌時間約為3min，粗顆粒藥劑水灰比調節到0.22～0.28時靜態破碎劑的流動性較好，隨后把漿體用漏斗注入孔內，并用炮棍搗實，根據本工地的具體情況，采用“由上至下，分層破碎”的施工方式，方便人工操作。

②在水平方向的炮孔，把漿狀藥劑裝入到高強長纖維紙袋或塑料袋，然后用炮棍逐個將裝滿藥劑紙袋或塑料袋送入炮孔并搗實，在孔口處預留5cm長度，采用黃泥封堵保證水分藥劑不流出孔外。

③巖石開裂時間發生在裝完藥劑后的3～5h之內，炮孔產生裂縫約為2～3cm。巖石剛開裂后，可以繼續向裂縫內注入水使藥劑達到完全反映，會產生更好預裂效果。

（7）藥劑反映時間的控制

藥劑反映的快慢與溫度有直接關系，溫度越高，反映時間越快，反之則慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種，一種是在拌和水中加入抑制劑，另一種方法是控制拌和水、干粉劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高，破碎前應對被破碎物遮擋，藥劑存放低溫處避免爆曬。將拌和水溫控制在15℃以下。藥劑（卷）反映時間過快易發生沖孔傷人事故，可用延緩反映時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑（卷）的拌和水中。加入量為拌和水的5%～6%。冬季加入促發劑和提高拌和水溫度。拌和水溫度不可超過50℃。反映時間一般控制在30～60min較好，條件較好的施工現場可根據實際情況縮短反映時間，以利于施工。

4施工質量安全控制

（1）精確測量，測量位置一定要準確，細致測量被爆破圍巖的形態，大小以及破裂程度。根據現場圍巖地質情況，確定圍巖硬度，爆破規模大小，以便擬定靜態爆破施工參數。

（2）靜態爆破后應立即進行石塊清理工作，防止脹裂開來的石塊滑落邊坡，砸傷人物，坡面施工要符合設計要求，保證坡面干凈，無孤石及松動碎石塊。做好場地臨時排水，施做坡頂臨時截水溝槽，防止臺風暴雨造成邊坡滑塌，產生泥石流事故，同時也防止地表水滲透到邊坡上影響坡體穩定性。

（3）靜態爆破藥劑要存放在通風及干燥場所內，嚴防受潮變質，在使用前應先檢查藥劑是否變質失效。爆破藥劑要依量取材，不宜一次性拌制過多，造成成本浪費。膨脹劑在允許和存放過程中應防潮、防暴曬。開封后應立即使用。如依次未使用完，應立即扎緊袋口，需要時再開封。

5小結

既有高速公路高邊坡溜方采用靜態爆破+炮錘式挖掘機破碎法施工，具有施工工藝簡單，工期短且邊坡卸載后，坡體穩定性好，且施工過程中保持了高速公路的安全通行和附近民房的安全性等優點，可為同類邊坡溜方施工處治借鑒。

［1］汪旭光.爆破設計與施工.北京：冶金工業出版社，2013.

［2］游寶坤.靜態爆破技術.北京：中國建材工業出版社，2008.

［3］JTGF10-2006，公路路基施工技術規范.