高深挖路基爆破石方開挖技術(shù)

劉強(qiáng)

摘 要：高深挖路塹爆破石方開挖施工是山區(qū)公路施工中常用的技術(shù)手段，其施工質(zhì)量對整體質(zhì)量和安全都有較大影響。本文結(jié)合工程實(shí)例，對高深挖路塹爆破石方開挖施工的技術(shù)方案與施工要點(diǎn)進(jìn)行研究論述，以為相關(guān)工程實(shí)踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：高深挖；路塹；爆破；石方開挖；施工技術(shù)

山嶺地區(qū)的公路建設(shè)，受山區(qū)地形條件與地理環(huán)境的影響，再加上公路路線規(guī)劃與投資制約，往往面臨著較多的高深挖路塹施工情況，由于路基開挖的深度高，再加上山體挖方工程量大等，容易引起公路路基穩(wěn)定性差以及臨時(shí)支護(hù)工程量增加等一系列問題，是其施工建設(shè)中研究和關(guān)注的重點(diǎn)問題。下文將結(jié)合工程實(shí)例，對高深挖路塹爆破石方開挖施工及其技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，以供參考。

1 工程概況

G215線馬鬃山口岸至馬鬃山鎮(zhèn)段公路工程施工MZS2標(biāo)段（主線起訖里程：K55+000～K107+260）起點(diǎn)位于狼娃山附近，終點(diǎn)位于馬鬃山鎮(zhèn)北4Km處，接京新國家高速公路（G7）馬鬃山互通式立交道路改造起點(diǎn)K112+602，該公路工程施工標(biāo)段主線全長約為52Km，共存在4處高深挖路基，最大邊坡高度47.40m，中樁最大挖深37.07m，屬低山地貌，徒坎發(fā)育，橫向地形變化較大，以燕山期花崗巖為主，邊坡巖體類型為Ⅱ級。

該工程高深挖路塹施工中，根據(jù)工程地質(zhì)條件及周圍環(huán)境主要采用了石方爆破分級開挖施工技術(shù)，每級邊坡高度設(shè)置為8.0m，一級邊坡坡率為1：0.5，二級及以上邊坡為1：0.75，每級邊坡設(shè)2.0m平臺，其中，第五級坡高10.62m。邊坡開挖施工中，對第二級以上至坡頂設(shè)置柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)坡面，路基左右側(cè)均設(shè)置淺碟形邊溝，邊溝外側(cè)設(shè)置1m寬碎落臺，每級平臺上均設(shè)置平臺排水溝，通過急流槽及吊溝引入邊溝等路面排水設(shè)施排離路基。

2 高深挖路塹爆破石方開挖施工技術(shù)及要點(diǎn)分析

2.1 石方爆破與開挖施工方法

根據(jù)上述高深挖路塹開挖施工情況與技術(shù)方案，在進(jìn)行石方爆破與分級開挖施工中，為確保石方爆破與邊坡開挖施工的連續(xù)性，同時(shí)確保石方爆破的破碎效果，便于對石方爆破安全進(jìn)行控制，全部采用控制爆破方法進(jìn)行，對挖深較淺的施工區(qū)段，采用低梯段鉆孔進(jìn)行爆破控制，而挖深較高的主體爆破施工區(qū)段則以中深孔臺階進(jìn)行爆破控制；此外，在路塹邊坡石方的爆破施工中，為確保坡面連續(xù)性與美觀性效果，對深孔臺階爆破控制的主體臺階高度根據(jù)具體情況進(jìn)行決定，以確保其一次爆破到位，同時(shí)，對深孔臺階爆破控制中，其鉆孔直徑設(shè)定為76和115mm，而低梯段鉆孔爆破控制中其鉆孔直徑為76mm，對大塊巖石二次破碎的爆破鉆孔直徑則控制為42mm。其次，在爆破石方開挖施工中，按照分級設(shè)置自上而下進(jìn)行分臺階進(jìn)行，對上下臺階則分梯段依次推進(jìn)，以確保其施工質(zhì)量和安全，石方爆破與開挖施工中還需要確保臨時(shí)施工道路通暢以能夠順利達(dá)到各施工臺階。

根據(jù)上述高深挖路塹石方爆破施工的工藝流程，在采用毫秒微差起爆方法進(jìn)行石方爆破施工中，對毫秒微差間隔時(shí)間需要根據(jù)爆破方法以及震動控制、破碎質(zhì)量等進(jìn)行綜合分析以確定，在雷雨季節(jié)對深孔臺階與低梯段鉆孔爆破控制，應(yīng)采用孔內(nèi)非電毫秒微差雷管、孔外采用電雷管集簇?fù)舯M(jìn)行爆破實(shí)施，對采用電力起爆的爆破施工，則需要使用毫秒微差電雷管進(jìn)行起爆網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)，以確保其爆破安全與破碎效果。

2.2 坡面防護(hù)與爆破控制技術(shù)

根據(jù)上述工程情況，首先，在高深挖路塹爆破石方的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中，根據(jù)防護(hù)主體分別采用臨時(shí)防護(hù)以及對既有工程、危險(xiǎn)石方的防護(hù)設(shè)計(jì)兩種不同方式。其中，臨時(shí)防護(hù)師是指在其他防護(hù)未實(shí)施前，所采用的臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)保護(hù)措施，通過在既有擋墻上方進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)設(shè)置和應(yīng)用，以避免施工防護(hù)基礎(chǔ)上，小型落石以落物、設(shè)備、機(jī)具等的滑落，對其工程施工的順利開展造成不利影響。此外，對既有道路及危險(xiǎn)石方的防護(hù)設(shè)計(jì)，從防護(hù)施工的安全性方面考慮，通過柔性主動防護(hù)網(wǎng)以及被動防護(hù)網(wǎng)、剛性擋渣墻多重防護(hù)技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，以提高其防護(hù)的有效性。

其次，在上述工程石方爆破與開挖施工中，針對破面的控制技術(shù)選擇運(yùn)用，按照精細(xì)化破面控制原則，石方爆破根據(jù)爆破區(qū)條件以不同起爆方式進(jìn)行，其中，對二次破碎的爆破方案采用齊發(fā)爆破，其余均以毫秒微差起爆方法為主，并注意結(jié)合爆破作業(yè)面情況以及開挖深度、邊坡條件等，合理采用梯形、波浪以及V形、小斜線、直線等起爆方式，以確保爆破效果，減少對周圍環(huán)境的影響。對臨近保護(hù)物的石方爆破，其爆破體移動方向與被保護(hù)物方向應(yīng)呈側(cè)向或背向，對爆破參數(shù)需要結(jié)合施工監(jiān)測的資料及時(shí)調(diào)整，以確保爆破施工的安全。

2.3 技術(shù)要點(diǎn)

首先，在爆破石方工作面作業(yè)開展中，應(yīng)注意嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測量放線，同時(shí)結(jié)合土石方開挖施工范圍及周圍的地形條件，進(jìn)行臨時(shí)施工道路修建，確保在施工臺階形成后，通過臨時(shí)施工道路能夠順利到達(dá)各施工臺階，對臨時(shí)施工道路修建過程中如果遇到石方阻擋可以通過小直徑鉆孔臺階爆破控制或者是低梯段爆破控制方法進(jìn)行石方破碎與清除。石方爆破工作面作業(yè)中，還應(yīng)注意對山體覆土植被以及嚴(yán)重風(fēng)化巖石進(jìn)行及時(shí)清理，并按照施工現(xiàn)場設(shè)置及時(shí)運(yùn)送至指定地點(diǎn)，對孤石或者是嚴(yán)重風(fēng)化巖層的爆破施工，需要以小直徑鉆孔爆破方式開展施工；對施工臺階的形成也應(yīng)以小直徑鉆孔臺階控制爆破或者是低梯段鉆孔爆破控制方法進(jìn)行施工，施工臺階形成后即可全面進(jìn)行主體爆破實(shí)施，根據(jù)施工技術(shù)方案的設(shè)置，采用深孔臺階爆破控制方法，對每個(gè)作業(yè)臺階進(jìn)行爆破孔布置前需要對布孔范圍內(nèi)的浮石以及松石、臺階根底進(jìn)行清理，對使用機(jī)械設(shè)備無法清理的臺階根底可以采用小直徑鉆孔臺階控制爆破方式進(jìn)行，深孔臺階爆破控制施工中對其爆破參數(shù)應(yīng)根據(jù)施工監(jiān)測資料不斷優(yōu)化，以確保其施工質(zhì)量和效果。

其次，對高深挖路塹爆破石方開挖施工，還需要在正式爆破施工前進(jìn)行試爆操作，對試爆位置以根據(jù)爆破施工要求進(jìn)行分區(qū)段進(jìn)行，對每個(gè)區(qū)段一般設(shè)置20至30個(gè)爆破孔，試爆過程中爆破參數(shù)則按照設(shè)計(jì)的最大單響藥量的2/3規(guī)模進(jìn)行，并注意做好震動監(jiān)測，以對實(shí)際爆破震動衰減規(guī)律進(jìn)行掌握，實(shí)現(xiàn)爆破參數(shù)的優(yōu)化，從而對石方爆破與開挖施工安全和質(zhì)量效果進(jìn)行保障。

在進(jìn)行主體石方的爆破與開挖施工過程中，對低梯段鉆孔爆破與小直徑鉆孔臺階爆破、深孔臺階爆破施工必須按照施工設(shè)計(jì)程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，對上層施工臺階進(jìn)行主體爆破施工前，應(yīng)注意做好下層臺階形成前的相關(guān)輔助準(zhǔn)備工作，注意采用小直徑鉆孔臺階爆破或者是低梯段鉆孔爆破進(jìn)行推進(jìn)。一般在上層臺階的山體爆破與開挖推進(jìn)40m以上時(shí)，即可開展同時(shí)開展上下層臺階主體爆破，從而實(shí)現(xiàn)多臺階施工同時(shí)作業(yè)，以確保其施工順利開展并按期完工。對大塊巖石進(jìn)行二次破碎時(shí)應(yīng)對炸藥單耗進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般不超過0.1kg/m3，同時(shí)其鉆孔深度與位置選擇應(yīng)結(jié)合巖塊形狀合理確定，以確保其破碎效果。

3 結(jié)束語

總之，對高深挖路塹爆破石方開挖技術(shù)的研究，有利于促進(jìn)其在高深挖路塹施工中推廣應(yīng)用，同時(shí)確保其石方開挖施工的安全和質(zhì)量，具有十分積極的作用和意義，值得進(jìn)行研究和關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]趙可.復(fù)雜場地爆破振動對鄰近構(gòu)筑物動力響應(yīng)及安全影響分析[J].公路，2018，63（11）：41-46.

[2]劉坤，陳正剛.公路工程中路基土石方開挖的施工技術(shù)[J].中華建設(shè)，2015（10）：138-139.

[3]董磊，湯道義.揚(yáng)州至績溪高速公路寧績段緊鄰既有鐵路線高邊坡路塹爆破施工及控制技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2014，34（06）：558-563.