鄰近既有線路基控制爆破施工技術(shù)在新建鐵路工程中的應(yīng)用

黃峰

（中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司，山西太原 030032）

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活需求的不斷增長，社會經(jīng)濟發(fā)展對于鐵路的需求日益增強，所以鐵路工程建設(shè)量越來越大，但是基于投資成本與建設(shè)效率的考慮下，新建鐵路與舊線改造施工被廣泛運用到了鐵路工程建設(shè)中，所以控制爆破施工技術(shù)成為新建鐵路工程中的重要環(huán)節(jié)，通過控制爆破施工技術(shù)的應(yīng)用可以有效控制爆破后產(chǎn)生的飛石、滾石造成的安全隱患，這既是施工效率的重要保障，也是提升施工安全的重要基礎(chǔ)[1]。

1 工程概況

某新建鐵路項目A 施工里程為DK243+946～DK244+973，對應(yīng)既有鐵路B 總里程為K1263+342～K1264+369，全長1027m，新建項目A 本段線路與既有B 鐵路線并行，邊坡開挖線距為B 右側(cè)最小距離20m，并且在DK244+320 處下面有新建高速公路。本段路基土質(zhì)結(jié)構(gòu)為風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，并且局部存在礫砂巖及礫巖，平均層厚為2～4m，路基開挖必須采用爆破施工。

2 路基爆破施工流程及措施

2.1 路基爆破施工流程

新建鐵路工程中鄰近既有線路基控制爆破施工流程：施工準(zhǔn)備、測量放樣→開挖覆蓋層、清理場地→設(shè)計爆破方案→施作塹頂水溝→爆破施工→清渣外運和路基相關(guān)工程施工→修整基床表面→邊坡及路基面修整→路基面檢查簽證→路塹成型。

2.2 路基控制爆破施工難點及措施

以本工程為例，路基爆破周圍環(huán)境復(fù)雜，屬于鄰近既有線路基爆破，所以在爆破施工過程中不僅要合理規(guī)劃施工方案，而且要嚴(yán)格控制好爆破飛石與震動，針對本工程難點結(jié)合實際施工情況，建議在爆破施工過程中采取以下措施：

（1）鄰近既有線路基控制爆破施工采用多孔微差爆破技術(shù)。

（2）合理調(diào)整爆破臨空的方向，以此降低爆破飛石對周圍環(huán)境與設(shè)施的影響。

（3）采用松動爆破來降低爆破震動的影響。

（4）按照相關(guān)施工規(guī)范，對于爆破周圍設(shè)施、建筑物等做好防護(hù)工作，同時通過架設(shè)防護(hù)排架來降低爆破對周圍的影響。

（5）爆破30m 范圍內(nèi)如果有高壓電輸電設(shè)備，則需合理調(diào)整施工技術(shù)與方案，可由破碎機破碎開挖代替爆破施工。

2.3 鄰近既有線路基控制爆破施工方案

為了有效降低爆破施工對周圍既有建筑物、設(shè)施等的影響，通過利用控制爆破施工技術(shù)加強對飛石與震動的影響，所以本工程中主要采用深孔松動爆破技術(shù)與潛孔爆破技術(shù)展開施工，實際爆破施工中要堅持自上而下、自左而右臺階式施工原則，同時由于本段施工防范內(nèi)有高壓輸電設(shè)備，還要借助破碎機完成路基開挖。具體而言：

（1）在高壓輸電設(shè)備30m 范圍內(nèi)，采用破碎機進(jìn)行破碎開挖，在高壓輸電設(shè)備30～40m 的范圍內(nèi)采用深孔爆破施工技術(shù)，這樣既可以提高施工效率，也降低了爆破施工對輸電設(shè)備的影響；在高壓輸電設(shè)備50m 之外的范圍內(nèi)則采用潛孔爆破施工技術(shù)。需注意的是，任何爆破施工技術(shù)的應(yīng)用都要注重爆破藥量的控制。

（2）在開展爆破施工前，在路基50m 以外的區(qū)域進(jìn)行試爆，以此檢驗爆破效果和相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性，并且預(yù)估爆破對周圍環(huán)境的實際影響，這樣才能切實控制好爆破施工。

（3）根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況合理設(shè)置減震孔，可以有效降低爆破對周圍的震動影響。

（4）合理規(guī)劃施工現(xiàn)場，借助施工場地地形盡可能創(chuàng)造多個臨空面，以此降低爆破施工對周圍環(huán)境的影響，提升飛石的控制效果，對于周圍設(shè)施與建筑物起到更好的保護(hù)作用。

（5）鄰近既有線路基控制爆破施工必須嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程（GB 6722—2014）》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工，其中安全允許震速取3.0cm/s，同時本工程設(shè)計中采用安全震速和最大單響藥量計算公式進(jìn)行計算，進(jìn)而保證施工符合設(shè)計與規(guī)范要求。

（6）爆破飛石安全距離校核。由于本工程建設(shè)所在地的特殊性，需要對爆破飛石進(jìn)行嚴(yán)格控制，所以此項工作成為本工程的重點與難點。在實際爆破過程中，通過利用瑞典經(jīng)驗公式進(jìn)行校驗發(fā)現(xiàn)，有極個別飛石的最大飛行距離會對周邊被保護(hù)對象造成危害，因此必須采取具有針對性的控制措施。此外，在對周圍事物與設(shè)施完成防護(hù)設(shè)置后，爆破區(qū)域內(nèi)的相關(guān)人員應(yīng)該按照設(shè)計要求及時撤離至安全地點進(jìn)行躲避[2]。

3 鄰近既有線路基控制爆破施工控制要點

3.1 鄰近既有線路爆破安全防護(hù)

為了確保鄰近既有線路基控制爆破施工的安全性，爆破施工中要注重采取以下幾方面安全防護(hù)措施：

（1）按照施工設(shè)計要求與爆破施工規(guī)范合理控制最大單次爆破藥量及規(guī)模，所以實際開挖過程中要結(jié)合施工中爆破區(qū)離開保護(hù)的距離來控制爆破藥量，并且控制好爆破規(guī)模，以此實現(xiàn)對爆破飛石與震動的控制。

（2）結(jié)合工程施工場地地形，創(chuàng)造良好的臨空面，在爆破施工前做好現(xiàn)場的清理工作，進(jìn)而為爆破施工構(gòu)建良好的施工環(huán)境，有效降低爆破施工的震動危害。

（3）如施工范圍內(nèi)有高壓輸電設(shè)備、線纜塔等設(shè)施與建筑時，必要時可以采用破碎機械進(jìn)行開挖施工，或者在施工過程中通過設(shè)置減震炮孔來降低爆破震動的影響。

（4）通過采用微差爆破方式來降低飛石或者爆破震動的影響。

3.2 合理設(shè)置爆破監(jiān)控裝置

在爆破施工前，根據(jù)施工設(shè)計以及施工規(guī)范在爆破區(qū)域周邊邊坡防護(hù)柵欄或者隔離樁上方設(shè)置至少2 臺以上的監(jiān)控裝置，其主要功能是監(jiān)測爆破施工中震速是否在合理的控制范圍內(nèi)；而且在獲取到監(jiān)測數(shù)據(jù)后會及時傳輸至施工現(xiàn)場指揮部，由專業(yè)技術(shù)人員與監(jiān)理工程師確認(rèn)后進(jìn)行存單備查。此外，在爆破施工前，沿鄰近鐵路線的防護(hù)柵欄外側(cè)2m 左右的距離埋設(shè)沉降監(jiān)測標(biāo)，需要注意的是，沉降監(jiān)測標(biāo)的埋設(shè)要覆蓋整個爆破區(qū)間段內(nèi)，并且每個沉降監(jiān)測標(biāo)之間的距離保持在10m，沉降標(biāo)按順序統(tǒng)一編號，在每次的爆破施工前后進(jìn)行實時監(jiān)測，在完成所有數(shù)據(jù)的采集后上報施工指揮部與監(jiān)理工程師，由他們確認(rèn)簽字后存檔備查。如果在實際監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或者數(shù)據(jù)差異較大時應(yīng)及時停止施工，并且對施工方案進(jìn)行合理調(diào)整。

3.3 加強對爆破飛石的控制

上文中針對爆破飛石的安全校驗中發(fā)現(xiàn)，在爆破施工中還會存在極個別飛石對周圍事物與設(shè)施造成危害。因此，在實際施工中要加強對爆破飛石的控制，以此保證爆破的安全性，保證施工有序開展[3]。在具體施工中可以通過以下措施來加強控制：

（1）以設(shè)計為指導(dǎo)，以施工現(xiàn)場實際情況為基礎(chǔ)，科學(xué)合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)、爆破參數(shù)以及起爆時間。在爆破施工中產(chǎn)生飛石的主要部位為前排臨空面與后面各排的空口部位，如果合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)與爆破參數(shù)即可降低飛石的初始拋擲速度，同時控制好每次爆破排數(shù)也是有效控制爆破飛石的重要措施。

（2）在爆破施工前，先通過測量坡頂線與坡底獲取最小抵抗線數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)過小，那么就要對爆破傾角進(jìn)行調(diào)整；如果數(shù)據(jù)過大，可以采用打巖根或者臺階底部補孔的方式來處理根底，實現(xiàn)對爆破飛石的有效控制。

（3）加強對填塞質(zhì)量的控制。控制好填塞質(zhì)量可以有效防止卡孔現(xiàn)象的發(fā)生，同時通過加長堵塞長度也是加強爆破飛石控制的重要措施。但是，在這個施工環(huán)節(jié)中，填塞前必須要由專業(yè)技術(shù)人員與現(xiàn)場監(jiān)理確認(rèn)與驗收炮孔裝藥量后方可進(jìn)行。

（4）針對爆破后施工現(xiàn)場出現(xiàn)的大塊孤石需要利用破碎機械或者松動爆破進(jìn)行二次破碎處理。

（5）科學(xué)合理地搭設(shè)防護(hù)屏障。針對鄰近線路中的高壓輸電設(shè)備、電纜線路以及鐵路沿線，可以在爆破區(qū)之間搭設(shè)高度為5m的護(hù)排架，護(hù)排架搭設(shè)中平行于鄰近天路線，并且與保護(hù)設(shè)施的間隔距離要超過2m。防護(hù)排架的搭設(shè)采用混凝土獨立基礎(chǔ)，防護(hù)排架橫豎撐桿均采用φ50 鋼管搭設(shè)，同時在防護(hù)排架迎爆面兩側(cè)拉設(shè)防傾纜繩，以此提升防護(hù)排架的穩(wěn)定性，更好地發(fā)揮其重要的防護(hù)作用，防護(hù)排架搭設(shè)方式如圖1所示。

圖1 防護(hù)排架搭設(shè)（單位：cm）

（6）結(jié)合施工現(xiàn)場實際環(huán)境與情況，科學(xué)地制定切實可行的應(yīng)急預(yù)案，以保證一旦出現(xiàn)意外事件能夠迅速反應(yīng)，盡可能降低損失[4]。

4 結(jié)語

目前，本工程該路段爆破施工已經(jīng)全部完成，通過對現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)的對比分析后，發(fā)現(xiàn)爆破施工并未對鄰近鐵路線造成影響。由此可見，上述施工方案既可以有效保證新建鐵路的施工有序進(jìn)行，還能降低施工成本，提高施工質(zhì)量。所以，可以為鄰近既有線路基控制爆破施工提供參考依據(jù)。