路堑施工技术交底
一、爆破设计
1设计原则
(1)开挖爆破孔深度小于等于6m为浅孔,开挖爆破孔深度大于6m为深孔。
(2)飞石抛掷距离控制在5m以内,飞石高度控制在10m内。 (3)为减少对村庄民房的爆破震动效应,采用边坡预裂微差起爆技术。
(4)全断面一次爆破。路堑中心先拉出(5~10)³50m(横向³纵向)槽,以创造出临空面;一次起爆范围(28~40)³40m(横向³纵向),起爆方量3000~10000m3。
(5)选择合理的孔网参数及施工处理技术,以取得良好的爆破效果。
2主爆孔参数设计
(1)台阶高度H、孔距a、排距b的取值:
由于下伏岩层为片麻状花岗岩,属于中硬~坚硬岩,但节理裂隙较为发育,爆破压力波可能窜孔,削弱爆破效果,故采取小药量、密集孔方式。
(2)超钻深度取值:
为使爆破后的堑底不留根坎,钻孔超钻深度取值h=(0.05~0.15)H。
(3)钻孔深度:L=H+h (4)单位体积耗药量q取值:
本段岩石为花岗片麻岩,依据经验,一般取值q=0.3~0.5Kg/m3。现取q=0.4Kg/m3。
(5)装药量计算:(采用体积公式计算) Q前排=q²a²w²H
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Q以后各排=q²a²b²H
式中q——单位炸药消耗量,kg/m3 a——孔距,米 b——排距,米
W——前排底盘抵抗线,米
H——台阶高度,米(计算取值不含超钻深度)
主爆孔装药结构参数表(以单耗0.4kg/m3计) 表2 开挖深度 台阶高度 孔深 a b 单孔药量 装药长度 堵塞长度 m m m m m kg m m 1 0.8 1.0 2.0 1.5 0.96 0.4 0.6 2 1.8 2.0 2.0 1.5 2.2 1.2 0.8 浅孔 3 2.5 2.8 2.0 1.5 3.0 1.5 1.5 4 3.0 3.5 2.0 1.5 3.6 1.8 2.2 5 4.0 4.6 2.0 1.5 4.8 2.4 2.6 6 5.0 5.8 2.0 1.5 6.0 3.0 3.0 7 6.0 6.6 3.0 2.0 14.4 4.8 2.2 8 7.0 7.7 3.0 2.0 16.8 5.6 2.4 9 8.0 8.8 3.0 2.0 19.2 6.4 2.6 深孔 10 9.0 9.9 3.0 2.0 21.6 7.2 2.8 11 10.0 11.0 3.0 2.0 24.0 8.0 3.0 12 11.0 11.6 3.0 2.0 26.4 8.8 3.2 注:(1)孔深小于6m时,采用液压钻钻孔,孔径78mm,双筒ф32乳化炸药连续耦合装药。 (2)孔深大于等于6m时,采用液压钻钻孔,孔径78mm,3³ф32乳化炸药连续耦合装药。 3边坡预裂孔参数设计
边坡预裂爆破孔采用液压钻或φ100潜孔钻造孔,孔径为φ100mm。开挖边坡坡比为1:0.7;
炮孔间距a据经验公式:a=(7~12)D; a=100³(7~12)=700~1200mm;选用a=80cm。 不偶合系数D/d; D/d=2~5
D-钻孔直径,100mm(成孔);d -药卷直径,选用药卷直径32mm; D/d=100/32=3.125
线装药密度Qx;根据经验公式: Qx=0.188aσ0.5
a :孔间距,80cm、σ:岩石极限抗压强度,kgf/cm2。 Qx=0.188³80³600³0.5=451.2g/m;选用450g/m,底部加强装
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药2~3倍;
原地面线1:0.51:0.7预裂孔1主炮孔缓冲孔1炮孔立面布置示意图
4拉槽爆破设计
为主爆孔创造临空面,保证爆破效果,有效控制单响药量,在开挖高度大于4m的中部设置拉槽爆破。拉槽孔各参数同主爆孔。
5起爆网络
预裂爆破孔采用10孔一段,单响药量控制在50kg以内。 为便于网络联结及减少爆破后冲作用对坡面的影响,以及控制抛石、飞石,排数控制在10排,最大一段起爆药量不大于300kg,逐渐递减至邻近设计边坡缓冲孔爆破时,不大于100kg。梅花形布孔排间微差起爆方式,采用非电毫秒延期,导爆索传爆,火雷管引爆方式联接。对于段数过多,可能出现“串段”或“重段”现象,采用孔外延期接力传爆,控制最大段装药量在300kg范围内。
爆破时严格按照先预裂孔,再拉槽孔,主爆孔,最后缓冲孔的起爆顺序,严格控制药量,预裂面不平整度不大于15cm,孔壁表层不产生爆破裂隙。
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导爆管非电雷管段数19519531953711111537191953711111195371111953711119537111195371111537191预裂孔缓冲孔537111主爆孔拉槽孔主爆孔缓冲孔预裂孔导火索7111711爆破网络连接示意图
6 装药结构设计
主爆孔采用乳化炸药连续耦合装药结构,预裂孔采用间隔不耦合装药结构,不耦合系数3.125。
底药600g药卷直径Φ32单节装药200g 0.2m0.2m导爆索竹片1.5~2m预裂孔装药结构示意图
药卷直径Φ60非电雷管导爆索3.5~5.3m1.2~3m主爆孔装药结构示意图
7爆破安全技术
爆破产生的飞石及空气冲击波对周围环境会产生危害。故采取有
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效措施控制爆破震动效应是施工重点解决的问题。根据这一实际情况,我工区采用控制单响药量和边坡预裂技术来减少爆破震动效应(根据经验边坡预裂爆破可将震动效应减少40%)。
最大单响药量控制计算: Q安全 ≤R3(Vb/k)(3/a)
式中Q安全——安全单响控制药量kg R——爆源中心至保护物的距离,实际取值70米
Vb——保护物的临界震动速度,本段附近居民房屋为一般砖房,Vb取值2cm/s
a——场地系数,取值为2 k——场地系数取值200 通过计算可知Q安全 = 343kg 现场单响药量满足安全要求。
二、爆破施工
1)布孔:
(1)复测断面,放边桩,保证开挖界限。
(2)由技术人员按照设计的爆破参数现场布孔,对孔号、孔位、深度、钻孔方向等做好技术交底工作。
2)钻孔:
(1)采用液压钻、潜钻机钻孔,钻杆直径78、100mm。 (2)钻孔按先难后易,先边后中,先前而后的顺序进行,避免钻机移动时损坏已钻好的孔。
(3)钻孔作业人员要掌握操作要领,熟悉设备性能,正确操作,并且熟悉岩性,摸清不同岩性的操作规律,在地质明显变化的地层要有记录,以便调整装药量。
3)钻孔注意事项:
(1)为保证边坡成型,钻孔需控制好方位及角度,在边坡钻孔时要随时检查钻杆倾角是否与边坡坡度保持一致。平面定位误差不大于2cm,钻孔角度平面误差和倾角误差应控制在±1°30′以内。
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(2)钻孔达到设计深度后要吹净残渣,作好记录,检验合格后用编织袋将孔封好,并压土覆盖。
(3)遵循“软岩慢打,硬岩快打”的操作方法,确保孔口完整,孔壁光滑。
4)装药
(1)要明确分工,专人负责,按设计装药;每孔设标签,注明孔深,装药结构,装药量及堵塞长度。
(2)主爆孔、沟槽孔按设计药量采用连续耦合装药,缓冲孔按设计药量采用上、中、下等分间隔耦合装药。非电雷管起爆,装药时慢慢往孔装,利用木制炮棍轻轻击实,以保证装药密度。装药时,要防止损坏非电雷管而造成瞎炮。
(3)预裂孔装药:采用φ32mm标准药卷(每节长20cm,每节重200g)间隔不耦合装药,不耦合系数3.13,装药时根据孔深按装药量分节把药卷固定在竹片上。
5)堵塞
堵塞工作直接影响到爆破效果和安全,要重视炮孔堵塞质量。堵塞可以采用粘土或钻孔渣并用炮棍击实,严禁随意回填或用石块堵塞,堵塞长度不得小于设计长度,预裂孔堵塞时,先在堵塞段底部填塞纸团,然后分层填塞,防止堵塞材料进入药柱而改变装药的不耦合系数影响边坡爆破效果。堵塞时不得将导爆管拉得过紧,防止被砸断、碰皮而造成瞎炮。为防止飞石和增强孔口上部爆破有效能量,可用装土编织袋对炮孔进行强覆盖。
6)网络联接
(1)为了减少爆破的地震效应,减少飞石对周围环境的破坏,保证爆破安全,采用非电毫秒微差爆破技术,控制单响药量。为防止对边坡的挤压冲击,网络联按先起爆预裂孔,再起爆主爆孔,最后起爆缓冲孔的起爆顺序,保证边坡爆破有效的临空面。
(2)边坡预裂采用导爆管传起爆,边坡预裂爆破应早于主爆孔70ms。
(3)网络联接时,非电毫秒雷管的聚能穴要逆向绑扎,防止聚
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能流冲断导爆管造成拒爆现象,导爆管与雷管绑扎时要将导爆管均匀紧密的敷设在雷管周围,并长出雷管10cm,雷管和导爆管用胶布紧密绑扎好;导爆管与雷管绑扎时聚能穴要朝传爆方向,导爆管相互搭接时,主管与支管在传爆方向之间的夹角小于90°,搭接长度不小于15cm。
7)爆破作业的组织与起爆
(1)爆破作业应在白天进行,起爆时间尽量安排在白天固定时间内、上下班交接前进行;
(2)爆破指挥人员要在确认周围的安全警戒工作完成后,方可发出起爆命令;
(3)爆破指挥人员必须严格执行预报、警戒和解除三种统一信号,并由爆破指挥人员统一发出,防护、警戒人员应按规定信号执行任务,不得擅离职守;
(4)要指定专人负责装药、连接网络并检查爆破网络和起爆工作等;
(5)爆破后20分钟后方可进入爆破区,由爆破作业人员检查并确认无险情后,方可发出解除警戒的信号,撤除防护人员;如发生瞎炮要设立防护标志,需处理瞎炮完成后才能拆除防护标志。
8)瞎炮的处理
(1)由原装药人员当班处理,如有特殊情况需换人处理,装药人员应在现场将装药情况、炮眼方向、装药数量交待给处理人员;
(2)只有对瞎炮孔内的爆破网络检查完好后,才可重新起爆; (3)重新起爆前应检查瞎炮的抵抗线情况,并布置警戒; (4)严禁用拉动雷管脚线的方法取出雷管; (5)硝铵类炸药可用水冲灌炮眼,使炸药失效; (6)禁止在瞎炮的残孔内重新打眼爆破;
(7)瞎炮处理后,应认真检查、清理残余未爆的爆破器材,确认安全后方可撤除警戒标志。
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三、路堑施工
1.路堑开挖、基床处理、排水系统和弃土等,应根据地形、地质、气象、水文实际情况合理安排施工。
2.路堑开挖施工前应核对地质资料,开挖后如发现与地质资料不符时应及时反馈设计和监理单位。
3.路堑开挖应根据地形情况、岩层产状、断面形状、路堑长度、施工季节和环境保护要求,并结合土石方调配选用下列方式开挖:
(1) 全断面开挖适用于平缓地面上短而浅的路堑,用挖装、车运机具施工。
(2) 横向台阶开挖适用于平缓横坡上的一般路堑,用挖装、车运机具施工;较深路堑宜分层开挖。
(3) 逐层顺坡开挖适用于土质路堑,用铲运、推土机械施工。 (4) 纵向台阶开挖适用于傍山路堑,边坡较高时宜分级开挖;路堑较长时,可适当开设马口。对边坡较高的软弱、松散岩质路堑,宜采用分级开挖、分级支挡、分级防护的坡脚预加固措施。
4 、路堑排水系统施工
(1)路堑施工应先做好堑顶截、排水,堑顶为土质或有软弱夹层的岩石时,应及时铺砌或采取其它防渗措施。
(2)开挖区应保持排水系统通畅,临时排水设施宜与永久性排水设施相结合,并与原有排水系统相适应。
(3)排出的水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田,并不得引起淤积和冲刷。
(4)影响边坡稳定的地面水和地下水应及时引排,在路堑的表面设排水坡,以利排水。
5、路堑开挖施工
(1)开挖前应先检查坡顶、坡面,并对危石、裂缝或其它不稳定情况妥善处理。
(2)开挖应从上而下进行,严禁掏底开挖。开挖面保持不小于4%的排水坡,严禁积水,并且保持边坡平顺。对路堑基床表层不换填的
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部位,开挖时预留30~50cm保护层,采用人工配合机械挖除。对凹凸不平处采用C25混凝土进行找平。
(3)对岩石的走向、倾斜不利于边坡稳定及施工安全的地段,应按设计要求开挖,并采取减弱施工振动的措施;在设有支挡结构的地段,应采取短开挖或马口开挖、并设临时支护等措施。
(4)开挖及爆破应按岩性、产状、边坡高度选择适当方法,严格控制药量。爆破后应达到边坡和堑顶山体稳定,基床和边坡平顺、不破碎、不松动;凹凸不平处应用混凝土或浆砌片石补齐。
6、施工工艺
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四、浆砌片石
1、设计要求
路堑边坡采用M10水泥浆砌片石变截面护墙防护,护墙面坡1:0.75,背坡1:0.70。
(1)护坡厚度为0.3m,采用M10水泥砂浆砌片石砌筑,其下设碎石垫层,厚0.1m。
(2)沿线方向每隔10~20m设伸缩缝一道,缝宽0.02m,缝内填塞沥青麻筋,深0.3m。
(3) 护墙每隔2~3m上、下、左、右交错设置泄水孔,泄水孔采用PVC管,管径0.1m,坡度4%,PVC管靠碎石垫层一侧管头用0.2³0.2m大的透水土工布(400g/m2)包裹。
(4)路堑堑顶设1.0m宽,0.25m厚的帽石,采用M10水泥砂浆砌片石砌筑。
(5)浆砌片石护墙基础埋设在侧沟平台线以下不小于1.0m,并位于侧沟砌体地面以下。
(6)护墙高度大于6m时墙顶设置栓绳环,间距5.0m。同时设置检查梯,多级护墙设置检查梯的安全护栏。
(7)护墙高度≥8m时,于墙背中部设置耳墙一道,耳墙宽度1.0m。 2、施工工艺 (1)准备:
边坡砌筑前清除坡面松动岩石。坡面密实、平整、稳定后,方可铺砌。石料等级符合设计要求。砌筑前,其表面泥土、水锈清洗干净。 (2)挖基:
护坡施工采用人工挖基、人工刷坡,砌筑前,将基底平整夯实,检查合格后方可进行砌筑。 (3)砌筑:
砌体采用坚硬、不宜风化的片石分层、分段采用挤浆法施工,片石的强度不应低于MU30。铺砌时自下而上进行,分层水平砌缝应大
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致水平,各砌块的砌缝应相互错开。砌块不得大面平铺,石块彼此交错搭接,错缝一般为7~8cm ,不得松动,严禁浮塞。砂浆在砌体内必须饱满、密实,不得有悬浆。砌体宜用15cm以上的片石。 局部超挖或凹陷处挖成台阶,用与砌体相同的材料砌补,不得回填土、石或干砌片石,基脚应设置在稳固的岩层上;地基软弱时,采取加深基脚或加固地基的措施。
砌体护坡分段施工时,每隔10~15m宜设一道伸缩缝,并做好伸缩、沉降缝及泄水孔,泄水孔后面应设置反滤层。 (4)勾缝养生:
砌体砌筑时留出2cm深的空缝,采用原砌体砂浆勾缝,勾缝采用凹缝。勾缝所用砂浆强度不小于砌体强度砂浆强度。勾缝前先将松动和变形处修整完好。砌体砌筑完成后对浆砌片石进行洒水养生。砂浆凝固后,墙面全部刷干净,使外貌整洁美观。
3、质量控制
(1)护坡施工前,护坡基底应稳定,坡面平整密实。 (2)片石规格、强度符合设计要求。 (3)砂浆等级强度符合设计要求。
(4)砌筑的浆砌片石边坡防护与边坡密贴,无空洞。 (5)泄水孔的位置、布置形式、孔径尺寸及泄水孔背反滤层设置规格符合设计要求,且排水畅通。严禁倒坡。
(6)沉降缝、伸缩缝的设置、缝宽与缝的塞封符合设计要求。 (7)浆砌片石防护各部允许偏差、检查数量及检测方法见下表。
序号 1 2 3 4 5 6 厚度 检验项目 平面位置 底面高程 坡顶高程 坡 率 护肩、镶边及基础厚度、宽度 浆 石 层 垫层及反滤层 允许偏差 ±50mm ±50mm 0、-20mm ±0.5%设计值 ≥设计值 ≥设计值 ≥设计值 检验方法 经纬仪测 水准仪测 水准仪测 掉垂线 尺量,检查施工记录 尺量 中国水利水电建设集团 11
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7 表面平整度 ≤30mm 2.5m长直尺量测 五、路堑施工质量通病与控制
1.质量通病
(1)路堑随意开挖:路堑开挖应按照地形情况、岩石产状、断面形状、路堑长度及施工季节,并结合土方调配选择适当的开挖方法。按照纵向分段、横向分层、阶梯掘进、及时防护的原则施工。要计算挖掘机的效率配备相应的运输机械。
(2)路堑排水系统不完善:路堑施工一定要先做好堑顶截排水,并经常检查防止渗漏。开挖区应保持排水系统畅通,临时排水设施宜与永久性排水设施相结合。
(3)路堑边坡不平顺:应按设计正确放出边桩连接线,用白灰洒出开挖线,在地形变化点处要对边桩进行加密,刷坡时要有技术人员用坡度尺进行边坡测量,防止超堑挖,出现超挖后,不得用挖掘机直接填土抹平,要按照规范要求进行嵌补,防止塌方。
(4)随意弃土:弃土堆的设置要按设计和规范要求进行,要及时防护及绿化,严禁在岩溶漏斗、暗河口、泥石流沟上游及贴近桥墩台弃土,沿河岸或傍山路堑弃土,不得弃入河道,挤压桥孔或涵洞口,不得向江河、湖泊、水库沟渠内弃土。
(5)不按调配方案施工:不看调配表,随意利用或弃方,扰乱正常施工顺序,必须按设计调配施工,当设计利用方土源不符合填料要求的要及时给设计发工作联系单,要求设计人员到现场进行地质核实,重新进行土方调配。
(6)防护不及时:路基防护应按设计要求在路基施工完成后及时跟上。
(7)防护施工前破面不清理:坡体表面应先平整,有地下水露头时应做引排处理,清除坡面浮土、松石、将较大裂隙、凹坑嵌补牢实、平整。
(8)片石护坡开裂变形:片石护坡基脚应设置在稳定的岩石上,地基软弱时应采取加深基脚或加固地基的措施,基础埋深应符合设计要求,当其外测有取土坑时,还应采取措施保护基脚。
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(9)片石护坡不美观不结实:石质应试验合格、质地均匀,不得有风化石,砌筑时应大面朝下,浆砌片石应该采用挤浆法不得采用灌浆法,砌体片石应相互搭接错缝,不得有通缝、瞎缝,片石不得带泥砌筑。
(10)挡墙开裂:基础地基应符合设计要求,基底承载力应有检查资料,砌筑前应经监理和设计验槽,雨季土质或易风化软石基坑挖好后应及时封底,基坑能不得有积水,墙体埋入深度和距地面水平距离均应符合设计要求,倾斜基底的要准确挖凿不得嵌补。
(11)墙体不实:砌体应分层分段砌筑,分段位置应设在沉降缝和伸缩缝处,其背后土方须随砌随夯实。泄水孔、反虑层、排水层、隔水层应按设计要求设置,反虑层应分层分段回填,并应与回填土同步施工。
2、质量控制
(1)认真按照要求的质量检测项目、频率进行检验和控制。 (2)路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通。
(3)边坡坡面应平整且稳定无隐患,局部凹凸差不大于15cm。边坡防护封闭无变形、开裂。
检验数量:沿线路纵向每100m抽样检验5处。 检验方法:观察、尺量。
(4)刷坡修整随时检查堑坡坡度,路堑开挖边坡坡率不得偏陡。 检验数量:沿线路纵向每50m单侧边坡抽样检验8点(上、下部各4点)。
检验方法:吊线尺量计算或坡度尺量。
(5)路堑开挖至设计标高后,应核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况,当与设计不符时,应提出变更设计。
检验数量:全部检验;当与设计不符时,勘察设计单位现场确认。 检验方法:对照设计文件核对并详细记录。
(6)路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台位置、宽度允许偏差下表控制。
路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台的允许偏差
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序号 1 2 3 检验项目 变坡点位置 平台位置 平台宽度 允许偏差 检验数量 检验方法 水准仪测或尺量 水准仪测或尺量 尺量 ±100mm 沿线路纵向每100m单±100mm 侧边坡各抽±50mm 样检验6点 注:变坡点按路肩以上高度计,平台位置以平台顶面标高计。 六、安全措施:
(1)严格按照《爆破安全规程》中的各项要求进行爆破作业,遵守国家及地方的有关爆炸物品使用管理的法令、法规。所有从事爆破作业的人员,在上岗前必须进行岗前培训及相应的安全教育,并持证上岗。
(2)严格按规定的起爆时间进行起爆警戒,坚持形成时间规律,以利于警戒安全,同时避免爆破产生的噪音、冲击波及爆破震动对周围居民生活产生影响。
(3)爆破采用松动爆破来减小爆破抛掷作用,控制爆破飞石距离,避免对民房、输电通讯线路造成破坏。
(4)布置爆破临空面时,临空面的方向应尽可能避开民房及输电通讯线路。如因施工条件所限确实无法避开时,爆破作业时采取在爆破临空面前方及爆破区上方覆盖炮帘的主动防护措施。
(5)对于距离爆破区较近的建筑物,将视情况对其采取被动防护措施,在线路受保护段搭设防护支架,并挂设炮帘进行防护。
(6)石方爆破施工应指派专人负责,爆破作业人员必须由受过爆破技术培训、熟悉爆破器材性能和安全规则,必须取得爆破岗位证的人员担任。
(7)每个爆破工点应根据实际情况,制定切实可靠的安全防护措施,并按规定请点、封锁线路、进行爆破。
(8)爆破飞石可能危及桥梁、通信、信号、电力、电气化、站场等设施时,应进行适当的防护或采用覆盖爆破。必要时应予拆迁,并在爆破施工前拆迁完毕。
(9)爆破可能危及轨道或其它重要运营设施安全的施工工点,
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应组织抢修队伍,并配备足够的抢修物资。
(10)严重危及行车安全、施工特别困难,一般方法难以防护的爆破工点,应采用坚固的支挡防护结构。如钢轨排架、木排架等,并应进行特别设计。
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