凍土的破碎與挖掘

1、凍土的破碎與挖掘在沒(méi)有保溫防凍的條件，或土己凍結(jié)時(shí)，比較經(jīng)濟(jì)的土方施工方法是破碎凍 土，然后挖掘。一般有爆破法、機(jī)械法和人工法三種。爆破法爆破法適用于凍土層較厚，開(kāi)挖面積較大的土方工程。這個(gè)方法是以炸藥放入直立爆破孔或水平爆破孔中進(jìn)行爆破，凍土破碎后用 挖土機(jī)挖出，或借爆破的力量向四外崩出，形成需要的溝槽。適用于凍土層較厚 的土方工程。凍土深度在2m以?xún)?nèi)時(shí)可以采用直立爆破孔，如圖22-6 (a)。凍土深度在2m以上時(shí)可以采用水平爆破孔，如圖22-6 (b)。圖22-6爆破法和土層凍結(jié)深度的關(guān)系(a)直立爆破孔；(b)水平爆破孔H-凍土層厚度；W-最小抵抗線(由藥包中心至地面的最小距離)爆破孔斷

2、面的形狀為圓形，直徑為5070mm。直立爆破孔與地面呈6090 夾角，深度為凍層厚度的0.60.85倍。爆破孔間距一般等于最小抵抗線長(zhǎng)度的 1.2倍，排距等于最小抵抗線長(zhǎng)度的1.5倍。爆破孔可用電鉆、風(fēng)鉆或人工打釬 成型。炸藥可使用黑色炸藥、硝銨炸藥或TNT炸藥。冬期嚴(yán)禁使用甘油類(lèi)炸藥， 因?yàn)樗跍囟?10C時(shí)就會(huì)凍結(jié)，并有自爆的危險(xiǎn)。雷管可使用電雷管或火雷管。炸藥用量由計(jì)算確定或不超過(guò)孔深的2/3,外面裝以砂土。硝銨炸藥的用量可按下式計(jì)算：Q=NB - W3(22-4)式中Q硝銨炸藥用量（kg）；NB計(jì)算系數(shù)，見(jiàn)表22-6；W最小抵抗線（m）。硝銨炸藥計(jì)算系數(shù)NB表22-6土的種類(lèi)用直立爆破

3、孔爆破時(shí)NB的約值粘土0.81.0含小石土0.60.8黑土及砂土0.40.6【例】在斜坡上的凍土鑿眼爆破，如圖22-7所示，鑿眼深度為1.2m，土質(zhì)為粘土，問(wèn)需裝多少硝銨炸藥？【解】最小抵抗線為藥包中心至地面的最小距離，即4W = 1.2 cos 0 = 1.2 x .= 1.17m查表22-6，得NB = 1，需裝硝銨炸藥的量按公式（22-4）為:Q=1X1.173 = 1.6kg爆破凍土耗用硝錢(qián)炸藥的量也可參考表22-7。爆破100m3凍土消耗的硝銨炸藥用量（kg） 表22-7凍土種類(lèi)凍層厚度（m）0.51.01.5粘土、建筑瓦礫_67_一60_一60含小礫石的土504848黑土及砂土_3

4、9_34_34_圖22-7斜坡凍土鑿眼爆破爆破孔應(yīng)注意事項(xiàng)：爆破孔在裝藥前，應(yīng)將鉆孔剩余的凍土屑清除，如落入 水時(shí)，應(yīng)用干砂、破布或其他吸水材料，把水吸出，已經(jīng)清理好的爆破孔在爆破 前應(yīng)用木塞塞上，木塞的上頭須高出地平線1020cm。裝炸藥常識(shí)：裝炸藥時(shí)，開(kāi)始應(yīng)裝入容量的一半，再裝入雷管，最后填入余 下的炸藥，用木棍輕加壓實(shí)，再放入1015cm的干砂或細(xì)干土層，爆破孔的上 部塞入融解的土。裝入帶筒的炸藥包，可以用繩放入，不應(yīng)用緩燃導(dǎo)火線或電氣 雷管線。填孔時(shí)需特別注意不要使導(dǎo)火線或電線受到破壞。爆破的安全注意事項(xiàng)：爆破施工要離建筑物50m以外，距高壓電線200m以 外。爆破工作應(yīng)在專(zhuān)業(yè)人員指揮

5、下，由受過(guò)爆破知識(shí)和安全知識(shí)教育的人員擔(dān)任， 爆破之前應(yīng)有技術(shù)安全措施，經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)立警告標(biāo)志、信號(hào)、 警戒哨和指揮站等防衛(wèi)危險(xiǎn)區(qū)的設(shè)施。放炮后要經(jīng)過(guò)20min才可以前往檢查。遇 有瞎炮，嚴(yán)禁掏挖或在原炮眼內(nèi)重裝炸藥，應(yīng)該在距離原炮眼60cm以外的地方 另行打眼放炮。機(jī)械法當(dāng)凍土層厚度為0.25m以?xún)?nèi)時(shí)，可用中等動(dòng)力的普通挖土機(jī)挖掘，其在冬期 的工作效能與夏天相差不大。當(dāng)凍土層厚度不超過(guò)0.4m時(shí)，可用大馬力的掘土機(jī)（其戽斗容積為1m3或 大于1m3）開(kāi)掘土體，并不需預(yù)先準(zhǔn)備即能進(jìn)行。用拖拉機(jī)牽引的專(zhuān)用松土機(jī)，能夠松碎不超過(guò)0.3m的凍土層。厚度在0.61m的凍土，通常是用吊錘打

6、樁機(jī)往地里打楔或用楔形錘打樁機(jī) 進(jìn)行機(jī)械松碎。但為了易于移動(dòng)，通常用最輕的打樁機(jī)，如圖22-8。未凍七圖22-8松碎凍土的打樁機(jī)厚度在11.5m的凍土，可以用重錘沖擊破碎凍土。錘可由鑄鐵制成楔形或 球形，重23t。也可使用強(qiáng)夯重錘。起吊設(shè)備可用吊車(chē)、簡(jiǎn)易的兩步搭或三步搭 支架配以卷?yè)P(yáng)機(jī)。有風(fēng)鎬設(shè)備的單位可用風(fēng)鎬將凍土打碎，然后用人工或機(jī)械運(yùn)輸，其施工較 簡(jiǎn)單，工人不需要更多訓(xùn)練。人工法普通常用的工具有鎬、鐵楔子，使用鐵楔子挖凍土比用其他手工工具效果為 好，效率較高。施工時(shí)一人掌楔，一人或兩人掌大錘，一個(gè)小組常用幾個(gè)鐵楔子， 當(dāng)一個(gè)鐵楔子打下去而凍土尚未脫離時(shí)，再把第二個(gè)鐵楔子在旁邊的裂縫上加進(jìn)

7、 去，直至凍土剝離為止。但要注意去掉楔頭打出的飛刺，以免飛出傷人。掌鐵楔 的人與掌錘的人不能臉對(duì)著臉，必須互成90。此方法耗費(fèi)勞動(dòng)量較大，是一 種比較落后的方法，但在場(chǎng)地狹窄、不適宜用大型機(jī)械的地方，尚可使用，比使 用鎬來(lái)挖掘要省力得多。鐵楔子的尺寸如圖22-9所示。圖22-9松碎凍土用的鐵楔子凍土的挖掘破碎后的凍土可用機(jī)械或人工方法挖掘。與常溫施工不同的是由于外界氣溫 處于0C以下，使未凍的土很快凍結(jié)，因此應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：必須周密計(jì)劃，組織強(qiáng)有力的施工力量，必要時(shí)應(yīng)留出預(yù)備力量，以便 進(jìn)行連續(xù)不斷的施工。各種管道、機(jī)械設(shè)備和炸藥、油料等必須采取保溫措施，防止因凍結(jié)遭 受破壞或變質(zhì)。對(duì)運(yùn)輸?shù)牡缆讽毑扇》阑胧?，如撒上爐渣或砂子等，以保持正常運(yùn)輸 和安全。土方開(kāi)挖完畢，或完成了一段落，