石方開挖的施工

/石方開挖的施工本標(biāo)段有開挖石方XXX萬(wàn)m３,是路基土石方工程的重點(diǎn)，需爆破的石方擬采取監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的爆破方案經(jīng)爆破后，推土機(jī)集料、裝載機(jī)裝或挖掘機(jī)直接挖裝，自卸汽車運(yùn)輸?shù)氖┕し椒ㄊ┕?不需爆破能直接用機(jī)械開挖的石方如軟石、強(qiáng)風(fēng)化石直接按上述機(jī)械施工方法進(jìn)行施工。針對(duì)本標(biāo)段石方任務(wù)較重,地形較復(fù)雜，為了保證施工進(jìn)度、爆破開挖路基邊坡的穩(wěn)定和質(zhì)量、施工安全,特進(jìn)行石方的爆破方案設(shè)計(jì).（石方光面爆破施工工藝框圖見表X-1)本標(biāo)段開挖斷面有二種典型斷面,即半填半挖斷面的開挖，全挖斷面的開挖。對(duì)這兩種典型施工路段分別予以爆破方案設(shè)計(jì)。（1）爆破總體方案根據(jù)不同施工斷面及不同巖性情況，并充分考慮工效及安全，制訂出爆破總體方案如下表：石方爆破施工方案項(xiàng)目類型半填半挖全挖斷面巖性千枚巖、砂巖千枚巖、砂巖爆破總體方案淺孔爆破路塹淺孔爆破,深路塹深孔爆破工作面方案分層橫向臺(tái)階方案分層縱向臺(tái)階方案“留靴”槽式塹溝方案軟石爆破參數(shù)W＝1.1，a=1．2Ｗ=1。1,ａ＝１。２次堅(jiān)石W＝1.0，a=１.1W=2.6,a=2。６堅(jiān)石Ｗ=0。８,a＝０．９W=２。4,ａ=2.4鑿巖機(jī)76５5或YT—26７655或KQD１0０炮孔直徑3８ｍm９0ｍｍ、11０mm炮孔深度２。0ｍ１1—－１2m炸藥2＃巖石硝銨炸藥２#巖石炸藥及銨油炸藥起爆器材非電毫秒雷管非電毫秒雷管及導(dǎo)爆索（2)半填半挖爆破方案：半填半挖斷面開挖根據(jù)工作面情況，采用如下三種作業(yè)方案:①分層橫向臺(tái)階控爆法:分層橫向臺(tái)階控爆方案（如圖１所示)適用于挖方較窄處且對(duì)飛石要求嚴(yán)格控制地段.abab０0０0000000000０００0000000000００００0000０000００0000０平面圖w縱剖面圖圖１、分層橫向臺(tái)階布眼圖②分層縱向臺(tái)階爆破法：分層縱向臺(tái)階爆破方案(如圖２所示）適用于地勢(shì)較平緩，離公路、河流較遠(yuǎn)地段。WW00000０00０00000０00０000０0000000０0０0０0000000000000００0０0000000０0圖2、分層縱向臺(tái)階布眼圖③邊坡爆破按設(shè)計(jì)邊坡坡度采用光面爆破開挖，孔徑d=３8mｍ，炮眼間距a=５00mm，光面層厚度w=600mm,裝藥量為０．20～0。30kg／m，其布眼圖如下圖3所示圖3、光面爆破炮眼布置圖(3）深挖路塹爆破方案（其施工工藝框圖見技術(shù)質(zhì)詢表５－2）①施工順序:深挖路塹段總體方案如圖４所示。首先沿預(yù)定路基外向前形成一槽式塹溝（圖中Ⅰ所示），然后再爆破剩余部分（圖中Ⅱ部分）,即所謂“留靴”爆破,見圖5“留靴”爆破最終效果圖,以防止路基上部山體爆破巖石向下滾落，爆破Ⅱ部分巖體時(shí)采用微差控制爆破形式以控制爆破方向，即控制爆破拋石方.BB山坡輪廓線保留巖體槽式塹溝最終邊坡保留巖體ⅡⅠ圖4、總體施工順序圖＝2\*RＯMANIＩⅠ待爆巖體圖５、“留靴”爆破最終效果圖②塹溝部分（Ⅰ部分）巖體爆破參數(shù)a、塹溝寬度B如圖5考慮便于汽車裝載,鉆孔設(shè)備操作，爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等因素，擬掘進(jìn)12米寬的塹溝。b、炮孔直徑d（如圖6所示)鑿巖設(shè)備采用KQD100潛孔鉆,開挖爆破與光面爆破穿孔設(shè)備最好一致，以利于(如圖6所示)現(xiàn)場(chǎng)操作，擬采用d=９0mm，w=2.6m，ａ=２．６ｍ。圖6、爆破參數(shù)示意圖C、布孔方式及微差間隔的確定，布孔形式如圖7,采用等三角布置，以利于炸藥能量均勻作用于巖面，實(shí)現(xiàn)理想的破碎效果,起爆順序依次為0—1-2-3－4，首先起爆的炮孔位于依上部山坡一側(cè)，先爆炮孔為后爆炮孔提供自由面，按圖示布孔及微差起爆順序有利于控制爆堆前移方向，改善破碎效果,降低爆破震動(dòng)。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的毫秒微差管系列,排間時(shí)間間隔采用25ms系列。圖7、塹溝部分巖體爆破孔起爆順序圖③剩余巖體（Ⅱ部分）施工順序由于地形對(duì)爆破施工的影響，鉆孔機(jī)具施爆順序必須考慮山體的坡度,Ⅱ部分總體爆破施工順序（如圖8所示）由上到下依次為A-F施工,每一部分又分壓碴爆破和光面爆破。FFEDCBA待爆巖體最終邊坡圖８、Ⅱ部分巖體臺(tái)階爆破順序圖(4)邊坡爆破控制方案為確保邊坡的穩(wěn)定,不產(chǎn)生超挖和欠挖,邊坡采用光面爆破,節(jié)理裂隙較發(fā)育地段及某些特殊地段采用預(yù)裂爆破。(其施工工藝流程圖見表5-1）為獲得良好的光面效果，采用低密度，低爆索，高體積威力炸藥,以減少炸藥爆轟波的破碎作用和延長(zhǎng)爆破氣體的膨脹作用時(shí)間，使爆破作用呈準(zhǔn)靜態(tài)。擬采用國(guó)產(chǎn)2#巖石專用光爆炸藥,以獲得預(yù)期效果。①光面爆破參數(shù)的確定參照國(guó)內(nèi)外巖石光面爆破施工經(jīng)驗(yàn),光面炮孔參數(shù)確定如下：Ⅰ、最少抵抗線wｗ=(７．0-20）*d孔=０.63～１.8m本工程中取w=1。5米。式中：d孔－－為炮孔直徑,毫米。Ⅱ、炮孔間距a=（0．６—0．８）＊W=(0。6-０.８）*1.5=0。9-1。２ｍ本工程取a＝1.1mⅢ、光面炮孔裝藥量Ⅳ、Q=ｑ*a*w=0.６*1.5＊1。1=０。99ｋg/mⅤ、式中q－—松動(dòng)爆破單位炸藥消耗量,?。?。６kg/m３光面爆破示意圖如圖9所示。淺孔光面爆破前面已作論述。炮孔炮孔最終邊坡輪廓線WW圖９光面爆破示意圖②光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)不偶合系數(shù)采用3。0Ⅰ、藥包制作：為保證在光面爆破時(shí),不使藥包沖擊破碎炮孔壁，有必要在現(xiàn)場(chǎng)施工中采取措施使藥包位于炮孔中心，如圖10，將藥卷捆綁于竹桿上,各藥卷間用導(dǎo)爆索相連，藥包一端綁上起爆雷管即成.操作時(shí)將藥包置于孔內(nèi)，上部填塞好。良好的堵塞是保持高壓爆破氣體所必須的，堵塞長(zhǎng)度為孔徑的1２～2０倍，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)孔間距和光面層厚度適當(dāng)調(diào)整。10、光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)圖Ⅱ、預(yù)裂爆破參數(shù)炮孔間距根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)?。幔?.0ｍ,裝藥密集系數(shù)取為3。5,裝藥量Q=2.７5［δ］0.53ｒ０．3８＝2。７５［120０］0。53＊450.3８=5０0ｇ/ｍ式中[δ］--巖石極限抗壓強(qiáng)度，?。?0０kg/cm2r-－炮眼半徑4５mm。裝藥結(jié)構(gòu)與光面爆破相同,但預(yù)裂縫一定要比主爆區(qū)超長(zhǎng)４．５-9.０米，比主爆孔提前７5-１50ms起爆，硬巖取小值,松軟巖石取大值。（5）爆破塊度的控制方案因石方爆破后必須作為填方材料，爆破塊度要求控制在1５-3０ｃｍ,為了達(dá)到良好的塊度要求,可采取如下措施:①根據(jù)實(shí)地巖性情況，不斷優(yōu)化炮孔參數(shù);②采取壓碴擠壓爆破：如圖11所示,即在施爆巖體前面依次留下2－4米厚前次爆破的巖碴，這樣有利于阻止施爆巖體前移和巖體充分破碎。③采用孔內(nèi)微差爆破技術(shù),可加強(qiáng)孔底爆破作用，改善爆破效果，并且減震效果好。④工作面開闊地帶，可采用格式布孔，對(duì)角微差起爆，如圖12，這種起爆方式，巖石拋擲距離比排間微差減少30%左右,大塊率可下降到０．9%以下，并可大幅度地降低地震效應(yīng).圖中數(shù)字為起爆順序圖中數(shù)字為起爆順序圖、11壓碴爆破示意圖圖12、格式布孔、對(duì)角微差起爆（６）爆破安全爆破振動(dòng)根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，對(duì)一般磚房，非抗震的大型磚砌建筑物，震速V≤２~30米/秒，建筑物距爆破點(diǎn)不小于50米,以此計(jì)算:V=Ｋ［Ｑ1/3/R］＊а式中Q--最大裝藥量,kg；R——距爆源中心距離,m;Ｋ--與介質(zhì)特性有關(guān)系數(shù)，取為180；ａ－-與地形、地質(zhì)等有關(guān)系數(shù)，取1.8;經(jīng)推算得Q=1３6ｋg.可見，對(duì)于50米外的一般建筑物，當(dāng)某段起爆藥量達(dá)136kg時(shí),不會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)破壞.且爆源位于地勢(shì)高處,待保護(hù)建筑物位于山腳，實(shí)際的爆破震動(dòng)要比計(jì)算允許值低得多。因而，本工程爆破震動(dòng)不是主要危害.②爆破飛石爆破場(chǎng)地位于山坡上,極易產(chǎn)生爆破飛石，對(duì)于飛石距離的計(jì)算公式，我國(guó)常用經(jīng)驗(yàn)公式：R＝20kn2w＝20*1.5＊0。7５2＊2．4=４0。5米;式中：k-—安全系數(shù)與地形、風(fēng)向有關(guān)，取1。5;n--爆破作用指數(shù)，松動(dòng)爆破,取0。７５；ｗ－—抵抗線,w=2。4米；可見，爆破飛石在一般地段在控制范圍內(nèi).但在K24９＋200~K249+４00,K2５0＋7０0～Ｋ250+95０、K254+900～K25５+200地段，緊靠村莊,要求較高，必要時(shí)，還可采取如下措施:Ⅰ、采用“V”型工作面；Ⅱ、預(yù)留隔墻和“留靴”等方式；③高壓線下石方爆破，采用茅柴或稻草覆蓋;④山坡下部做好擋墻,阻擋滾石落入河道、農(nóng)田、公路。⑤施爆過(guò)程，切實(shí)根據(jù)具體情況調(diào)整藥量和布孔參數(shù)，保證良好的爆破堵塞質(zhì)量，結(jié)合微差及壓碴爆破保證巖石產(chǎn)生松動(dòng)破碎，而非拋擲爆破。(７）爆破工作面組織根據(jù)本標(biāo)段路基開挖高度及開挖工程量，設(shè)立十六個(gè)作業(yè)面,由三個(gè)施工處的六個(gè)路基施工隊(duì)管轄，分為十個(gè)淺孔爆破工作面，六個(gè)深孔爆破工作面。淺孔爆破工作面分別在:Ｋ246+4０0～K２４6+800及Ｋ247+2０0～K247+６０0，K250＋7０0～K251+12５及Ｋ251＋４0０～K25１+8２0，Ｋ25２+9２0～Ｋ253＋5５0及K25４+９00～K２55＋1５0，K2５５＋630～K25５+９50,K256+175~Ｋ256＋650，K2５７+0０0～Ｋ257+27５及K2５7+36０~K２58+１70處；深孔爆破工作面主要設(shè)在：K245＋25０～K24５＋６2０,K24５＋9０0～K2４6+4０0，K248+2006～K2４8+800,K249+２00～K2４9+410，K252+０80～K252+420，Ｋ２52＋480～K２5２+8６0段移動(dòng)作業(yè)。每作業(yè)面淺孔鑿巖臺(tái)班效率12０立方米/臺(tái)班，即淺孔爆破每個(gè)工作面安排5臺(tái)鑿巖機(jī)作業(yè)，另外保留6臺(tái)備用。每作業(yè)面深孔鑿巖臺(tái)班效率為７00ｍ3／臺(tái)班考慮與推土機(jī)之間的干擾,每個(gè)工作面配備3臺(tái)ＫＱD1０0型深孔潛孔鉆機(jī)，另還配備2臺(tái)淺孔鉆機(jī)用于破碎大塊及隔墻打眼爆破,另保留2臺(tái)潛孔鉆備用.勞動(dòng)力配備：淺孔鑿巖機(jī)每臺(tái)配１名機(jī)械手，1名助手，潛孔鉆每臺(tái)配2名機(jī)械手，２名助手，即總鑿巖工為98人,助手為98人,爆破每個(gè)作業(yè)面安排3個(gè)，共48人.具體情況見下表.鑿巖爆破勞動(dòng)力安排工作面數(shù)每個(gè)工作面鑿巖機(jī)數(shù)鑿巖工輔助工爆破工淺孔爆破工作面１0個(gè)5臺(tái)76５5型１0×５=５０人1０×５=50人10×3=3０人深孔爆破工作面６個(gè)２臺(tái)765５型３臺(tái)KＱD１０0型6×2+6×3×２=4８人６×2+6×３×2=48人3×６=18人（8）主要設(shè)備材料需要量①主要設(shè)備需要量本標(biāo)段路基石方爆破所需設(shè)備見下表主要設(shè)備需要量表序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1深孔鑿巖機(jī)KＱD10０臺(tái)20含２臺(tái)備用2淺孔鑿巖機(jī)７6５５臺(tái)6８含6臺(tái)備用３空壓機(jī)9．0m3/ｍiｎ臺(tái)３２含４臺(tái)備用②主要材料需要量主要爆破材料需要用量表序號(hào)內(nèi)容單位軟石次堅(jiān)石合計(jì)備注１工程量M32炸藥單耗Kｇ/ｍ3０。400．5０含二次破碎3炸藥2#巖石Kｇ907636９07636銨油Kｇ深孔4導(dǎo)爆管萬(wàn)發(fā)100.849100。8４９未含雷管5導(dǎo)爆索萬(wàn)米4〕深挖路段的開挖本段約有深切高度大于1０米的深挖路塹1860米，其中最大切高39。55米（K２4８+615),為保證施工的進(jìn)度和質(zhì)量,擬按如下方案進(jìn)行開挖施工。(1)在施工前詳細(xì)復(fù)查深挖路塹地段的工程地質(zhì)資料，包括土石界限、巖層風(fēng)化厚度及破碎程度,巖層的構(gòu)造特征等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察及設(shè)計(jì)要求,編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師審查實(shí)施。（２）開挖中發(fā)現(xiàn)有較大地質(zhì)變化時(shí),停止施工，重新進(jìn)行工程地質(zhì)補(bǔ)充勘探工作，并根據(jù)新的地質(zhì)資料修改施工方案，報(bào)監(jiān)理工程師審批后實(shí)施。因深挖路塹工程量較大，施工環(huán)境復(fù)雜,技術(shù)要求高，施工難度大,是控制工程進(jìn)度的關(guān)鍵工程,必須精心組織,精心施工。(3）全斷面開挖施工①對(duì)于全斷面開挖路塹,考慮到開挖的土石方利用需要，不能橫向廢棄,以免在用地范