5.3.2 石质路基施工方法
山区公路路基石方工程量大而且集中,给山区公路的施工带来麻烦。采取适用于山区公路石质路基的施工方法,是山区公路施工的关键。爆破是石质路基施工中的有效方法。
1.常见爆破的方法
1)小炮
小炮是用药量在1t以下的爆破,主要包括钢钎炮、深孔爆破、裸露炮、药壶炮和猫洞炮。其爆破方法的采用应根据石方集中程度、地形、地质条件及路基断面形状等具体情况决定。
(1)钢钎炮:炮眼直径和深度分别小于7 cm和5 m的爆破方法。用于工程分散、石方少的情况。
(2)深孔爆破:炮眼孔径大于75 mm、深度在5 m以上(一般为8~12 m),使用延长药包的爆破。该法多用于石方数量较大且较集中的情况。
(3)裸露炮:将药包置于被炸体表面或经清理的石缝中,药包表面用草皮或稀泥覆盖,然后进行爆破。该法仅用于破碎孤石或大块岩石的二次爆破。
(4)药壶炮(葫芦炮):在炮眼底部用少量炸药经一次或多次烘膛,使炮眼底部扩大成药壶形(葫芦形),然后将炸药集中装入药壶中进行的爆破。葫芦炮炮眼较深(一般为5~7 m),它适用于均匀致密黏土(硬土)、次坚石、坚石。对于炮眼深度小于2.5 m且节理发育的软石,地下水较发育或雨季施工时,不宜采用。
(5)猫洞炮:炮眼直径为0.2~0.5 m,深度为26 m,炮眼呈水平或略有倾斜,用集中药包进行爆破的方法。它适用于硬土、胶结良好的古河床、冰碛层、软石和节理发育的次坚石、坚石,可以利用裂隙修成导洞或药室,这种炮型对大孤石、独岩包等爆破效果较佳。
2)大爆破
大爆破是指采用导洞和药室,用药量在1t以上的爆破。大爆破效率高、威力大,公路石方开挖一般不宜采用。当路线穿过孤独山丘,开挖后边坡不高于6 m时,根据岩石产状和风化程度,确认开挖后边坡稳定后,方可采用大爆破方案。
2.综合爆破的设计原则
为充分发挥各种爆破方法的特点,利用地形和地质的客观条件,在路基石方工程中,常采用综合爆破。综合爆破设计应遵循以下原则:
①在路基石方工程中,应充分利用地形和地质客观条件及石方集中程度,全面规划、重点设计、综合组织炮群;
②利用有利地形,扩展工作面;
③综合利用小炮群,分段、分批爆破。
(1)半填半挖斜坡地形,采用一字排炮;在自然坡度较缓的地形,先使用钢钎炮切脚,改造地形后再采用一字排炮。
(2)路线横切小山包时,采用钢钎炮三面切脚,改造地形后,再在中间用药壶炮爆破。
(3)路基加宽,阶梯较高地形,采用上下互相配合的小炮群。
(4)对拉沟路堑,采用两头开挖时,可以采用垂直炮眼揭盖、水平炮眼扫底的梅花炮。
(5)机械化清方时,如遇坚石,可以用眼深2 m以上钢钎炮组成30~40个多排多层炮群,或采用深孔炮。在坚硬岩石中,为使岩石破碎程度满足清理土石方的要求,可以采用微差爆破或间隔药包。遇软石或节理发育的次坚石时,可以用松动爆破。
3.爆破施工的一般注意事项
(1)进行爆破作业,必须由经过专业培训并取得爆破证书的专业人员施爆。
(2)爆破前,应查明地下有无管线,必须确保空中缆线、地下管线和施工区边界处建筑物的安全。在开挖附近有加油站、输气管等必须保证安全的建筑设施时,可采用人工开凿、化学爆破或控制爆破。
(3)当爆破施工可能对建筑物地基造成影响时,应在开挖层边界沿设计坡面打预裂孔(减震孔),孔深同炮孔深度,孔内不装药,孔间距不宜大于炮孔纵向间距的1/2。
(4)炮位设计应充分考虑岩石的产状、类别、节理发育、溶蚀等情况,避免在两种硬度相差很大的岩石交界面设置炮孔药室。
(5)炮眼的装药量一般为炮孔深度的1/3~1/2,特殊情况也不得超过2/3。对松动爆破,装药量可以降到炮孔深度的1/4~1/3。
(6)装药时间应尽可能短,避免炸药受潮。装药应自下而上,自里向外逐层码砌平稳、密实,不得在雨雪、大风、雷电、浓雾及天黑时进行。
(7)爆破后如有瞎炮,应由原施工人员参与处理。对于大爆破,应找出线头接上电源重新起爆,或者沿导洞小心掏出堵塞物,取出起爆体,用水灌浸药室使炸药失效,然后安全清除。爆破施工后,应及时清理松石、危石和堑内土石方,并修整坡面。坡面应顺直、圆滑、大面平整。凸出于设计线的石块,其凸出尺寸应不大于20 cm,超爆凹进部分尺寸也应不大于20 cm。对于软质岩石,凸出及凹进尺寸均应不大于10 cm。