公路工程静态爆破预裂试验与施工技术分析.pdf
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1、113交通科技与管理工程技术0引言静态预裂爆破是目前较先进的一种爆破技术,其裂纹向外主要以劈裂为主,沿轴向贯通后形成破岩界面,结合纵向剖面破岩效果分析认为,破碎剂膨胀作用较为强烈,破裂后裂纹扩展呈不规律分布,达到了破碎岩体的效果。1静态爆破预裂试验1.1试验设计试验设计参数见表 1。收稿日期:2023-09-27作者简介:裴巧巧(1979),女,本科,工程师,从事公路工程建设工作。通信作者:申铁军(1980),男,本科,高级工程师,研究方向:静态爆破与聚能爆破。公路工程静态爆破预裂试验与施工技术分析裴巧巧1,申铁军2(1.山西路桥第四工程有限公司,山西 大同 037006;2.山西路桥建设集团
2、有限公司,山西 太原 030006)摘要 文章通过设计进行了现场膨胀剂静态爆破试验、破岩级配数值模拟分析,观测了不同布孔参数、装药结构条件下膨胀剂破岩的破岩级配、反应时长及裂岩情况,得到了施工背景下膨胀剂与岩层的相互作用规律,详细地分析了试验过程,通过破岩效果的对比认为,试验布孔参数在设计范围内均可以达到裂开岩石的效果,达到了保证了施工安全、质量的目的。关键词静态;爆破;预裂;破岩;试验中图分类号U415.6文献标识码B文章编号2096-8949(2023)22-0113-03表 1试验设计参数一览表分组孔数/个孔径/cm纵距/cm横距/cm最小抵抗线/cm孔深/cm单孔药量/kg水比例 A6
3、274040401.22.03 1B4275040401.22.03 1C337504050、401.22.03 1D337505050、501.22.03 11.2试验操作试验前,准备施工材料、设备、场地、人员,确定试验设计及施工组织安排,告知作业人员施工安全、质量注意事项,作业人员熟悉、了解操作要点。(1)在试验前 3 d 需连续 3 d 早晨 8:00 测量试验岩体表面温度,确定施工时段岩体温度小于 35。(2)在试验前 2 d 需测量放样、试验资料收集、钻孔作业、试验资料收集。(3)在试验前 1 d 需检查试验相关的各项工作,材料方面主要是膨胀剂、搅拌桶、砂桶、木棒、安全防护用品、称重
4、秤、大量杯;人员方面主要是试验作业人员、试验资料收集人员和试验现场人员已了解注意事项,熟悉操作要点1-3。(4)在试验当天需现场人员、物资准备就绪,作业人员拌药、装药,工效按每次 2 个孔 4 min 考虑,试验共计 48 个孔,预计用时 100 min(作业暂时按照 3 个工人考虑);试验资料收集人员按要求收集试验资料后快速清理现场,布设安全警示带围护试验区,试验所有人员远离试验区。(5)确定静爆完成后,整体判别静爆效果,试验资料人员收集静爆资料。由于高温天气,膨胀剂温度的敏感性,试验选时上较为严苛。项目顶管工程,顶管内部温度低、含水少,可不受此限制。1.3试验数据采集(1)施工准备:技术准
5、备。试验作业前按照厂家提供的资料,参考建筑施工计算手册确定试验设计方案,并明确试验安全注意事项,对参与试验所有人员进行安全注意事项告知。物资准备。试验钻孔采用项目部目前已有的钻孔设备,橡胶手套、护目镜、安全帽、反光背心采用项目部采购的合格产品,搅拌桶、带刻度的大量杯、木棒、称重仪器、遮阳伞、测温仪、砂桶、漏斗及软管在试验前准备合格产品。试验所用的膨胀剂按厂家要求做好试验前的存贮。现场准备。施工前准备好膨胀剂样品,并清理试验区场地,露出破岩岩面。采用测温仪测量早晨 8:00 左右(时间宜早)温度,确定施工岩体满足 35 内的施工2023 年第 4 卷第 22 期114交通科技与管理工程技术温度。
6、试验作业面应满足人员进出、操作的空间要求,具有岩块爆破抛掷临空面与操作临空面。(2)作业前准备。依据相关文献、厂家施工资料,装药时岩体温度超过 35。极易出现膨胀剂受高温反应的爆聚情况,因此施工选择在早晨进行,尽量在中午前结束试验。试验前 3 d,采用测温仪早晚测量岩块温度,确定满足试验条件,并在试验当天在测温满足要求后方可进行试验。试验现场做好场地清理,具有良好的作业人员进出、钻孔、拌和、装药空间,出露岩面水平完整且形状规则。2静态爆破预裂施工山西省国道 241 线沁源后沟至平遥香乐段公路新建工程,路线全长 51.028 km,其中路基第二合同段路线长6.55 km,起点桩号位于 K12+0
7、00 处(宁固镇净化村),终点桩号 K18+550 处(中都乡曹村)。工程中标价9 545.39 万元,合同工期 2021 年 4 月 28 日 2022 年 9月 25 日,主要节点工期见表 2。表 2工程主要节点工期计划一览表序号主要节点开始时间完成时间1临建工程项目驻地、试验室建设2021.05.012021.05.25混凝土拌和站2021.05.012021.05.302路基工程2022.08.152023.11.93涵洞工程2022.08.152023.09.224防排工程2023.03.012023.12.065桥梁工程2022.08.252023.10.206收尾工程2023.1
8、0.202023.12.312.1施工工艺流程主要施工工艺流程:施工准备 测量定位 钻孔作业 拌和、装药 药剂反应 清渣。膨胀剂不宜在室外高温环境存放,施工现场拌和、装药需在 5 min 内完成,因此前道工序全部在拌和、装药前一天完成。2.1.1测量定位依据布孔参数采用卷尺量测各点位位置,并使用红漆喷涂点位作为标识,测量以临空面边线为基准线,首先平行于基准线标识第一排孔位,然后按孔位间距布设其他孔位4。2.1.2钻孔作业(1)钻孔作业由佩戴安全防护用品的作业人员进行施工,试验孔位为水平向下倾斜孔位,深度 0.9 m,钻孔前在钻杆标识明显的刻度标识,便于钻孔深度控制。钻孔完成后及时清理现场,孔内
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