公路工程砂石地质路基石方开挖施工技术

河南省公路工程局集团有限公司 王寒光

河南高速公路发展有限责任公司连霍郑洛段改建工程项目部 宋志青

公路工程砂石地质路基石方开挖施工技术

河南省公路工程局集团有限公司 王寒光

河南高速公路发展有限责任公司连霍郑洛段改建工程项目部 宋志青

我国是一个多山河国家，随着我国经济的快速发展，交通运输量大幅度增加，交通设施逐步向复杂地带延伸，跨河、穿山等交通工程的建设对施工技术提出了更高的要求。石方开挖施工是公路工程施工中的基础性工程，在施工过程中有许多需要注意的问题。如，在开挖前，首先要对基础岩石的稳定性进行检测，不符合开挖标准的严禁开挖施工；开挖措施要适当，防止在开挖过程中出现岩石裂缝，影响整个工程施工的进度；开挖时还要随时对开挖面进行校准测量，防止偏离设计开外线；石方爆破作业需在施工前向监理工程师提交施工方案、施工方法及施工组织设计的详细报告，经监理工程师批准后，根据工程的石质条件、填筑路堤时爆破岩石粒径的要求，选用适当的爆破方式进行爆破。精心施工是保证石方爆破取得满意效果的重要条件。本文，笔者仅对砂石地质路基石方开挖施工技术作一简要阐述。

一、爆破

1.控制爆破参数设计。

（1）药包间距。可按下式计算：

式中，W1、W2为相邻两药包的最小抵抗线。

（2）药包排距。药包排距一般受到开挖断面尺寸和挖深的限制，可按下式计算：

（3）装药量。可按下式计算：

式中，f(n)为爆破作用指数函数，f(n)=0.4+ 0. 6n3，松动爆破时取n=0.6 ；k为标准抛掷爆破时单位岩石药量， 对于本次爆破工程中，风化较严重的灰岩，开始爆破时可取k=1.1～1.2，并根据导洞开挖和试验的实际情况再做适当调整；e为炸药换算系数，2号岩石硝铵炸药为1.0， 铵油炸药为1.15；w为最小抵抗线。

2.爆破漏斗作用半径。

（1）下破裂半径。可按下式计算：

（2）上破裂半径。可按下式计算：

式中，β为坡度修正系数，β＝1+0.016(a/10)3，a为地面坡角的自然坡度。

3.边坡保护层。可按下式计算：

式中，R1为药包的压缩圈半径，B为边坡侧药室宽度的一半。为了确保边坡侧岩石不受破坏，按以上公式计算出ρ值后，在本次爆破中实际的边坡保护层厚度应再加大1～2m。

4.装药和堵塞。选用混合装药结构，采用90%～95%的铵油炸药和5%～10%的岩石铵梯炸药，并将高威力炸药装在中间，且必须用黄土（或部分粉渣）进行全部回填。

5.起爆网路。采用塑料导爆管复式起爆网路，药包内选用高段别毫秒雷管，洞外网路用联通管和较低段别的毫秒雷管联结成微差起爆网路。中间药包先响，靠近边坡的药包后响。

二、钻爆施工

1．施工前做好测量放样工作。根据炮孔编号标明钻孔开口位置，保证边坡孔位置正确。在整个断面布置5个炮孔，中间布置1个，四角各布置1个，孔深为1.0～1.5m。中间孔先响，四角孔后响。药室为长方体，体积按V=KvQ/Δ计算。其中，Kv为药室扩大系数，Q为爆破药包量，△为炸药密实度，取1.3～1.4。钻孔时要使所有钻孔均在设计的坡面上，且前后左右都要满足设计要求。

2.导洞开挖或钻孔前要进行标高测量。要根据实际开挖深度布置炮孔，并在图上标明每个炮孔的深度。由技术人员在现场定位，严格控制钻孔精度。钻孔结束后要对炮孔进行检查，封好孔口，做好记录。

3.装药前要对导洞和炮孔进行严格的检查和验收。发现与实际不符时，应及时纠正。有水时，要及时排出，或改用防水炸药。

4.导洞开挖和装药过程中要严格按照国家《爆破安全规程》中的有关规定进行操作。装药前将孔内残渣清理干净，有水的炮孔要把水排干，排不干的要做好防水措施，主要采取防水套包装密封。药包药串要按照设计要求进行加工，并做好与炮孔相符合的编号。为保护孔壁，光面爆破采用竹片。装药时要使药串位于炮孔中心，竹片紧贴孔壁。装药要仔细，以保证药卷在炮孔中心。装药结束后对炮孔进行堵塞，先用纸团将堵塞段下部塞紧，再用黄黏土堵实。堵塞作业中只许用木质炮棍，同时保护好孔内引出的爆破引线。

5.堵塞过程中要注意保护好网路。洞室爆破时，导爆管要用硬塑料套管进行防护。

6.施工作业中的药量调整。装药过程中必须严格按照设计药量进行。在钻孔过程中如发现沿炮孔不同深度岩石结构有明显变化时，为取得满意的的爆破效果，应对设计药量根据相应的岩石地段进行药减。调整药量后，必须进行装药记录。

三、施工安全注意事项

1.确定爆破的危险区。要积极采取各种有效措施，防止人、畜、建筑物和其他公共设施受到危害和损失。

（1）在危险区的边界，应设置明显的标志，并建立警戒线，显示爆破时间的警戒信号。

（2）在危险区的入口或附近道路，也应设置标志并派人看守，以防有人在爆破时进入危险区。

2.确定不同深度的爆破方法。

（1）对于挖深在6m以下的地段采用深孔爆破。

（2）对于挖深在6～10m之间的地段，采用小药室松动爆破。爆破时，要一次松动到设计标高，从一端分批爆破，一头清渣，边清渣边自上而下光面爆破刷坡。

（3）对于挖深大于10m的地段，采用分层开挖。爆破时上层用小洞室松动控制爆破，下层用潜孔钻打孔，小台阶深孔爆破落地。

四、结论

综上，路基石方开挖施工是一项系统工程，只有保证了各部分的施工质量，才能保证整个公路工程的正常施工。为此，相关技术人员一定要严格按照作业程序施工，严把质量关，确保整个公路工程的顺利施工。