静态破碎施工方法在紧邻铁路营业线高边坡石方开挖中的应用

潘运才

（中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731）

1. 前言

本文中,作者对负责管理的贵昆铁路沾昆二线工程施的工D1K488+135~D1K488+310 段深路堑工点静态破碎施工方法进行总结，希望对有关工程施工项目起到借鉴作用。

该工点施工范围与贵昆铁路营业线交叉，地势高，坡度陡，岩石较硬，附近营业线设备密集等，为保证为确保营业线行车安全，采用了静态破碎方法进行施工。

2. 工程概况

贵昆铁路沾昆二线第II 标段D1K488+136~D1K488+310 段路基位于云南曲靖市西山乡，该地段属高原丘陵地貌，相对高差30~40m，自然横坡为15°~25°。基岩大多裸露，为砂岩页岩互层，由强风化逐渐过度到弱风化，岩层整体厚度约1~30m，表层下约3m即为弱风化岩体。

该地段设计路基以深挖路堑通过，线路与既有贵昆铁路斜交，交点里程约为DIK488+232，交角42°，高差约20米，中心最大开挖深度33.4m，开挖方量约46000m3。

现场情况如图1：

图1

3. 施工方法

该工点开挖存在高差大、坡度陡、岩石较硬等特点，加之附近运营铁路设备密集（包括接触杆、高压电缆、既有挡墙、铁路轨道等）等不利条件，为了避免爆破危及铁路营运安全，我们决定采用静态爆破技术施工。

3.1 静态破碎剂选择

由于开挖山体为砂岩页岩互层围岩，岩体坚固性好，岩体完整性好，岩体只有一个面向营运铁路的自由面，应当选用能提供较大膨胀力的静态破碎剂，经比选后采用我公司自行研制并生产的新型静态破碎剂（专利号：87102228）。该静态破碎剂具备开裂时间短，适应性强，膨胀力大等优点，且原料能在常温下拌合，反应时间可根据实际工作需要进行控制。

3.2 钻孔布置

对于静态破碎，临空面越多，单位药量破石量就越大，经济效益也就越好。由于该工点只有一个面向既有营运线的临空面，需要在对岩体破碎前先创造更多的临空面，提升破碎效果，降低成本。

先在中间钻两排密集垂直孔，装药破碎后将碎石掏出，形成槽形空间，形成临空面；然后再钻周边孔及辅助破碎孔，周边孔采用斜孔；辅助破碎孔采用垂直孔；同一排钻孔要布置在同一平面上。装药时全孔长灌注，先装辅助破碎孔，再装周边孔。

3.3 钻孔参数

3.3.1 孔距与排距

孔距与排距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大，孔距与排距越小；孔距与排距的大小与岩石硬碎效果及施工成本有直接关系，孔距与排距越大，破碎效果越差，成本越低，因此要通过现场试验确定适宜的破碎参数。

该工点主要岩体为较硬的砂岩页岩，通过现场试验，确定的静态破碎参数如下：

排距为50cm；两个孔的孔距为40cm，每米耗药量约为330g。

3.3.2 钻孔孔径

钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。根据试验，经现场试验，确定采用孔径Φ40。

3.3.3 钻孔深度和装药深度

每次破碎进尺2m，岩体深度小于2m的，可垂直钻穿整个块石。

3.3.4 配浆、装药

将钻孔内余水和余渣用高压风吹洗干净，孔口旁清理干净至无土石渣后按照前期现场试验要求配合比向药剂加洁净水，尽快在桶中拌成流质状，及时倒入眼孔内并用略小于钻孔的木棍分段捣实捅紧。

岩石开裂后，每过20分钟左右向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，继续膨胀，达到最佳破碎效果。

4. 效果与施工控制

4.1 效果

我们在该深路堑工点采用了静态破碎技术开挖紧邻既有线的高边坡山体，施工150个工作日，未对既有线设备和行车安全造成一次事故。安全可控，工期可控，开挖质量高，施工效果较好。

4.2 施工控制

4.2.1 针对不同岩性，在施工前，先用200g做小样试验，调整最佳反应时间后再进行施工。

4.2.2 破碎剂必须严格控制加水量，力争既能获得所需的膨胀压力，又能很好地控制药剂反应和岩体开裂时间。

4.2.3 灌注时，必须从前往后退着施工，做到边灌边盖（用砂袋或胶皮覆盖），以防药液从眼孔内喷出伤人。

4.2.4 在施工过程中操作人员须戴防护眼镜和橡胶手套，工作完毕后及时清洗，以防止碱性药剂刺激皮肤。

5. 结束语

使用静态破碎剂对岩石进行破碎，施工中无震动，无冲击波，无飞石。在紧邻铁路营业线且高陡边坡石方开挖时采用静态破碎技术是十分经济可行的，既可以保证周围设施的安全，又能保证正常施工。

施工时不需要向行车部门申请天窗时间，加快了施工进度和工序的连续性。药剂在领用、运输、退库等过程中不需要象火工产品一样办理烦琐的手续，也大大提高施工进度。

相关经验也可用于城市或其它领域有关拆除工程。

[1]张振，郭伟.静态爆破法在深圳地铁施工中的应用[J].现代隧道技术，2012年，02期.

[2]王连成.静力破碎剂的自制与应用[J].山东煤炭科技;2011年，01期