铁路路基硬质岩路堑施工技术

摘 要：铁路路基硬质岩路堑施工直接关系到路基是施工安全和质量，是路基施工的重点和难点。文章详细阐述了铁路路基硬质岩路堑的施工方法和爆破设计，可供同类工程施工参考。

关键词：高速铁路；硬质岩路堑；施工

1 施工方法

石方开挖将采用小型爆破方法进行，按施工规范要求，不采用大、中型爆破方案。在石方开挖接近边坡时，在设计边坡外预留光爆层，采用光面爆破来保证边坡平顺。为确保边坡的稳定，不产生超挖和欠挖，边坡采用光面爆破，节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。为获得良好的光面效果，采用高体积、低密度、威力大、低爆速的炸药，以延长爆破气体的膨胀作用时间和减少炸药爆轰波的破碎作用，使爆破作用呈静态。硬质路堑采梯段松动爆破法施工，在线路纵向采取分段施工，在横向采取分层逐层施工，路堑底部2米范围内采用浅眼松动爆破，采用小排距微差起爆法，以保证基底坚实平整。开挖大于6米时，钻孔采用潜孔钻机钻孔，小于6米时，采用凿岩机钻孔。爆破采用梅花形小排距布孔，微差爆破，爆破雷管采用非电毫秒雷管。

2 路堑爆破设计与施工

（1）光面爆破参数。具体取值将根据实际地质情况确定。不偶合系数通常取1.1～3.0，其中1.5～2.5用的较多。炮孔间距a=（10～70） d （d为钻孔直径），最小抵抗线W=（7～20）d，炮孔密集系数m=0.8～1.0时，光爆效果最好。Q=qaw，式中q为松动爆破单位炸药消耗量，a为炮孔间距。见光面爆破示意图1。

（2）光面爆破装药结构。药包制作：为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，如图2所示，将药卷捆绑于竹竿上，各药卷用导爆索相连，起爆用非电毫秒雷管起爆。操作时将药包置于孔内，上部填塞好。堵塞：堵塞长度取炮孔直径的20倍，现场根据光面层厚度和孔间距适时调整。

（3）爆破块度控制。因石方爆破后必须作为填方材料，爆破块度要求控制在20cm以内，为了达到良好的块度要求，可采用如下措施：a.根据实地岩石性质情况，不断优化炮孔参数；b.采取压碴挤压爆破：如图3示，即在施爆岩体前面依次留下2～4m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和岩体充分破碎；c.工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差起爆，如图4所示，这种起爆方式，岩石抛掷距离双排间微差减小30%左右，大块率可下降到0.9%以下，并可大幅度地降低地震效应。d.采用孔内微差爆破技术，可加强孔底爆破作用，改善爆破效果，并且減震效果好。

（4）石质深挖路堑施工。a.施工前对深挖路堑地段岩层破碎程度、构造特征、风化厚度及土石界线等地质资料进行详细复查。b.开挖工程中发现地质有较大变化时，停止施工，重新补充勘探工程地质，并按照得到的新地质资料进行施工方案修正。c.全断面开挖。对于全断面开挖路段，应考虑到开挖土石方的有效利用，不能在用地范围外横向随便废弃处理，以免造成侵占农田、河道阻塞等。合理考虑合理调配开炸土石方，尽量开挖一段，填筑、压实一段。在进场施工开始时，选择一段填挖分界处开工，以便能尽快开出一个工作面，进行土石方的运输，向前推进施工；开挖前首先做好排水工作，为拦截地面水，在离坡顶线5m外做好截水沟。及时做好易坍塌、滑坡地段的防护措施。石方采用台阶松动爆破，实施光面爆破。纵向分段，竖向分层，逐层施工。开挖深度大于6.0m时，采用潜孔钻机钻孔；开挖深度小于6.0m时，采用凿岩机钻孔。采用搭孔距小排距梅花形布孔，非电毫秒雷管逐排微差控制爆破，以提高破碎度，降低石料大块率，同时降低爆破振动效应。为保证基底平整坚实，距堑底2.0m时，采用凿岩钻机钻孔进行浅眼松动控制爆破，严格控制孔底标高和超钻深度，适当缩小孔距和排距，采用逐排微差控制起爆方法。根据路堑开挖区岩石的岩性、产状以及开挖高度，详细进行爆破设计，严格控制装药量，爆破后达到边坡和堑顶山体稳定，基床和边坡平顺、不破碎，边坡凹凸不平处用混凝土或浆砌片石补齐。采用小排距、大孔距梅花形孔微差逐排挤压爆破。对中硬岩和软岩采用预裂爆破。预裂爆破设计参数见表1。对靠近村庄的路堑，采用松动爆破，爆破药包装药量通过试验或经验确定。具体爆破施工时，先用推土机清除山体表层，再进行钻孔，严格按设计要求进行布孔和钻孔，保证钻孔质量，并根据岩土情况进行爆破参数调整。钻好孔后，先计算药量，然后装药，孔上部用炮泥堵塞0.75～1.0抵抗线长度，装药前应对有水炮孔进行吹干处理。爆破钱先进行试炮，进行爆破参数优化，保证爆破炸药单耗和参数符合实际要求。采用电毫秒微差雷管起爆，起爆前严格检查起爆系统连接情况，保证无遗漏孔。

表1 预裂爆破设计参数

3 结束语

（1）爆破前应对岩层的周围环境、地貌、产状、类别、地形进行全面细致的调查，同时根据实际情况进行爆破使用，以保证采用准确和有效的爆破方法。炮位应避免选在岩石的裂缝和层理的地方，实在不能避开时，应保证炮眼底部至少离开缝隙0.2～0.3m，并且与理或裂缝垂直，以避免起爆时沿缝隙漏出气体。

（2）进行炮孔装药前，应根据炮孔实际情况计算好装药量，并根据炮孔的实际深度对装药量进行调整。起爆前应认真检查电雷管起爆系统的联接情况，确保连接牢固完好才能起爆。

（3）开挖到路堑基床顶面时要严格控制爆破。若石方开挖距民房等建筑物距离小于100m，为有效防止产生爆破飞石和爆碴坍塌，采用防护控制爆破施工。施工时采用台阶浅孔控制爆破，即“纵向台阶、密布孔、浅打眼、少装药、严防护”。采用重型柔性炮被覆盖进行防护，即采用具有高韧性、弹性和强度的用铁丝连成整体的废旧轮胎编织成橡胶垫覆盖爆破体；也可采用加强性排架挂网防护，即在靠近建筑物的地方搭设高于坡顶的双层钢管排架，并用地锚加固排架底部，靠近边坡的地方挂竹排网，上部设水平拉筋和支撑杆，在边坡上用钢筋锚杆锚固一端，另一端通过排架固定。

参考文献

[1]周士杰.某高速公路石方路堑爆破技术[J].交通标准化，2011（18）.

[2]刘府生.某铁路斜坡软弱土层路堑的设计对策[J].铁道标准设计，2013（9）.

作者简介：邵刚（1987，5-），男，汉族，本科学历，山东省枣庄市人，主要从施工技术管理工作。