江北站场路堑边坡光面爆破设计方案

渝怀铁路江北客站是渝怀铁路的窗口工程。为使路堑边坡平整、美观，决定在江北站场DK18+780~+855段左侧石质路堑边坡采用光面爆破工艺施工。

1．工程概况

1.1地形地质情况

      江北客站地处丘陵地貌地带，剥蚀残丘与槽沟、洼地相间，山丘顶部浑圆，坡面多呈阶梯状，自然坡度一般15°~45°，局部地形陡峻处坡度约70°。

      地质主要为第四系全新统（Q4）冲积、冲洪积、坡洪积及坡残积粘土、软土、砂粘土、粘砂土、砂，厚一般在2~10米，局部沟槽内厚可达15米。侏罗系地层分布广泛，岩性主要为泥岩、砂岩、页岩。

1.2 工程规模

施工范围位于渝怀铁路DK18+780~855段，沿线路全长75米，边坡坡面长26米，边坡总面积1875m2 ，预留光爆层2.0米，光爆石方量3750m3。

1.3 工程特点

1.3.1 钻孔深度超过常规孔深。钻孔深度超过常规的10~12m范围，达到25~27米，共须钻孔1687延米。

1.3.2 地质条件差。地下水较丰富，给钻爆工作带来较大困难。也不易保证爆破效果。

1.3.3 边坡角度过大。坡比为1：0.75，要保证钻孔精度和爆破质量有相当难度。

2. 光面爆破设计

2.1 光面爆破质量标准

2.1.1 用2.5长直尺检测坡面平整度，其凹凸差不大于15cm。

2.1.2 在完整岩面上保存的炮孔痕迹总长度不小于炮孔总长度的70%，且炮孔的半个孔壁上无明显破碎破坏。

2.1.3 边坡坡面岩体完整，没有严重的爆震裂缝产生。

2.2 光面爆破设计原则

2.2.1根据工程特点及质量要求，决定采用一次到底的方法进行光面爆破，坡度为1：0.75。

2.2.2边坡光面爆破开挖既要保证边坡质量，又必须保证施工安全。

2.2.3 采用预留光爆层方法进行光面爆破施工。预留光爆层厚度为2.0米。

2.3 光面爆破主要爆破参数

2.3.1钻孔直径D

根据岩石特性及现有及现有设备情况,本工点深孔光面爆破钻孔直径D=100mm。

2.3.2 梯段高度H

边坡坡面长度达达26米，边坡高度为19.5米，采取一次到底的方法进行爆破。

2.3.3 抵抗线w光

光面爆破抵抗线的选取直接影响到光面爆破的效果。

计算公式为：w光 =KD（m）

式中K—计算系数，一般取K=15~25。本工点取K=18~22。

D—钻孔直径    本工点取D=100mm

所以w光=1.8~2.2m。

2.3.4 孔距a

炮孔间距是光爆中重要参数，根据经验公式a光=mw光

式中：m—比列系数，取m=0.6~0.8

取w光=1.8。代入上式得：

a光=1.08~1.44(m)

对于D=100mm的钻孔直径，根据经验取a=1.2m。

2.3.5 孔深L与超钻深度h

炮孔深度的选择应视工地条件与钻机情况综合考虑。本工地采用一次到底的钻孔方式。

超钻深度h取1.0~1.5m。

2.3.6 光面爆破的线装药密度q光和单孔量Q光可由下式确定：

   q光=K光a光W

  Q光= q光×L+Q底

式中K光—光面爆破的单位耗药量（g/m）

可取K光=75~90；

Q底—光面爆破底部加强装药量。Q底随超深深度确定，岩石强度坚硬完整，超钻深度≥0.8时取高值,否则取小值。

本工点的光爆参数确定为：

当d=100mm时，q光=200~220g/m；Q底=（3~8）q光

2.3.7 装药结构

2.3.7.1光面爆破采用不偶合装药结构。其不偶合装药系数：

装药不偶合系数取K=D/d=100/32=3.1

式中：D—钻孔直径； d—药包直径

采用的炸药为ф32mm，长度为200mm，重量为150g的2# 岩石管状硝铵炸药，堵塞长度L2=1.3~1.5。

2.3.7.2装药形式

采用间隔装药形式，根据线装药密度，计算出药卷的间隔距离，药卷均匀地捆在导爆索上，加工成串状装药结构。见装药结构示意图1。

2.3.8 起爆时间差△t

光面爆破与主体爆破一同爆破，但稍滞后于主体爆破，取△t=50~150ms。

3. 光面爆破施工

3.1 平整场地

本工点地形平缓，对钻孔作业有利。施工前将开挖边线的松散表层和浮碴清除干净。

3.2 边坡测量放线

施工前测量线路中线、水平和路基横断面。准确放出路堑两侧开挖边桩。连接两侧各边桩标出开挖边线。测量允许误差为±50mm。

3.3 钻孔作业

钻孔精度直接影响爆炸效果和坡面的平整度，因此，要十分认真地确保钻孔的质量。为此，选用钻孔机械要慎重考虑。本工点采用QZ100B型三脚架式潜孔钻机。

3.3.1 钻孔精度要求

孔口位置偏差：垂直线方向≯3/4D

             沿边线方向≯2D

方向误差：垂直于坡面方向≯0.01L

          沿坡面方向≯0.02L

且炮孔孔底偏离设计坡底≯±7.5cm

   孔深误差≯10 cm.。

   （注：D—炮孔直径； L—炮孔深度）

3.3.2 在钻孔平台利用ф40mm的钢管作为钻机移动轨道。钢管在边坡线外30cm处铺设，连接并固定垫实，再根据光爆孔距在钢管上用油漆标明孔位及深度。

3.3.3 要准确对位,防止开口时钻头滑动。钻杆的倾斜度应使用坡度尺进行校准。同时，在边线垂直方向用垂球吊线，调整钻杆，使钻杆斜率在横断面上与坡度尺一致，在纵断面上与垂线一致后，方可开钻。

3.3.4 开口时要适当放慢速度，达到一定深度后，再次核对钻杆的斜率是否符合设计要求，再加快钻进速度。

3.3.5 钻进过程中要经常检查钻杆的斜率，并注意岩层的变化。如发现岩层软硬不均，钻杆方向偏移时，应立即提起钻杆，将该孔充填后重钻；如偏移量过大，则应废弃该孔，沿边线方向移动少许距离重新钻孔。

3.3.6 岩层松软破碎时，降低钻进速度，并反复洗孔，防止出现卡钻和孔眼不圆顺现象。

3.3.7 认真控制钻孔深度，使同一坡面，同一层的钻孔的孔底保持在同一水平线上。

3.3.8 钻机运转时，注意保护捕尘管路及设施。如发现破损应及时修补或更换，以保证粉尘浓度低于国家规定。

3.3.9 炮孔钻好后应及时丈量实际孔深、孔距，作好记录，填入爆破记录表以作为计算和修正药量的依据。

3.3.10 钻好的炮孔用编织袋等封堵孔口，防止石块掉进孔内。

3.4 装药及堵塞

3.4.1 装药前先用木棍或竹竿检查炮孔内有无岩粉石碴堆积、孔壁有无坍落变形。在未将孔内堆积物及孔壁清理处理好之前，不得装药。

3.4.2 装药时提起绑在药串上的绳子缓慢地将药串送入孔内。如发现药串中途卡住不能继续下落时，可将药串稍向上提起再下落，如仍不能下落，应将药串全部提出孔外，将孔壁处理好后再重新装药，至确认药卷已达到孔底为止。但不得用木棍或竹竿直接捣压药卷。

装好药后将绳子拉紧固定在木桩上，防止药串下坠将导爆索拉入孔内。

3.4.3 为实现不偶合装药,在药串顶部先塞入一个纸团，并用木棍捣实后再进行孔口堵塞。堵塞物用掺有石屑或沙子的粘土。

3.5网路连接与起爆

采用导爆索起爆网路，当光爆孔较多时采用毫秒接力法进行。见起爆网路联结示意图2。

网路联好后要认真检查，各个接头完全符合要求后，用草袋将网路全部加以覆盖，防止孔口飞石砸断主体爆破网路。

中铁一局一公司渝怀铁路工程指挥部

               二00二年八月