浅谈路堑的开挖施工与石方爆破

　　摘要：本文结合本人在南岳三标的工作中对路基工程中的路堑开挖的施工方法、路堑施工排水、路堑石方爆破、路堑控制边坡平顺、稳定的技术进行探讨。
　　关键词：路堑开挖；施工方法；石方爆破；控制边坡平顺 
　　1、引言
　　当铺设轨道或路面的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基为路堑。路堑通过的地层，在长期的生成和演变过程中，一般具有复杂的地质结构。南岳高速三标起点为K16+000，终点为K28+000，全长11.914km。路基挖土石方2186000m3。路线所经地带主要为剥蚀丘陵地貌，地势总体北高南低，最大标高205m,一般标高90-120m，相对高差20-80m。路线所经地段大部分有基岩出露。其路堑开挖的施工难度较大。本文浅谈了一下南岳三标路基施工工程中路堑开挖的施工方法、排水、石方爆破、控制边坡平顺及稳定。
　　2、路堑开挖施工方法 
　　路堑开挖方式根据地形情况、岩层产状、路堑断面及其长度并结合土石方调配确定。
　　较硬岩石路堑采用风动凿岩机、多向潜孔钻钻孔，预留光爆层控制爆破，装载机装车，自卸车运输的施工方法。
　　土质、软岩路堑采用挖掘机或装载机挖、装，自卸汽车运输的施工方法。
　　2.1具体开挖方法主要有：
　　2.1.1、横挖法
　　对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法。适用于短而浅的路堑。
　　2.1.2、纵挖法
　　2.1.2.1分层纵挖法
　　沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法，适用于较长路堑及开挖深度不大于3m的路堑。
　　2.1.2.2分段纵挖法
　　沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧路堑横向挖穿，将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段，各段再纵向开挖的作业方式称为分段纵挖法。适用于路堑过长及开挖深度较大时，分段开挖通道，开挖深度为3～8m长路堑。
　　2.1.2.3通道纵挖法
　　沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高的作业方式称为通道纵挖法，这是一种快速施工的有效方法。
　　2.1.3、混合式开挖法
　　即将横挖法与通道纵挖法混合使用的作业方式称为混合式开挖法。先纵向挖通后横向挖掘，以增加开挖面的开挖方法，适用于长度及深度均大于10m以上的深路堑。
　　3、路堑施工的排水
　　路堑开挖前，要绘出堑顶截水沟、排水沟的详图，放线施工，并随时检查维护，以防地表水冲刷。截排水设施，须符合下列要求：
　　3.1、沟基稳定；
　　3.2、沟形整齐；
　　3.3、排水沟与桥涵及线路排水系统衔接，确保沟水排泄不对路基、农田及其他建筑物产生危害；
　　3.4、截水沟尽量不在地面坑凹处通过，如必须通过时，要将坑凹填平，然后挖沟，并防止不均匀沉降和变形；
　　3.5、截水沟在开挖好后，立即铺砌浆砌片石防止渗水，保证边坡稳定。
　　3.6、在施工中及竣工后，确保排水系统畅通，不淤积、不堵塞。
　　4、石方爆破
　　4.1施工工艺：施爆区管线调查→炮位设计与设计审批→配备专业施爆人员→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石→钻孔→爆破材料检查与试验→炮孔（或坑道、药室）检查与废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和施爆区安全员→炮孔堵塞→撤离施爆区和飞石、强震影响区的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果。
　　4.2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15cm，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：
　　4.2.1、根据实地岩性情况，不断优化炮孔参数；
　　4.2.2、采取压渣挤压爆破，每次在施爆岩体前面留下2～4米厚前次爆破的岩渣，这样有利于阻止施爆岩体前移和岩体充分破碎。
　　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，并且减震效果好。
　　4.2.3、工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差超爆，这种超爆方式，岩石抛掷距离比排间微差法小于30%左右，大块率可下降到0.9%以下。
　　4.3爆破安全保证措施
　　4.3.1、进行爆破作业时必须由经过专业培训并取得爆破证书的专业人员施爆。
　　4.3.2、根据不同施工断面及岩性情况，并充分考虑工效及安全，制定出爆破方案见下表：检查导洞、药室的几何尺寸应符合设计要求；清除危石和残存石渣，引流裂隙水，清除未炸雷管及瞎炮。
　　4.3.3、敷设线路前，非接线人员和设备应撤离至安全地点，并在爆破影响区外设警戒，禁止人畜进入影响区；截断场内一切设备的电源。然后从药室开始，逐渐向主线和电源方向联接，禁止先接电源和供电设备，并禁止在雷雨天和黑夜进行。接线前，应仔细检查每一个导洞的线路电阻，如发现误差超过10%或不能通电，应查明原因排除故障，对可疑线路和爆体应更换。为了安全起爆，可设置必要的复线作起爆线路。接线时所有接头要求清洁，接触良好，并用绝缘胶布包好扎牢，以保证电阻稳定，电流正常。
　　4.3.4、施爆前，应规定醒目清晰的爆破信号，并发布通告，及时疏散危险区内的人员、牲畜、设备及车辆等；对不能撤离的建筑物应采取保护、加固措施。并在危险区周围设警戒。起爆前15min，由总指挥发布起爆准备命令，爆破站作最后一次验收检查和安全检查。如无新情况发生，在接到指挥长起爆命令后立即合闸施爆。起爆后应迅速拉闸断电。起爆后15min，由指定爆破作业人员进入爆破区内进行安全检查，确认无拒爆现象和其他问题后，方能解除警戒。爆破后如有瞎炮，应由原施工人员参加处理，采用安全措施排除。对于大爆破，应找出线头接上电源重新起爆，或者沿导洞小心掏取堵塞物，取出起爆体，用水灌浸药室使炸药失效，然后清除。对中小型炮，可在距瞎炮的最近距离不小于0.6m处，另行打眼爆破，当炮眼不深时，也可用裸露药包爆破。
　　
　　5、控制路堑边坡平顺、稳定
　　5.1、预留光爆层
　　石质路堑采用爆破开挖时，施工中预留2m厚光爆层，利用二次爆破技术。主要目的：一是减少对路堑边坡及路堑基床下部岩石的爆破松动，二是提高开挖边坡的平顺性，减少超欠挖。预留光面爆破通过试验确定爆破参数。根据我们在多年公路上的施工经验，一般在炮孔底部装一管药卷，上部采用导爆索进行爆破，能取得令人十分满意的效果。
　　当岩层层理大体与边坡平行时，在岩层的走向、倾角不利于边坡稳定及施工安全的地段，采用顺层开挖，不得挖断岩层，且采取减弱施工振动的措施；当岩层层理与边坡成较大夹角时，采用浅孔光面爆破开挖边坡，防止顺层滑塌、失稳。
　　5.2、预留开挖层
　　土质路堑及软质的岩石路堑开挖时，两边边坡预留20cm，底部预留20cm。开挖至预留层时，停止机械开挖，待进行路基床施工时，用人工突击开挖。
　　5.3、当路堑坡面上出现坑穴、凹槽时，及时采取勾缝、灌浆、嵌补、支顶等措施防护进行加固。
　　勾缝及灌浆填缝时，先清除草根、泥土，并冲洗缝隙。补缝前先涂一层水泥浆，以保证砂浆与岩石更好地结合，且在水泥浆凝固前进行补缝。缝隙较深或外口小里口大时，必须将砂浆填满捣实。补缝后3-5min进行抹平，使表面光滑，并用塑料薄膜覆盖养生。对较大缝灌注水泥砂浆时，体积配合比不低于1：5；大缝灌混凝土时，配合比不低于1：4.6。插捣密实，灌满至缝口抹平。
　　嵌补坡面空洞及凹槽时，先清除松动岩石并将基座凿平一定宽度后再进行砌筑，并做到嵌体稳固，表面平顺，周边封严。
　　在支顶危石悬岩时，其圬工基座置于完整的稳定岩体上，并根据地形情况进行整平或凿成台阶。
　　6、结语
　　路堑开挖是路基工程一种常见且有难度施工作业。只有保证路堑开挖作业的顺利进行才可以大大加快施工进度，从而创造更大的经济效益。
　　参考文献：
　　[1]《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006
　　[2]《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95
　　[3]《爆破安全规程》GB6722-2003

《浅谈路堑的开挖施工与石方爆破》

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