路堑开挖块度控制爆破

发表于2005-04-13    1201人浏览    1人跟帖    总热度:10  

路堑开挖块度控制爆破
摘要:在路堑石方开挖工程中,对于利用爆破方来说,石方块度的控制直接关系到后续工序的效率和施工成本,它也是定量评价爆破质量的重要指标之一。在爆破方案设计中,充分研究影响爆破块度的因素和规律,结合实际优化爆破参数,将极大地改善爆破效果,提高爆破后石方的利用效率。
关键词:路堑开挖 块度控制 间隔装药 爆破施工

1 工程概况
济南市东区旅游路西段是缓解济南市交通压力的重要干道,总投资约3.5亿元。其中路基石方挖方约80万方,总填方约120万方,按照总体土石方调配方案,路基石方挖方全部利用。在石方爆破方案中,必须充分考虑爆破方的利用效率,才能达到减少成本、缩短工期的预期要求,为填方路基工程质量创造良好的条件。

2 影响岩石破碎度的因素分析
根据国内外爆破经验和岩体爆破块度理论研究表明,影响岩石爆破破碎度的因素主要有以下几种:
2.1 地质因素
岩石的成分、物理力学性质(强度、韧性、脆性等)、天然层理及节理裂隙密度与方向、夹层与互层、溶洞等。以上因素对于爆破块度的形成有重大的影响。这些因素对于爆破设计人员来说,不好把握,只有进行现场试爆来掌握其性质。
2.2 爆破设计和施工的精确度
爆破设计确定的最小抵抗线、炮眼间距、排距、起爆方式和相应的比装药量及钻眼装药的精确度都不同程度地影响爆破块度。
2.3 使用炸药种类
从爆破理论上讲,炸药的爆炸速度最好与冲击波在基岩中的传播速度接近,这就意味着坚硬岩石使用高爆速的炸药,较软的沉积岩使用低爆速的炸药,这样才能尽量发挥炸药的作用. 该工程申请使用炸药为2号硝铵炸药。
2.4 爆破参数的影响
2.4.1 比装药量与破碎度的关系
如果增加装药量,而炮眼间距不变,自然会使岩石破碎得更充分,但这样会增大爆破成本,也会对边坡的稳定性造成影响。
2.4.2 抵抗线、炮眼直径与破碎度的关系
在相同比装药量的情况下,爆破岩石的块度大小,随着抵抗线的增大而增大,这是爆破的客观规律。当抵抗线大于3m时,仅仅依靠增加比装药量的办法,要显著改善破碎度是困难的。大直径的炮眼必然采用较大的抵抗线,在装药分布上才能适应炮眼直径。一般情况下,炮眼间距与抵抗线之比为1-2为宜。
2.5 起爆次序和延期间隔时间的影响
抵抗性小,岩石向前移动快;抵抗线大,岩石移动较慢。起爆延期间隔时间过短,可能没有充分的时间使得先爆落的岩石向前移动足够远,来为下一排炮眼爆破的岩石提供自由面,因而阻碍膨胀;起爆延期间隔时间过长,就不会在爆落岩石的过程中产生共同作用,影响岩石的破碎度。
瑞典学者兰格弗尔经过研究抵抗线w和延期间隔时间τ之间的关系,为了获得较好的破碎度,他总结出一个简单而实用的公式:
τ=kw(ms)
式中 k=3?5(常数);w 以米计。
此式适于单排炮眼,多排炮眼时,k=8?12。
根据长沙矿冶研究院等单位做的现场爆破试验统计数据表明,各因素对爆破块度影响大小顺序:裂隙长度、裂隙间距、爆破参数、炸药单耗。马鞍山矿山研究院现场爆破试验统计数据表明,爆破参数的影响顺序:最小抵抗线、孔距、密集系数和起爆时差。其中裂隙长度和孔距决定着大块率,而裂隙间距与平均块度的关系最密切。

3 爆破方案
根据影响岩石破碎度各种因素的分析,在爆破方案设计前,首先要定出岩石破碎度目标即粒径大小。该爆破石方全部用于路基填方,按照路基石方填方规范要求,最大粒径不得大于虚铺厚度2/3,本工程经实验确定石方虚铺厚度50cm,即爆破粒径在30 cm左右为最佳。其次要把握地质特性。主要通过两种途径:勘探设计中提供的地质资料;现场勘察和试爆。由于裂隙长度、裂隙间距是客观存在的,爆破方案设计只有在了解地质特性的基础上,选择合适的爆破方案和爆破参数,才能得到需要的破碎度。
3.1 确定爆破方案
该工程12.7km,各段地质情况不尽相同,选有代表性k10+300?k11+600段(隧道除外)作为方案的设计重点。主爆孔采用梯形微差挤压爆破,一次爆到设计底标高,起爆5排。每次爆破方量约5000m3左右,起爆方式采用电力起爆。
3.2 确定爆破参数
根据该段地质特性和试爆情况,爆破参数设计为:
(1)孔直径d:110mm,钻孔机械选用英格索兰ca-200型潜孔钻机;
(2)孔深h 据地形情况和设计要求,孔深h= 5-7m;
(3)底盘抵抗线 w 根据以往实际经验,w=(0.6-0.9)h.另外,为了考虑钻机作业安全的需要, 底盘抵抗线还要满足如下关系式:w≥hcotα+ c α--台阶坡面角 c?孔边距.本工程取w=3-4m;
(4)间距a=3.5-4m;
(5)炮孔排距b=3-3.5m;
(6)孔边距 c=2.5-3.0m;
(7)超深 h=0.1w=0.4-0.5m;
(8)每孔装药量q=1.2qwha q为炸药单耗取0.35-0.5kg/m3;
(9)堵塞长度l l/w=0.7-1.5,本工程取3-3.5m;

4 爆破施工
4.1 机械配备及人员组织
根据工点实际情况及工期要求,配备机具:空压机2台、履带式潜孔钻机2台(配备钻杆若干)、凿岩机2台、挖掘机1台、自卸汽车2辆;人员组织:施工负责人1人,爆破工程师1人,专职安全员1人,测量
分享至

分享到微信朋友圈 ×

打开微信"扫一扫",扫描上方二维码
请点击右上角按钮 ,选择 

 回帖后跳转到最后一页


分享