第一篇:公路路基施工中的幾個典型問題及處理方法
公路路基施工中的幾個典型問題及處理方法
胡幼常,邢良
(武漢理工大學交通學院,湖北武漢430063)
[摘要】介紹了京珠高速公路湖北段路基工中出現的幾個典型問題和采取的處理辦法。這些辦法在保證工程質量。降低工程費用,控制工程工期等方面取到了較好的效果。f關鍵詞1高速公路;路基工;典型問題;處理方法
在高速公路施工中經常會碰到各種各樣的問題,其中有些是很常見的帶有普遍性的問題。這些問題的處理是否及時、妥當,將直接影響公路的建設質量、建設工期和工程造價,從而成為影響到國家大量資金的投入能否發揮應有的社會效益和經濟效盞的關鍵問題。筆者在從事京珠高速公路湖北省大悟北段(以下簡稱“大悟jl:段’I)施工監理工作的過程中,就所碰到的廠L個典型問題提出了相應的處理方法,取得了良好的效果。現介紹如下,以供同仁參考。
l水塘清淤回填的實用方法
大悟北段路線穿過了為數不多的水田和水塘,多數采取了清淤后回填的辦法。在實際工作中,遇到了這樣兩個問題:一是清淤后盡管地基承載力很容易滿足100 kPa以上的要求,但填第一層±(規范規定的最大松鋪厚度:填土30 cm、±石混填40 cm、填石50 crn[¨)后,采用18t以上的振動壓路機碾壓,~般都會使地基表層一定深度范圍內的土體遭受破壞,而出現“軟簧’現象:二是清淤后往往由于地下水的存在,底部存在積水,如用土回填,則因填土被水浸濕,含水量極高而不能被壓實。經試驗,我們采取以下實用方法,使問題得到較好解決:
①清淤后挖出排水溝,并在低漣部位挖集水井。水量大的用潛水泵在集水井中抽水排出路基以外。排水溝一般在四周開挖,面積大時中間可增設,集水井一般設在角落處或邊緣部位。
②第一層填±盡量選用石渣等水穩性好、透水性大的材料。注意排水溝暫不能回填,并適當放松松鋪厚度的要求,可視路基的總填土高度將第一層填±的松鋪厚度放寬到50~6。cm左右(路基填±高度大的可厚一些,反之則應薄一些),并且碾壓時以靜壓為主,輔以輕震,不宣強震。
③盡快將回填±填至地下水位以上一定高度(如兩出地下水位80~100 era、}后,突擊用石渣將排水溝和集水井分層填筑至與大范圍回填土相同的高度。此后就可按千處填筑路基的方法正常施工了。
上述方法在k 19+7lO~780、k20+300~800、k23+100~300、k29+。200~526等多處水塘采用,均獲得成功。路基現在竣工逾l a,尚未發現異常情況。
2山區路基地下水處理實例
2.1工程簡介
大悟北段k23+t00~450為土質挖方路基,開挖深度為0~10m,位子山坡的坡腳。開挖后發現此段路基地下水較豐富,整個路基范圍內有4處長期有地下水滲出并穰存在路基上。2000年1~5月門,乎沒有降雨,但路基上的地下水從不見減少。為降低地下水位,遂決定對此段路基采取地下排水措施。
2.2}l}水方案和效果
經觀察,發現地下水是從地勢高的路基左側往地勢低的右側滲透的,因此首先考慮將左側邊溝加深。加深的邊溝挖成后,地下水有所下降,路基滲水上冒的范圍相應減小,但未徹底解決問題,仍有兩處有地下水滲出并積存。于是考慮在路基范圍內增設橫向排水盲溝。為便于橫向盲溝內的水順暢排出路基以外,相應加深路基右側邊溝,使溝底低子盲溝的出口cm。橫向盲溝采用無紡土工布包裹等粒徑碎石構成(見圖1),間距為10 m。這樣路基兩側的邊溝和路基范圍內的橫向盲溝一起構成完整的地下排水系統,使路床濕軟的問題得到徹底解決。
在上述地下排水方案設計中,以“疏通,’而非rr堵截’’±也下水為原則,左側邊溝的左側溝壁為干砌片石,用無紡土工布做反濾層,盲溝在右側邊溝左溝壁處的出口留泄水孔。盲溝出口端部用無紡±工布包裹,起反濾作用。按上述方案施工完畢后,路床干爽,再無濕軟。此外在大悟北段kl+220“-'
315、k3+950~991。、klO+150”-~350等多處路段都發現有地下水,導致路床濕軟。除k18十100~200處增設了橫向盲溝外,其它路段均采用加深一側或兩側邊溝就解決了問題。
3高云母含量粉砂土路床的改良處理
3.I工程簡介
大悟北段k21+000~k29十526.9路基范圍內絕大部分土料為云母含量高、顆粒細的粉砂土。試驗結果表明,這種土的CBR值一般為3%~5%,可用于上、下路堤填筑,但不能用于路床。路床用土除一部分在路基范圍內解決(少數挖方段面的土料CBR_8%)外,大部分要靠線外借土。路基填筑過程中的質量嚴格按《規范》[1]控制,但路基竣工后彎沉值較大,高度大于3 m的填方路基,路床表面回彈雩沉在200“-250(0.Olmm)不等,而挖方路床一般在200-~300(0.01mm之間,遠遠超過了湖北省京珠高速公路建設指揮部(簡稱“省指’')要求的150(ol OImm)以下規定值。
此外,上述云母含量高的粉砂土,無論怎樣碾壓,表面總存在3,--.5 cm厚的松散層,且土粒愈碾愈細,愈碾愈松,但松散層以下很密實,壓實度可達到規范要求。這種土填筑的路基遇雨則泥濘,天晴則表層松散似“沙漠”,行車極為困難。
為了降低路床彎沉值,改變路床表面松散的狀況,經多方分析比較,特別是考慮到工程進度和費用,最后決定摻水泥改良路床土質,收到了良好的效果。
3.2改良方案及效果
3.2.1改良試驗
按水泥(32s”)劑量分別為3%,3.5%,4%,用路拌法[2]改良20 cm深各做了70 m長的試驗段、養生7 d,再風干5 d,測表面彎沉。其中摻3%和3.5%水泥的段麗,測點彎沉有40%~50%的在~so(o.01 mm)以下,35%~45%在150~180(0.01mm)之間,個別點仍在200(O.01 mm)以上,摻4%水泥的有96%的測點彎沉值在~so(o。01mm以下,4%的測點在150”---180(O.Olmm之間。
根據上述試驗結果,決定水泥劑量用4%,并將水泥標號由325”提高到425#。
3.2.2改良效果
大悟北段按上述方法共改良路床約7 kin,絕大部分路段改良后效果良好,表面密實堅硬不松散、路床彎沉一般都在~150(o.01 mm)以下,僅有少數路段因中途路拌機出現故障,改用挖掘機配合人工攪拌.以致水泥在土中分布不勻;或改良施工過程中突降大雨造成碾壓不到位,導致改良效果不好而返工。
3.2.3經驗和教訓
a-上述粉砂土因粘粒含量極少,不宣用石灰改良,用石灰改良的試驗段效果鞍差。b,水泥改良上述粉砂土時,控制含水量極為重要。碾壓時含水量應控制在最佳含水量±0.5%的范圍內。因此改良的程序應該是:
①用路拌機翻松路床20 cm深:
③按最佳含水量與翻松土層的含水量之差計算應加的水量:
③用灑水車分2~3遍將應加的水量均勻噴灑在翻松的土層上:
④悶料3 h以上(具體時間以水份在翻松土層內滲透均勻為度):
⑤打方格、撒布水泥、攪拌l~2遍,碾壓、跟蹤檢測壓實度,直至壓實度符合要求(96%以上):
⑨保溫養生7 d,養生期內嚴禁車輛,尤其是重車通行.;
c。如果路線附近有良好路床用土,最好上路床(30 cm厚)采用線外借土填筑,挖方路床也換填30om厚的好土,這樣可使路床一次竣工,既加快了工程進度,又可節約授資,同時避免路床在雨天泥濘。晴天松散,影響工車輛通行。
4結語
高速公路投資大,在保證工程質量的前提下如何以較低的費用和合理的工期來處理一些設計階段難以預計到的實際問題,對于降低工程費用,保證工程的總工期是至關重要的。要做到這一點,有關工程技術人員必須具備扎實的理論知識和豐富的實踐經驗,以便根據工程所在地的氣候、地形地貌、水文、地質等自然條件和施工技術水平,對施工中隨時遇到的問題及時提出符合工程實際情況的處理辦法。雖然不同地區的公路,在施工中所碰到的問題會各不相同,但有許多問題是有共性的,處理措可以互相借鑒。
f參考文獻1
【1】 JⅡ033_95公路路基施工技術規范fs].-
【2】 JⅡ∞4 21300公路路面基層施工技術規范fsl
第二篇:公路路基施工
公路路基施工遵守條理
公路路基施工,必須遵守國家生態、環境保護、土地管理的相關法律法規,盡量保護有植被地貌,防止噪聲和粉塵污染,對于施工廢棄物必須妥善處理
公路路基施工,必須遵守國家文物保護的法律法規,遇有文物時,應立即停止施工,并保護好現場,會同有關單位妥善處理。
公路路基施工前,應進行施工組織設計。
公路路基施工,在滿足質量標準的前提下,鼓勵采用新技術、新工藝、新材料和新設備。
特殊路段施工,宜進行動態施工。
公路路基施工除應符合本規定外,還應符合國家現行有關標準和規范規定。
第三篇:公路路基施工技術總結
公路路基施工技術總結
臧貴賀
路基工程是路面工程的基礎,是公路工程主要的受力結構部分,承擔大部分的汽車重力和動力荷載,其工程質量的優劣關乎到公路使用性能的好壞和使用壽命的長短。本文總結路基工程的填筑施工、機械壓實、路基排水、路基防護、軟土路基處理等方面的施工技術。
公路路基主要承受汽車長期的重力和動力荷載作用,經受溫度變化、雨水侵蝕等自然外界因素的長期影響,是公路工程線形的主體結構與路面共同承擔荷載傳遞所產生的應力。沒有穩固優良的路基,就沒有穩固可靠的行車路面,路基施工質量是公路工程的關鍵環節,路基施工質量控制應貫穿整個施工過程。
1.路基施工準備階段
路基施工準備階段包括路基工程施工的總體性的部署、水文和地質情況的了解、施工方案和施工進度的制定、機械儀器人員材料的配置和準備,該階段的準備工作直接關系到路基施工能否正常進行。應該認真從以下幾個方面做好工作:
1.1 詳細調查工程情況、科學制定方案
詳細調查公路路基用地范圍內土質的各項指數及土質含水量的相關情況,做好土工標準擊實試驗和土的CBR值強度試驗,制定科學合理的施工方案。摸清現場原始地面的基本情況,進行分類、整理,根據不同類型的土質和含水量,制定切實有效的施工方法和路基基地處理方案,防止在施工過程中出現盲目性,保證施工質量。
根據實際工程量和業主工期計劃要求,編排工程施工進度計劃,合理安排人力、機械、材料進場,是工程施工盡可能得達到最優化。
1.2 建立健全的質量保證體系
良好的質量保證體系是施工正常進行的保證,缺乏質量保證體系就容易造成施工質量低下、返工,給工程帶來隱患。因此,建立健全的質量保證體系,不僅是企業經濟效益的保證,也是企業走向現代化的保證。
1.3 技術交底
在工程施工開始前,要把施工部署、整體安排、施工規范、設計要求、合同要求、作業流程和規程、施工要點向施工管理人員和機械操作人員進行全面技術交底,使全體人員全面了解工程施工的要求和重點,以便于施工方案和施工工期計劃的實行和落實。
2.路基施工階段
路基施工階段是每一個分項工程的形成階段,而每一個分項工程又是由若干道工序組成,因此工序施工質量是整個施工階段的重點。
2.1 路基排水施工
水是影響路基強度和穩定性的一個重要因素,許多路基病害都是由水的腐蝕造成的,因此必須做好路基排水的施工,防止因各種原因造成水對路基的侵蝕及沖刷,給路基、路面施工造成不必要的損失。
2.1.1 地面排水
最通常采用的地面排水設施包括邊溝、截水溝、地表的排水管等,一級公路上得排水溝渠一般采用漿砌片石加固,水泥混凝土預制板塊也被廣泛應用。
2.1.2 路面排水
路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水,減少水從路面滲入,使之不
沖刷路基邊坡,路拱橫坡設置應≥2%。
2.1.3 地下排水
路基地下排水多采用暗溝、盲溝、滲溝等,其特點是以滲透力排水,當水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。
2.2 路基填土與壓實
公路路基的強度及穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。從現有條件出發,選擇好的填料,規范機械壓實操作,是保證路基施工質量最有效和經濟的方法。
2.2.1 路基填料
對于路基填料的最小強度和最大粒徑采用量化的標準,CBR值表征路基土的強度。當路基填料達不到規定的最小強度時應采取換填等措施提高填料強度。
2.2.2 路基壓實
當前路基施工普遍采用大噸位壓路機,碾壓效果良好,對于提高路基填筑的壓實度起到了很好的作用。公路規范規定一級公路路面底面一下0~80cm部分的壓實度必須≥96%、80~150cm部分的壓實度必須≥95%,路基基地的壓實度不宜小于93%的規定。
2.3 軟土路基的處理
針對軟土路基,在防止路堤失穩、沉降觀測控制、軟土路基處理技術等主要的處理方法有:
2.3.1 換填
可采用強度高的片石拋石擠淤或者換填透水性較好的材料填筑路堤,增強路堤的整體強度。
2.3.2 土工合成材料加固
在填挖交接處可以鋪筑一層雙向土工格柵,提高路堤的施工質量和強度。
2.4 路基防護工程
路基的填筑和挖掘改變了地表和地貌的平衡,路基長時間的暴露在空間,不斷受到水、風、溫度變化等各種錯綜復雜的自然因素的侵蝕,因此需要各種類型的防護,加強路基的穩定性。
2.4.1 坡面防護
坡面防護是為了防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落。目前坡面防護較普遍采用漿砌片石等結構進行防護。
2.4.1 支擋結構物防護
支擋防護普遍采用擋土墻。工程主要采用了重力式擋土墻和扶壁式擋土墻。公路路基的施工質量對公路的使用性能和壽命影響較大。因此,在路基的施工過程中應該嚴格按照規范及要求施工,針對不同的路基采用不同的施工方法,因地制宜。修建穩定性良好、整體強度高的路基,對于發展公路交通事業,提高道路的使用性能,降低工程造價,是公路建設者自始自終所追求的目標。
第四篇:特殊路基處理-軟弱地基施工方法范文
特 殊 路 基 施 工
軟 土 地 基 處 理 方 法
2012160201
劉知樂
特殊路基施工
軟土地基處理方法
前言
路基在整個公路施工中是最為重要的一部分,在部分區位不同的地區,原地面的整體情況各不相同,在特殊路基中,軟土路基是最為難處理的。這主要在于軟土地基的組成成分——壓縮層主要由淤泥及淤泥質土、吹填土、雜填土或其他高壓縮性土層組成。一般認為,只要外荷載加在土基上,有可能出現有害的過大變形和強度不夠問題,使建筑物(路基,橋涵的構造物)出現下沉、裂縫甚至破壞,這種地基都應該視為軟土地基。軟土地基可能引起的問題
1.由于道路等級高,路堤填土高,引起路基的沉降,路堤失穩。2.橋頭路堤與橋臺的沉降差,再高速行駛的情況下,引起跳車。3.軟基沉降量超出工后范圍。4.軟基上結構物的沉降、涵管彎曲。
5.軟基上各類路面結構類型的設計與施工存在的問題。一.地基處理的目的
地基處理的目的在于利用換填、夯實、擠密、排水、膠結、加筋和熱學的方式對軟基進行加固,用以改善地基土的工程特性。
a.提高地基的抗剪強度 b.降低地基的壓縮性 c.改善地基的透水特性 d.改善地基的動力特性
改善特殊土的不良地質特性地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。
從軟基加固角度來說,一般砂類土地基承載力比黏質土地基承載力高,沉降也比黏質土小,并且由于砂類土較易透水,它在外荷載作用下產生的沉降能在短時間完成,不像黏質土那樣有一個漫長的過程。但是砂類土,特別是松散的細砂或者粉砂,在的真理作用下會發生液化,所以砂類土加固如何防止液化是一項重要方面。二.軟土地基的處理方法
1)換填土法 2)拋石擠淤法 3)排水固結法 4)復合地基加固法 三.軟土地基處理施工方法 A.換填土法
當軟土地基的承載力和變形滿足不了設計要求,而軟土厚度不大,將基礎的底面以下或全部軟土挖出,然后分層換填強度較大的砂、碎石、素土、粉煤灰、灰土等性能穩定、無侵蝕性的材料,并壓(夯,振)實至要求的密度,這種地基處理方法稱之為換填土法。適用范圍
適合淺層軟弱地基及不均勻地基處理(JGJ79-2002)a墊層壓實方法
1.機械碾壓、重錘夯實、振動壓實法作為壓(夯、振)實墊層的不同施工方法,不但可以處理分層回填墊層材料,同時又可以同地基表層土。
2.當地基表層具有一定厚度的硬殼層,其承載能力較好,能上一般的運輸機械時,一般采用機械分堆鋪法,及先堆成若干砂堆,然后用機械或人工攤平。當硬殼承載力不足時,一般采用順序推進攤鋪法。
3.當軟土地基表面很軟,如新沉積或新吹填不久的超軟地基,首先要改善地基表面的持力條件,使其能上施工人員和輕型運輸工具。工程上常用如下措施:
Ⅰ.地基表面鋪荊笆。搭接處用鉛絲綁扎,用以承受墊層等荷載引起的拉力,搭接長度取決于地基土的性質,一般搭接長20cm。當采用兩層荊笆時,應將搭接處錯開,錯開的距離以搭接的一般為宜。
Ⅱ.表面鋪設塑料編織網或者尼龍紡織網,紡織網上作砂墊層。表面鋪設土工合成材料,土工合成材料上再鋪排水墊層。
以上皆為超軟地基處理方法,它們即可單獨使用,亦可混合使用,因地適宜改變材料。但應注意:飽水后,材料要有足夠的抗拉強度;當被加固地基處在邊坡位置或將來有水平力作用時,由于材料腐爛而形成軟弱夾層,給加固后地基的穩定性帶來潛在影響。
Ⅲ.盡管對超軟地基表面采取了加強措施,但持力條件任然很差,一般輕型機械上不去,在這種情況下,通常采用人工或輕便機械順序推進鋪設,如用人力推車或用輕型小翻斗車鋪墊。
無論采用任何方式,在排水墊層的施工過程中都應該注意避免對軟土表面的過大擾動,以免造成砂和淤泥混合,影響墊層排水效果。具體方法
a.機械碾壓法是采用各種壓實機械,如壓路機、羊足碾、振動碾等來壓實地基土的一種壓實方法。這種方法常用于大面積填土的壓實、雜填土地基處理、道路工程基坑面積較大的換土墊層的分層壓實。施工時,先按設計挖掉要處理的軟弱土層,把基礎底部土碾壓密實后,再分層填土,逐層壓密填土。
b.重錘夯實法是利用起重設備將夯錘提升到一定高度,然后自由落錘,利用重錘自由下落時的沖擊能來夯實淺層土層,重復夯打,使淺部地基土或分層填土夯實。主要設備為起重機、夯錘、鋼絲繩和吊鉤等。重錘夯實法—般適用地下水位距地表0.8m以上非飽和的粘性土、砂土、雜填土和分層填土,用以提高其強度,減少其壓縮性和不均勻性,也可用于消除或減少濕陷性黃土的表層濕陷性,但在有效夯實深度內存在軟弱土時,或當夯擊振動對鄰近建筑物或設備有影響時,不得采用。因為飽和土在瞬間沖擊力作用下水不易排出,很難夯實。
c.振動壓實法是利用振動壓實機將松散土振動密實。地基土的顆粒受振動而發生相對運動,移動至穩固位置,減小土的孔隙而壓實。此法適用于處理無粘性土或粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土以及礦渣、碎石、礫砂、礫石、砂礫石等地基。
總的來說,墊層施工應根據不同的換填材料選擇施工機械。粉質粘土、灰土宜采用平碾、振動碾和羊足碾,中小型工程也可采用蛙式打夯機、柴油夯;砂石等宜采用振動碾;粉煤灰宜用平碾、振動碾、平板式振動器、蛙式夯;礦渣宜采用平碾、振動碾、平板式振動器。B.拋石擠淤法
拋石擠淤為強迫換土的一種形式,通過在軟粘土中拋入較大的片石、塊石,使片石、塊石強行擠出軟粘土并占據其位置,以此來提高地基承載力、減小沉降量,提高土體的穩定性。
拋石擠淤法一般適用于厚為3~4m的軟土層和常年積水且不易抽干的湖、塘、河流等積水洼地,以及表層無硬殼、軟土的液性指數大、層厚較薄、片石能沉達下臥硬層的情況。由于拋石擠淤法施工簡單,不用抽水、不用挖淤、施工迅速,所以現場樂于采用,特別是在路基工程中,當道路路基穿越或部分穿越河塘洼地時,更是常用此法來處理其下的軟土地基。
拋石擠淤法施工時,拋石順序應自路堤中部開始,然后逐次向兩旁展開,使淤泥向兩側擠出。當拋入的片石露出水面后,用重錘夯實或用壓路機等機械碾壓密實,然后在其上鋪設反濾層再行填土。當下臥巖層面具有明顯的橫向坡度時,拋石應從下臥層高的一側向低的一側擴展,并且在低的一側適當高度范圍內多填一些,以增加其穩定性。
在片石拋填出水面之后,宜用強力振實設備進行振實,是片石落位穩定。然后在已穩定的片石上鋪墊一層碎石,再次進行強力振實和碾壓,是碎石嵌入片石縫中,反復進行,以使填石密實。此層完成之后,按一般路堤施工方法進行路堤的填筑。拋石擠淤斷面圖如下:
其他施工方法 C.排水固結法
排水固結法是解決淤泥軟粘土地基沉降和穩定問題有效措施,由排水系統和加壓系統兩部分組合而成。排水系統是在地基中設置排水體,利用地層本身的透水性由排水體集中排水的結構體系,根據排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。D.復合地基加固法
砂樁擠密法、碎石擠密法、CFG樁法、樹根樁法、夯實擴底樁與混凝土薄壁管樁法、水泥攪拌樁法。、石灰攪拌樁法、高壓旋噴樁法等。四.質量檢驗 換填土法等質量檢驗、驗收方法:
一般采用環刀法、貫入儀法、靜力觸彈、輕型動力觸探或標貫試驗法檢驗;砂石、礦渣墊層可用重型動力觸探。墊層壓實系數檢驗方法:
環刀法、灌砂法、灌水法等。(分層檢驗)竣工驗收:
采用靜載荷試驗。
第五篇:關于高等級公路路基石方施工綜合爆破方法
關于高等級公路路基石方施工綜合爆破方法
摘要:指出高等級公路石方路基施工中采用綜合爆破方法的重要性。提出綜合爆破方法的內容及特性,最后闡述了選用綜合爆破方法的基本原則。
關鍵詞:綜合爆破方法;路基石方;高等級公路
1高等級公路石方路基施工中采用爆破方法的必要性和重要性山區高等級公路石方工程量大且集中,據統計,一般約占土石方總量的45%-75%,爆破是石方路基施工中最有效的方法,也可以用于爆松凍土、淤泥、開采石料等。在公路工程中采用綜合爆破方法施工,不但施工技術獲得了重大革新,而且對公路選線、設計也有較大的影響。首先,高等級公路石療設計工程量大,工期要求緊,施工環境復雜,施工條件困難,尤其是質量要求高。其主要體現在路塹邊坡開挖成型后要平整順適,防護簡單適用,結構穩定,避免造成過大的超挖或欠挖,影響其邊坡安全。同時,還體現在路基填方分層厚度不超過50cm最大粒徑不超過其厚度的2/3,至少要求要控制在33cm以下,并保證其平整度達到規范要求,否則影響填方路基的壓實效果,造成路基成型后的不均勻沉降、邊坡的垮塌等后果。其次,挖方路基施工中,采用綜合爆破技術是成本控制的基礎,是提高勞動生產效率的前提,是安全生產的綜合要求。它能為實現工程機械化施工提高技術支持,是工程施工中技術創新的一個重要課題。
2綜合爆破方法的內容及特性
石方綜合爆破是結合各種爆破方法的最佳使用特性,因地制宜綜合配套使用的一種比較先進的爆破方法。常見的幾種爆破方法在綜合爆破中的特性如下:
2.1鋼釬炮
在路基工程中,通常指眼炮直徑和深度分別小于7cm和5m的爆破方法:一般情況下,單獨使用鋼釬炮爆破石方是不大經濟的,其原因是:①炮眼淺,用藥少,每次爆破的方數不多,并且靠人工清除,所以功效較低;②不利于爆破能量的利用,由于眼淺,爆破時爆炸氣體很容易沖出變成不作功的聲波,以致響聲大而炸下的石方不多。個別石塊飛得很遠,因此在公路工程中盡可能少用這種炮型。但是由于它比較靈活,因而它又是一種不可缺少的炮型,在地形艱險及爆破量較小的地段,如打水溝、開挖便道、開挖基坑等情況下時仍是必須的,在綜合爆破中是一種改造地形、為其他炮型服務的輔助炮型。
2.2深孔爆破
深孔爆破就是孔徑大于75mm、深度5m以上、采用延長藥包的一種爆破方法。炮孔需用大型的淺孔鑿巖機或穿孔機鉆孔,如用挖運機械清方可以實現石方施工全面機械化,是大量石方快速施工的發展方向之一。其優點是勞動生產率高,一次爆破的方量多,施工進度大,爆破時對路基邊坡的影響比大炮小。若配合預裂或光面爆破,則邊坡平整穩定,爆破效果容易控制,爆破時比較安全,但由于需要用大型機械,或轉移工地、開辟場地、修筑便道等準備工作都比較復雜,且爆破后仍有10%~25%的大石塊需經第二次爆破改小。深孔爆破除需正確選用設計參數和布孔外,對裝藥堵塞等操作技術要求也比較嚴格,隨著石方施工機械化程度的提高,深孔爆破已開始在石方集中,地形較平緩的埡口或深路塹中使用,并獲得較好的效果。因此,在有條件時應盡可能采用這種爆破方法。
2.3微差爆破
兩相鄰藥包或前后排藥包以毫秒的時間間隔(一般原來15ms~75ms)依次起爆,成為微差爆破,亦稱毫秒爆破。多發一次爆破最好采用毫秒雷管。當裝藥量相等時其優點是:可減震1/3~2/3左右;前發藥包為后發藥包開創了臨空面,從而加強了巖石的破碎效果,降低多排炮一次爆破的堆積高度,有利于挖掘機作業,由于逐發或逐排依次爆破,減少了巖石央制力,可節省炸藥20%并可增大孔距,提高每米鉆孔的炸落方量。多排孔微差爆破是淺孔深孔爆破發展的方向。
2.4光面爆破和預裂爆破
光面爆破是在開挖界限的周邊適當排列一定間隔的炮孔。在有側向臨空面的情況下,用控制抵抗線和藥量的方法進行爆破,使之形成一個光滑平整的邊坡。預裂爆破是在開挖界限處按適當間隔排列炮孔,在沒有側向臨空面和最小抵抗線的情況下,用控制藥量的方法預先炸出一條裂縫,使擬爆體與山體分開,作為隔震減震帶.起保護和減弱開挖界限以外山體或建筑物的地震破壞作用,光面與預裂爆破后,在邊坡壁上通常均留下半個炮孔的痕跡,預裂炮的起爆時間在主炮之前,光面炮在主炮之后,其間隔時間可取25ms~50ms,同一排炮必須同時起爆,最好用傳爆線起爆,否則會影響爆破質量。
2.5藥壺炮(烘膛炮)
藥壺炮是指在深為2.5m~3m以上的炮眼地步用少量炸藥經一次或多次烘膛,使眼底成葫蘆形,將炸藥集中裝入藥壺中集中爆破,此方法主要用于露天爆破,是小炮中最省工、省料的一種方法。
2.6貓洞炮
貓洞炮是指炮洞直徑為0.2m~0.5m,洞穴成水平或略有傾斜,深度小于5m,用集中藥包在炮洞中進行爆破的一種方法。其特點是充分利用巖體本身的崩塌作用,能用較淺的爆破比較高的巖體,在有縫隙的軟石和堅石中,階梯高度大于4m,藥壺炮藥壺不易形成時,采用這種爆破方法可以獲得好的爆破效果。
2.7洞室炮
為使爆破設計斷面內的巖體大量拋擲出路基,減少爆破后的清方工作量,保證路基的穩定性,可根據地形和路基斷面形勢采用不同性質的洞室炮爆破法。大型洞室爆破威力大,效率高,可以縮短工期、節約勞力、技術安全可靠性也大,但使用不當,則可能破壞山體平衡,造成路基后遺病害。使用時必須進行現場調查,摸清當地的地質條件及周圍環境,通過技術經濟比較來確定。
選用各種爆破方法的基本原則
為了充分發揮各種爆破方法的特點,剎用地形和地質的客觀條件,在路基石方工程中采用綜合爆破,選用各種爆破方法,組織炮群,有計劃、有步驟地爆破對開挖石方是十分重要的。為此。石方工程的施工方案應按下列原則進行。(1)全面規劃,重點設計。應針對不同的地形條件和路基設計斷面的形狀確定石方開挖深度、開挖寬度、邊坡坡率,根據不同的地質條件確定軟石、次堅石及堅石的分布段落和數量差異,并根據周圍建筑村落分布情況等施工爆破的客觀環境確定那些地段采用洞室炮、深孔炮,那些地段采用小炮群以及各段的開挖順序,進行爆破方案的選擇。(2)有路基面開挖形成高階梯,為了充分利用巖石的崩塌作用,開挖應從路基面開始,逐漸形成高階梯,為深孔炮、藥壺炮或貓洞炮創造有力條件。(3)綜合利用小炮群,分段分批爆破,一般有以下幾種方法:①在半填半挖的斜坡地形,采用一字排炮,對自然坡度較緩的地形應先用鋼釬炮切角,改造地形后,在采用一字排炮;②路線橫切小山包時。采用鋼釬炮三面切角,改造地形后,再在中間用藥壺爆破;③遇路基加寬、階梯較高的地形,采用上下互相配合的小炮群;④對拉溝地塹,采用兩頭開挖時,可以用豎眼揭蓋,平眼搜底的梅花炮;⑤機械化清方時,如遇堅石,可采用眼深2m以上的鋼釬炮,組合成30~40個的多層炮群,或采用深孔炮。在堅硬巖石中為使巖石破碎的程度滿足清方的要求,除調整炮群、設計參數外,還可以采用微差爆破和間隔藥包。遇軟石或節理發育的次堅石,可采用松動爆破開挖。(4)為了降低工程造價,有條件時可在綜合爆破中采用銨油炸藥。4工程實例
在長晉高速公路第十七合同段澤州互通石方路基工程中,石方數量占整個主線和匝道土石方總量的95%以上,挖石方數量共計97萬余m3,填石方數量為54萬余m3。路塹設計最大挖深為35m,每10m一階,每階設2m平臺,每階邊坡坡率依次為1:0.3,1:0.5,1:0.75,根據地形地質及環境條件,為達到設計要求,在工程施工中制定了以下爆破施工方案,效果甚佳。(1)邊坡一律采用光面或預裂爆破方式,打眼方式采用機械打眼,利用自行式鑿眼機或潛孔鉆一次鉆到每階平臺設計標高位置。(2)路線主體盡量采用深孔爆破方法,局部采用鋼釬炮、烘膛炮等方法,遇軟石或夾理發育的次堅石,可采用松動爆破開挖。(3)爆破順序,采用從上至下的分臺階、順路線方向縱向推進爆破,控制了最大爆破深度,不超過10m,縱向以每40m~50m為一個單元,邊坡和主體采用微差爆破一次性完成。無條件的或針對半填半挖段僅采用光面爆破配合其他方法即可。(4)孔徑和孔位的選擇,孔徑采用8cm鉆頭進行鉆孔。邊坡預裂孔間距采用1m分布,按邊坡坡度控制炮桿位置,路線主體內炮孔間距采用4m,排的間距采用5m,按梅花形均勻布置。(5)針對路基填挖情況,填方中利用石方數量的來源確定棄方的數量和段落及棄方的場地。填方時利用能滿足填方粒徑要求的石渣,粒徑過大的能棄則棄,不能棄的再二次機械或爆破減小;根據工程量合理劃分施工小組,多個小組齊頭并進,爆破小組、運輸小組、填方推碾壓小組一體化做到綜合規劃,因地制宜,統籌兼顧在實現石方施工機械化的同時,不僅要滿足施工質量要求,還要保證施工進度。(6)在安全施工預防上,制定安全生產制度,規范爆破程序,落實安全責任人,加強專職人員上崗前的培訓教育,搞好炸藥庫的管理工作,細化火工用品的出入庫手續,火工用品運輸和使用的制度,抓好爆破施工的現場管理、爆破時間的統一、爆破現場的規范警戒,做到有序起爆,嚴格爆破中炸藥的使用量,做到周圍建筑物和人員的安全保障,實現安全生產無事故。(7)最重要的還要抓好基礎性的技術工作,路基開挖前的放樣工作,尤其是路基邊坡開口線的測量放樣、復測開鉆、標高及開挖深度的控制,邊坡坡率的控制等工作,滿足規范及設計要求。
結束語
通過實踐發現,在挖方路基施工中,采用綜合爆破技術是成本控制的基礎,是提高勞動生產效率的前提,是安全生產的綜合要求。它能為實現工程機械化施工提高技術支持,是工程施工中技術創新的一個重要課題。因此,我們在安全施工預防上,制定安全生產制度,規范爆破程序,落實安全責任人,加強專職人員上崗前的培訓教育,搞好炸藥庫的管理工作,細化火工用品的出入庫手續,火工用品運輸和使用的制度,抓好爆破施工的現場管理、爆破時間的統一、爆破現場的規范警戒,做到有序起爆,嚴格爆破中炸藥的使用量,做到周圍建筑物和人員的安全保障,實現安全生產無事故。
參考文獻
公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)
城市道路工程施工手冊(中國建筑工業出版社)
公路路基土石方施工技術規范(JTJ034-2000)