用静态胀裂-爆破推移法处理高危边坡的实践.pdf

第2 8 卷第1 期 2 0 1 1 年3 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 8N o ．1 M a r ．2 0 1 1 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 11 ．0 1 ．0 1 5 用静态胀裂．爆破推移法处理高危边坡的实践 胡柏阳 深圳永恒工程开发有限公司，深圳5 1 8 0 3 4 摘要在处理高危边坡过程中，采用静态胀裂法使危岩成裂隙岩或松散岩，再用爆破推移的方法使裂隙 岩或松散岩爆破推移至坡底，达到了削除陡坡、平整坡面的目的；同时，保证了国防坑道的安全，达到了工程 的要求。 关键词静态胀裂；边坡孔；前部垂直孔；国防坑道 中图分类号T D 2 3 5 ．3 5文献标识码B文章编号1 0 0 1 4 8 7 X f 2 0 1 1 0 1 0 0 6 1 0 3 D e m o l i s h e st h eP a s s a g eL a wP r o c e s s i n gH i g h - r i s kS i d eS l o p e w i t ht h eS t a t i cE x p a n s i o nC r a c kP r a c t i c e H UB a i - y a n g S h e n z h e nY o n g h e n gE n g i n e e rD e v e l o p m e n tL i m i t e dC o m p a n y ，S h e n z h e n518 0 3 4 ，C h i n a A b s t r a c t I nt h ep r o c e s s i n gh i g h - r i s ks i d es l o p ep r o c e s s ，t h es t a t i ce x p a n s i o nc r a c kl a ww a su s e dt oc a u s et h e d a n g e rc r a gt ob e c o m et h ec r e V a s s ec r a go rt h el o o s ec r a g ，t h ed e m o l i t i o np a s s a g et h em e t h o dW a su s e dt oc a r g ot h e c r e v a s ∞c r a go rt h el o o s ec r a gd e m o l i t i o np a s s a g ea g a i nt ot h eb a s eo fs l o p e ，a c h i e v e dh a sc u ta w a yt h es t e e ps l o p e ， t h es m o o t hs l o p ef a c eg o a l ．A tt h e8 a n l et i m e ，t h en a t i o n a ld e f e n s eg a U e r y s e c u r i t ya n dt h ep r o j e c tr e q u i r e m e n t sw e r e g u a r a n t e e d ． K e yw o r d s s t a t i ce x p a n s i o nc r a c k ；s i d es l o p eh o l e ；f r o n tp a r tv e r t i c a lh o l e ；n a t i o n a ld e f e n s eg a l l e r y 1 工程概述 在对车管所 西丽 服务综合楼北东侧山体的 边坡修整的爆破施工过程中发现，该山体边坡的西 端是一个旧石场遗留的高约4 8m 几乎直立的高陡 边坡，在该陡坡的中上部高约3 5m 处有一规格为 2m 2 ．5m 的矩形国防坑道。对国防坑道上部的 高1 0 ～1 3m 、宽7 1 0m 和长约4 0m 的危岩必须 进行削坡处理，削坡处理过程中又必须保证国防坑 道不受损坏。 针对以上特殊的工程地质情况，经过地质、岩土 工程、边坡设计、爆破专家、人武部的领导和业主等 收稿日期2 0 1 0 一0 5 一1 3 作者简介胡柏阳 1 9 6 8 一 ，男，工学双学士，爆破高级工程师，总工 程师， E m a i l h u b o y a n 9 1 9 6 8 t o m ．t o m o 多部门专家，根据现场实际状况3 次研讨后，确定了 整治界线和整治方案。 2 整治界线与整治方案 2 ．1 整治界线 需要整治的坡长4 0m 、宽1 2m ，整治后的坡面 比为l 0 ．5 ，坡脚距国防坑道顶的最短距离为5m 参见图1 。 2 ．2 整治方案 1 膨胀剂静态胀裂法 此方法可将需整治的岩体胀裂，使岩体成裂隙 岩或松散岩，国防坑道不受影响；但胀裂后的岩石将 保留在原位没有发生位移，而挖掘机和油炮机受地 形限制到不了工作面。若采用人工风镐来处理胀裂 后的岩石十分危险且工期很长。所以，不宜单独采 用膨胀剂静态胀裂法。 万方数据 6 2 爆破 2 0 1 1 年3 月 2 控制爆破法 该坡下的国防坑道年久失修砼壁面已有裂缝， 抗振性能不强，经多方研究确定其安全振速按 V 5c m ／s 进行控制。 由于受地形状况的限制，该整治范围内的岩石 只能一次破碎清理完毕。 此外，受该范围内岩石条件的限制，整治范围下 部的岩石为微风化致密的花岗岩，岩质很硬，岩石普 氏硬度系数f 1 4 ，松动爆破炸药单耗量不低于 0 ．4k g ／m 3 。 根据以上基本状况，经初步设计，认为采用单 一的控制爆破也不是一个可行的方案。 针对以上分析，决定采取先用膨胀剂将岩体胀 裂，再用很少的炸药将破裂的岩体推移至坡底的整 治方案“1 。 3 膨胀剂胀裂 3 ．1 孔网布置 1 钻孔角度 口 该整治范围内的岩体地形变化大、局部有反坡、 整治后的坡度大和钻机不能摆位等原因，只能钻垂 直孔。 2 钻孔孔径 咖 由于受整治范围内地形的限制，只能采用孑L 径 击 7 6m m 的潜孑L 钻机一次钻孔到位，而不能采用 孔径西 4 2m m 的手风钻机分次钻孔的形式。 3 孔距 a 和排距 6 根据该场地内其它地点静态膨胀的经验，排距 和孔距取为口 b 0 ．5m ，呈正方型排列，可致胀裂 效果好且较均匀。 4 钻孔深度 ￡ 在孔位处准确测算出该点至坡面的垂直高度 日，再扣减0 ．5m 则为该孔位的钻孔深度，即 L H 一0 ．5m 。这样，在膨胀剂充分作用后不会对 边坡孔造成破坏。 3 ．2 膨胀剂 1 膨胀剂型号 采用无声破碎剂 S C A ．I 在3 0 ℃的温度下可 在4 8h 达到4 0 0k g ／e m 2 的膨胀压H 1 。 2 膨胀剂水灰比 根据夏季约3 0 ℃的常温下，取水灰灰比为0 ．3 2 较为适宜。 3 孔口措施 在早上气温较低时、将膨胀剂按一定的水灰比 搅拌均匀灌入孔内至孑L 口后，为防止冲口和提高膨 胀效果，立即在孔口处打入双木楔将其塞紧。 4 爆破推移 4 ．1 边坡斜孔 根据边坡设计要求的1 0 ．5 的坡比，沿坡顶线 钻出1 圭I I E L 距口 0 ．8m 的边坡孔，经爆破后形成一 个较平整的坡面‘引。 参见图l 、图2 。 图I 危岩、国防坑道、道路与综合楼位置及 炮孔布置图 单位m 图2 炮孔布置及坑道位置图 平面 1 斜孔孔深 厶 以要求的坡比，在斜孑L 孔位处和相应边坡处测 算出孔深￡，再扣除0 ．8m 则为斜孑L 孔深匕。 2 线装药密度 q 。 根据岩石地质情况和爆破实践，确定线装药密 度为q ￡ 0 ．3k w m 。 4 ．2 前部垂直孔 主要将经胀裂的岩石推移至坡底，达到削坡移 万方数据 第2 8 卷第1 期 胡柏阳用静态胀裂一爆破推移法处理高危边坡的实践 渣的目的。 参见图1 、图2 。 1 孔距 口 和排距 b 根据现场的实际情况，以孔距a 2 ．0m 、排距 b 1 ．5m 的三角型进行布孔。 2 孔深 ￡ 在孔位处准确测算出该点至坡面的垂直高度 日，再扣减1 ．0I n 则为该孔位钻孔深度，即 L H 1 ．0m 。这样，在前部垂直孔爆破时不会对 边坡孔造成破坏。 3 炸药单耗量 q 由于坡底岩石较坚硬，为取得较好的松动、推移 效果决定取q 0 ．4k g ／m 3 。 4 ．3 装药结构 由于是在岩石胀裂后再进行爆破推移碎岩，可 能在胀裂过程中在装药孔周围形成裂隙使抵抗线有 变化。分层装药可将炸药能量较均匀分布在岩石 上，有效克服了裂隙的负作用⋯。 参见图3 图3 装药结构图 断面 1 装药分层数 Ⅳ 以该孔的装药量 Q 和该孔位的同段最大装药 量 Q 一 的比值的最小整数为该孑L 的分层数 Ⅳ ， 即Ⅳ≥[ Q ／Q 一] 。∽ 2 分层填塞厚度 T 以沙质粘土进行孔内的分层填塞，厚度为 T 1 ．0 1 ．1 b ，确保该段炸药能量对周围岩石的 破碎和推移HJ 。 4 ．4 孔内起爆顺序 由孑L 底至孑L 口依次起爆 如1 0 段‘1 1 段一 1 2 段一1 3 段_ 1 4 段一1 5 段 。 4 ．5 孔外起爆网路 孔口非电雷管簇联、T L g H E 电雷管接力起爆。 4 ．6 孔口覆盖防护 在孔口处和边坡孔之间铺满沙包，形成沙包防 护带。 5 国防坑道安全控制 根据爆破安全规程“ ] 质点振动速度公式V K q 1 尼／R 。 式中K 为介质系数，取K 2 0 0 ；R 为爆区内每个孔 至国防坑道的最近距离，R 。i 。 5i n ；V 为国防坑道的 安全振动速度，取V 5 ．0e m ／s 钢筋混凝土框架结 构的安全振速为测算标准 ；理为地震波衰减系数， 取a 2 ．0 。 则Q 一 { [ V ／K 1 屈R ] } 3 因此，同段最大药量不超过表I 所测算的数值。 表1 不同距离处同段最大允许装药量计算表 q r 了1 等百而 K 意‰o ．5 0 o ．8 5 1 ．3 6 2 ．0 2 2 ．8 8 3 ．9 51 3 ．3 4 6 效果与结论 1 膨胀剂灌入、经过要求的4 8h 完全作用后， 炮孔间表面无明显的贯通裂隙；起爆预裂孑L 和抛渣 孔，噪音小而沉闷、抛掷距离小、无飞石、类似整体推 出滑落，安全准爆没有盲炮。 2 危坡上约9 5 ％的岩石被推出滑落至坡底，只 有极个别的碎石挂在边坡孔的孔底处。 3 坡面基本按设计要求的坡度而形成，坡面上 没有危石和裂隙较平整。 4 国防坑道未受影响。 5 适当采用静态胀裂法和爆破推移法相结合， 在特殊地质条件下可取得较理想的效果。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 刘殿中．工程爆破实用手册[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 9 9 ． [ 2 ] G B 6 7 2 2 - - 2 0 0 3 爆破安全规程[ S ] ．北京中国标准出 版社，2 0 0 4 ． [ 3 ] 顾毅成，史雅语，金骥良．工程爆破安全[ M ] ．合肥中 国科学技术大学出版社，2 0 0 9 ．‘ [ 4 ] 高金石，张奇．爆炸理论与优化设计[ M ] ．西安西 安地图出版社，1 9 9 3 ． 万方数据