质量控制手段在路堑大爆破施工中的应用.pdf

第1 8 卷第3 期 爆破 V o i 】8N 。．3 2 0 0 1 年9 月 B L A 盯】N Gs e p - 2 删 文章编号l 0 0 1 4 8 7 x 2 0 0 1 0 3 一0 0 7 6 一0 3 质量控制手段在路堑大爆破施工中的应用 张健1 ，顾 生2 1 _ 南宁建发爆破工程公司，广西南宁5 3 0 0 0 3 | 2 ．广西路桥总公司第一工程址，广西南宁5 3 0 0 3 1 摘要针对垂路中小区段羌地质拈捧赍井的赋壁路柏开艳，采_ l I I 太爆破施工申遇到的边坡稳定与提高机 械挖远鼓率问题，舟绍开展质量拉制小组活动，加强质量控制，渐进完善爆破设计．确保戈爆破施工质量的一 些做法。 关t 词质量控制；路堑I 走爆破 中圈分类号 T D2 3 53 I 文献标识码 A A p p l i c a t i o no ft h eQ CM e t h o di nt h eC h a n n e lR o a dB e d C h a m b e rB l 嬲t i n gI m p l e m e n t a t i o n z H A N cJ i a 苻．G Us h e n 9 2 1 ．J i a n f aB 1 a s t i n gE “g i n e e r i “gC o m p a n ydN a n n i n g ，N a n n i “g5 3 0 0 0 3 ，C h i n a ； 2 ．T h eF i f s tE “g i n e e r i n gI e p a r t m e n to fG u a n g x iR 0 a d B r i d g eC o m p a n y ．N a n n i “g5 3 0 0 3 1 ．C h l n a A b s t r a c t [ m n “gt h ea p p 】1 c a t l o no fc h a m b e rb 【a s t i n gi m p 】e m e n t a t l o nt 汀n og e o g r a p h yd 州【m gm a t e n a l so f b I a t e r a l s j o p er 。a d b e d sI ns m a Ua n dm 】d d 】er o a ds e c t i o na r a 他f l a b 】e ．t w op r o b l e m 洲I 】b e m e t ．o n eI st os 【o p e s r a 吲”ya n dt h eo t h ⋯st oi m p r o v em a c b j n e r yd l 9 9 1 n ge f f I ㈣。y ‰ei n t r o d u c t j o n sa b o u tt h em e t h 。d so f s H e “g t h e n l o gq u a l l l yc o n t r o Ia r ep r e 靶n t e d ．T h eb 【a s t i “g 】e 舒g na n di m p r o v l o gb l a s t I “gc o n s c r u c t l o nq u a 】】t y [ w a p p I _ c a n o no fQ Cm e a n s a r ep u tf 。r w a r d ． K e yw o r d s Q C ；c h a n n e Ir o a d b e d ； c h a m b e r b l a s m g 硐室爆破对边坡损坏的可能性较其它爆破法 大。笔者通过对两个大爆破案例分析，在设计与施工 过程中运用质量控制 Q C 这一质量技术管理手段， 确保了大爆破后的边坡稳定和提高了机械挖运效 率。 1 成立爆破Q C 小组的必要性 广西寨任二级公路第1 8 标段线长6 ．2 6 5k m ， 有挖方1 0 3 万m 3 ，其中软石1 6 万m 3 ，硬石6 7 万 m 3 ．填方9 7m 3 ．山坡陡蛸，沟谷深邃．机械施工的有 效利用率极低。施工期间正值雨季，石方爆破开挖成 为工程进度的“瓶颈”。本项目曾在一段悬崖壁上进 行一次硐室强松动大爆破，爆后块度大．左侧边坡受 到微弱破坏，爆破出来的石方5 0 ％以上需二次解 小，机械清理、装运效率极低，未达到预期的效果。针 对这一情况，项目部决定组建爆破Q c 小组．对大爆 破进行精心设计和施工，以保持边坡稳定，缩短工 期，降低成本，提高机械挖运效率。 2 小组工作法 2 ．1 学习培训 根据本项目的技术特点，决定请爆破工程技术 人员加人Q c 小组，并为小组成员讲授爆破专业知 识“。 收稿日期2 。0 1 0 3 一1 9 ． 作者简介张健 1 9 5 5 一 。男；南宁，南宁建发爆破工程公司工程师．主要从事爆破工程设计与施工管理 万方数据 第18 卷第3 期 张健等质量控制手段在路堑大爆破施工中的应用 7 7 2 ．2 知识与实践相结合 爆破工程技术人员在授课中列举了涉及公路、 矿山、城市建设等方面实施大爆破的案例。并组织 Q c 小组成员参观由爆破公司承担公路大爆破设计 的施工现场。根据小组成员所学知识进行地形、地质 分析，参与每次爆破方式的选定、参数选择、药量计 算．分析成功与不足之处等。通过现场指点与理论分 析．使小组成员掌握了一定的爆破知识和分析能力。 2 ．3 对爆破效果进行分析 k 4 2 十7 7 0 ～8 0 0 段路基的硐室爆破效果不理 想．通过分析，认为主要原因为 ①爆破方式选择不当。因加快进度，追求低施工 成本．采用单层硐室爆破，其中4 个药室布置不合 理。每个药室均为集团药包，爆能过于集中，作用不 均，药室近4 ．o m 范围内石块破碎均在3 0c m 以内， 而4 ．o m 以外．块度过大。 ③最小抵抗线的指向不合理。因辱段为崖壁路 堑．在充分考虑保护边坡稳定的条件下，各列药室的 列距均小于药室平面的路槽横断面宽度，药包的最 小抵抗线水平指向崖壁。列距a 8 ．8m 远小于药包 中心至崖顶部的埋深3 2 ．1m 。起爆后，爆能主要向 崖壁方向作用，而药包上部的绝对大部分岩体只能 靠失稳自由塌落，此时的拉槽型爆破实际变成了崩 塌型爆破。 ③挖硐放样不准确。由于现场施工员在开挖硐 室过程中疏忽了测量放样，挖硐定位时左偏3 ．2m ， 致使左边坡受到微弱破坏。 3 爆破设计与施工 3 ．1 现场勘测 在分析k 4 2 7 7 0 ～8 0 0 段硐室爆破基础上，决 定在该路段采用双壁路堑拉沟大爆破，由爆破Q C 小组全面负责本次爆破的设计、施工。 首先由测量工程师对爆破路段进行纵横断面的 地形测绘复核，再由试验工程师调查与分析地质。初 步确认本次爆破地段属炭质灰岩，容重为2 ．3 ～2 ．6 g ／c m 3 ，岩体不完整，岩层节理较发育，表面有少量浮 土．石方总量为5 ．7 万m 3 由于地形特异，硐室爆破 作用方量约为2 ．2 4 万m 3 。 本次大爆破工程Ⅳ／H 为o _ 9 6 ～0 ．9 8 ．从k 4 1 8 0 0 向8 3 0 开挖水平导硐。由于路基开挖最大深 度为3 0m ．按原则应考虑双层多列导硐设计，以减 小最小抵抗线．降低单个药包的药量，从而减弱爆破 地震作用，提高爆后边坡稳定性。因为w 的减小，药 包间隔相应拉近．对克服爆埂、降低块度十分有利。 同时，在开挖轮廓线上采用预裂爆破，太大提高路堑 边坡的平整度。 3 ．2 初步设计，发现问题 由于工期紧，工程成本限制，施工承包方要求仅 按单层药包设计施工。 在初步设计中，按常规设计．发现对边坡保护十 分不利。如按单层药包布置，因为Ⅳt Ⅳ，最小抵抗 线达2 3 ．4m 。而药包即便是置于路基中心轴线上． 其距边坡仅为8m 。试算单个药包药量为7 ．8 9t 松 动爆破女一O ．6 1 6 【‘] 。如此大药包的边坡保护距离 必须不小于9 ．8 4m ，边坡被损不可避免。 3 ．3 研究，调整 Q c 小组对此进行了仔细地对比分析研究 1 降低单个药包药量。这样可以避免边坡被 损，但低于松动爆破的药量，其爆破效果很差。 2 直接分集团药包设置于路基中心轴线两侧． 可以做到保护边坡稳定，但间距过小，将有大量爆能 浪费．造成成本过高。 3 在降低药包埋深的前提下，采用分集团设置 药包．这样使药包距路基设计平面一定高度。爆破 后 主爆松方在挖运同时．可安排小钻修整边坡。而 挖运平面以下未松动部分．可按挖运的进度，同步安 排扩炮爆破作业。这种方法既保护了边坡．又降低了 成本，并且后续工作可提前平行展开作业。分析后决 定采用此法，见图1 。 图lk 4 1 8 2 8 ．5 药室横断面位置示意图 单位m 在设计时，经过反复试算、对比，并考虑施工单 位的机具、人员素质等条件 药包平面距离路基设计 平面取6m ，并相应计算出所需炸药量。 3 ．4 按设计施工、发现问题 随着硐室导硐 沿路基中心轴线方向的直硐 的 不断掘进．发现岩石性质变化很大．硐口部为炭质灰 岩，， 4 。导硐中段为含白云纹炭质灰岩，，一5 ～6 。 导硐终端为石灰岩，，一6 ～8 。 地质的变化较大，给爆能均衡作用带来困难。药 万方数据 7 8 爆破 2 ∞1 年9 月 包的问距是按最小抵抗线分布计算确定的非连续性 分布。岩石硬度基本上是线性变化。为了避免爆破 后可能出现的块度过大、爆埂明显，给挖运造成较大 的台班损失．必须采取措施。 3 ．5 再研究、调整 Q c 小组在多次现场调查的基础上．提出两个 方案比较。 1 缩小药包列距，增加药包列数。这种方法可 以大大降低块度、消除爆埂，但增加了掘进人工和药 量．增大了工时和成本。 2 在原药包位置上，将集团药室改为短条形药 室．长宽比为3 ～5 。为确保有足够的爆能，每个条形 药包量按Q e K w 2 L 分g Ⅱ计算。这种方法也耗费工 时，但有3 个优点①可提高爆能对所负担的岩体实 施均衡爆破作用，降低块度；②消除爆埂；③因减弱 了集中作用．进一步提高的边坡稳定性．决定在设计 中采用此方法，见图2 。 一一 “I 8 2 5 “I 壮I ．5H 1 8 1 45H 1 8 吨．5 图2 药室平面位置示意圉 单位m 组织 i 培训一 3 ．6 完成最终设计说明书 经过多次反复研究．多方案比较，最后在本次爆 破设计中突出了2 个特点硐室爆破与扩炮法、浅眼 法配台使用；条形药室与集团药室 仅限硐口第一 列 相结合。根据地质情况与开挖的要求，本次爆破 作用指数取一一O ．5 。药量计算结果见表I 。由文献 [ 3 ] ．对于集团药包Q 幽’Ⅳ3 ，条形药包Q 一幽7 Ⅳ2 工。式中e 为炸药换算系数．取e 1 ； 为炸药单 耗，根据文献[ 4 ] ．F o ．6 1 6 ’k g ／m 3 ；w 为最小抵抗 线，m ；L 为条形药包长度，m 。 裹l 螺硅主要参数裹 注 为爵包坦探m I 焉为压靖圈半径．o I 尸为项目边垃保护层 耳度．m 。 药量合计Q l o2 0 5 ．9k g ，如使用铵油炸药， 则P 一1 ．2 ，。． 122 4 7 ．0 8k g 。 4 总结 Q C 质控工作程序贯彻到大爆破设计施工中． 有如下流程图 从k 4 1 7 7 0 ～8 5 0 段的起爆后效果上看．边坡 得到了有效保护，块度小，机械直接装运率高达 9 0 ％以上。理想的爆破效果首先基于精心设计，而精 心设计的全过程离不开Q C 小组活动对质量控制的 保证。 参考文献 1 何国伟．全面质量臂理[ M ] ．北京中国铁道出版杜 1 9 8 8 ． 2 交通部第一公路工程总公司．公路路基施工技术规范 [ M ] ．北京人民交通出版杜，1 9 9 6 ． 3 ‘露天大辱破编写组．露天大爆破[ M ] ．北京冶金工业 出版社，1 9 7 9 ． 4 总参工程兵学院训练部．堑沟大爆破设计[ M ] ．徐州总 参工程兵学院．1 9 7 9 ． 万方数据