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高速公路路基段浅孔台阶爆破技术应用探究

2022-02-27任小恩

中国公路 2022年24期
关键词:浅孔飞石台阶

任小恩

(广东冠粤路桥有限公司,广东 广州 511450)

由于高速公路路基形式有填方、挖方的区别,路基段爆破技术造成的隐患特征也相应不同。在填方的高速公路路基形式上,隐患特征普遍为横向裂缝贯穿行车道与超车道,存在严重车辙;在挖方的高速公路路基形式上,隐患特征普遍为浅挖方路段的路面开裂,泥浆从裂缝溢出,污染车高速公路路基是较为隐蔽的工程,施工难度较大,通常会使用爆破技术爆破路基段,保证高速公路的完整修建。传统高速公路的爆破技术普遍采用深孔台阶爆破,参数调整方面更加趋向于深孔爆破参数,与实际爆破参数存在较大差距,具有较大隐患。本文以浅孔台阶爆破技术作为高速公路路基段的爆破技术,将爆破参数向实际爆破参数范围内调整,真正意义上实现高速公路的安全爆破。

一、高速公路路基段浅孔台阶爆破技术应用设计

为了实现高速公路路基段的安全爆破,本文首先对高速公路的爆破孔进行布置,并设定出最佳的爆破方案;其次,利用浅孔台阶爆破技术调整相关爆破参数,减少爆破飞石的破坏性;最后,计算出高速公路爆破工程的振动频率,进一步减少爆破的危害,提高高速公路路基段爆破的安全性。

(一)布置爆破孔

在布置爆破孔的过程中,首先其直径需要根据实际工程与施工经验选取,选取在实际爆破参数的范围内,可保证爆破孔指标的正确性。在布置爆破孔时,本文以当地地形条件为主,评估了周围环境,全面分析了施工环境与施工要求,综合分析出最为安全的爆破方案。由于爆破过程中可能出现较多的飞石现象,爆破孔的相关参数必须满足高速公路的爆破振动条件[3]。除此之外,爆破孔与爆破的单位耗药量之间的关系较为密切,根据布置的爆破孔大小,可以得出爆破的单位耗药量。也就是说,在施工时需要根据爆破孔的大小,不断调整爆破参数,才能实现公路的安全爆破。因此,在布置爆破孔的过程中,需要考虑爆破装药量与填塞质量。

(二)调整浅孔爆破参数

一般情况下,爆破孔间距的标准是低于2.50m,爆破孔排距的标准是低于1.50m,在保证爆破高度低于3m的情况下,即可保证爆破的安全性[4]。除此之外,浅孔台阶爆破技术对高速公路路基段的要求较大,需要严格把控爆破飞石、振动、冲击力,以及爆破噪声等有害指标。如果爆破孔间距与爆破孔排距超过实际爆破参数,很容易造成爆破飞石增加,爆破噪声增加,为周围居民带来较大的人身安全与精神压力。本文在布置好爆破孔的基础上,严格把控各个爆破指标,并将爆破孔直径进行精准地分析,将其控制在60mm的标准上,最大限度地减少爆破飞石与噪声对周围居民的危害。

(三)计算高速公路路基段爆破振动频率

本文在调整了浅孔爆破参数后,对高速公路路基段爆破振动频率进行计算。一般情况下,浅孔台阶爆破技术的振动主频率需要在50Hz~110Hz的范围内;深孔台阶爆破技术的振动主频率需要在15Hz~65Hz的范围内[5]。本文在实际施工的过程中,选用浅孔台阶爆破技术,并将振动主频率设定在50Hz~110Hz的范围内。在此基础上,对公路爆破施工的振动频率进行计算,公式如下:

式(1)中,Rfrequency为高速公路路基段爆破振动频率;K为爆破介质;Vm为爆破孔间距;Mqu为安全爆破参数;Dvibration为爆破安全距离。将计算得出的爆破振动频率作为标准振动频率参数,最大限度地减少飞石的数量与破坏性。

二、实例分析

(一)工程概况

为了验证上述设计技术的使用效果,本文以龙怀高速公路为例,将该公路的TJ32标k287+685~k288+005段路基作为爆破工程。龙怀高速公路的TJ32标k287+685~k288+005段路基为三级边坡,边坡比为1∶1.25。由于该路段地质发育较为成熟,路基爆破工程总量约为70万m3,爆破区域岩石裂隙发育较为完善,岩石硬度较大,岩层下方的岩性为3个层次,第1层为全部风化的岩层,厚度为4.62m;第2层为大部分风化的岩层,厚度范围在4.50m~20.62m左右;第3层为少部分风化的岩层,厚度较大,分布较广,是公路爆破的主要区域。

(二)应用结果

在上述环境下,本文选取爆破孔直径、爆破孔间距、爆破孔排距、爆破高度、最小抵抗线、爆破深度、爆破的单位耗药量等作为分析指标,应用结果以传统高速公路路基段深孔台阶爆破技术的爆破参数,与本文设计的高速公路路基段浅孔台阶爆破技术的爆破参数对比,如表1所示。

表1 应用结果

在相同条件下,传统高速公路路基段深孔台阶爆破技术的爆破参数与实际爆破参数相差较多,爆破孔间距与爆破的单位耗药量在标准参数范围内;爆破孔直径、爆破孔排距、爆破高度、最小抵抗线、爆破深度等指标均不符合实际爆破参数的标准,容易引发较大的爆破事故。而本文设计的高速公路路基段浅孔台阶爆破技术的爆破参数可以与实际爆破参数保持一致,爆破孔直径、爆破孔间距、爆破孔排距、爆破高度、最小抵抗线、爆破深度、爆破的单位耗药量等指标均在实际爆破参数的范围内,可以保证高速公路路基段保持良好的质量,在足够的爆破高度下,可以防止爆破物飞散,从而实现高速公路路基段的安全爆破,符合本文的研究目的。

三、结语

高速公路路基段是公路的主要承重结构,其强度、刚度、稳定性,以及耐久性均是工程中需要考虑的指标。因此,公路爆破参数成为亟待解决的问题。传统高速公路路基段深孔台阶爆破技术的爆破参数与实际爆破参数相差较多,不能符合其标准,容易引发较大的爆破事故。本文基于此,对爆破参数作出调整,重新设计高速公路路基段浅孔台阶爆破技术,通过比较,该技术符合施工要求,能够真正意义上实现高速公路的安全爆破。

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