电气化铁路高边坡扩堑爆破的防护技术WORD档可编辑

电气化铁路高边坡扩堑爆破的防护技术 摘 要 结合工程实例介绍既有电气化铁路扩堑爆破防护技术，基本出发点是多道设防：上部和坡面设防护网及竹笆防止飞石抛起和减小滚石的势能，底部设防撞墙等防止滚石侵入铁路限界。关键词 电气化铁路 深路堑 高边坡 爆破 防护 随着我国经济的飞速发展，为提高铁路运输能力的技术改造和增建第二线的工程日益增多，其中，在山区增建第二线，必然有护堑工程，对于既有线是电气化的铁路来说，高边坡路堑的爆破施工安全，将是一个重要问题，爆破飞石、滚石都将危及接触网和轨道，严重者会造成运输中断，因此，在电气化铁路高边坡扩堑爆破施工中，防止飞石、滚石危害既有铁路设施，确保运营安全，是必须妥善解决的问题。笔者在内昆铁路马嘎车站高边坡爆破施工中，对不同的岩石，采取了不同的防护措施，效果较好，本文对之作一介绍。1 工程概况 原贵昆线马嘎车站，因内昆线引入六盘水枢纽工程的需要，在原路堑的一侧增加2股道，路堑需扩宽13m左右，站场部分最大扩宽45m，扩后的路堑边坡设计为10.3和10.5，边坡最大相对高度为44m，开挖长约270m，方量约9万m3。 被挖山体为白云质石灰岩，石质较为坚硬。由于受早期洞室大爆破的影响，开挖段内的岩石结构遭到不同程度的破坏。 爆区紧邻贵昆电气化铁路，原站内3股道上方接触网密集。 由上述可以看出，开挖段爆破设计需要仔细考虑各种岩石结构采取适宜的爆破参数，也要采取不同的防护措施，确保轨道、接触网和运输的安全。其中，关于爆破设计部分已有不少成功的经验，故本文不再赘述，下面着重介绍防护技术。2 施工难点 如前所述，由于受原来车站施工时水爆破的影响，开挖段的边坡上遗留下了松石、倒悬坡等，这些都是产生飞石和滚石的最重要的因素。另外，对于20m以上、最高达44m的边坡，开挖一般是自上而下进行，在上部作业时，挖出的岩石有较大的势能，爆破后被剥离的部分岩石极有可能顺着既有边坡滚落，滚落的岩石有很大的冲击力，一般的防护网很可能被其冲破，加上既有边坡不平，使滚下的岩石跳跃而越过防护网，直接冲向下部接触网和轨道，对行车造成危害。这显然增大了防护的难度。3 防护措施 岩石和爆破情况不同，所采取的防护措施各异。下面介绍几种效果较好的防护方法：3.1 线路侧的滚石防护 因为爆破山体靠既有线一侧具有良好的临空面，加上在该坡面上有以前爆破留下的孤石，所以，本次爆破的飞石方向朝向既有线，原来留下的孤石也朝既有线滚下。这样，靠既有线方向的防护显得尤为重要。对此，我们采用了刚性防护，做法是：用钢轨搭设约10m高的防护排架，横、竖骨架的间距为1.52.0m，竖向钢轨插入基岩，深度不小于1.0m，并用混凝土固定。横向钢轨之间用圆木铺填，并用铁丝固定在钢轨框架上。为防止排架外倾，需将其锚固在山坡上，锚杆的间距为2m×2m，植入山体的深度不小于1.0m。搭成的防护排架如图1所示。 (图1) 排架的起迄点应在爆破临空面纵向范围5m以外。3.2 爆破面的防护 爆破面防护主要是防止起爆时个别飞石的飞散。方法是：先在爆区悬挂钢丝网(布鲁克网)，用锚杆固定，待装完药，连好起爆网路后，再于钢丝网上覆盖小孔钢丝网，然后在其上压盖竹笆。网的覆盖范围为最外炮孔所在位置1m以外。3.3 下部防撞设施 K254+450K254+500段，山体坡面很陡，个别地段是倒悬坡，无法在既有线方向设置刚性排架，而只能将其下部清出10余m宽的平整地段，上面爆破的爆碴如落下则落于此段空地上，为了防止个别石块冲向线路，我们在既有线水沟外侧设置了柔性防撞墙，墙体为钢筋笼内装石块，并在石块中安放钢轨骨架(见图2)，笼宽2m，高23m。（图2） (图3)另外，在开挖上部而不挖底部时，上面爆破的爆碴可能会突破刚性防护而滚到线路上，对此，我们采取在山坡底部设一防护网，网用钢轨支撑，并用钢丝绳拉住(以防防护装置整体倾倒)，使之不贴近坡面(见图3)。4 防护效果 爆破段采用了上述防护措施后，起爆后没有飞石产生，个别石块被爆离山体后向下滚动，因受到钢丝网的牵制，限制了其滚动速度和距离，避免了跳跃线象；下部的防护网及防撞墙等有效地将落石阻止在铁路限界之外。以上表明，我们采取的防护设施是成功的。(修改稿收到日期：1999年3月18日)45栈桥下游弹性地基梁开挖控制爆破摘要：三峡主体工程泄洪坝段下游Ñ 45栈桥下游弹性地基梁开挖爆破中，为了不使周边重要机械设备受到影响，采用了严密的控制措施并获得了成功，对类似的工程项目有一定参考价值。 关键词：控制爆破 弹性地基梁 三峡工程 1工程概述45栈桥位于三峡水利枢纽工程泄洪坝段123#坝段下游，栈桥中心线20十123.5，上下游轨距13.5m，是泄洪坝段浇筑过程中十分重要的临建工程之一。我公司主要承担泄14#坝段以右的土建部分的施工，1999年3月份已将40十012.5桩号以右部位开挖并浇筑完毕，在施工49十850.549十010.5段时由于2#塔带机的临时供料线的投产运行、施工受到影响，而此段的地面高程均在41.2m，主要为强风化下限及弱风化岩层，设计要求开挖至40.0m，需进行爆破作业、在施工过程中采用了严格的控制爆破技术，安全成功地完成了此区段的开控施工。2基本条件爆破区地形见爆破区平面图(图1)。中心爆破区紧邻泄洪14#、15#坝段，爆破区中心线上游10m有已浇的C5、C6两个45栈桥混凝土立柱，下游12mÑ46有变压器1台，下游10m为2#临时供料线的受料斗及操作室，爆破区左侧为已浇的Ñ45栈桥混凝土弹性地基粱，上游63m为位于泄14#坝段中块的2#塔带机，2#临时供料皮带横跨爆破区，距离地面高度56m。 由上述周边条件可知，要确保已浇混凝土和重要施工设备的安全，爆破时必须严格控制爆破震动和飞石，因此，在施工过程中采用了如下的控制爆破技术。图1爆破区平面图3爆破基本参数受现场地形、地质条件的影响，主要采用手风钻钻孔、浅孔爆破的施工方法，具体爆破参数为：钻孔直径：42mm；钻孔孔深：1.2m；钻孔角度：900；钻孔间排距：0.5m×0.5m，梅花形布孔；装药直径：32mm；炸药品种：一级岩石乳化炸药；堵塞长度：1.0m。4爆破飞石控制由于爆破区上空5m即为混凝土临时供料线皮带及桁架，因此必须确保爆破时无飞石保证该设备的安全，一旦出现问题，必将影响到坝体混凝土的浇筑，造成严重的后果。4.1防护结构的选择常用的飞石防护手段主要采用炮区覆盖和防护对象的覆盖，在本次爆破作业中，由于防护对象距离爆破区太近，要确保安全，只能采用主动覆盖(覆盖爆破区)为主，同时对防护对象加以覆盖以增加安全系数。常用的爆破防护覆盖方式按其构造有挡板式、拱式或壳体式、链式或网式、填方式等。链网式覆盖架设简单、重量轻，但不能完全排除块石飞散的可能；档板式覆盖可以完全排除爆破时块石的飞散，但架设和爆破后拆除工作量较大。由于炮区的面积较大，为节省工作量，降低工程成本。就地取材，决定采用竹跳板和编织袋风化砂进行覆盖，根据各种防护方法对覆盖物重量的要求采用了如下的防护结构(见图2)，该结构综合了链网式覆盖和挡板式覆盖的优点，具有防护工程量最省，且能安全控制无飞石的优点。 如图2中所示，在爆破区上空30cm处先铺一层竹跳板，竹跳板采用铁丝相互穿连在一起，形成铁丝竹跳板层(用编织袋架空该层)，对形成的飞石起到缓冲和初步防护作用，竹跳板以上借缝砌筑编织袋装风化砂，风化砂中严禁合有小块石。图2防护结构断面图4.2编织袋砌筑厚度的确定单位面积覆盖物重量P覆=KW（kg/m）式中K取决于覆盖结构类型的系数，在爆破段表面以上架设的挡板式覆盖时，K=0.25；W松动岩石的设计深度，本次爆破W1.2m；岩石密度，本次爆破岩石密度为2400kg/m3。经计算P覆=720kg/m2覆盖厚度取hP覆/风725/1600=0.45m，取h=0.5m(式中风为风化砂密度，取1600kg/m3)。每次爆破后要求立即对防护材料进行回收，以便再次利用，主要防护对象上绑扎成铺盖竹跳板进行防护。5爆破振动控制距离爆破区最近的新浇混凝土是爆破区上游的 C5、C6混凝土立柱，浇筑龄期728天，距离爆破区1015m，根据监理对安全质点振速的控制要求，要求起爆时混凝土质点振速控制在3.05.0cm/s，根据武汉水利电力大学在临时船闸观测得出的经验公式。按Q=（/32.1）3/1.12×R3确定最大单响药量。经计算Q3.712kg。为减少每次防护工作量，并充分利用混凝土的后期强度不断增长的特性，将整个爆破区分3次先后爆破，先爆破距离混凝土C5、C6立柱较远的部位，后期爆破距离较近的部位。采用毫秒微差塑料导爆后起爆，采用MS1MS10段导爆管，控制每段导爆后起爆孔数不超过20个孔，最大单响药量不超过3.0kg。6爆破效果 在进行了严格的分段联网和防护以后，对爆破区进行了三次爆破，每次爆破时在附近观察均末发现有飞石逸出，震动感较轻。爆后观察防护结构，基本未发生大的破坏，局部风化砂袋有翻动现象，周围设施、设备没有遭到飞石破坏，爆破后能运行完好如初。达到了预期的目的。