静态爆破专项施工方案
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静态爆破专项施工方案
编制单位:
编制人;
日期: 2018年6月20日
一、工程概况
根据施工图道路工程,图号SS-DL-17“土石方数量汇总表”显示,道路和场平挖方中的软石为106738方,次坚石为53369方,坚石为26685方,总量为186792方,图纸要求采用控爆与静态爆破相结合施工方式,考虑到施工区域距离居民住宅区最近的距离才15米左右,为了周边居民安全考虑,施工方法为软石方主要用机械打凿施工,如机械打凿施工有困难时,采用静态爆破的施工方式进行施工,次坚石和坚石则全部采用静态爆破的施工方式进行施工。
二、编制依据
1、《建设项目可行性报告》;
2、施工图设计文件;
3、“详细工程地质勘察报告”
4、道路工程“详细工程地质勘察报告”
5、广东省相关部门的文件,法规等;
6、国内其他现行有关的技术标准、技术规范和其他有关规定。
三、场地土(岩)层划分及地质特征
(一)、地形地貌特征
1、场地地貌上属丘陵地带。
2、现场图片
3、挖方区域平面图
(二)、地基土层概述
在钻孔控制的范围和深度内,场区土(岩)层可划分为3个层次。各土(岩)层状况分述如下:
1、砂质粘性土:灰黄色,可塑~硬塑,由花岗岩风化残积而成,含较多砂粒,矿物除石英外,大部分已风化成土状物,岩芯遇水易软化,崩解。全场地分布。
2、强风化花岗岩:灰白、黄色,原岩组织结构大部分已破坏,矿物成分已发生显著变化,岩芯呈土柱状,下部呈块状,遇水易软化。全场地分布。
3、中风化花岗岩:青灰色,原岩组织结构部分破坏,矿物成分基本未变,风化裂隙发育,硬质岩,锤击声脆,且不易击碎,有回弹,震手,大部分呈短柱状。全场地分布。
4、微风化花岗岩:山脉有裸露或隐藏球状风化岩体孤石,孤石岩质硬,锤击声脆,不易击碎,有回弹震手,呈不规则球状。
5、勘察查明,场区土(岩)层可划分为4个层次:(1)砂质粘性土(2)强风化花岗岩(3)中风化花岗岩;(4)微风化花岗岩(孤石)
本挖方区微风化花岗岩(孤石),不均匀裸露或隐藏于开挖山体中,石方量比例约76.2%。给土石方开挖带来一定难度。
四、土石方工程施工管理目标
1、工期目标:确保在60个工作日内完成本次静态爆破的土石方工程开挖。
2、质量目标:确保土石方工程开挖质量符合施工图设计的场平标高。
3、安全文明施工目标:确保工程施工安全生产无事故,现场达到标准化管理标准。
五、施工准备阶段主要工作
1、测量放样根据设计图纸给的坐标,将施工范围挖方测量放线。
2、与业主沟通,落实挖方山体上坟墓及高压线路迁移,清除现状坡面植物。
3、组织施工人员、施工机械进场,协调周边关系,通告工程情况。
4、做好施工前安全、文明、技术质量交底。
六、主要施工方法及技术措施
受现场施工条件限制,本项目石方工程采用静态爆破作业配合人工进行施工。
1、静态爆破原理
无声破碎剂是通过与水反应,形成固相体积增大的结晶,结晶生长力对孔壁施加压缩应力,当与压缩应力成垂直方向的张拉应力超过了脆性物体的极限强度时,物体发生龟裂,随着无声破碎剂的膨胀压不断增长,被破碎物体的裂缝不断扩大,直到破碎。常规施工方法是将无声破碎剂用水拌成浆体,填充在岩石钻孔中,在常温下可产生30Mpa以上的膨胀压,经6 h~24 h将混凝土构筑物或岩石破碎。因无声破碎剂在施工时,无震动、噪音、毒气,加上不是危险品,所以便于运输、保管、使用,安全方便。
2、静态爆破施工方法
2.1施工流程
无声破碎剂的施工流程为:钻孔破碎设计→在岩石上钻孔→将无声破碎剂与水搅拌成浆→往孔中灌浆→岩石开裂→清理破碎碎屑。
2.2钻孔破碎的设计
岩石的破碎设计首先要了解山体的地质构造、岩质、节理发育状况(倾斜角度),岩石的抗压强度和抗拉强度,然后确定破碎时的最小抵抗线形W、孔距a和排距b、孔径D、孔深L、钻孔方向和钻孔布置。根据施工取得的经验,各种参数一般估计值如下:
1、最小抵抗线形W
最小抵抗线应根据岩石的形状、节理、钻孔孔径和要求破碎的块度等因素来确定,一般取值为:
破碎软质岩石:W=40 cm~60 cm,
破碎中、硬质岩石:W=25 cm~40 cm。
边坡岩体为燕山期花岗岩,属于中、硬质岩石,所以取W=35cm
2、孔距a和排距b
岩石破碎块度较小时,W、a、b均取小值,相反,取大值,一般取值为:
破碎软质岩石:a=40 cm-60 cm,
破碎中、硬质岩石:a=30 cm-50 cm。
排距b应根据岩体的自由面多少决定,自由面多,b取较大值,反之,b取较小值。多排孔分次破碎时,b一般等于(0.6-0.9)a。多排孔宜采用梅花形布孔。
边坡岩体为燕山期花岗岩,属于中、硬质岩石,所以取a=40cm,b=0.8a=32cm 3、孔径D
孔径是决定无声破碎剂破碎效率的重要因素。孔径D较大,无声破碎剂装药量多,产生的膨胀压较大,其破碎效果较高。但由于无声破碎剂水化同时放出热量,当内部蓄热状态达100℃时,无声破碎剂浆体中未水化的水分就会沸腾,产生蒸汽压,从而把无声破碎剂浆体喷出来。所以,最大孔径D主要取决于无声破碎剂浆体是否喷出来。一般孔径不宜小于20mm,但不宜大于50 mm,取D=40mm。
4、孔深L
孔深大小主要取决于破碎面的高度(H)和岩石的约束程度。无声破碎剂浆体填满钻孔时,由于孔底部分发生裂纹较困难,所以,如在冬季施工,最大孔径D 可以适当放宽。当设计破碎面为岩石的节理面或断裂面时:
L=(O.90-1.05)H。(H为设计破碎高度)
对于岩体节理面不清楚时,除创造人工自由面外,由于无声破碎剂对孔底部分破坏困难,孔深要比设计破碎深度大5%Hcm。相反,对于孤石破碎,因它四面凌空,L可为H的80%左右。
5、钻孔方向
钻孔方向应与岩体的节理方向互相垂直,其破碎效果最好。
一般来说,尽可能钻垂直孔,钻孔施工和填充无声破碎剂浆体方便简单。如岩石节理不清楚,则要破碎面上打水平孔或斜孔、再打垂直孔,分段切割或破碎,可达到最佳破碎效果。
6、钻孔布置
1)孤石:根据孤石的大小、形状和破碎块度,来调节无声破碎剂用量。取值一般为:D=30 mm-50 mm,a=40 cm-60 cm,L=80%H。