２０１１年第ｌＯ期 （总第２１２期） 黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＤＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ Ｎｏ．１０。２０１Ｉ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２１２） 临近既有铁路路堑控制爆破施工技术 穆鹏 （成绵乐铁路客运专线有限公司） 摘要：以成绵乐客运专线ＤＫ１ １＋１７０．５５６～ＤＫ１ １＋７４６．１５４段路堑石方控制爆破为例，介绍在铁路既有线 旁增建新线铁路，为防止飞石、滚石危害既有线各类设施和威胁行车安全、人身安全所采用的浅孔控制爆破 和边坡光面爆破方案，同时介绍加强排架和重型柔性炮被等防护技术。 关键词：既有线；路堑；浅孔爆破；光面爆破 中图分类号：ｕ４４２ １引 言 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—３３８３（２０１１）１０—０３５６—０２ （２）孔网参数 由于台阶靠既有线一侧留有隔墙，台阶内部的石方由于 有隔墙作屏障，可采用适中孔网参数的纵向多排微差爆破方 法。施工中主爆体和隔墙具体孔网参数见表１。 表１预留隔墙台阶爆破参数 成绵乐客运专线ＤＫｌｌ＋１７０．５５６～ＤＫ＋７４６．１５４段为 临近既有铁路的高路堑土石方开挖工程，全长５７５．５９８ ｉｎ， 路堑设计宽度２１ ｉｎ。设计挖方量约５５万ｍ ，其中石方 ４０万ｒｎ３，土方ｌ５万ｍ 。该工程位于林地范围，周围３００ ｍ 范围内无建筑物，右侧为宝成线和地方公路，路堑外边线距 既有线外侧距离为ｌ５～７０ ｍ。 路堑分１—５级台阶开挖，每６—８ ｍ分一级台阶，总开 挖高度６—４０ ｍ；开挖宽度８—５０ ｍ。 地质情况从上至下分别为：山体表面植被茂盛，表层为 全风化的Ｗ４粉质粘土夹个别孤石，中层为强风化的Ｗ３泥 岩夹砂岩，底层为弱风化的Ｗ２砂岩。路堑开挖方式为：多 数土质地段采用机械开挖，局部石质地段需采用爆破结合机 械方式开挖，为防止新线路施工时对既有运营线路造成影响 需采用必要的防护措施施工。 ２控制爆破方案设计 ２．１浅眼小台阶微差松动控爆设计 ＤＫ１ｌ＋１７０～＋１８４段长１４ ｍ，距既有公路铁路距离小 于５０ ｎＩ，开挖宽度小于１０ ｍ，采用“浅眼小台阶微差松动控 制爆破法”。既要防止爆破飞石和爆破地震波对既有铁路、 电缆造成破坏，也要防止爆破地震孤石造成影响而形成滚石 损坏侵入既有线。为此，该段采用“预留隔墙台阶爆破法” 进行开挖，同时在爆体顶部采用重型覆盖防止顶部飞石；在 边坡和主爆区分别采用预裂爆破和“不对称逐孔微差起爆 网络技术”等爆破减震技术对爆破地震波进行有效控制。 （１）爆破顺序和台阶布设 山体由上至下逐层开挖，每层２—３ ｍ，爆破时，为了保 证边坡稳定，边坡采用预裂爆破技术，沿边坡线爆破开一条 防震缝，然后再爆破主爆体。第一层主爆体爆破时，靠既有 线一侧留２—３ ｎｌ宽的岩体不爆，作为中部主爆体爆破的“隔 墙”，待下一层主爆孔爆破时，再在“隔墙”中部布一排竖直 密眼爆除其高度的一部分，使隔墙始终保持比主爆体高１．５ ２．０ １１１左右（强风化地段不需爆破，可用机械直接挖除）。 每次爆破顺线路方向２～３排孔，台阶及炮眼布设见图１。 —（３）药量计算 ①主爆孔单孔药量：Ｑ＝ｇ・ａ・ｂ・Ｈ 式中：ｇ＝１．１ ｇ１；Ⅳ＝０．８—０．９￡。 ②隔墙单孔装药量：Ｑ＝ｑ・ｂ・（Ｂ／２）・Ｈ 式中：日为台阶高度，ｍ；Ｂ为隔墙厚度，ｍ；ｑ＝０．７ ｑｌ。 ③边坡预裂孔装药量：Ｑ＝ｑ线・ 式中：ｇ线为线装药量，ｇ线＝０．２—０．３ ｋｇ／ｍ；Ｌ为孔深，Ｉｎ。 （４）装药结构和堵塞长度 台阶中部主爆孔采用底部连续装药；边坡孔和隔墙采用 间隔装药。主爆孔堵塞长度为１．２—１．３ ｉｎ，边坡孔和隔墙 孔为０．６—０．８ ｍ。 （５）起爆网路 起爆顺序为：边坡孔先爆，预裂开一条防震缝后，其余炮 孔采用“梯形排间微差起爆网路”再起爆。 ２．２深孔高台阶微差松动控爆设计 为防止爆破飞石和爆破地震波对既有铁路、电缆造成破 坏，根据爆破岩体的地质、地形条件、爆破区环境条件、填方 对爆破块度的要求及施工工期要求，ＤＫＩ１＋１８４一＋４１５段 长２３１ ｍ，开挖宽度大于１０ ｍ，采用深孔高台阶微差松动控 制爆破法，钻孔直径 ＝７６ ｍｍ和１００ ｍｍ，一般开挖深度控 制８—１０ ｍ，最小不小于５ ｍ。为确保爆破后边破的稳定，边 坡采用光面爆破技术。 （１）爆破参数设计原则 ①梯段高度Ｈ根据具体开挖断面确定，一般控制８— １０ ｍ，最小不小于５ ｍ。 ② ＝７６ ｍｍ，当梯段高度大于５ ｍ时，采取基本相同的 孔网参数。 ＝１００ ｍｍ，当梯段高度大于７ ｍ时，采取基本相同的 孔网参数。 ③当日≥５ ｍ（ ＝７５ ｍ）或 ≥７ ｍ（ ＝１００ ｍｍ）时，首 排抵抗线 取（３Ｏ一３５）倍的钻孔直径。 ④孔排距６近似０．８５倍的ｔｃ，。 ⑤孑Ｌ间距口＝（１．２—１．４）６。 ⑥超深ｈｌ＝（Ｏ．１５—０．２）ｌｃ，。 ｉ主：拂与排阀用９船毫秽管联接． ＼ 图１预留隔墙炮眼布设起爆网路图 收稿日期：２０１１－０７－２１ ・⑦堵长ｈ０＝（３０—３５）。 ⑧ ＝７６ ｍｍ，梯段高度介于４－５ ｍ； ＝１００ ｍｍ，梯段 ３５６・ 第１０期 穆鹏：临近既有铁路路堑控制爆破施工技术 总第２１２期 高度介于４－７ ｍ；孔网参数根据浅孔爆破的实际原则确定， 合网路，每个起爆体设置２发同段非电毫秒雷管。 其中体积单耗ｇ＝０．２５～０．４ ｋｇ／ｍ 。 深孔梯段炮孔一次起爆３—５排，采用ｖ型或波浪形爆 ⑨装药结构采用分段装药，底部２／３集中装药，装２ 岩 方式，由允许振动速度推算的允许最大一段或一次起爆药 石散装炸药，顶部１／３不耦合装药，装卷装３ 岩石乳化炸药。 量，（见安全及防护措施）控制单段雷管引爆的钻孔数量，当 （２）爆破参数设计 单孔装药量大于允许单响装药量时采取孔内微差起爆技术 ①根据上述爆破参数设计原则，计算确定的个体爆破参 控制单响药量，孔内微差时不同起爆段间用砂土间隔，间隔 数分别如下。 长度０．５—１．０ ｍ。 ②首排抵抗线埘的确定。 光爆孔在主爆孔起爆完后起爆，在振动允许的条件下所 根据以往类似工程的实践经验，当梯段高度大于７０倍 有光爆孔最好同段起爆，一般光爆孔同一个段的起爆孔数不 孔径时，首排抵抗线 可取（∞０—３５） 。钻孔直径７６ ｍｍ 得少于５个。 时，ｗ＝３０ ＝２．３ ｍ；钻孔直径１００ ｍｍ时， ＝３０ ＝３．０。 ３安全防护措施 ③孔排距ｂ的确定 （１）加强堵塞，保证堵塞长度和质量，深孔爆破孔口用 ｂ＝０．８５ｗ＝２．０ ｍ（研６ ｍｍ） 沙包防护。 ＝７６ ｍｍ时，ｂ＝２．０ ｍ； ＝１００ ｍｍ时，ｂ＝２．６； （２）浅眼或孤石爆破采用废旧轮胎编织的“炮被”或沙 ④孔间距。的确定 袋在覆盖爆破体上。 ｏ＝１．３６ｂ （３）利用山包或爆破预留隔墙进行防护不具备以上两条件 ＝７６ ｍｍ，ｂ＝２．５ ｍ ＝１００ ｍｍ，ｂ＝３．４ ｍ； 时可在既有铁路及公路侧开挖线２－３ ｍ外堑顶设置直立式钢 ⑤超深＾， 管防护排架。搭设方法为：在扩堑既有线侧架设钢管排架，排架 ｈＩ＝０．１５ｗ 高５—６ Ｉｎ，一次搭设长度３０—５ｏ ｍ，随路堑开挖进行倒用，坚向 ＝７６ ｍｍ，ｈＩ＝０．３３ ｍｍ ＝１００ ｍｒｎ，ｈｌ＝０．４５ ｍ； 钢管间距１ Ｉｎ，横向钢管间距１．２ ｍ，排架靠坡面部分每个钢管 ⑤孔深￡ 结点用锚杆锚固于坡面上，高出堑顶部分用钢丝绳拉于坡面或 Ｌ＝（３２＋１２）１／２／３（日＋ｈＩ）＝１０１／２／３（日＋ｈ１）； 地锚固定，并在钢管内侧绑扎竹夹板封闭。 ⑥堵塞长度ｈ。 ４爆破效果分析及结论 ｈ０＝（３０—３５） 或＝（１．２—１．４）Ｗ。 （１）通过选取合理的孔网参数、装药结构和起爆网路， （３）光面爆破装药参数设计 能够有效地控制爆破振动和飞石等，为实现复杂环境下铁路 光面爆破采用 玎６ ｍｍ钻孔，沿边坡线布设光爆孔，钻 路堑开挖的快速、安全施工奠定基础； 孔斜度与边坡坡度一致，钻孔深度等于边坡长度。炮眼密集 （２）预裂爆破技术的应用降低了爆破振动，保护了边坡 系数／－／，ｔ取０．８，孔间距ｎ取１５ ，装药量根据爆破体积单耗 的稳定性和满足了工程中对平整度的高标准要求，但是在施 确定，单耗ｇ取Ｏ．３ ｋｇ／ｍ 。光爆孔采用不偶合间隔装药结 工中，必须充分重视高精度的钻孔工艺的实施，这是更好实 构，堵长ｈ。与孔间距相等，孔底加强装药。光爆孔主要设计 施预裂爆破技术的前提和基础。 参数见表２。 ５结语 表２．光爆孔主要设计参表 临近既有铁路进行新线扩堑石方爆破施工，遇到的最大 技术难题是如何控制飞石和碴堆坍落方向，防止爆碴滚落时 损坏既有线设施，中断行车。结合工程实际情况，总结得出 一套适应既有线高边坡作业的控制爆破施工方法，不但保证 了既有线的正常运营，而且提高了工效，加快了施工进度。在 （４）起爆网络设计 边坡稳定和平整等方面效果良好，光面爆破半孔率达８５％ 采用非电导爆管起爆网络，所有深孔爆破均采用复式闭 以上。 （上接第３５５页） 里的和谐也涉及很多要素之间的组合，融地理学、美学、哲 为大自然的一部分，增强行车的安全性和旅游的美感。从交 学、环保学、生态学、植物学、人文历史于一炉。目前，我国各 通心理学的角度讲，公路景观设计的好坏，会直接或间接对 地方的道路建设已开始注重道路景观各要素之间的协调性， 驾驶员的心理产生影响，从而影响到道路行车安全。因而， 如云南高小公路示范路段，充分体现了地方特色的道路景 公路的设计应坚持与自然景观相协调的原则，以使驾车环境 观，有很好的社会和经济效益。 对驾驶员的驾驶行为从心理和生理两方面产生积极作用，以 ３，／结语 利于行车安全。 传统的道路线形设计，只是根据车辆行驶力学，考虑保 ２．１道路景观设计应富有视觉冲击效果 证车辆的安全，然而保证车辆安全不意味着保证人的安全。 道路景观的设计应避免单调，单调使驾驶员产生疲劳。 新型的道路线形设计，应充分考虑驾驶员的心理感受和视觉 视觉变得迟钝，从而削弱了人安全警觉性。试验表明，在单 效果，体现“以人为本”的人性化设计。并将道路线形设计 一环境中行车，如果１５—２０ ｒａｉｎ内，驾驶员得不到新鲜信 与景观设计和谐统一。只有人一车一路一环境综合系统各 息，便感到枯燥无味６车辆在道路上动态的行驶，往往会忽 要素之间相互协调，道路的运行才能真正安全、舒适。 略近处的风景，而更多的关注整体的风景。单调的风景会缺 参考文献： 少感染力，而只有连续的、富有视觉冲击效果、参差不齐的建 ［１］张承露，陆荣杰．以驾驶员心理生理素质为基础的道路设计 筑群、花术等，才能有引人人胜、渐入佳境的效果。 ［Ｊ］．城市建设，２０１０，（７）：３１０—３１１． 因此，应利用线形本身的起伏变化，将路段景观的设计 ［２］刘志强，宫镇，蔡东．道路交通事故多发点鉴别［Ｊ］．交通运输 人为的分成若干段，使驾驶员的视觉感受多变而有节奏、张 工程学报，２００３，３（２）：１２０—１２３． 弛而有序的道路景观，始终保持着对未来道路的新鲜感和探 ［３］ 齐庆杰，吴宪．道路交通安全评价方法［Ｊ］．辽宁工程技术大学 求感。 学报，２００５，２４（３）：３０９—３１２１． ［４］ 阎莹，刘浩学．山区公路纵坡路段线形指标对驾驶员心理生理 ２．２道路景观各要素之间的组合 影响研究［Ｊ］．武汉大学学报交通科学与工程版，２００８，（６）： 在道路的景观设计中应该注重线形和自然的和谐。使 １０１３—１０１６． 道路自然地融人到与其相协调的环境中，达到“车在林间 ［５］余艳华，苏华友．公路线形设计因素对交通安全的影响分析 走，人在画中游”的境界，这是道路景观设计的最佳状态。这 ［Ｊ］．华东公路，２００６，（５）：９２１１． ・３５７・
