二建公路工程復(fù)習(xí)講義之挖方路基施工技術(shù)

　　2B311015掌握挖方路基施工技術(shù)

　　一、路塹施工工藝流程

　　二、土質(zhì)路塹施工技術(shù)

　　路塹的開(kāi)挖方法根據(jù)路塹深度、縱向長(zhǎng)短及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，有橫向挖掘法、縱向挖掘法和混合式挖掘法等幾種基本方法。

　　橫向挖掘法包括適用于挖掘淺且短的路塹的單層橫向全寬挖掘法和適用于挖掘深且短的路塹的多層橫向全寬挖掘法;縱向挖掘法具體方法有分層縱挖法、通道縱挖法、分段縱挖法;混合式挖掘法為多層橫向全寬挖掘法和通道縱挖法混合使用。

　　(2)推土機(jī)開(kāi)挖土質(zhì)路塹作業(yè)：

　　推土機(jī)具有操作靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需土作場(chǎng)地小、短距離運(yùn)土效率高等特點(diǎn)，既可獨(dú)立作業(yè)，也可配合其他機(jī)械施工，帶松土器的推土機(jī)還可進(jìn)行松土作業(yè)，因此是土方路塹施工中最常用的機(jī)械之一。推土機(jī)開(kāi)挖土方作業(yè)由切土、運(yùn)上、卸土、倒退(或折返)、空回等過(guò)程組成一個(gè)循環(huán)。影響作業(yè)效率的主要因素是切土和運(yùn)土兩個(gè)環(huán)節(jié)。因此，必須以最短的時(shí)間和距離切滿(mǎn)土，并盡可能減少土在推運(yùn)過(guò)程中散失。推土機(jī)開(kāi)挖土質(zhì)路塹作業(yè)方法與填筑路基相同的有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。另有斜鏟推土法和側(cè)鏟推土法。

　　(3)公路工程施工中以單斗挖掘機(jī)最為常見(jiàn)，而路塹土方開(kāi)挖中又以正鏟挖掘機(jī)使用最多。正鏟挖掘機(jī)挖裝作業(yè)靈活，回轉(zhuǎn)速度快，工作效率高，特別適用于與運(yùn)輸車(chē)輛配合開(kāi)挖土方路塹。正鏟工作面的高度一般不應(yīng)小于1.5m，否則將降低生產(chǎn)效率，過(guò)高則易塌方，損傷機(jī)具。其作業(yè)方法有側(cè)向開(kāi)挖和正向開(kāi)挖。

　　三、石質(zhì)路塹施工技術(shù)

　　(一)基本要求

　　在開(kāi)挖程序確定之后，根據(jù)巖石條件、開(kāi)挖尺寸、工程量和施工技術(shù)要求，通過(guò)方案比較擬定合理的方式。其基本要求是：保證開(kāi)挖質(zhì)量和施工安全;符合施工工期和開(kāi)挖強(qiáng)度的要求;有利于維護(hù)巖體完整和邊坡穩(wěn)定性;可以充分發(fā)揮施工機(jī)械的生產(chǎn)能力;輔助工程量少。

　　(二)開(kāi)挖方式

　　1.鉆爆開(kāi)挖：是當(dāng)前廣泛采用的開(kāi)挖施工方法。有薄層開(kāi)挖、分層開(kāi)挖(梯段開(kāi)挖)、全斷面一次開(kāi)挖和特高梯段開(kāi)挖等方式。

　　2.直接應(yīng)用機(jī)械開(kāi)挖：該方法沒(méi)有鉆爆工序作業(yè)，不需要風(fēng)、水、電輔助設(shè)施，簡(jiǎn)化了場(chǎng)地布置，加快了施工進(jìn)度，提高了生產(chǎn)能力。但不適于破碎堅(jiān)硬巖石。

　　3.靜態(tài)破碎法：將膨脹劑放入炮孔內(nèi)，利用產(chǎn)生的膨脹力，緩慢的作用于孔壁，經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)至24h達(dá)到300~500MPa的壓力，使介質(zhì)裂開(kāi)。

　　(三)石質(zhì)路塹爆破施工方法

　　1.常用爆破方法

　　(1)光面爆破：在開(kāi)挖限界的周邊，適當(dāng)排列一定間隔的炮孔，在有側(cè)向臨空面的情況下，用控制抵抗線和藥量的方法進(jìn)行爆破，使之形成一個(gè)光滑平整的邊坡。

　　(2)預(yù)裂爆破：在開(kāi)挖限界處按適當(dāng)間隔排列炮孔，在沒(méi)有側(cè)向臨空面和最小抵抗線的情況下，用控制藥量的方法，預(yù)先炸出一條裂縫，使擬爆體與山體分開(kāi)，作為隔震減震帶，起保護(hù)和減弱開(kāi)挖限界以外山體或建筑物的地震破壞作用。

　　(3)微差爆破：兩相鄰藥包或前后排藥包以毫秒的時(shí)間間隔(一般為15~75ms)依次起爆，稱(chēng)為微差爆破，亦稱(chēng)毫秒爆破。多發(fā)一次爆破最好采用毫秒雷管。當(dāng)裝藥量相等時(shí)其優(yōu)點(diǎn)是：可減震1/3~2/3左右;前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開(kāi)創(chuàng)了臨空面，從而加強(qiáng)了巖石的破碎效果;降低多排孔一次爆破的堆積高度，有利于挖掘機(jī)作業(yè);由于逐發(fā)或逐排依次爆破，減少了巖石夾制力，可節(jié)省炸藥20%，并可增大孔距，提高每米鉆孔的炸落方量。炮孔排列和起劁匝序，根據(jù)斷面形狀和巖性。多排孔微差爆破是淺孔深孔爆破發(fā)展的方向。

　　(4)定向爆破：利用爆破能將大量土石方按照指定的方向，搬移到一定的位置并堆積成路堤的一種爆破施工方法，稱(chēng)為定向爆破。它減少了挖、裝、運(yùn)、夯等工序，生產(chǎn)效率高。在公路工程中用于以借為填或移挖作填地段，特別是在深挖高填相間、工程量大的雞爪形地區(qū)，采用定向爆破，一次可形成百米以至數(shù)百米路基。

　　(5)洞室爆破：為使爆破設(shè)計(jì)斷面內(nèi)的巖體大量拋擲(拋坍)出路基，減少爆破后的清方工作量，保證路基的穩(wěn)定性，可根據(jù)地形和路基斷面形式，采用拋擲爆破、定向爆破、松動(dòng)爆破方法。拋擲爆破有三種形式：

　　平坦地形的拋擲爆破(亦稱(chēng)揚(yáng)棄爆破)。自然地面坡角a在<150，路基設(shè)計(jì)斷面為拉溝路塹，石質(zhì)大多是軟石時(shí)，為使石方大量揚(yáng)棄到路基兩側(cè)，通常采用穩(wěn)定的加強(qiáng)拋擲爆破。

　　斜坡地形路塹的拋擲爆破。自然地面坡角。a在150~500之間，巖石也較松軟時(shí)，可采用拋擲爆破。

　　斜坡地形半路塹的拋坍爆破。自然地面坡度a>300，地形地質(zhì)條件均較復(fù)雜，臨空面大時(shí)，宜采用這種爆破方法。在陡坡地段，巖石只要充分破碎，就可以利用巖石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果。

　　2.綜合爆破施工技術(shù)

　　綜合爆破是根據(jù)石方的集中程度，地質(zhì)、地形條件，公路路基斷面的形狀，結(jié)合各種爆破方法的最佳使用特性，因地制宜，綜合配套使用的一種比較先進(jìn)的爆破方法。一般包括小炮和洞室兩大類(lèi)。小炮主要包括鋼釬炮、深孔爆破等鉆孔爆破;洞室炮主要包括藥壺炮和貓洞炮，隨藥包性質(zhì)、斷面形狀和微地形的變化而不同。用藥量1t以上為大炮，1t以下為中小炮。

　　(1)鋼釬炮通常指炮眼直徑和深度分別小于70mm和5m的爆破方法。

　　1)特點(diǎn)：炮眼淺，用藥少，每次爆破的方數(shù)不多，并全靠人工清除;不利于爆破能量的利用。由于眼淺，以致響聲大而炸下的石方不多，所以工效較低。

　　2)優(yōu)點(diǎn)：比較靈活，在地形艱險(xiǎn)及爆破量較小地段(如打水溝、開(kāi)挖便道、基坑等)，在綜合爆破中是一種改造地形，為其他炮型服務(wù)的鋪助炮型。因而又是一種不可缺少的炮型。

　　(2)深孔爆破是孔徑大于75mm、深度在5m以上、采用延長(zhǎng)藥包的一種爆破方法。

　　1)特點(diǎn)：炮孔需用大型的潛孔鑿巖機(jī)或穿孔機(jī)鉆孔，如用挖運(yùn)機(jī)械清方可以實(shí)現(xiàn)石方施工全面機(jī)械化，是大量石方(萬(wàn)方以上)快速施工的發(fā)展方向之一。

　　2)優(yōu)點(diǎn)：勞動(dòng)生產(chǎn)率高，一次爆落的方量多，施工進(jìn)度快，爆破時(shí)比較安全。

　　(3)藥壺炮是指在深2.5～3.0m以上的炮眼底部用小量炸藥經(jīng)一次或多次烘膛，使眼底成葫蘆形，將炸藥集中裝入藥壺中進(jìn)行爆破。

　　1)特點(diǎn)：主要用于露天爆破，其使用條件是：巖石應(yīng)在Ⅺ級(jí)以下，不含水分，階梯高度(H)小于10～20m，自然地面坡度在700左右。如果自然地面坡度較緩，一般先用鋼釬炮切腳，炸出臺(tái)階后再使用。經(jīng)驗(yàn)證明，藥壺炮最好用于Ⅶ一Ⅸ級(jí)巖石，中心挖深4～6m，階梯高度在7m以下。

　　2)優(yōu)點(diǎn)：裝藥量可根據(jù)藥壺體積而定，一般介于10―60kg之間，最多可超過(guò)100kg。每次可炸巖石數(shù)十方至數(shù)百方，是小炮中最省工、省藥的一種方法。

　　(4)貓洞炮系指炮洞直徑為0.2一0.5m，洞穴成水平或略有傾斜(臺(tái)眼)，深度小于5m，用集中藥鋸炮洞中進(jìn)行爆炸的一種方法。

　　1)特點(diǎn)：充分利用巖體本身的崩塌作用，能用較淺的炮眼爆破較高的巖體，一般爆破可炸松15―150ma。其最佳使用條件是：巖石等級(jí)一般為Ⅸ級(jí)以下，最好是V一Ⅶ級(jí);階梯高度最小應(yīng)大于眼深的兩倍，自然地面坡度不小于500，最好在700左右。由于炮眼直徑較大，爆能利用率甚差，故炮眼深度應(yīng)大于1.5～2.0m，不能放孤炮。貓洞炮工效，一般可達(dá)4～10ma，單位耗藥量在0.13～0.3kg/m3之間。

　　2)優(yōu)點(diǎn)：在有裂縫的軟石堅(jiān)石中，階梯高度大于4m，藥壺炮藥壺不易形成時(shí)，采用這種爆破方法，可以獲得好的爆破效果。