第八章土质路基施工石质路基爆破(冲突时的文件备份99)

1、路基施工 按照设计图纸和要求，以最经济的方式，及时建成符合质量标准的路基结构物。 路基施工就是把路线和路基设计的方案转变为实物。 路基施工的主要内容：施工前准备工作和基本工作。 施工前准备工作是保证施工顺利进行的重要前提，必须给予足够的重视并认真做好。 施工准备工作包括组织准备、物资准备和技术准备等。 7 土质路基施工基本工作包括路基和小型人工构造物 路基施工的主要内容：挖掘路堑或取土，沿路线纵横向运土，填筑路堤，压实土基，整平路基表面及修整路基边坡，修筑路基排水及防护设施等。 小型人工构造物包括: 小桥、涵洞、挡土墙等。 7 土质路基施工7-1 概述一、路基施工的重要性 路基施工是实现理想设

2、计方案的重要过程，路基施工是检验设计合理性的手段。 施工时应实现的基本要求： 1.路基的位置、标高、断面尺寸、材料规格及压实或砌筑等质量应符合设计文件和有关的施工技术规范的规定，以保证路基良好的使用性能。 7 土质路基施工2.根据条件，选择适用的施工方法，合理的调配和使用劳力、机具与材料，做到“人尽其才，物尽其用”，以提高劳动生产率，降低建筑成本和确保工程质量 3.路基施工的各项工作要紧密配合，路基工程同其它工程也要相互协调，并服从整个道路施工组织与计划的统一安排，以便按时或提前完成施工任务。 4.路基施工必须贯彻安全生产的方针，制定安全技术措施，严格执行安全操作规程，做好事故的预防工作，确保

3、施工安全。 总之，为实现优质、经济、快速、安全的要求，必须重视施工技术与组织管理。 7 土质路基施工二、路基施工的基本方法人工施工简易机械化施工土方：挖掘机、装载机自卸车铲运机推土机平地机压路机。综合机械化施工水力施工爆破施工 上述各种施工方法经常需要协同使用。根据工程性质、施工期限、现有条件等因素选择施工方法。7 土质路基施工三、施工前的准备工作施工前准备工作： 组织准备、技术准备、物质准备工作。 8 土质路基施工7-2 施工要点一、基本要求 1.必须搞好施工排水； 2.路基挖填范围内的地表障碍物，事先应予以清除； 3.路基取土与填筑，必须有条不紊，有计划有步骤地进行操作； 4.路堑开挖，应

4、在全横断面进行，自上而下一次成型，注意按设计要求准确放样，不断检查校正，边坡表面削齐拍平； 7 土质路基施工5.土质路堤，应视路基高度及设计要求，先着手清理或加固地基； 6.土路堤分层填平压实，是确保施工质量的关键； 7.路基原定设计要求及施工操作规程，是路基施工的依据及质量检验的标准，必须严格执行。 7 土质路基施工(一)路堤的填筑 1. 注意的问题 （1）路堤基底(地基与堤身的接触部分)的处理； （2）填料选择：填料要求强度高、水稳性好、压缩性小、便于施工压实以及运距短的土、石材料； （3）填土压实-保证质量的关键。 2.填筑规则 1)不同性质的土要分层铺筑。 2)各类土层的安排，应考虑路

5、基工作条件。7 土质路基施工（3）透水性较小的土填在下层时，其顶面应做成4%的双向横坡，以保证上层透水土有排水出路。 （4）保证水分蒸发和排除，路堤不宜被透水性差的土层封闭。 （5）上下两部分填料的颗粒尺寸相差较大时，其间应加设由砂石等材料铺成的反滤层，以防止细颗粒土挤入石块间的空隙中，引起路堤沉陷。 （6）相邻两段用不同类土填筑的路堤，应力求采用斜面连接，以免交接处产生明显的不均匀变形(差异沉陷)。 7 土质路基施工7 土质路基施工 基本填筑方案 按填土顺序可分为分层填筑和竖向填筑。 1)分层填筑-按照路堤设计横断面，自下而上逐层填筑。依据填料的性质(透水性)，从原地面逐层向上堆填并分层压实

6、。 一般要求按水平方向分层填筑。 7 土质路基施工2)竖向填筑法-从路堤的纵向或横向，按照全部高度逐步推进填筑。常用于路线跨越深谷或通过陡坡地段及泥沼地区，但不易压实，沉降不均匀。改进措施： (1)选用高效能压实机械(振动式或锤夯式)。 (2)采用沉降量较小的砂性土或附近开挖路堑的废石方，并一次填足路堤全宽度。 (3)采用混合填筑法，路堤的下部采用竖向填筑法，上部采用分层填筑法。 7 土质路基施工1.注意的问题 1)在整个施工过程中或竣工后都必需充分重视路堑地段的排水，设置必要而有效的排水设施；2)路堑边坡应按设计坡度，由上而下逐层开挖，并适时进行边坡修整和筑做必要的防护设施； 3)有效地扩大

7、工作面，提高生产效率； 4)保证施工安全。 (二)路堑开挖7 土质路基施工 2.基本开挖方案 1)横挖法2)纵挖法3)混合法-沿纵向挖出一条通道，再沿横向两侧挖出若干条辅助通道，分别沿纵横的正反方向多施工面同时挖掘。 7 土质路基施工三、机械化施工 采用机械：松土机、推土机、铲运机、平地机、挖土机、压实机械等。 7 土质路基施工主要内容（Main Contents） 第一节 爆破作用原理 第二节 药包量的计算原理 第三节 设计参数及设计要素 第四节 综合爆破方法 石质路基爆破施工爆破图片施工人员正在钻孔 山区公路土石方工程中，爆破是应用最为广泛、最为有效的一种破岩手段。为了优化爆破参数，必须了

8、解岩石在爆破作用下的破碎机理、装药量的计算原理以及各种相关因素对爆破效果的影响。爆破图片某待爆破的山体爆破图片某山体爆破爆破图片某土石方爆破后形成的爆堆第一节 爆破作用原理 由于岩石是一种非均质、各向异性的介质，爆炸本身又是一个高温高压高速的变化过程，炸药对岩石破坏的整个过程在几十微秒到几十毫秒内就完成了，因此研究岩石爆破作用机理是一项非常复杂和困难的工作。第一节 爆破作用原理 爆轰气体压力作用学说（ Explosion Gas Failure Theory） 这种学说从静力学观点出发，认为岩石的破碎主要是由于爆轰气体（Explosion gas）的膨胀压力引起的，这种学说忽视了岩体中冲击波和

9、应力波（Stress wave）的破坏作用。1、岩石爆破破碎学说第一节 爆破作用原理 应力波作用学说（Shock Wave Failure Theory） 这种学说以爆炸动力学为基础，认为应力波是引起岩石破碎的主要原因，这种学说忽视了爆轰气体的破坏作用。1、岩石爆破破碎学说第一节 爆破作用原理 应力波和爆轰气体压力共同作用学说 这种学说认为，岩石的破坏是应力波和爆轰气体共同作用的结果。这种学说综合考虑了应力波和爆轰气体在岩石破坏过程中所起的作用，更切合实际而为大多数研究者所接受。1、岩石爆破破碎学说第一节 爆破作用原理2、药包在无限介质内的爆破作用 为了分析岩体的爆破破碎机理，通常假定岩石是均

10、匀介质，并将装药简化为在一个自由面条件下的球形药包。球形药包的爆破作用原理是其它形状药包爆破作用原理的基础。第一节 爆破作用原理2、药包在无限介质内的爆破作用第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） 当单个药包在岩体中的埋置深度不大时，可以观察到自由面上出现了岩体开裂、鼓起或抛掷现象。这种情况下的爆破作用叫作爆破的外部作用，其特点是在自由面上形成了一个倒圆锥形爆坑，称为爆破漏斗第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） （1）爆破漏斗的几何要素 1）自由面（Free Face）是指被爆破的介质与空气接触的面，又叫临空面。 2）最小抵抗线（Minimum Burden）是指药包中心

11、距自由面的最短距离。爆破时，最小抵抗线方向的岩石最容易破坏，它是爆破作用和岩石抛掷的主导方向。第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（Crater） （1）爆破漏斗的几何要素 3）爆破漏斗半径（Crater Radius）是指形成倒锥形爆破漏斗的底圆半径。常用r表示爆破漏斗半径。 4）爆破漏斗破裂半径，又叫破裂半径，是指从药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。图9-4中的R表示爆破漏斗破裂半径。 5）爆破漏斗深度。爆破漏斗顶点至自由面的最短距离叫爆破漏斗深度。图9-4中的H表示爆破漏斗深度。第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） （1）爆破漏斗的几何要素 6）爆破漏斗可见深度。爆破漏斗

12、中碴堆表面最低点到自由面的最短距离叫爆破漏斗可见深度，如图9-4中h所示。 7）爆破漏斗张开角，即爆破漏斗的顶角，如图9-4中的所示。第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater）爆破漏斗的几何要素临空面漏斗半径最大可见深度最小抵抗线抛掷漏斗半径爆破漏斗张开角爆破漏斗深度第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） （2）爆破作用指数（Crater Index） 爆破漏斗底圆半径与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数，用n表示，即： 爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。 爆破作用指数n值的变化，直接影响到爆破漏斗的大小、岩石的破碎程度和抛掷效果。第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（c

13、rater） （3）爆破漏斗的分类 根据爆破作用指数n值的不同，将爆破漏斗分为以下四种。 1）标准抛掷爆破漏斗。所示，当r=W，即n=1时，爆破漏斗为标准抛掷爆破漏斗，漏斗的张开角=90。形成标准抛掷爆破漏斗的药包叫做标准抛掷爆破药包。标准抛掷爆破漏斗第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） （3）爆破漏斗的分类 2）加强抛掷爆破漏斗。当rW，即n1时，爆破漏斗为加强抛掷爆破漏斗，漏斗的张开角90。形成加强抛掷爆破漏斗的药包，叫做加强抛掷爆破药包。加强抛掷爆破漏斗第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） （3）爆破漏斗的分类 3）减弱抛掷爆破漏斗。当0.75n1时，爆破漏斗为减

14、弱抛掷爆破漏斗，漏斗的张开角90。形成减弱抛掷爆破漏斗的药包，叫做减弱抛掷爆破药包，减弱抛掷爆破漏斗又叫加强松动爆破漏斗。减弱抛掷爆破漏斗第一节 爆破作用原理3、爆破漏斗（crater） （3）爆破漏斗的分类 4）松动爆破漏斗。当0n0.75时，爆破漏斗为松动爆破漏斗，这时爆破漏斗内的岩石只产生破裂、破碎而没有向外抛掷的现象。从外表看，没有明显的可见漏斗出现。松动爆破漏斗第一节 爆破作用原理4、炸药的种类 起爆炸药用来做作雷管，使主要炸药起爆 主要炸药 黑色炸药 梯恩梯 胶质炸药 硝铵炸药 铵油炸药 浆状炸药 乳化油炸药第一节 爆破作用原理5、起爆材料及其起爆方法 雷管及电力起爆方法 导火索及

15、火花起爆方法 传爆线及传爆线起爆方法 塑料导爆管非电起爆方法第二节 药包量计算原理 目前在岩土工程爆破中，精确计算装药量（Charge Quantity）的问题尚未得到十分圆满的解决。工程技术人员更多的是在各种经验公式的基础上，结合实践经验确定装药量。其中，体积公式是装药量计算中最为常用的一种经验公式。1、体积公式的计算原理第二节 药包量计算原理 在一定的炸药和岩石条件下，爆落的土石方体积与所用的装药量成正比。这就是体积公式的计算原理。体积公式的形式为：式中： Q 装药量，kg ；k 单位体积岩石的炸药消耗量，kg/m3 ；V 被爆落的岩石体积，m3 。2、集中药包的药量计算第二节 药包量计算

16、原理 （1）集中药包（concentrated charge）的标准抛掷爆破: 根据体积公式的计算原理，对于采用单个集中药包进行的标准抛掷爆破，其装药量可按照下式来计算：式中式中： r 爆破漏斗底圆半径，m； W 最小抵抗线；m。2、集中药包的药量计算第二节 药包量计算原理 （1）集中药包（concentrated charge）的标准抛掷爆破: 对于标准抛掷爆破漏斗：即2、集中药包的药量计算第二节 药包量计算原理 （2）集中药包（concentrated charge）的非标准抛掷爆破:式中：f(n) 爆破作用指数函数1、单位用药量k值第三节 设计参数及设计要素 单位耗药量也是一个经济指标，

17、可用来衡量爆破工程的经济效益，是爆破工程预算的重要指标之一。 k是指单个集中药包形成标准抛掷爆破漏斗（n1）时，爆破每一立方米岩石或土壤所消耗的2号岩石铵梯炸药的重量，称作标准抛掷爆破单位用药量系数，简称标准单位用药量系数。 k则是指单个集中药包形成松动爆破漏斗时（0n50%。 保持了围岩的完整性和稳定性。 避免应力集中，在深部岩壁表面可减少岩爆危险。 施工安全性好。 总掘进成本低，巷道支护、维修费用小。第四节 综合爆破方法4、预裂爆破 预裂爆破（Presplitting）是预先沿设计轮廓线用爆破方法形成一条裂缝后再起爆主炮孔的一种控制爆破方法。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距合适的预裂孔并采用不偶合装药或其