第二章路基挖方施工工艺

第二章路基挖方施工一般规定1、开工前完成挖方路基的各项准备工作，并在开工前至少28天，应将开挖工程断面图报监理工程师批准。2、所有挖方作业均应符合图纸和《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）的有关规定，并应按监理工程师的要求施工。3、在开挖中出现石方时，应现场测量土石分界线并报监理工程师鉴定认可后分层进行开挖。如出现零星石方，应在事先测量石方数量，报监理工程师批准后，方能继续施工。4、路基挖方材料应尽量予以利用，除图纸规定或被定为非适用材料外，不得任意废弃，并力争填、挖、借、弃合理。5、挖方作业应保持边坡稳定，避免对邻近的各种结构物及设施产生损坏或干扰；同时在整个施工期间，必须始终保证路基排水畅通，以免对工程造成损坏。土方路堑开挖施工一、开挖前的准备工作（一）现场核对设计文件编制实施性的施工组织设计，制定开挖方案和调运路线。（二）路基放样根据恢复的路线中桩和设计图表，准确测设施工中桩、边桩、护桩、路基用地界桩和路堑堑顶、边沟、弃土场等的具体位置桩，在距路中心桩一定的安全距离内设立控制桩，其间距不宜大于50m。（三）绘制平面图、用地划界表及增加临时用地计划，送交有关单位，由业主办理有关征用土地手续。并在有关部门的协助下，改造和拆迁施工范围内的既有房屋、道路、河沟、通讯、上下水道、坟墓及其它建筑物；用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前移植和清除。（四）开挖前要对沿线的土质进行复查和取样试验，若用作填料，尚应按规范要求并按《公路土工试验规程》（JTJ051-93）的试验方法完成有关项目试验。（五）开挖前要作好截水沟，并视土质情况作适当的防渗处理。土方施工期间应修建临时排水设施，临时排水设施应与永久性排水系统结合起来，不得排入农田和污染水源，也不能引起淤积和冲刷。引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水，在路堑的线路方向上保持一定的纵向坡度（单向或双向）以利排水。根据施工组织设计，组织齐全、配套良好、适合本工程环境的施工机械装备，并建一支管用养修完善的施工队伍。二、机械选择的原则（一）、设备的适应性、可靠性1土方运距：当土方的运输距离小于100m时，以选用推土机为宜，100~700m时，以铲运机为合理，＞700m时应选用自卸车运土。2施工条件：机械设备要满足场地的作业条件。3机械组合：主要设备和控制性的关键设备尽量配备2台以上，平时多开工作面，加快工作进度，一旦机械故障停机时，可以适当调整，不至全面停工。4同一流程上的各种机械在生产能力上要相匹配，每日的工作条件发生变化时，机械设备要进行及时调配和作相应调整。5同类机械要尽量选用同型号机械，既利于调配也便于维修和配件管理。6建立一个良好的机械管、用、养、修及油料和配件供应的体系是高效完成机械开挖的保证。三、开挖作业土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度，开挖方式可以分为横挖法、纵挖法及混合式开挖法三种（参见《公路基施工技术规范》JTJ033—95）。（一）横挖法：对路堑的整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方法，适用于短而深的路堑。当路堑深度不大时，可以一次挖到设计标高，称为单层横挖法；但路堑较深，且土方工程数量较大时，则可采用分层横挖法，其各层间应纵向拉开，做到多层多方向出土，可安排较多的劳动力和机械，以加快施工进度。每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而定，人力横挖法施工时，一般1.5~2.0m；机械横挖法施工时，每层台阶深度加大到3m~4m，均要留有运土通道和临时排水沟。横挖法采用机械化施工时，以推土机堆土配合装载机和自卸汽车运土较为有利，边坡修整应配以平地机或人工分层修刮完成。（二）纵挖法：1分层纵挖法：沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方法称为分层纵横法，适用于较长的路堑开挖。施工中当路堑的长度较短时（不超过100m时），开挖深度不大于3m，地面较陡时，宜采用推土机作业，其适宜运距为5~7m，最远不大于100m。当地面横坡较平缓时，表面宜横向铲土，下层的土宜纵向推运。当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业。当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲推土。当采用分层纵挖法挖掘的路堑长度较长（超过100m）时，宜采用铲运机作业。对于拖式铲运机和铲运推土机，其铲斗容积为4～8m3的，适宜运距为100～400m；容积为9～12m3的，适宜运距为100～700m。自行式铲运机的适宜运距可照上述运距加倍。2通道纵挖法：沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽路堑边坡后，再开挖下层通道，如此向纵深开挖至路基标高的方法称为通道纵挖法。这种方法快速有效，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路，便于土方挖掘和外运的流水作业。3分段纵挖法：如果路堑很长，可沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧路堑横向挖穿，将路堑在纵向分成两段或者数段，各段再纵向开挖的方法。称为分段纵挖法。路堑过长，弃土运距过远的傍山路堑，其一侧的堑壁不厚的路堑开挖较适用。中间段还应有弃土场，以便于方挖方中弃土的堆放。（三）混合式开挖法将横挖法与通道纵挖法混合使用，适用于路堑纵向长度和深度都很大时，先将路堑纵向挖成通道后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，每一个坡面设一个机械工班组进行作业。四、路床压实要求（一）路堑路床的处理1当路床表层土符合路基填料的要求满足表2-2-1要求时，应进行碾压使其达到标准。2当路床的表层下为有机土、难以晾干压实的土、CBR值小于表2-2-1规定的土或不宜作路基填料的土，均应换填满足路基填料要求的土。换填深度应满足设计要求，当换填超过30cm时，压实度按表列数值的90%标准执行，并分层回填压实。3当路床顶面以下土层含水量较高且为非细粒土时，应增设地下排水设施以降低地下水位，保持路床干燥至符合填料最佳含水量时，再翻松碾压密实。对含水量高的细粒土，当降排水措施难以奏效时，可按特殊地区路基采用换填法或其他方法处理。路基填方材料最小强度和最大粒径表表2-2-1项目分类（路面底面以下深度）填料最小强度（CBR）（%）填料最大粒径（cm）高速公路及一级公路二级及二级以下公路路堤上路床（0~30cm）8.06.010下路床（30~80cm）5.04.010上路堤（80~150cm）4.03.015下路堤（＞150cm）3.02.015零填及路堑路床(0~30cm)8.06.010(二)路堑压实要求1路堑路床进行压实，路基压实度应不低于表2-2-2标准。土质路堤压实度标准表2-2-2填挖类型路面底面计起深度范围（cm）压实度（%）高速公路、一级公路其它公路路堤上路床0~30≥95≥93下路床30~80≥95≥93上路堤80~150≥93≥90下路堤＞150≥90≥90零填及路堑路床0~30≥95≥93注：（1）表列压实度以部颁《公路土工试验规程》重型击实试验法为准；（2）特殊干旱地区的压实度标准可降低2%~3%；2压实度的检验频率每2000m2检测8点，不足200m2时至少检测2点。必须每点符合表2-2-2要求。3土质路堑路床顶面还应进行弯沉检验，压实度和弯沉值均应满足设计要求。4土质路堑路床的施工标高，应考虑因压实而发生的下沉量，其值由试验确定。第三节石方路堑开挖施工一、石方路堑的开挖方式（一）爆破法开挖：这是当前广泛采用的开挖方法，它又可分为薄层开挖、分层开挖、全断面一次开挖和特高梯段开挖等。（二）直接应用机械开挖使用带有松土器的重型推土机破碎岩石，一次破碎深度约0.6~1.0m。适用于施工场地宽阔、大方量的软岩石方工程。（三）静态破碎法在炮孔内装入破碎剂，利用药剂自身产生的膨胀力，缓缓地作用于孔壁，经过数小时至24h达到300~500Mpa的压力，使介质开裂。对大型的或复杂的工程，主要使用破碎剂时，还要考虑使用机械挖除或与控制爆破配合才能提高工作效率。二、机械选择石方开挖主要使用钻孔机械和土方机械，土方机械见其它有关章节，凿岩机适应于钻小直径的炮孔，穿孔机适于较大直径的钻孔。常用凿岩机的性能及应用范围表2-3-1。常用凿岩穿孔机主要特性及应用范围表2-3-1类别组别型别型号举例钻孔尺寸岩石坚固系数f钻孔方向架持方式质量（kg）应用条件孔径（㎜）孔深（m）凿岩机风动手持式01-30，Y-2434～424.06～15水平，倾斜，向下手持，风动支架20～28开挖量小，层薄，工作场面窄小，以及解炮等使用气腿式YT23，YT24，YT2634～425.08～18水平，倾斜，向下气腿，台车23～30向上式YSP45，01-4535～454～68～18与水平面上斜60O～900气腿44～45工作场面允许时采用导轨式YG40，YGP35，YGZ9040～8015～408～18任意方向台车，支架30～100开挖量小，层薄，工作面小，以及解炮等使用液压导轨式YYG-804214～18任意方向台车80开挖量小，层薄，工作面小，以及解炮等使用电动手持气腿式YDX40A，YTD2535～454～56～15水平，倾斜，向下手持，气腿，支腿25～31内燃手持式YN30A，YN25610～14水平，向下手持23～28电钻手持导轨式YTD30，YTD2535～455＜10水平，倾斜，向下螺旋推进器25～92台车轮胎式履带式CZ301，CT-400A50～7075～15020～30306～188～12水平，倾斜，向下轮胎8004500工作面许可时使用CL-1水平，倾斜，向下履带4500类别组别型别型号举例钻孔尺寸岩石坚固系数f钻孔方向架持方式质量（kg）应用条件孔径（㎜）孔深（m）穿孔机潜孔式露天式CLQ-8O85～130208～1200～900风动履带4500工作面大，开挖厚度大，方量多在开挖技术规范许可时，可以应用YQ-100100～150188～1600～900600～900风动履带7000～1500YQ-150YQ-170170188～16600～900履带自行15000回转钻履带式KZ-120，YCZ7695～15030＜12700～900履带自行5000～11000牙轮钻履带式KHY-200190～21416.58～12750～900液压气动控制41000料场开采KY-250C225～250176～1890084000三、路基石方爆破施工（一）浅孔爆破：浅孔爆破是指炮孔孔径小于50mm，炮孔深度小于5m的爆破。使用手持式或气腿式轻型凿岩机，或人工打眼获得炮孔。装药量小，围岩破坏范围小，可以有效地控制爆破岩石的移动方向和块度。主要用于：清刷石方边坡，5m内深孔预裂，光面爆破及石方深孔控制爆破钻孔平台的平整和清理等。1露天小台阶爆破。装药深度一般为孔深的1/3～1/2,特殊情况下也不超过眼深的2/3，以留出足够的堵塞长度。4m以上孔深可采用药壶爆破工艺以提高效率。2爆破设计爆眼深度，根据岩石坚硬程度而决定炮眼深度，可按下式计算。L=CH式中：L——炮眼深度（m）C——系数，坚石用1.0～1.15，次坚石用0.85～0.95，软石为0.7～0.9最小抵抗线长度WW=Kwd式中：W——由炮眼到临空面的最小距离（m）d——钻孔最大直径（cm）Kw——系数，一般取15～30。坚硬岩石用小值，中等硬岩用大值。炮眼间距：用排炮爆破时同排炮眼的间距，视岩石类别、节理发育程度，参照下式计算确定。a=kw（m）式中：a炮眼间距（m）k系数，采用火雷管起爆为1.2～2.0，采用电雷管起爆为0.8～2.3w最小抵抗线（m）当使用多排排爆爆破时，距眼应按梅花形布置，炮排距约为同排炮孔距的0.86倍。（4）炮眼排距：b=（0.85～1.1）W（m）（5）单孔装药量计算Q=qWaH（kg）式中q——单位炸药消耗量kg/m3依2号岩石硝铵炸药计，一般为（0.3～0.7）kg/m3之间。石质松软，台阶陡直采用小值，但单孔药量的容积不能大于2/3孔深，否则换用高威力炸药和缩小孔间距。2二次破碎孔深一般应保有不少于40㎝填塞长度。若岩石太大，又需防止爆破飞石过远，可采用加深孔深，缩小间距和孔内分段间隔小药量装药一次电起爆，或间隔装药、导爆索配合电雷管一次起爆的控制爆破方法施工，以减小块石和防止飞石。药量：Q=q弧V式中：q弧——单位炸药消耗量，一般为0.1～0.2kg/m3V——弧石体积，m3（二）裸露爆破裸露爆破是把药包放在物体表面，在药包上覆盖草皮或稀泥然后进行爆破，主要用于破碎弧石或大岩石的二次爆破。爆破所需药量：Q=qV式中：q——单位耗药量kg/m3，其值处决于岩石的性质和炸药特性。通常取1.3～2.0kg/m3。V——岩石体积通常裸露药包采用筒装炸药。为了安全，每次爆破炸药量不得大于20kg。并用下式确定空气冲击波对在掩体内作业人员最小安全距离Rk(m)：式中：Q——一次爆破的炸药量kg；秒延期时，Q按各延期段中最大药量计算，毫秒延期爆破时，Q按一次爆破的总炸药量计算。考虑可能引起的飞石，安全操作规程内定最小安全距离为400m。（三）猫洞炮猫洞炮是将集中药包直接放入直径为0.2～0.5m、深度在2～6m的水平或略有倾斜的炮洞中的一种炮型。炮孔用人工冲钎的方法或手持式钻孔，适用于硬土，胶结良好的古河床、水渍层，软石和节理发育的次坚石、坚石，可利用裂隙修成导洞或药室。图2-3-21、炮孔间距计算a=（1.0～1.3）W式中：W——相邻两药包计算抵抗线的平均值（m）；1.0～1.3——系数，可根据岩石硬度，节理发育程度及地面坡度（α）的大小而定，一般采用1.0～1.2，当α＞70O时，可采用1.2～1.3，当梯段高度超过水平孔W值的2.5倍时，需设置上下层药包，并应上下交错，如地质条件许可，药壶炮与猫洞炮综合使用，见图2-3-2。2、单孔装药量计算当被炸松的岩体能坍塌出路基时Q=KW3f（α）d式中：Q——用药量(㎏)K——为单位岩石标准耗药量，kg/m3，查表2-3-2取得单位炸药消耗量、压缩系数和A值W——最小抵抗线，m；d——堵塞系数，可近似用d=3/L计算，L为眼深；f(α)——抛坍系数；当地面横坡α＜30O时，f（α）=1-a2/7000，当α≥30O时，f（α）=26/a当被炸松的岩体不能坍塌出路基时：Q=0.35KW3d式中符号同上述，其中0.35系数相当于式中a=70°～75°时的情况。单位炸药消耗量、压缩系数和A值表2-3-2土岩类别单位炸药消耗量K值（kg/m3）压缩系数（μ）各种n值下的A值0.751.01.251.501.752.0粘土1.1～1.351.1～1.41.25～1.41.4～1.625015050200.4150.3620.2830.2350.4740.4130.3230.2680.5500.4790.3750.3110.6350.5490.4330.3600.7250.6320.4940.4110.8200.7150.5580.464坚硬土松软岩石中等坚硬岩石坚硬岩石1.51.61.71.81.92.02.12.2以上10101010101010100.210.2150.2190.2240.2270.2310.2360.2390.240.2460.2500.2650.2600.2640.2690.2730.2790.2840.2900.2960.3020.3060.3120.3320.3220.3280.3350.3420.3480.3540.3610.3850.3680.3750.3630.3900.3980.4040.4120.4180.4060.4240.4330.4110.4500.4570.4660.4723、装药回填注意事项：（1）药室底部需达到一定的容积，以保证药量集中，最大装填范围不宜超过1/3孔深，以保证回填堵塞质量，增加炸药利用率。（2）在高台阶地段（8～12m），可采用上下排同时起爆或毫秒微差及同排跳段起爆方法获取最佳爆破效果。(四)药壶炮爆破药壶炮爆破是炮孔底部，用小药量多次爆扩，使底部一定范围内的岩石在炸药能量不断作用下连续产生粉碎性破坏，被粉碎的石渣石屑与爆轰气体顺着炮孔方向同时排出，使孔底形成一定的容药空腔（俗称“扩壶”或“烘”），成为药壶后再进行最终装药爆破的方法(图2-3-3)。其炮眼深度较深，为5～7m，它适用于均匀致密的硬土、坚石、次坚石中硬较稳定的岩石中，石方量较大，开挖深度较小。具有省药，爆能利用高等优点，但操作复杂，目前不。对于炮眼深度小于2.5m，节理发育的软石，一下水发育或雨季施工时不宜采用。1扩药壶工艺要求扩大的药壶体积应满足设计药量的要求，但不能过大，也不能过小，且在扩壶过程中还得防止爆塌炮孔，为关键工序。(1)壶药量和次数用药量由少到多，第一次扩壶装药量一般在50～100g，以后各次以下比例增加（设第一次扩壶药量基数为1）：第二次用药：2第三次用药：3第四次用药：7扩大药壶需要的总药量与设计要求的药壶装药量及岩石性质有关，可用经验公式估算：Q＇=Q/P式中：Q＇——扩大药壶需要的总药量，㎏Q——设计要求的药壶装药量，㎏P——岩石的炸胀指数，按岩石的等级取值：Ⅷ级以上P=1～5Ⅴ～ⅦP=5～10Ⅳ～ⅥP=10～25(2)扩壶工艺①.扩壶时用电雷管或非电雷管起爆，一般不用导爆壶将炮孔炸坏。②.扩壶时一般可用少量砂或干砂堵塞，也可不堵塞，但炸药能量损失大，降低扩壶效果。③.两次爆破之间要有一定的间隔时间，再进行下一次爆破前要测量壶内温度，确保降到40ْC以下后才能装药。亦可滴入少量盐水增加降温速度。④.扩壶时，人员的安全距离要大于50m，深孔扩壶时大于100m。2药壶体积的测算与计算用二根等长的绳索分别系在一根铁棍的两端，先将铁棍竖着放入，再提绳索，使铁棍趋入水平，根据绳索的长度确定铁棍的位置，由此确定壶的内径，分别用不同的铁棍测出药壶不同位置的直径根据药壶的体积（ V,cm3），再计算药壶的容纳的炸药质量（Q,g）即Q=ΔV后取均值，按圆柱体近似计算药壶体积。式中Δ——装药密度，约为0.8g/cm3.3爆破参数计算：用药量：抛掷爆破：Q=q标.W3.f(n)松动爆破：Q=q松.a.f.H.W式中:Q——药壶装药量，㎏。Q标——标准抛掷爆破单位用药量，㎏/m3，查表2-3-3。Q松——松动爆破单位用药量，㎏/m3。W——最小抵抗线，mF(n)——爆破作用指数函数a——药包间距，mH——台阶高度，m各种岩石炸药单位耗药量表2-3-3岩石f值0．8～23～45681012141620q（㎏/m3）0．40．430．460．50．530．560．60．640．670．7抛掷爆破中：a=0.5W(1+n)b=(0.87～1)a式中a——药包间距，mb——药包排距，mn——爆破的作用指数松动爆破中：取a=W，b=1.5W（多排群炮的排距）用药量：Q=q松·W3(五)深孔松动爆破深孔是孔径大于50mm，孔深超过5m的爆孔，深孔梯段爆破是指朝向自由面，以一排或数排垂直或倾斜炮孔进行的爆破。按开挖形式分，有挖槽深孔爆破和梯段深孔爆破，前者爆破只有向上一个临空面，多用于挖槽路堑开挖中，后者有两个临空面，爆破效果较好，适合机械化开挖运，是石方开挖施工中较好的爆破形式。适用于深挖路堑施工。由于本方法应用大中型凿岩机进行爆破施工，必须可先改造地形，修筑进场便道。先将地面修成台阶，称为梯段，梯段倾角最好为60°～75°，高度5～15m之间。1台阶要素，钻孔形式与布孔方式深孔爆破的台阶要素如图2-3-4所示。钻孔形式如图2-3-5所示。2深孔爆破参数的选取（1）抵抗线长度WW=HDŋd/150式中H——阶梯高度，mD——硬度系度，D=0.45～0.56d——炮孔直径,mmŋ——高度影响系数，见表3-3-3高度影响系数表3-3-3H（m）101215172022252730Ŋ值1.00.850.740.670.600.560.520.470.42炮眼深度L，mL=(1.0～1.15)H孔距a，ma=(0.7～1.4)W孔距b，m方格布置炮孔b=a三角布置炮孔b=0.87a装药量Q（㎏）Q=0.33KHWa式中：k——单位耗药量（㎏/m3），k值见表2-3-4除查表外，可用经验公式计算K值K=0.1N+b式中：N——岩石等级，（16级分级法）b——系数，当N≤7时，b=0.7，当N>7时，b=0.6(6)填塞长度L=(20～30)dL≥(0.7～1.0)W对于非常坚硬的岩石，可将上式系数取到1以上，对垂直深孔，填塞长度等于排距。当钻孔直径大，装药长度小时，则填塞长度可能偏大，可考虑采用分散装药结构或在填塞段内补充辅助小药包改善上部岩体破碎效果。底层药量占单孔药量的70%，上层药量占30%，充填物最好选择干砂或干燥土捣实均匀。耗药量K值表表2-3-4岩石名称岩石等级(N)坚实系数(f)岩石密度ρ(kg/m3)标准抛掷单位耗药量K(kg/m3)砂Ⅰ0．5～0．615001.8～2.0密实的或潮湿的砂—0．6～0．816001.4～1.5重亚粘土、砂质粘土Ⅲ0．8～1．0175016001.2～1.35坚实粘土Ⅳ1．0～1．520001.2～1.5黄土ⅣⅤ1．0～2．0180016001.1～1.5白垩土Ⅴ1．5～2．0155026000.9～1.1石膏（硬石膏）Ⅴ～Ⅵ2．0～4．0220029001.2～1.5蛋白石（硅藻土）Ⅴ～Ⅵ2．0～4．022001.2～1.5泥灰岩Ⅴ～Ⅵ2．0～4．0190023001.2～1.5裂纹喷出岩（凝灰岩）Ⅵ2．0～4．011001.5～1.8重质浮石Ⅵ2．0～4．011001.5～1.8贝壳——石灰岩Ⅵ～Ⅶ4．0～6.012001.8～2.1钙质砾岩Ⅵ～Ⅶ4．0～6.0220028001.35～1.65砾岩Ⅵ～Ⅶ4．0～6.025001.35～1.65粘土质砂岩Ⅵ～Ⅷ6.0～8.022001.35～1.65泥质页岩、石灰岩Ⅵ～Ⅷ6.0～8.023001.35～1.65泥灰岩Ⅵ～Ⅷ6.0～8.025001.35～1.65白云岩Ⅷ～Ⅹ8.0～12.0270029001.5～1.95石灰岩Ⅷ～Ⅹ8.0～12.027001.5～1.95镁质岩Ⅷ～Ⅹ8.0～12.030001.5～1.95质砂岩Ⅷ～Ⅹ8.0～12.026001.5～1.95石灰岩Ⅷ～Ⅻ8.0～16.0290031001.5～2.4砂岩Ⅷ～Ⅻ8.0～16.027001.5～2.4花岗岩Ⅸ～Ⅻ10.0～15.02800310033001.8～2.55玄武岩Ⅷ～ⅩⅣ14.0～20.02700310033002.1～2.7安山岩Ⅷ～ⅩⅣ14.0～20.0270031002.1～2.7石英岩ⅩⅣ18.0～20.0280033001.8～2.1斑岩ⅩⅣ～ⅩⅤ18.0～25.02800270033002.1～2.55（六）深孔多排微差爆破微差爆破又称毫秒爆破，是以毫秒时间间隔一次顺序起爆多个炮孔多排炮孔。先起爆炮孔为后起爆炮孔制造了良好的临空面，夹制作用减小，两次起爆应力波的叠加作用以及先后起爆的岩块相互碰撞，加强了破碎效果，使得震动效应降低。爆堆集中，破碎质量改善，减少炸药单耗，提高延米爆破量。适用于如图2-3-6所示的高边坡全路堑开挖施工的横断面，岩石等级为坚石、次坚石。本方法多采用履带式潜孔钻机，应先修通宽度不小于3m的施工便道，清理地表，确定有关参数，炮孔布置为与边坡平行的倾斜孔。中心掘沟为两侧横向梯段创造了临空面，台阶的主体采用深孔多排微差爆破。各台阶边坡一排采用深孔预裂爆破，预裂孔与主爆孔之间1～2排采用深孔预裂爆破，可保护边坡外既有建筑物和设施。1毫秒间隔时间选择合理时间间隔以形成新的自由面，破碎质量佳，减振效果好为原则，一般为15～75ms，依据经验，应注意下列因素：（1）岩石的性质。硬岩中宜较短间隔时间，软岩中采用较长时间，裂隙越发育，间隔时间越长。(2)孔网参数。即最小抵抗线、孔距和排距等。孔网参数越大，所取时间间隔越长。(3)炸药的性质与密度和每孔装药量的多少。间隔时间随炸药威力的增加应略有减少，随炸药量的增加略有增加。(4)破的目的和要求。如抛掷爆破所取间隔时间就应比松动爆破时间间隔长1～3倍，以保证后排临空面的形成。(5)考虑间隔时间和爆破网路的安全问题。爆破瞬间岩块分散，飞石可能砸断爆破网路，另外爆破时岩石产生移动，当移动速度大于爆破网路中爆破传递的速度，那么可能因岩石移动使爆破网路切断而造成肓炮。(6)考虑起爆方式，孔内放高段位，孔外放低段位，孔间微差时间比排间微差要短，首段药包起爆前，已点燃了爆区最远点的雷管。2毫秒爆破的起爆顺序起爆顺序是否合理直接影响爆破效果和地震效应。当分段数在20段以下时可以采用孔内延时网路，毫秒电雷管和毫秒非电雷管均可。当分段很多时，只能采用孔外接力的毫秒非电雷管网路。常用的起爆顺序如下：如图2-3-7所示，其中a、b——排眼顺序微差起爆；c——“V”形或梯形微差起爆；d——波浪形微差起爆；e——三角形孔坍式起爆f——三角形孔楔形式起爆（七）光面爆破和预裂爆破。光面爆破是一种使岩石沿预定轮廓面爆落，尽量避免围岩受到损伤，并使开挖面光滑平整的爆破方法。预裂爆破是开挖区内的主爆破炮孔起爆以前，沿设计轮廓面布置的炮孔（即预裂炮孔）首先起爆，形成一条有一定宽度的贯穿裂缝（即预裂缝），将开挖区与保留区的岩体分离开，留下光滑、平整的开挖面的爆破方法。光面爆破和预裂爆破方法的差别是：光面爆破的主爆破炮孔先于开挖轮廓面的光面炮孔起爆，而预裂爆破的主爆破炮孔在控制开挖轮廓面的预裂炮孔之后起爆。1预裂爆破（1）炮孔直径d。炮孔直径往往受到凿岩机具的限制，考虑孔深、孔径、孔距的关系，一般选用较小直径。当边坡高度或开挖深度小于4m时，选用φ38～45㎜的钻机。当边坡高度或开挖深度小于8m时，选用φ60～100㎜的钻机。当边坡高度或开挖深度大于8m时，选用大于φ100㎜的钻机。（2）炮孔间距aa=（8～12）d当炮孔直径d≤6㎝时a=（9～14）d对于破碎软岩，应选小间距。并相应减少装药量。对于完整硬岩，炮孔间距选大值。（3）不耦合系数B炮孔直径与药卷直径的比值，即为不耦合系数为了尽量减少爆破对预留边坡的损坏，多采用不耦合装药。当d=60～200㎜时，B取2～4当d=38～45㎜时，B取1.5～2（4）线装药量Q线预裂爆破的装药量一般以线装药密度Q线表示。影响装药量的因素很多，理论上很难得出一个精确解析，往往根据与其条件类似的工程进行比较或按一些经验公式计算。基本形式是：Q线=K【α压】α.【a】β.【d】γ式中：Q线—线装药密度，㎏/m;α压—岩石的极限抗压强度，Mpa；（5）炮孔孔直径，md—炮孔直径，mK、α、β、γ—均为系数。这类计算公式，常见的有以下几种长办长科院计算公式Q线=0.034（α压）0。55（a）0。57葛洲坝工程局计算公式Q线=0.367（α压）0。5（d）0。86武汉水电大学计算公式Q线=0.127（α压）0。5（a）0。84（d/2）1。24另外水电系统的经验数据为：对花岗岩：一般孔径d=80～200㎜，Q线=400～600g/m对砂岩：a=80㎝，Q线=200～400g/m（6）孔深L。一般预裂孔比底板高程深1～2m，孔低与主爆孔应严格控制在同一高程上，并与主爆孔有一定距离。严格控制“孔深、方向和倾角”三大要素，孔底钻孔偏差不大于±15㎝。（7）装药装药结构应满足选定的不耦合系数的要求。，由于在炮孔各部位的爆破条件有所不同，所以在布孔段可以有不同的装药结构，使预留各部分大致均匀一致。孔口不装药的填充段一般为0.6～2m，破碎松软岩取大值，完整坚硬岩石取小值。炮孔底部，由于爆破受夹制作用，须加大装药量，才能达到预期效果。当孔深小于5m时，增加药量1～2倍；当孔深5～10m时，增加药量2～3倍；当孔深大于10m时，增加药量3～5倍；坚硬岩石取大值，松软岩石取小值。底部增加药量的长度自孔底起约1～1.5m。预裂爆破中往往采用间隔装药的方法，即将药卷按一定距离绑在导爆索上形成一个炸药串，其药卷间距一般控制在10～30㎝之间。炮孔直径与药卷直径的比值一般不小于1.5～2.0。当采用28～32㎜的标准药卷时，炮孔直径不宜小于60㎝。（8）.起爆方式：应先起爆预裂孔后，再起爆主体炮孔，也可用分段雷管一次起爆，但预裂炮孔比主体炮孔超前50～200ms。（9）爆破质量评价eq\o\ac(○,1)预裂缝的宽度和深度标准：炮孔直径d≥60㎜。预裂缝宽度应达到10～20㎜，缝深以达到孔底为宜。eq\o\ac(○,2)预裂平整度标准：一般工程不平整度（指爆裂面与设计开挖轮廓面的最大差值）应小于15～20㎝。eq\o\ac(○,3)预裂炮孔的孔痕率标准：坚硬而整体性好的岩石孔痕率（爆裂面与设计开挖轮廓面的面积比）应等于或大于80%，中等强度岩石应等于或大于65%，松软岩石或节理裂隙发育的岩石应等于或大于50%。2光面爆破（1）炮孔直径d:一般采用与主爆区相同的钻机。如YQ—150或KQ—150潜孔钻机。（2）炮孔间距aa=（10～15）d（3）炮孔角度与深度。炮孔倾角与边坡坡角一致，沿设计轮廓面布置。孔深根据梯段高或开挖深度考虑一定的超深。（4）光面层厚度。即是光面炮孔的最小抵抗线W，与光面孔间距a关系取a=（0.8～1.0）wa/w称光面孔的炮孔密度系数。（5）装药量：线装药密度，炮孔装药量除以装药的长度。数据参照表2-3-5国外不同炮孔直径时的光爆参数。国外不同炮孔孔直径的光爆参数表2-3-5炮孔直径（㎜）线装药密度(kg.m-1)炸药类型药包直径（㎜）光爆参数炮孔间距（㎜）最小抵抗线（㎜）30古立特115007003712古立特176009004417古立特176009005025古立特2280011006235古立特2210001500755古立特2512001600877古立特25140019001009古立特29160021001254古立特40240027001500古立特50240032002000古立特5232004000（6）装药结构露天光面爆破装药结构与预裂爆破相同，其耦合系数均大于1.5。（7）起爆光面爆破要求光面炮孔同时起爆，同时起爆的时差愈小，效果愈好，一般要求时差小于100ms。（8）质量评价eq\o\ac(○,1)、开挖轮廓尺寸标准，基本符合设计尺寸要求，欠挖不大于5㎝，超挖不大于15㎝，壁面不平整度小于15㎝；露天光面爆破的壁面不平整度应小于±20㎝。eq\o\ac(○,2)、孔痕率标准：坚硬完整性好的岩石≥80%；中等强度的岩石≥65%；软岩或节理发达的岩石>50%eq\o\ac(○,3)、爆破作用对保留的部分岩体破坏轻微，保留下的炮孔壁上无粉碎和明显的爆破裂缝。对松软破碎的岩体，爆破后尽量无大的危岩浮石；对坚硬而完整的岩体，无危石或危石很少。（八）减弱松动爆破减弱松动爆破也可称为缓冲控制爆破，适应在距开控层靠近边坡的1～2排炮孔，它能进一步控制正面方向和减小振动波强度，用以保证边坡稳定及周边建筑物保持正常状态不受损伤。装药量比正常装药量要少，工地应根据不同情况通过试验决定。表2-3-6是一组缓冲控制爆破的参数表，可供参考。深孔多排微差爆破参数表2-3-6项目微差爆破缓冲控制爆破梯段高度H（m）H199H266孔距a(m)α14.54～3.5α23.53～2.5抵抗线W(m)W132.5W22.52.0排距b(m)b132.5b22.52.0超钻深度(m)h10.60.6H20.50.5孔深L(m)L110.510.5L27.37.3堵塞长度L填(m)L填1≥3.0≥3.0L填2≥2.5≥2.5单位耗药量q（㎏/m3）0.350.32钻孔直径（㎜）100100钻孔角度α(˙)750750微差时间t(ms)5050四、爆破施工安全技术（一）爆破器材管理1所有爆破器材、雷管、炸药应在指定地点分开存放，相距不得小于25m，距施工现场不得小于400m（与存放药量有关）。存放地点应有牢固的固定仓库，库内温度适宜≯3℃，通风良好保持干燥，相对湿度45%～75%，墙外15m范围内不应有新草和灌木丛，库房应有避雷设施，库址周围应设围墙，闲人不得进入，库内严禁烟火。运输时也不得同车装运。2仓库应有警卫日夜看守，配备有良好的足够的防火设备。3临时性爆破器材库，库房内禁止安装电灯照明，可自然采光或利用探照灯投射采光，移动式照明应使用安全手电筒。4凡有雷击的地区，应设防雷装置。5临时性爆破器材库的最大库存量为：炸药10t，雷管2万发，导火索1万米。库房内应设单独的发放间，雷管和炸药要分开存放，一般间距在8m以上（r=0.06n1/2m）.6爆破器材应有专人负责入库、发出、领用手续要严格、健全，在雷雨黑夜天气不得办理爆炸物品的收发工作。（二）钻孔和开挖导洞时1严格遵守爆破操作规程，按设计施工进行各道作业。2作业人员必须戴安全帽和携带必须的劳保用品。3洞口及险道应设置栏杆，并有足够的照明，洞内作业照明应采用12～36V低压安全灯，严禁高压电或明火照明。4开挖前洞口应处理危石，清理出一个平台，洞口顶部岩石层的最小厚度洞中顶为洞口高的二倍以上，否则应进行支撑。洞内土质不好或岩石破碎段必须进行支撑和采取其它有效措施。5洞深度超过6m以上时，应采取通风措施，必须经常检查洞内风量、气压和有害气体。（三）在装药、堵塞和起爆时1爆破区边界和通道设岗哨和标志，爆破信号及解除信号要及时显著。2炮孔、洞室竣工后，必须经过施工负责人员及监理工程师检验，合格后方能装炸药。3起爆药包只准在爆破附近的安全地点进行。4严禁烟火，在起爆体送到洞口之前，应将洞内所有电线取出，改用绝缘电筒和蓄电池灯照明。5装药、堵塞应按设计要求操作，不准用块石压盖药包，并注意保护起爆线。6装药、堵塞后，应由炮工连线，必须经过专职技术人员检验合格后，要在爆破负责人统一指挥下，才准起爆。7爆破后应对爆破现场进行认真检查，发现瞎炮要及时安全处理。（四）瞎炮处理通电（或点火）后没有爆炸的药包称为瞎炮，在各种爆破工程中都可能产生瞎炮，应尽量设法预防，一旦发生瞎炮应立即设置警示标志，及时查明原因予以处理。处理瞎炮是一件危险的工作，必须在爆破负责人指挥下由原施工人员参加处理，以确保作业安全。1查明瞎炮原因：爆破材料原因问题，如导火索药量不足，电雷管电阻不均，炸药受潮，过期失效等；操作技术原因如线路接错，漏接，以及起爆电压不稳，电流不足等。2瞎炮处理对于中小炮，可在瞎炮的最近距离0.6～1.5m处另行打眼装药爆破，当炮眼不深时也可用裸露药包爆破。五、石质路堑边坡清刷及路床检验石质路堑开挖基本成形后，应根据施工测量放样进行全面的整理，达到本阶段的质量验评标准。㈠检验坡面的顺直、圆滑、大面平整。边坡上不能有松石、危石。相对设计坡面线，不得有高出20cm的石块和低于20cm的凹坑，对软石应控制在10cm以内，否则应进行处理。㈡石质路堑边坡应不陡于设计规定。对开挖面从上往下分级清刷边坡，下挖2~3m时，应对新开挖的边坡刷坡，软质岩石可用人工和机械清刷，坚石和次坚石可用炮眼法、裸露药包法爆破清刷，同时清除危石、松石。㈢石质路堑过量超挖时应用浆砌片石补平，保持上边坡的稳定。㈣石质路堑路床底面高程应符合设计要求。如过高，应凿平；过低，用开挖的的石屑或灰土碎石填平并碾压实。㈤质路堑边坡清刷及路床检验，应符合下列要求：1石质挖方边坡应顺直、圆滑、大面平整。边坡上不得有松石、危石。于设计边坡线的石块，其凸出尺寸不应大于20㎝，超爆凹进部分的尺寸也不应大于20㎝。对于软质岩石，凸出及凹进尺寸不应大于10㎝，否则应进行处理。2挖方边坡应从开挖面往下分级清刷边坡，下挖2～3m时应对新开挖边坡刷坡，对于软质岩石边坡可用人工或机械清刷，对于坚石和次坚石，可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡，同时清除危石、松石，清刷后的石质路堑边坡不应陡于设计规定。3石质路堑边坡如因过量超挖而不影响上部边坡岩体稳定时，应用浆彻片石补彻超挖的坑槽。4石质路堑路床底高应符合设计要求，开挖后的路床基岩面标高与设计标高之差应符合要求，如过高，应凿平；过低，应用开挖的石屑或灰土碎石填平并碾压密实。5石质路堑路床顶面宜使用密集小型排炮施工，炮眼底标高宜低于设计标高10～15㎝，装药时宜在孔底留5～10㎝空眼，装药量按松动爆破计算。6石质路床超挖大于10㎝的坑洼当有裂隙水时，应采用渗沟连通，渗沟宽不宜小于10㎝，渗沟底略低于坑洼底，坡度不宜小于6‰，使可能出现的裂隙水或地表渗水由浅坑洼入深坑洼，并与边沟连接。如渗沟底低于边沟底则应在路肩下设纵向渗沟，沟底应低于深坑洼底至少10㎝，宽不宜小于60㎝；纵向渗沟由填方路段引出。渗沟应填碎石，并与路床同时碾压到规定的要求。第四节深挖路堑的开挖施工一、开挖前的准备工作路堑边坡高等于或大于20m时称为深路堑。1、施工前应详细了解深挖路堑地段的工程地质资料，若地质资料不足要进行地质补探。钻孔纵向间距不宜大于