既有高速公路高边坡溜方静态爆破处治分析

■王天传（福建省第一公路工程公司，泉州362000）



既有高速公路高边坡溜方静态爆破处治分析

■王天传
（福建省第一公路工程公司，泉州362000）

以泉州市环城高速公路南石A3标段高边坡路堑边坡溜方静态爆破处理为例，分析溜方原因，提出静态爆破处治方案、施工技术措施、施工现场质量安全控制措施等，为同类边坡溜方提供参考。

高速公路高边坡溜方静态爆破施工技术

1工程概况

泉州市环城高速公路A3标段（K10+350～K15+572）起于南安倩内，终于南安榕桥，全长5.22km。该段路基位于构造剥蚀侵蚀丘陵地貌区，山体边坡为强风化岩层，岩体极破碎，孤石较多，稳定性差，边坡比较陡，土质夹层多，较松散，极易产生局部滑塌或掉块现象。其中桩号K10+740～K11+079段左侧高边坡发生边坡大面积溜方事故，大面积碎石滚落到现有高速公路通行车道路面上，最大一块孤岩，长约5m、高1.5m、宽2m多，同时半壁上还悬着1000多方孤石，对高速公路的安全通行造成极大威胁，需紧急处治。

2边坡塌方原因分析及处理方案

经现场踏勘、调查分析，导致边坡塌方原因有：边坡坡度较陡，原设计K10+740～K11+079左侧边坡坡率均为1∶0.5，防护形式为TBS镀锌网植草防护。边坡地质不好，土质夹层多，岩石裂隙发育；加之建设前期对该山体的爆破面积较大，造成山体土石之间的空隙增大，另外碰上长时间的连续性雨季，在暴雨作用下，水土饱和促使边坡局部滑坡。由于K10+968～K11+079左侧边坡局部塌方段地表存有大量的残积土，且部分岩体破碎、节理裂隙发育并夹扎着一定量的孤石，容易造成边坡失稳。

处治方案：决定对K10+968～K11+079左侧边坡进行坡度放缓处理，坡度由原设计1：0.5放缓为1∶1.25，并采用喷播植草防护；同时对K10+740～K10+968左侧边坡的孤石、危石进行处理，针对明显有滑动面的坡面进行非预应力锚杆单锚加固，并对潜在孤石、危石的坡面进行SNS主动防护网防护。K10+740～K11+079左侧边坡上留有1000多方孤岩，该区域四周环境复杂，工程紧邻南石高速公路，对面52m处有框架结构居民房。综合分析常规爆破法与静态爆破法，为确保确保高速公路车辆安全通行及附近村民房屋安全，本工程采用静态爆破+炮锤式挖掘机破碎法施工。具体见表1边坡溜方施工处治方案对比表。

表1　边坡溜方施工处治方案对比表

3施工技术处理

3.1静态爆破法

静态爆破是对危险性较大的单体围岩孤石进行分解，施工步骤是人工钻孔后，在孔内装入静态爆破剂（静态爆破剂，一种类似于水泥和膨胀剂的混合物），利用静态爆破剂发生化学反应，继而产生物理体积性能膨胀作用，促使岩体胀裂、裂缝，再利用风镐解小，达到爆破效果。

具体施工工艺流程如下：

（1）施工准备

根据现场边坡溜方情况，立即组织人员进行塌方勘测，按照业主要求，在工期3个月内需完成所有边坡溜塌土石清理工作，确保国庆节前道路运行通畅。根据工作量，组织工料机进场。对施工场地内进行清理平整，修建临时施工便道通向边坡顶。

（2）测量放样

采用全站仪进行边坡放缓坡率的边界桩进行测量放样，按照设定的坡率精确测放轮廓线以便业主及时征用边界土地。

（3）设计布眼

根据现场施工环境，为了确保高速公路通行安全，防止孤石悬空滑落，砸伤人车，临空面选向侧面，钻孔方向尽可能做到与临空面平行；采用逐排作业爆破，横向20cm的孔距，纵向孔距采用20cm，排距以20cm左右为宜，严禁同时多排作业，根据现场石方分布状态，钻孔的深度定在1.2～2m（详见图1）。安全交通布控及炮孔布置图。

图1　安全交通布控及炮孔布置图

（4）炮孔钻眼

炮孔的直径决定着破碎效果，孔眼过小，药剂效力发挥的性能比较差；孔眼太大，很容易造成冲孔，按照以往工程的经验，采用直径为42mm钻孔。

在钻孔的时候，采用高压风把孔内的余水和余渣吹洗干净，保证孔口旁干净且无土石渣。

钻完所有的炮孔后，采用高压风管吹干净孔内粉尘及杂物并利用废纸堵塞孔口等待装药。

（5）孔深及装药长度参数

根据现场情况及围岩硬度，炮孔深度定为1.2～2.0m，遇到体积比较大的孤石，需要分步破碎的，钻孔深度可适当加深。装药深度为孔深的90%左右。

（6）装药作业

①将静态爆破剂采用水搅拌均匀成流状态浆体，一般水灰比控制在0.3～0.35，搅拌时间约为3min，粗颗粒药剂水灰比调节到0.22～0.28时静态破碎剂的流动性较好，随后把浆体用漏斗注入孔内，并用炮棍捣实，根据本工地的具体情况，采用“由上至下，分层破碎”的施工方式，方便人工操作。

②在水平方向的炮孔，把浆状药剂装入到高强长纤维纸袋或塑料袋，然后用炮棍逐个将装满药剂纸袋或塑料袋送入炮孔并捣实，在孔口处预留5cm长度，采用黄泥封堵保证水分药剂不流出孔外。

③岩石开裂时间发生在装完药剂后的3～5h之内，炮孔产生裂缝约为2～3cm。岩石刚开裂后，可以继续向裂缝内注入水使药剂达到完全反映，会产生更好预裂效果。

（7）药剂反映时间的控制

药剂反映的快慢与温度有直接关系，温度越高，反映时间越快，反之则慢。实际操作中控制药剂反映时间太快有两种，一种是在拌和水中加入抑制剂，另一种方法是控制拌和水、干粉剂和岩石的温度。夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放低温处避免爆晒。将拌和水温控制在15℃以下。药剂（卷）反映时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反映时间的抑制剂。抑制剂放入浸泡药剂（卷）的拌和水中。加入量为拌和水的5%～6%。冬季加入促发剂和提高拌和水温度。拌和水温度不可超过50℃。反映时间一般控制在30～60min较好，条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反映时间，以利于施工。

4施工质量安全控制

（1）精确测量，测量位置一定要准确，细致测量被爆破围岩的形态，大小以及破裂程度。根据现场围岩地质情况，确定围岩硬度，爆破规模大小，以便拟定静态爆破施工参数。

（2）静态爆破后应立即进行石块清理工作，防止胀裂开来的石块滑落边坡，砸伤人物，坡面施工要符合设计要求，保证坡面干净，无孤石及松动碎石块。做好场地临时排水，施做坡顶临时截水沟槽，防止台风暴雨造成边坡滑塌，产生泥石流事故，同时也防止地表水渗透到边坡上影响坡体稳定性。

（3）静态爆破药剂要存放在通风及干燥场所内，严防受潮变质，在使用前应先检查药剂是否变质失效。爆破药剂要依量取材，不宜一次性拌制过多，造成成本浪费。膨胀剂在允许和存放过程中应防潮、防暴晒。开封后应立即使用。如依次未使用完，应立即扎紧袋口，需要时再开封。

5小结

既有高速公路高边坡溜方采用静态爆破+炮锤式挖掘机破碎法施工，具有施工工艺简单，工期短且边坡卸载后，坡体稳定性好，且施工过程中保持了高速公路的安全通行和附近民房的安全性等优点，可为同类边坡溜方施工处治借鉴。

［1］汪旭光.爆破设计与施工.北京：冶金工业出版社，2013.

［2］游宝坤.静态爆破技术.北京：中国建材工业出版社，2008.

［3］JTGF10-2006，公路路基施工技术规范.