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摘 要：以铜九线某段路基扩堑顺层高边坡石方施工为例，阐述了在紧临既有线，岩层
节理发育，地势陡峭，顺层边坡等条件下，所选用的施工防护方案，总结了既有线旁控制爆破、隔墙拆除、危石处理等防护措施的综合应用，为以后遇到类似工点对施工组织、防护方案制定方面提供一些参考资料。
关键词：既有线 顺层高边坡 扩堑 防护技术 一、 工程概况
铜九线某段路基扩堑顺层石质高边坡工点，位于胡家营车站左侧，既有线为电气化铁路，车站同时承担货物、客运运营，行车密度大。该段全长120米，设计为顺层石质高边坡扩堑，堑顶与地面最大高差为43.1m，分为四级边坡，坡率为1：0.3，每层开挖后设锚杆防护，并要求在上层锚杆防护施工结束后，才能进行下层开挖。石质均为顺层云母石英片岩，顺层倾角为朝线路方向45℃。设计开挖石方数量为6万余方。
1.1 工程地质条件
地处为崎岖不平的山峡谷区，地形起伏较大。工点范围内地质为顺层云母石英片岩,岩质软弱,片状构造,节理裂隙发育,岩层破碎。
1.2 地理环境
铜九线某段路基既有线运营任务重，既有设备多。既有坡面紧临既有设备，环境复杂。地势陡峭,高差大,高路堑旁有接触网立柱4根，接触网与扩堑坡面水平距离最小的0.41m，最大的2.5m。西端紧临施工作业队驻地，施工条件相当苛刻。施工平面位置及立面位置见下图。
既有线、接触网支架与边坡位置示意图蛇皮沟爆破区地驻1.612.50.90.414.92接接4.86既有线接接4.92既有涵
二、 防护方案确定
由于本工程临近既有电气化铁路施工，施工过程中能否确保既有设备及行车安全，是本工点的难点、重点。根据在电气化铁路地段高边坡扩堑土石方开挖等特点，主要施工方案有人工开挖、爆破开挖及人工配合控制爆破开挖等三种施工方案。人工开挖功效低，成本高，工期长，但能确保既有线的设备和行车安全；控制爆破开挖进度快，成本较低，但爆破中的落石、飞石可能砸坏既有运营设备等不安全因素多，施工中不易控制；人工配合控制爆破开挖方案是指先在临近既有线侧预留一定宽度的岩体作为隔墙，隔墙采用人工开挖，中间采用控制爆破开挖，该方案可以合理提高施工进度，成本较高，但可以有效的进行安全控制，使安全工作在可控范围内。
具体的做法为先临近既有线侧预留一定宽度的岩体作为中部主爆体的隔墙；再沿设计边坡拉通路堑纵向主槽，然后横向开挖隔墙。岩体隔墙拆除采用人工用机械凿除的施工方法。
三、安全施工防护方案
3.1控制爆破方案 3.1.1 浅孔主爆破要求
由于露天爆破的孔径主要取决于钻机类型和岩石级别，根据本工程面窄点多的施工特点，钻孔机具采用7655型移动式凿岩机钻孔，炮眼直径42㎜，炮眼深度据现场岩体考虑2～4米；根据开挖深度分几个台阶进行爆破，台阶高度考虑到钻机型号、并为钻孔、爆破和铲装石碴创造施工条件，台阶高度设置为3m，台阶长度（沿既有线方向）5～7米，分层多作业面同时开挖。
炮孔方向：中间主炮孔沿线路纵向水平布置，边坡光面孔与边坡坡面水平平行布置。 3.1.2 主爆孔松动控制爆破参数设计 （1）以坚石设计，炮孔深度L=3m。
（2）抵抗线W=（0.35～0.6）L=（0.35～0.6）×3m =1.05～１.８m，为保证施工安全，考虑本工程的施工特点，防止爆破时抛掷飞石，药量计算取W =1m，实际操作中取W= 1.2m。
（3）炮孔间距a=1.0～1.5m，取a= 1.0m，炮孔排距b=（0.9～1.0）a =（0.9～1.0）×1=0.9～1.0m，取b =1.0m
（4）单位体积耗药量q：根据本工程岩石地质结构情况,岩石节理裂隙发育、岩性，
以爆破的岩石松动破碎而不飞散为标准，取q= 0.35kg／m3～0.4kg／m3，结合正式爆破前进行的“试炮”，再调整q值。
（5）单孔用药量
Q=qW aL=(0.35kg／m3～0.4kg／m3)×1.0×1.0×3.0=1.05～1.2kg，取为Q=1.2kg （6）装药结构：见下图“主爆孔侧面布置示意图”，装药长度L1=1.2/0.15×0.2=1.6m，堵塞长度L-L1=3-1.6=1.4m，不小于W=1.0m或20d=20×0.042=0.84，满足炮孔堵塞质量要求。
1-1主爆孔侧面布置示意图 6.0m 0.8m
2#岩石硝铵炸药 1.2m 3.0m 1.0m 水泥纸堵塞 粘土堵塞 主爆孔立面布置示意图
2 上台阶 0.7m 1.0m 1.0m
老河口 刷坡线 1.0m
2
1
3.0m 下台阶 1.5～2.0m 1.0m 1 边孔 岩体隔墙 3.1.3 边坡浅孔光面爆破参数初步设计 （1）炮孔眼深，取L=3m。
（2）最小抵抗线W：即为光爆孔与主爆孔间距，根据边坡预留岩体的情况W=0.6～1m，取W=0.7m。边坡顶预留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力，容易造成欠挖。
（3）炮眼直径d：炮眼直径取d＝42mm。
（4）光爆炮眼间距a：根据工程特点、岩石特征、炮眼直径，光面爆破炮孔间距选用炮眼直径的10～16倍，并满足a=W/m（m为炮孔密集系数，m>1），即炮孔间距取a=0.6m。根据台阶高度和孔间距的要求，孔排距b取0.5m。
（5）光面爆破单位体积耗药量q：光爆孔装药量取主爆孔药量的70%，即q＝0．2kg／m3～0．3kg／m3。
（6）每个炮孔装药量Q＝q×a×W×L=（0.2～0.3）×0.6×0.7×3=0.25～0.4kg，最大每孔装药量为0.4kg，为防止药量过大而损伤边坡，线装药密度应该进行严格控制，一般不大于0.15～0.25 kg／m。
2-2浅孔光面爆破孔立面示意图
6.0m 3.0m 1.0m 0.5m 0.5m 1.0m
浅孔光面爆破装药结构图
0.8m 0.2m 雷管脚线 竹签
水泥纸堵塞
粘土堵塞
（7）装药结构：装药结构采用不耦合间隔装药法，炮孔堵塞长度为1/3L=1.0m，具体方法是将炸药绑扎于2m的有一定强度的竹签中间和两端，每条炸药各插入一个毫秒雷管线，将绑扎有炸药的竹签缓慢的放入孔底，在竹签的顶端塞入20cm的水泥纸，再在水泥纸上面填入粘土，并夯实。如上图所示。
（8）光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。
3.1.4 爆破地震安全距离
根据《爆破安全规程》所列下式计算：Q≤R3V3/a/K3/a 式中R─爆破地震安全距离取15m
Q─炸药量，千克，齐发爆破取总炸药量；微差爆破取最大药量； v─地震安全速度，6cm/s； K—取值150； a—取值1.4；
Q=1.3kg ≥1.2kg（主爆孔单孔用药量），满足要求 3.1.5、爆破施工顺序
（1）沿设计边坡拉通路堑纵向主槽 横向爆破开挖 机械或人力凿除岩体
炸药及雷管 2.0m 3.0m
隔墙
（2）沿设计边坡分台阶开挖纵向主槽施工顺序示意图： 说明：①为第一次施爆区域，②为第二次施爆区域
① ②
（3）控制爆破起爆顺序示意图
○ ○ ③
③ ① ① ○ ○ ○ ①
②
② ② ○ ○ 说明： ①为主爆破孔先起爆，②为主爆破孔次爆破，③为光面爆破孔后爆 3.2 飞石、落石防护方案
在预留2m宽的岩体隔墙上先打不浅于1.0m深的孔, 将锚杆锚固在边坡岩体中固定，然后将底排钢管套在锚杆上搭设φ48mm钢管排架。钢管排架与岩层面平行，用短钢管支撑加固，排架顶加设钢丝绳斜拉固定，在排架上铺挡土挂竹脚板，进行隔离封闭爆破山体，形成封闭防落石防护体系。
在纵向拉槽爆破施工中，为防止爆破冲击波对岩体隔墙产生破坏，在靠既有线隔墙侧设置边炮眼（不装药），当冲击波过大时，起到缓冲作用，防止爆破时对隔墙产生破坏。
岩体隔墙拆除关键是如何确保石块不滚落和机械设备不侵限，防止损坏既有设备和影响行车，在制定施工方案时必须要详细周密。
3.2.1当预留岩体隔墙高超过2m时，必须及时拆除，避免形成两个陡高工作面。
3.2.2 采用机械拆除时，必须专人指挥，控制好挖掘机的停位及其臂的回转半径，防止侵限，确保距带电部分的安全距离。
3.2.3 为防止在拆除岩体隔墙时，土石块滚落，损坏既有行车设备，影响行车安全。在既有坡面挂设防落石网, 防落石网从坡顶面披挂至坡脚,坡脚打锚杆固定。同时紧靠坡脚搭设防护排架，采用φ22钢筋长2.5m锚杆，锚入岩体不少于1.0m，纵向间距3米，锚杆与岩面成55～60°夹角。先在外露锚杆上绑扎φ48mm钢管，钢管分四排，排距0.4m。然后将竹脚板，绑扎在钢管上，形成防落物挡板。
扩挖成形路堑坡面岩体隔墙2米宽，采取人工配合机械拆除防护排架，随着扩堑高度而下移布设：0.3单位：米.4：0.3片岩防落物网局部用锚杆固定在坡面上：0.3拆除岩体隔墙防落物挡板：0.3
3.3危石顺层防护方案
工点岩层产状顺向既有线，节理裂隙发育，局部存在张节理，拉槽爆破后，对预留隔墙极易形成危石。由于地势较高作业面有限，又临近电气化接触网无法搭设其它防护措施。
以2005年12月24日在K174+830～+840范围出现断层为例,断层纵向裂缝长10米，裂缝宽5～8cm,大致呈漏斗形45°角倾向既有线路。当时危石距坡脚高达26米，既有边坡率1：0.3，线间距4.9米。既有一根接触网支架、N06号道岔与危石处在同一断面上，对既有线行车安全造成很大的威胁。
3.3.1 现场处理措施
(1)在缝隙中填塞黄泥及时进行封闭,一可以在遇到雨天防止雨水流入缝隙中,因云母石英片岩遇水后容易软化,形成滑动面；二可以根据填塞黄泥表面的变化，用肉眼来观测危石是否发生位移，有没有发展迹象，及时反馈信息。
(2)将危石顶部部分松散、风化严重的岩石及植被清除进行卸载。
(3)受地形控制无法搭设作业平台，只能用挖机配合在下层基岩上打锁脚锚杆，锚杆必须锚入基岩1.0米以上。其主要是将危石锁住，防止位移。
(4)锁脚锚杆施工作完毕后，在危石表面打入固结锚杆，用锚杆将危石与下层基岩固结，防止危石滑动
(5)危石固定后采用人工风镐由两侧往中部层层分解。
危石处理加固示意图设计边坡线锁石锚杆危石≥1.0m锁脚锚杆0m≥1.裂缝5m～8cm下基岩面既有边坡
4结语
本工点整个扩堑施工技术含量不高，不过在地形、地质条件都相当复杂情况下，对原制定的爆破设计及防护方案均要根据实际地质、地形及时调整，施工过程中实行动态监测和动态施工方面，取得了十分宝贵的经验，也算一大收获。 参考文献：
[1]《路基工程计算手册》（周水兴 何兆益 邹毅松等编著） [2]《建筑地基与基础施工手册》(第二版)，江正荣主编
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