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爆破技术在公路工程的应用
作者:佚名 来源:第一论文网 点击量: 发布时间:2013-12-18 12:27:10

  摘 要:本文从高等级公路石方路基工程、钢筋混凝土路面爆破拆除、桥梁工程、隧道施工等方面,对公路工程中爆破技术的应用技术进行了简单分析总结,希望以此来提高爆破技术的应用水平。

  随着我国经济的快速发展,我国的公路工程建设的基础设施的投资也相对的有所增加。尤其是在我国实施了西部大开发的战略之后,西部的公路工程的建设中会遇到大量开挖石方的问题;再者就是随着我国经济的发展,我国公路工程的发展,我国现在存在了大量已经老化的建筑或者桥梁、公路等破旧的建筑设施,这些老化了的建筑设施存在了大量大安全隐患,已经不能再继续使用。而工程爆破技术是一种利用炸药爆炸时瞬间释放的巨大能量,来实现对岩石或其他物体破坏的过程,在此类工程建设中非常实用。基于此形式,笔者就工程爆破技术的应用做如下总结分析:

  1 高等级公路石方路基工程

  为满足高等级公路所需克服的高差较大、波浪起伏、沟谷相见等不利地形,以及高等级公路中所需的各种技术标准,进行深挖高填土石方工程成了高等级公路施工中的最常见的困难之一。同时深挖高填工程一般具有传统上施工速度慢、工程数量大、施工效率低等不足,成了决定工程进度的前提和关键。另外路基石方具有以下特点:1)石方工程相对集中,给大爆破和机械化施工营造了良好的施工条件;2)工程数量大,同时占路基土石方工程的数量比例也相对比较大,因此很有必要进行机械化和爆破施工;3)地形地质复杂,地质迂回曲折、地形缓坡连续等复杂地质条件,也需要各种爆破技术配合使用。通过采用新的爆破技术,可在确保施工质量的前提下,有效加快高等级公路石方路基工程的施工进度。目前运用到高等级多边界条件下公路石方路基工程中的爆破技术有以下几种:

  (1)预裂爆破和光面破波;

  该爆破技术主要针对开挖界面设计的有效控制爆破方法。该方法沿爆破开挖区边坡或设计轮廓,合理布置一排有较小间距的平衡钻孔,并在其孔内进行不耦合或间歇式的装药,同时在开挖区主爆破之前或之后起爆,以此来获得稳定性好、光滑平整、符合设计轮廓的边坡面。

  (2)多边界条件爆破;

  多边界条件也即是爆破的地形变化条件,通常将其分为如下4种:平坦地形、山包地形、倾斜地形以及垭口地形。该爆破技术遵循的是“最小抵抗线”的基本原理。通常按照如下计算公式计算多边界药量:

  式(1)

  式(1)中, 代表药包装药量; 代表爆破任用指数; (其中r为爆破的基本作用半径); 在式中表示形成标准抛掷漏斗时的线耗药量;而 在式中表示为最小抵抗线。

  (3)微差爆破;

  (4)深孔爆破;

  该爆破方法也即为深度在5m以上且炮孔径大于75mm时所采用的长药包爆破法。该爆破方法具有劳动生产率高的特点,另外好久有爆破时对路基边坡影响比大炮小等特点。若同时配合光面或预烈爆破,则爆破效果及安全问题将更容易控制。但同时该技术由于需要运用大型机械,因此在开辟场地、转移工地等准备工作中均比较复杂,且往往在爆破以后还会存在20%左右的大石块需要再行二次爆破。

  (5)松动爆破和定向爆破等。

  2 钢筋混凝土路面爆破拆除

  钢筋混凝土路面是当前构筑各种道路的主要形式之一,是用来承受静态或准静态荷载。对于此类构筑路面,根据其承受荷载不同,混凝土和钢筋率的厚度也会不同。对于此类路面进行爆破,如在路面或路面一定距离处放置一定炸药,很容易造成路面成坑或开裂的事故。可喜的是,随着电子计算机技术的发展,有限元法等现代数值计算方法在工程分析中得到了深入应用。对于钢筋混凝土有限元进行分析,可清晰的给出结构内力及其变形发展的过程;可清楚的描述裂缝的形成及开展;同时对结构极限承载能力做出科学可靠的评估;以此来揭示出结构薄弱的环节及薄弱部位,从而更利于结构的优化设计。通过有限元分析程序,对所提供的材料进行分析,可科学计算出爆破冲击荷载下钢筋混凝土路面的相应情况,以此来更好的将爆破技术利用到钢筋混凝土路面拆除中。

  3 桥梁工程

  随着经济高速发展,许多桥梁无法保障正常的安全通行,需要维修、改造,也有一些桥梁亟待拆除重建。目前常用的桥梁爆破拆除技术有以下几种:

  (1) 膨胀爆破

  膨胀爆破属于一种静态破碎方式,与常规火药爆破相比,其膨胀压发生的时间较长,常温下10-26h工作体发生裂纹,其产生的压力较低仅有

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