CN101713624A - 地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其方法步骤如下：(1)布孔：根据提供的地质勘探情况，采用矩形或梅花形布孔；(2)钻孔：采用地质钻机在地面进行钻孔，钻孔后在孔内放置有硬质套管，套管下端用堵头密封，上端装药之前先用塑料薄膜或蛇皮袋堵塞；(3)验孔：取直径与装炸药直径相同的套管，内装满碎石，外系一根长绳索，伸入步骤2的套管内，以检验孔的畅通与否及孔深(4)装炸药：根据地下隐蔽岩体的厚度不同，在步骤3检验好的套管内进行连续装药或分段装药，做成爆破药包筒的形式。本发明由地面钻孔施工，在地下进行爆破，该设计施工方便、节省时间，工期，成本、安全、环保，从而可以广泛应用于地下隐蔽岩体的破碎作业上。

Description

地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别是涉及地下隐蔽岩体爆破破碎方法。

背景技术

在地下工程施工中，通常会遇到如下情况，使得工程无法正常进行，严重耽误了施工工期，并且处理成本很大，大大增加了施工成本。具体情况如下：1、地下隧道施工，盾构机遇到隐蔽坚硬的岩体而无法顺利掘进；2、地下顶管施工，遇到隐蔽坚硬的岩体，无法顺利顶进；3、预制桩遇到坚硬岩石夹层或孤石，无法继续打入或压入。

目前，传统的处理办法是：

1、地下隧道施工，遇到隐蔽坚硬的岩体，通常采用盾构机强行磨进→土层注浆处理→开仓更换刀具→磨进→再次土层注浆处理→再次开仓更换刀具，如此循环掘进，如遇到孤石，则需要先注浆硬化土层，固定孤石，才能用盾构机循环磨进。

处理办法2：

采用明挖法，围蔽支护施工后，开挖地面直至隧道标高位置，形成一个窄而深的基坑，采用常规爆破方法把孤石或者基岩爆破破碎或者机械、人工破碎，盾构机通过后再回填基坑，恢复原状。

2、地下顶管施工，遇到隐蔽坚硬的岩体或孤石，通常在顶管顶进线路两侧进行地下连续墙施工，连续墙开挖至顶管标高位置，用常规爆破方法破碎或机械、人工破碎，顶管顶进后回填。遇到小块孤石，则采用人工挖孔桩，开挖至顶管标高位置，用常规爆破方法破碎或机械、人工破碎，顶管顶进后回填。

3、预制桩施工，遇到坚硬岩石夹层或孤石，通常采用人工挖孔桩，开挖至岩石夹层或孤石标高位置，用常规爆破方法破碎或机械、人工破碎、土方回填，或者采用冲孔桩冲击岩石破碎后再进行压桩、打桩。

以上处理方法不但施工成本巨大、施工困难，另外，处理的工期很长，工程的工期损失很大，而且安全隐患很多，容易出现安全事故，并且污染环境、施工噪音大、扰民程度大，从而难以符合人们的使用要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种施工方便、节省时间，工期，成本、安全、环保的地下隐蔽岩体破碎方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其方法步骤如下：

(1)：布孔：根据提供的地质勘探情况，采用矩形或梅花形布孔；

(2)：钻孔：采用地质钻机从地面进行钻孔，钻孔后在孔内放置有硬质套管，套管下端用堵头密封，上端装药之前先用塑料薄膜或蛇皮袋堵塞；

(3)：验孔：取与装炸药直径相同的套管，管内装满碎石，外系一根长绳索，伸入步骤2的套管内，以检验孔的畅通与否及孔深；

(4)：装炸药：根据地下隐蔽岩体的厚度不同，在步骤3检验好的套管内进行连续装药或分段装药，做成爆破药包筒的形式。

本发明的有益效果是：本发明由地面钻孔施工，炸药在地下进行爆破破碎，该设计施工方便、节省时间，工期，成本、安全、环保，从而可以广泛应用于地下隐蔽岩体的破碎作业上。

具体实施方式

地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其方法步骤如下：

(1)：布孔：根据提供的地质勘探情况，采用矩形或梅花形布孔；

布孔时首先选取岩石较小或岩体较薄的区域先进行布孔爆破，孔数由少变多，装药量由少变大，先爆破区域形成空腔，为后爆区域提供自由面，破碎效果。然后向两边依次钻孔爆破，可采用矩形或梅花形布孔，。孤石较小时，一次性钻孔完毕进行集中爆破；孤石较大时可分批钻孔爆破。孔距、排距控制在60～100cm之间，孔距、排距及布孔方式可根据试爆和前期爆破效果逐步作出调整，以达到最佳效果。

(2)：钻孔：采用地质钻机进行钻孔，钻孔后在孔内放置有套管，套管下端用堵头密封，上端装药之前先用塑料薄膜或蛇皮袋堵塞；

本工程需要爆破处理的岩石(包括孤石、岩石凸起)位于地表以下较深的位置，因此采用地质钻机进行钻孔。由于需处理的区间地层含有土层、砂层，且成孔后一般不会马上装药，容易造成塌孔，因此通常钻孔直径采用90～110cm，钻孔至设计标高后，放入直径90～110cm的PVC套管或其它硬质套管，并可根据现场岩体情况及厚度调整钻孔及套管的直径。套管下端必须用堵头密封，防止泥浆渗入，上端装药之前先用塑料薄膜或蛇皮袋堵塞，防止异物掉入或泥浆灌入。

每次钻到孤石后，详细记录孤石面的标高并将炮孔编号，钻穿孤石后，记录孤石底部标高，可确定孤石的厚度，钻到基岩面也应记录岩面标高，钻到超深位置后记录底部标高，可确定基岩的厚度，钻孔时必须作好记录。

(3)：验孔：取直径与装炸药直径相同的套管，内装满碎石，外系一根长绳索，伸入步骤2的套管内，以检验孔的畅通与否及孔深；

钻孔队集中钻好一批孔后，提交详细的钻孔参数，包括钻孔直径、孔距、排距、孤石上表面标高、孤石下表面标高、基岩上表面标高、钻孔深度等，由技术人员验收。验收时取与装炸药直径相同的套管，长度1m，内装满碎石，外系一根长绳索，以检验孔的畅通与否及孔深。如果卡管或达不到设计深度，则要对孔进行重新处理，以达到设计要求。

(4)：装炸药：根据地下隐蔽岩体的厚度不同，在步骤3检验好的套管内进行连续装药或分段装药，做成爆破药包筒的形式。

地下隐蔽岩体的厚度不同，如果均采用连续结构装药，则岩体较厚的装药量就过大，将导致震动增大、泥浆喷出等危害，所以，必须限制单段装药量。岩体较薄(一般定义为岩层小于2m)时，采用连续装药结构；岩层较厚(岩层大于2m)时，采用分段装药结构，确保单段装药量不超过震动允许的范围；如果同时有孤石和基岩出现的，应同次爆破。

装炸药步骤如下：

1、根据钻孔队提供的钻孔参数和验孔情况，提前计算好炸药包长度，将炸药和雷管装入PVC管或其它硬质套管内指定的位置，做成爆破药包筒的形式；

2、由于孔内有水及少量泥浆，为了顺利装药，需对炸药包进行配重抗浮，配重采用小粒径的碎石，密度约为1.50g/cm3；

3、炸药包加工好后，在药包筒的筒壁上端钻两孔，用铁丝绑定，上系绳索，然后在套管内下放药包；

根据钻孔队提供的钻孔参数和验孔情况，确定装药底部深度然后准确测量PVC管与绳索的长度之和，将整个药包悬吊到准确的位置上，误差控制在+10cm之内。药包就位后，用铁丝把绳索固定在套管壁上，使其不再移动。

4、当炸药包就位且固定后，采用小粒径的碎石将套管内外采用堵塞处理，防止泥浆喷出和套管的突起。地下爆破不会有飞石产生，只有在爆破后产生的高压气体会将炮孔内的泥浆压出孔外，为了防止涌出的泥浆飞溅，采取联合防护体系。如果本次爆区周围已经实施过爆破作业，则需对其周围的爆破残孔用砂袋覆盖，防止泥浆喷射。

为了保证爆破施工的安全，在爆破作业前在主要位置张贴爆破“安民告示”。在警戒范围边界应设有明显警戒标志，并派出岗哨，在发出预警信号后开始警戒，在爆破警戒范围内进行清场。确保现场所有人员、设备撤离至安全地带后，由各警戒点警戒人员发信号通知爆破组长，爆破组长下达准爆命令，确认安全后方可起爆。

在爆破后应派爆破技术人员和有经验的爆破员进入现场进行爆后检查，经检查确无盲炮等险情后方可发出解除警戒信号，容许作业人员进入。

本发明较以前传统的处理方法具有以下优势：

1、节约成本、施工方便。

(1)本技术处理地下隐蔽的岩体，直接由地面进行钻孔施工，钻孔成本及爆破成本很少，对地下岩体进行爆破破碎，经破碎后的岩石粒径小于0.3m，破碎后盾构机掘进，对盾构机刀具磨损极小。

(2)本技术处理地下隐蔽的岩体，无需从地面开挖，避免产生深基坑、孔桩施工程序，不会出现土方挖运、回填的情况，并且地表管线(通讯、电力、供水等)无需改道和迁移。

2、节省时间、工期；

本技术直接由地面钻孔施工，可根据场地大量投入钻孔机械，钻孔完成后即可进行地下爆破施工，钻孔速度快，工期短，所用工期是传统处理方法的五分之一。

3、无安全隐患，可确保施工安全

本技术由地面钻孔施工，在地下进行爆破，无爆破飞石，避免了传统处理方法终出现支护结构失稳、基坑坍塌、高处坠落、隧道塌方以及常规爆破出现爆破飞石，从而确保了施工安全及周围居民的安全。

4、环保，噪音很小，减少扰民

本技术施工直接从地面施工，占地面积小，无需挖运土方，不会污染环境，钻孔施工噪音很小，因为在地下爆破，爆破噪音极小，而常规爆破钻孔、爆破的噪音很大，并且爆破无粉尘。

5、节能，破碎效果好

在地下爆破，炸药爆炸能量100％充分作用，除爆破造成破碎外，还有挤压破碎、二次冲击破碎，岩体达到充分破碎，经破碎后的岩石粒径小于0.3m。

Claims (6)

1.地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其特征在于：该方法步骤如下：

(1)：布孔：根据提供的地质勘探情况，采用矩形或梅花形布孔；

(2)：钻孔：采用地质钻机进行从地面钻孔，钻孔后在孔内放置有硬质套管，套管下端用堵头密封，上端装药之前先用塑料薄膜或蛇皮袋堵塞；

(3)：验孔：取与装炸药直径相同的套管，管内装满碎石，外系一根长绳索，伸入步骤2的套管内，以检验孔的畅通与否及孔深；

(4)：装炸药：根据地下隐蔽岩体的厚度不同，在步骤3检验好的套管内进行连续装药或分段装药，做成爆破药包筒的形式。

2.根据权利要求1所述的地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其特征在于：步骤1)所述的布孔形式是：首先选取岩石较小或岩体较薄的区域进行布孔爆破，然后再向两边依次钻孔爆破。

3.根据权利要求1所述的地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其特征在于：步骤1)所述的布孔孔距、排距控制在60～100cm之间。

4.根据权利要求1所述的地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其特征在于：步骤2)所述的钻孔直径为90～110cm。

5.根据权利要求1所述的地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其特征在于：步骤2)所述的套管为直径90～110cm的PVC套管或硬质套管。

6.根据权利要求1所述的地下隐蔽岩体地面钻孔爆破破碎方法，其特征在于：步骤4)的装炸药步骤如下：

1、根据钻孔队提供的钻孔参数和验孔情况，提前计算好炸药包长度，将炸药和雷管装入PVC管或其它硬质管内指定的位置做成爆破药包筒的形式；

2、对炸药包进行配重抗浮，配重采用小粒径的碎石，密度约为1.50g/cm3；

3、炸药包加工好后，在药包筒的筒壁上端钻两孔，用铁丝绑定，上系绳索，然后在套管内下放药包筒；

4、当药包筒就位且固定后，采用小粒径的碎石将套管内外采用堵塞处理。