二氧化碳靜態(tài)爆破施工及方案

1、.word.zl.編制依據(jù)及原那么 4工程概況 4設(shè)計(jì)概況 4 TOC o 1-5 h z 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況6工程地質(zhì)情況6工程水文情況8周邊建筑物及管線情況9基坑開(kāi)挖方案及變更原因分析 10原開(kāi)挖方案10環(huán)境特點(diǎn)及特殊要求11基坑開(kāi)挖現(xiàn)狀及困難12基坑開(kāi)挖平安的特殊要求15開(kāi)挖方案的選擇16 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 液態(tài)二氧化碳相變致裂巖層方案16二氧化碳相變致裂器的組成及技術(shù)參數(shù)16二氧化碳相變致裂器的組成 16主要技術(shù)參數(shù)17二氧化碳相變致裂破碎根本原理17二氧化碳相變致裂破碎特點(diǎn) 18二氧化碳相變致裂巖石總體方案設(shè)計(jì)19

2、二氧化碳相變?cè)囍铝逊桨概c實(shí)施效果21基坑巖石主體分臺(tái)階二氧化碳相變致裂參數(shù)設(shè)計(jì)23掏槽開(kāi)挖 23二氧化碳相變致裂器致裂破碎巖石臺(tái)階要素圖 24孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)26二氧化碳相變致裂器施工工藝28施工步驟 28開(kāi)設(shè)臨空面28鉆孔 28裝管29填塞30平安防護(hù) 30連接網(wǎng)路 32點(diǎn)火 32 TOC o 1-5 h z 巖石致裂破碎后檢查33提管回收 33大塊巖石破碎33二氧化碳相變致裂平安與防護(hù)措施 35有害氣體影響與平安防護(hù)35相變致裂振動(dòng)效應(yīng)與防護(hù)35相變致裂飛石平安與防護(hù)40夏季液態(tài)二氧化碳的運(yùn)輸、儲(chǔ)存與使用平安42其它危險(xiǎn)源的控制與防護(hù)措施42平安戒備設(shè)計(jì)43平安戒備圍 43信號(hào)規(guī)定43二氧化碳

3、相變致裂破碎施工作業(yè)考前須知 44監(jiān)測(cè)方案 45監(jiān)測(cè)的目的和必要性45監(jiān)測(cè)目的 45監(jiān)測(cè)必要性45監(jiān)測(cè)工程設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)實(shí)施45監(jiān)測(cè)工程的布置與實(shí)施 46監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置及要求48監(jiān)測(cè)周期和考前須知48施工平安性判別49基坑周邊環(huán)境監(jiān)測(cè) 49監(jiān)測(cè)管理體系 50信息化施工51施工組織及籌劃 51施工人員組織51主要機(jī)械設(shè)備52施工順序53施工管理53施工工期53質(zhì)量、平安、文明等施工保證措施 54質(zhì)量保證措施54質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)54質(zhì)量職責(zé)分配54平安保證措施56平安管理組織機(jī)構(gòu)57重大危險(xiǎn)源應(yīng)急預(yù)案57文明施工組織機(jī)構(gòu)61季節(jié)性施工保證措施 63雨季施工保證措施63雨季施工目標(biāo)64雨季施工準(zhǔn)備工作64

4、雨季施工技術(shù)措施64夏季施工措施 65夏季施工準(zhǔn)備工作65夏季施工平安措施65應(yīng)急預(yù)案 66應(yīng)急救援責(zé)任制及組織機(jī)構(gòu) 66應(yīng)急救援小組的主要職責(zé)6667應(yīng)急救援小組組長(zhǎng)、副組長(zhǎng)及成員的職責(zé)與分工平安事故應(yīng)急救援流程67主要應(yīng)急措施 68建筑物變形較大應(yīng)急措施68基坑失穩(wěn)應(yīng)急措施69邊坡護(hù)壁滲漏應(yīng)急措施69基底隆起應(yīng)急措施70地面開(kāi)裂、塌陷應(yīng)急措施70管線變形過(guò)大應(yīng)急措施70應(yīng)急物資 71應(yīng)急救援機(jī)構(gòu)聯(lián)系方式 71市軌道交通3 號(hào)線一期工程烈士公園東站液態(tài)二氧化碳相變致裂巖石專項(xiàng)施工方案編制依據(jù)及原那么.?市軌道交通3 號(hào)線一期工程烈士公園東站車站主體圍護(hù)構(gòu)造施工圖?；.?市軌道交通3號(hào)線一期工

5、程KC-2 標(biāo)段營(yíng)盤東路站巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告?.目前我施工單位掌握的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖提醒地質(zhì)資料及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；.目前施工情況和工期的要求；. 我施工單位現(xiàn)有的施工技術(shù)、施工管理和機(jī)械設(shè)備配備能力；.猱破作業(yè)單位資質(zhì)條件和管理要求 ？ GA990-2012、？爆破作業(yè)工程管理要求？GA991-2012 ；.相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)： 1 ？建筑深基坑工程施工平安技術(shù)規(guī)？ JGJ311-2013； 2 ？建筑地基根底工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)？ GB50202-2002 ； 3 ？建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)？ GB50497 2009)； 4 ？建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程？JGJ120-2012； 5 ？建筑變形測(cè)量規(guī)？ JGJ8

6、-201；66 ？爆破平安規(guī)程？(GB6722-2014；) 7 ？氣瓶平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程？ TSG R0006-2014。工程概況設(shè)計(jì)概況烈士公園東站位于晚報(bào)大道與車站北路穿插路口北側(cè)，沿車站北路由南向北敷設(shè)。車站設(shè)計(jì)中心里程為：Z(Y)DK25+116.676,車站左線起點(diǎn)里程 ZDK24+998.226, 右線起點(diǎn)里程YDK25+024.226，終點(diǎn)里程Z(Y)DK25+209.218。本站施工工法采用全 明挖順作法。車站基坑外包總長(zhǎng)為 186.6m,標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬24.3m,車站主體基坑深 約20m。車站大小里程端接盾構(gòu)區(qū)間，均為盾構(gòu)吊出?；悠桨驳燃?jí)為一級(jí)。主體圍護(hù)構(gòu)造采用800mm地下

7、連續(xù)墻+支撐系統(tǒng)支護(hù)，共設(shè)置3道支撐。冠梁 截面尺寸800寬*900高，第一道為支撐為鋼筋混凝土支撐，標(biāo)準(zhǔn)段間距為9m； 第二道為80。t=20mm鋼支撐，標(biāo)準(zhǔn)段間距為 3m；第三道為609、t=16mm鋼支 撐，標(biāo)準(zhǔn)段間距為3m。車站共設(shè)4個(gè)出入口和2個(gè)風(fēng)亭組，其中3號(hào)出入口為遠(yuǎn)期 預(yù)留。1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭合建，位于西湖社區(qū)，2號(hào)風(fēng)亭位于主體北端東側(cè)芙蓉 農(nóng)村合作銀行前。2號(hào)出入口位于主體北端王府花園綠地，4號(hào)出入口位于南端西 側(cè)冰火樓前空地。烈士公園東站站位見(jiàn)圖2-1、2-2?！闭颈甭穲D2-1烈士公園東站總平面圖.,*GL(800 x900)4_,二銅前混凝土支漳MTO軻隹凝土擋墻MW：

8、L( 000 x900)/1鈍文博1麗。0tl/ =，Ci2工63c銅國(guó)榛L_ JIIx.江助仁的書理L8C。厚地下連續(xù)墻800耳業(yè)下連續(xù)地圖2-2烈士公園東站主體構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)段橫剖面圖,隔 n網(wǎng)制支撐司刑06O9ir-rr, .;=： 16=工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況工程地質(zhì)情況車站主體基坑通過(guò)的地層由上至下依次為雜填土，素填土，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土, 粉質(zhì)黏土，細(xì)砂，泥質(zhì)粉砂巖。局部存在淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和圓礫地層烈士公園東站地質(zhì)情況如表2-1所示表2-1烈士公園東站地層分布表編R名稱土層厚度層頂局程巖性描述1-2-1雜填土1.00-6.50不等32.95-34.96m褐紅黃色、雜色，濕一飽和，松散狀為主，

9、局部稍 密狀，由可塑-硬塑狀黏性土混磚渣、混凝土塊、碎 石等回填，多為路基填土，硬質(zhì)物不均勻分布，頂 部約有40-60cm混凝土路面，硬質(zhì)物含量不均，堆填 時(shí)間5年以上，未完成自重固結(jié)。1-2-2素填土1.10-4.20m 不等，平均厚度為 3.01m31.70-34.94m褐黃、褐紅色，濕一飽和，松散，可塑-硬塑狀，黏性土為主，局部含砂礫石及磚渣等，硬質(zhì)物含量約 為15%。堆填時(shí)間5年以上，未完成自重固結(jié)。編R名稱土層厚度層頂局程巖性描述1-4-2 (Q4h)淤泥質(zhì) 粉質(zhì)黏 土0.60-4.50m 不等，平均厚度為 2.45m28.76-32.22m褐色、灰褐色、黑色，流塑狀，局部受后期人工

10、回 填土的擠壓影響為可塑狀，飽和，夾少量細(xì)砂，含 有機(jī)質(zhì)，具異味。該層具高壓縮性，工程性狀差。1-6粉質(zhì)黏 土1.10-7.80m 不等，平均厚度為 3.94m26.36-32.06m褐黃色，夾灰白色，可塑 -硬塑狀，以可塑狀為主， 含少許黑色鐵鎰質(zhì)氧化物。無(wú)搖震反響，有光澤， 干強(qiáng)度中等，韌性中等。1-7粉土0.50-3.70m 不等，平均厚度為 1.53m24.26-27.31m褐黃色，灰色，很濕-飽和，稍密狀，含細(xì)砂、中砂、 云母片及少許黑色鐵鎰質(zhì)氧化物。搖振反響中等， 無(wú)光澤反響，低等干強(qiáng)度，韌性低。1-9細(xì)砂0.40-3.00m 不等，平均厚度為 1.40m23.74-27.75m褐

11、黃色、黃色，飽和，稍密-中密狀，含少量礫石， 呈亞圓形，級(jí)配一般，粒徑大于0.075mm顆粒含量約90%,成分多為石英質(zhì)，含云母，泥質(zhì)充填。1-13圓礫1.20-3.30m 不等，平均厚度為 1.97m23.92-24.85m褐黃色，黃色，飽和，稍密-中密狀，圓礫含量約 50-60%,石英質(zhì)，多為亞園形，一般粒徑2-20mm,混少重卵石，最大粒徑達(dá) 40-60mm,中粗砂充填， 混少許黏性土。1-14卵石0.50-3.10m 不等，平均厚度為 1.80m22.94-24.75m黃色，飽和，稍密-中密狀，卵石含量約 55-60%,成 分多為石英質(zhì)，圓形、亞園形，一般粒徑 20-40mm, 最大粒

12、徑達(dá)60-80mm,中粗砂充填，混少許黏性土。5-1殘積粉 質(zhì) 黏土0.50-2.00m 不等，平均厚度為 0.80m21.31-22.74m紫紅色，硬塑-堅(jiān)硬狀，無(wú)搖震反響，稍有光澤，韌 性中等，干強(qiáng)度中高等。7-2-2強(qiáng)風(fēng)化 泥質(zhì)粉 砂巖0.40-7.50m, 平均厚度為2.40m19.81-23.23m褐紅色，粉砂質(zhì)構(gòu)造，厚層狀構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀， 短柱狀。用手可折斷，浸水易軟化，其軟化系數(shù)w 0.75,為軟化巖石。7-2-3中風(fēng)化 泥質(zhì)粉 砂巖0.80-36.55m, 平均厚度為15.93m13.54-22.63m褐紅色，粉砂質(zhì)構(gòu)造，厚層狀構(gòu)造，巖芯較完整， 極軟巖。巖芯呈長(zhǎng)柱狀為主，

13、少許塊狀，干濕交替 易崩解，巖石質(zhì)量指標(biāo)較好。天然單軸抗壓強(qiáng)度 3.1-9.7MPa,平士!值 6.1MPa,極軟巖-軟巖。淤泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘土HI圖2-3烈士公園東站工程地質(zhì)剖面圖工程水文情況1地表水：車站場(chǎng)地勘察場(chǎng)地?zé)o地表水。2地下水類型及富水性：根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料、現(xiàn)場(chǎng)鉆探及引用資料分 析，場(chǎng)地水文地質(zhì)條件一般。地下水類型分為填土中的上層滯水、第四系砂卵石層 中的孔隙水及基巖裂隙水。勘察期間正處旱季，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭露情況，填土層富 水性整體較差；孔隙水主要分布在中更新統(tǒng)含水層中，孔隙水富水性中等，屬弱承 壓水；基巖裂隙水賦存量較小，逕流條件較差。3地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄及動(dòng)態(tài)特征上層滯水

14、賦存于填土中，主要受大氣降水、溝管滲水、人工排水補(bǔ)給，以蒸發(fā) 形式或向隔水底板邊緣流滲排泄，水量較小且動(dòng)態(tài)變化大，分布不連續(xù)。勘察期間 未形成穩(wěn)定水位?？紫端x存于砂、卵石層中，受大氣降水和地表水及河水補(bǔ)給，具具有明顯的 豐、枯水期變化，豐水期水位上升，略具承壓性，枯水期水位下降，為弱承壓水。 基巖裂隙水賦存于泥質(zhì)粉砂巖裂隙中。根據(jù)鉆探揭露及地質(zhì)調(diào)查，基巖節(jié)理裂隙多 為密閉或微，逕流條件較差，水量甚微，未能形成穩(wěn)定水位?？辈炱陂g場(chǎng)地上層滯水穩(wěn)定水位埋深為 1.87-4.80m相應(yīng)標(biāo)高為29.74-32.56m 孔隙水穩(wěn)定水位埋深為 3.8-8.50日 相應(yīng)標(biāo)高為26.04-30.30m由于孔隙

15、水引用初勘 鉆孔成果，勘察時(shí)季節(jié)變化較大，水位變化較大。2.3周邊建筑物及管線情況車站西側(cè)為2-4層的門面、夢(mèng)澤園小區(qū)27-28層高層建筑；西南側(cè)為12層的冰火樓小高層建筑，一層地下室，地下室埋深 4-5m；東側(cè)為瑞豐家園2-19層框剪構(gòu)造，一層地下室，地下室埋深約5m；東側(cè)北部為雍景園小區(qū)12層的高層建筑； 各建筑均采用樁根底。表3-1地鐵車站周邊主要建構(gòu)筑物一覽表工程工程部位建構(gòu)筑物詳情層數(shù)距構(gòu)造凈距離/m烈士公園 東站P西南角夢(mèng)澤園小區(qū)綜合樓冰火樓127西側(cè)夢(mèng)澤園商鋪A、B棟、4層框架構(gòu)造房，無(wú)地下室，為一般性 房屋，根底采用震動(dòng)沉管灌注樁，樁徑 350,以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為樁端持力 層

16、。4A棟凈距：7.8mB棟凈距：8.8m東北角雍景園小區(qū)地上12層高層，建筑形式為樁根底， 持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。1217.02東側(cè)芙蓉農(nóng)村合作銀行地上單層建筑，無(wú)地卜室，混凝土構(gòu)造111工程工程部位建構(gòu)筑物詳情層數(shù)距構(gòu)造凈距離/m瑞府賓館地下1層（層高3.35m）,埋深約5m,地上 5層框架構(gòu)造，根底形式為人工挖空樁， 持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。518.14瑞豐家園地上19層，地面1高度57m,地下1層（層 高3.35m）,構(gòu)造形式為框剪，根底形式為 人工挖空樁。1930.23基坑周邊建筑物多，且高層建筑距離基坑較近。地鐵車站施工圍管線眾多，地下管線改移后距離車站構(gòu)造 315m,需要進(jìn)展

17、管線沉降監(jiān)測(cè)。需要監(jiān)測(cè)的地下管 線主要為改移后臨時(shí)排水箱涵4m*8m，DN800給水管、DN1500污水管。為確保 周邊建筑和管線的平安，需對(duì)其加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。目前影響車站施工的路燈、自來(lái)水、軍纜、城通、污水等管線均已改移至車站構(gòu)造外側(cè)，土方開(kāi)挖及主體構(gòu)造施工階段無(wú)需穿越，無(wú)需懸吊保護(hù)。基坑周邊管線分布及遷改情況詳見(jiàn)附圖13基坑開(kāi)挖方案及變更原因分析原開(kāi)挖方案車站主體長(zhǎng)度為212.6m,按照工期進(jìn)度安排，同時(shí)為了保證開(kāi)挖過(guò)程中基坑穩(wěn) 定，構(gòu)造施工的流水作業(yè)，在車站主體施工完局部圍護(hù)樁后，將樁頂冠梁三邊封閉 后便可進(jìn)展封閉局部的車站主體土方開(kāi)挖。土方開(kāi)挖施工由車站兩端頭向車站中間 進(jìn)展明挖施工，優(yōu)

18、先施工南北端頭盾構(gòu)工作井。土方開(kāi)挖施工方案工期為：2017年4月22日至2017年8月29日，施工周期為129天。車站基坑開(kāi)挖采用多種機(jī)械配合的開(kāi)挖方案，配置 2臺(tái)炮機(jī)，8臺(tái)普通挖機(jī)，2 臺(tái)0.4m3小挖機(jī)，1臺(tái)液壓抓斗。為提高工效，各種挖機(jī)分層配合，在南北兩端各設(shè) 置一個(gè)開(kāi)挖面，自兩端向中間開(kāi)挖，每個(gè)工作面采用臺(tái)階法接力式開(kāi)挖，在基坑下 設(shè)小型挖掘機(jī)、人工輔助開(kāi)挖及清底，最后利用液壓抓斗垂直提升?；娱_(kāi)挖施工為地鐵車站施工中一個(gè)最重要的工序，施工中按照施工規(guī)及設(shè)計(jì) 要求操作，在開(kāi)挖過(guò)程中掌握好“分層、分步、對(duì)稱、平衡、限時(shí)五個(gè)要點(diǎn)，遵循“豎向分層、縱向分區(qū)分段、先支后挖的施工原那么。主體基坑

19、由南北兩端向中間開(kāi)挖，縱向分為 8個(gè)開(kāi)挖段，與主體構(gòu)造流水段劃分一致。各分段間縱向按1:1放坡。開(kāi)挖時(shí)先從兩端向中間開(kāi)挖，鋼板橋下部土方 倒運(yùn)至南側(cè)，縱向開(kāi)挖示意圖如圖 3-1、3-2所示。圖3-1烈士公園東站主體基坑縱向分段示意圖圖3-2烈士公園東站縱向臺(tái)階法開(kāi)挖示意圖環(huán)境特點(diǎn)及特殊要求烈士公園東站基坑開(kāi)挖在鬧市區(qū)進(jìn)展，周邊為夢(mèng)澤園、新華聯(lián)、雍景園、王府花園等密集住宅小區(qū)，且緊鄰省委小區(qū)，環(huán)境比擬復(fù)雜；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖提醒情況，石方量都比擬大，機(jī)械破除難度大，施工噪音較大，就工作環(huán)境考慮，工作場(chǎng)地都比擬狹窄，運(yùn)渣時(shí)間受限制，工地靠近居民區(qū)，噪聲擾民也經(jīng)常受到投訴，引起一些民事糾紛。且基坑臨近

20、小區(qū)，開(kāi)挖速度及效率都會(huì)都周邊建筑物及管線影響較大?；娱_(kāi)挖現(xiàn)狀及困難基坑開(kāi)挖從兩端往中間開(kāi)挖。先開(kāi)挖北端。流水段劃分為 8 個(gè)，南半局部4 個(gè)+中間 1 個(gè)+北半局部 3個(gè)。 兩端采用分臺(tái)階放坡開(kāi)挖，中心拉槽。剩余基坑中部最后一個(gè)流水段土方采用垂直提升的開(kāi)挖方式出土。我單位從 5 月 15 日開(kāi)場(chǎng)開(kāi)挖基坑北端頭，因地表8 米以全為淤泥及雜填垃圾，富水量極大， 且需破除既有片石箱涵構(gòu)造， 挖機(jī)在淤泥層中易陷入， 開(kāi)挖難度較大，現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)投入 6 臺(tái)挖機(jī)進(jìn)展開(kāi)挖倒運(yùn)，至5 月 25 日北端井第一流水段開(kāi)挖至10米處由砂卵石層直接進(jìn)入中 微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，巖層界面明顯，膠結(jié)性強(qiáng)，挖機(jī)及裂土鉤均無(wú)法開(kāi)

21、挖， 采用 2 臺(tái)炮機(jī)后平均每天向下進(jìn)尺缺乏1 米 （平均每天破除工程量約為120m3/天），破除速度極慢，距基坑到底還有10米，巖層越往下強(qiáng)度及板結(jié)性越強(qiáng)，根據(jù)我單位目前現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)展強(qiáng)度試驗(yàn)，最大巖層強(qiáng)度到達(dá)15MPA,不管是地勘資料或巖層強(qiáng)度均與地勘報(bào)告出入較多勘察資料附后 ，我單位在2017年5 月 31 日上午組織勘察、設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理等單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土石方分界以及實(shí)際開(kāi)挖巖層情況進(jìn)展了界定，并初步對(duì)如何采取相關(guān)措施加快下步土方開(kāi)挖進(jìn)展了探討，同時(shí)結(jié)合絲茅沖站靜態(tài)爆破相關(guān)經(jīng)歷提出了靜態(tài)爆破措施。北端井地表淤泥層開(kāi)挖北端6臺(tái)挖機(jī)分臺(tái)階開(kāi)挖倒運(yùn)地表68米以全部為淤泥及雜填垃圾地下810米為砂卵

22、石層地表10米以下進(jìn)入中微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層板結(jié)性較強(qiáng)，巖層強(qiáng)度大，機(jī)械破除開(kāi)挖效率較慢現(xiàn)場(chǎng)取樣委托專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)展強(qiáng)度試根據(jù)試驗(yàn)，地表10米處巖層強(qiáng)度平均約驗(yàn)為15MPA,巖層強(qiáng)度較大?；娱_(kāi)挖平安的特殊要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖地層提醒情況， 泥質(zhì)粉砂巖地層板結(jié)性強(qiáng)，巖層強(qiáng)度高，機(jī) 械破除開(kāi)挖難度大，效率低下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際及工期籌劃，剩余石方約4600cm3,在分段分臺(tái)階開(kāi)挖及破除情況下僅石方破除需 170天，全部完成主體構(gòu)造需到2018 年2月份，無(wú)法滿足2017年10月主體洞通工期要求，為加快開(kāi)挖進(jìn)展，確保工期 要求，結(jié)合借鑒絲茅沖站靜態(tài)爆破方案，我單位擬采取液態(tài)二氧化碳相變致裂巖石 工法，需

23、統(tǒng)一考慮巖石破碎方案、防護(hù)措施以及清運(yùn)方法幾個(gè)方面的問(wèn)題，即需要 滿足以下特殊要求：1即根據(jù)工期要求計(jì)算日平均破碎量和頂峰期作業(yè)的破碎量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀 況規(guī)劃出鉆孔作業(yè)面，再依據(jù)作業(yè)面情況和環(huán)境條件，選定巖石破碎施工種類。2防護(hù)措施應(yīng)保證平安防護(hù)的重點(diǎn)是飛石和控制地震，同時(shí)還應(yīng)考慮破碎噪聲的影響。其開(kāi)挖邊墻的 維護(hù)，已澆混凝土構(gòu)造的保護(hù)，邊墻噴錨支護(hù)的保護(hù)都是一些特殊的問(wèn)題。3清運(yùn)方法根據(jù)破碎量和基坑現(xiàn)場(chǎng)狀況，選擇裝渣設(shè)備型號(hào)、數(shù)量，如需吊運(yùn)還要考慮吊 運(yùn)設(shè)備應(yīng)規(guī)劃施工道路，最后根據(jù)運(yùn)輸量、運(yùn)輸作業(yè)時(shí)間及運(yùn)距、現(xiàn)場(chǎng)裝運(yùn)場(chǎng)地等 條件，選定運(yùn)輸車輛，保證在規(guī)定工期清運(yùn)完畢。4本基坑及周圍重點(diǎn)保護(hù)目標(biāo)

24、較多基坑圍護(hù)墻的保護(hù)；基坑西側(cè)商住樓等建筑物的保護(hù)；緊鄰基坑周圍的雨污水管、燃?xì)?、軍纜、電纜等主要管線的保護(hù);車站北路的行駛車輛與行人的平安防護(hù)。開(kāi)挖方案的選擇由于基坑周圍環(huán)境比擬復(fù)雜，且地下管線施工前期均臨近基坑進(jìn)展改遷，直接采用機(jī)械鑿除硬巖的作業(yè)方式成效太低且平安風(fēng)險(xiǎn)偏高，不能滿足工期及平安要求，不宜采用爆破法進(jìn)展巖石破碎，烈士公園東站主體圍擬采用“三小一少振動(dòng)小、飛石距離小、噪聲小與粉塵少的二氧化碳相變致裂器破碎基坑巖石方法，此方法不僅平安，而且符合綠色環(huán)保要求，以便于在確?；又苓吔?gòu)筑物平安的同時(shí)加快施工進(jìn)度。破碎巖石類型主要為地表10米以下進(jìn)入巖層后的垂直向下開(kāi)挖的中微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂

25、巖以及少量特堅(jiān)石，需破碎的巖石工程量估算有4.5萬(wàn)m3,具體工程量以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際界定為準(zhǔn)。4液態(tài)二氧化碳相變致裂巖層方案二氧化碳相變致裂器的組成及技術(shù)參數(shù)二氧化碳相變致裂器的組成二氧化碳相變致裂器又稱致裂管或膨脹管由泄能器、平安片、儲(chǔ)液管、發(fā)Ci3.儲(chǔ)液罐4.發(fā)熱裝置1.卸能器2.平安片圖4-1二氧化碳致裂器構(gòu)造圖熱裝置、充裝閥組成，如圖4-1所示。液態(tài)二氧化碳?xì)庖溲b機(jī) 旗脹管充氣平臺(tái)裝管器旋景器圖4-2液態(tài)二氧化碳相變致裂系統(tǒng)主要組件示意圖主要技術(shù)參數(shù)氧化碳相變致裂器主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-1。表4-1主要技術(shù)參數(shù)表工程51型73型83型95型致裂器外徑mm51738395致裂孔徑mm609010

26、0110-120致裂器長(zhǎng)度mm1270103011301300二氧化碳充裝量kg0.80.81.42.3最大充裝壓力MPa9999單套致裂器質(zhì)量kg14223243根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程采用 95型二氧化碳相變致裂器二氧化碳相變致裂破碎根本原理二氧化碳?xì)怏w在一定的高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，通過(guò)高壓泵將液態(tài)的二氧化碳?jí)嚎s至圓柱體容器致裂管，裝入平安膜、破裂片、發(fā)熱管和密封圈，擰緊合金帽 即完成了致裂破碎前的準(zhǔn)備工作。將致裂管和起爆器及電源線攜至致裂破碎現(xiàn)場(chǎng)，把致裂管插入鉆孔中固定好，連接起爆器。 起爆瞬間脈沖電流使發(fā)熱管點(diǎn)火迅速發(fā)生燃燒反響， 釋放大量的熱量，瞬間將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?，急劇膨脹產(chǎn)生高壓

27、。由于液態(tài)二氧化碳?xì)饣w積膨脹約600倍，故在致裂管封閉空間的迅速氣化，將使致裂管部瞬間到達(dá)300MPa以上高壓狀態(tài)。高壓作用使破裂片發(fā)生剪切破壞，高壓氣體瞬間自泄壓閥沖出，對(duì)周圍介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊作用，而使其發(fā)生破壞和位移。從點(diǎn)火至完畢整個(gè)過(guò)程只需0.4 毫秒，瞬間釋放高壓氣體斷裂和松動(dòng)巖石。由于是低溫下運(yùn)行，與周圍環(huán)境的液體，氣體不相融合，不產(chǎn)生任何有害氣體，不產(chǎn)生電弧和電火花，不受高溫、高熱、高濕、高寒影響。在井下致裂破碎時(shí)對(duì)瓦斯具有稀釋作用，無(wú)震蕩，無(wú)粉塵。二氧化碳屬于惰性氣體非易燃易爆物質(zhì)，致裂破碎過(guò)程就是體積膨脹的過(guò)程，物理做功而非化學(xué)反響。二氧化碳相變致裂破碎特點(diǎn)1具有本質(zhì)的平安

28、特性。從儲(chǔ)存、運(yùn)輸、攜帶、使用、回收等方面均十分平安。主機(jī)與致裂破碎器材別離，從灌裝至致裂破碎完畢時(shí)間較短。液態(tài)二氧化碳灌注僅需13分鐘，點(diǎn)火至完畢僅需4毫秒。實(shí)施過(guò)程無(wú)啞炮，無(wú)需驗(yàn)炮。平安戒備距離短，無(wú)平安隱患。致裂管回收方便。2既可定向致裂破碎又可延時(shí)控制，特別是在特殊環(huán)境下，如居民區(qū)、隧道、地鐵、井下等環(huán)境，實(shí)施過(guò)程中無(wú)破壞性振動(dòng)和短波，對(duì)周圍環(huán)境無(wú)破壞性影響。3在石材開(kāi)采中不破壞紋理構(gòu)造，成材率和效率較高。4無(wú)雷管，無(wú)火藥，無(wú)炸藥，無(wú)易燃品，無(wú)危化品，無(wú)需火工庫(kù)，管理簡(jiǎn)便，操作易學(xué)，操作人員少，無(wú)需專業(yè)人員值守。5在礦井下使用其性能更加突出，無(wú)論是高瓦斯礦井，沖擊地壓礦井、水文地質(zhì)條件

29、較復(fù)雜的礦井還是易自燃礦井均可應(yīng)用。6材料來(lái)源豐富，可就地取材。提高成效，增加效益，降低本錢。減少繁雜的報(bào)批審核程序和管理限制。在灌注二氧化碳之前所有皆非爆品，灌注后沒(méi)有高溫，沒(méi)有電壓不會(huì)自爆，只要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，整個(gè)施工操作過(guò)程均相當(dāng)平安。7為獲得較大當(dāng)量的威力，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，把致裂破碎筒并聯(lián)使用，或者改良孔徑和增進(jìn)二氧化碳質(zhì)量。可靈活控制。8在應(yīng)急搶險(xiǎn)救援中，可將全部設(shè)施托運(yùn)任何交通工具上。而雷管火藥炸藥等屬管制物品，無(wú)此優(yōu)勢(shì)。可節(jié)約大量救援時(shí)間。9由于炸藥雷管等的對(duì)社會(huì)對(duì)環(huán)境破壞性，必將控制更加嚴(yán)格，因此辦理致裂破碎手續(xù)周期較長(zhǎng)，而采用致裂器可隨時(shí)進(jìn)展致裂破碎作業(yè)，實(shí)時(shí)滿足工程建立的

30、需要。二氧化碳相變致裂巖石總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)工程設(shè)計(jì)與施工要求以及現(xiàn)場(chǎng)勘察的實(shí)際情況，結(jié)合以往類似地鐵基坑巖石液態(tài)二氧化碳相變致裂開(kāi)挖工程積累的經(jīng)歷，對(duì)本基坑擬采用 95 型二氧化碳相變致裂設(shè)備進(jìn)展巖石致裂施工。先從北端實(shí)施分臺(tái)階致裂開(kāi)挖，待南端基坑形成開(kāi)挖工作面后，再按基坑原有的自兩端向中間、臺(tái)階接力式開(kāi)挖方案，在南北兩端同時(shí)實(shí)施分臺(tái)階致裂開(kāi)挖作業(yè)，臺(tái)階高度2 至 6 米。圖4-3二氧化碳相變致裂巖石縱向分臺(tái)階開(kāi)挖示意圖為確保二氧化碳相變致裂施工與其它工序如二次破碎、挖運(yùn)清磴、臨空面修整 等之間的無(wú)縫銜接，并增加施工過(guò)程中出于保護(hù)基坑連續(xù)墻和支撐的需要而調(diào)整臨空面和最小抵抗線方向的

31、靈活性，擬沿22.7米寬基坑橫斷面分左右兩個(gè)半?yún)^(qū)錯(cuò)開(kāi)進(jìn)展二氧化碳相變致裂施工，左右兩個(gè)半?yún)^(qū)施工順序如圖4-3中陰影區(qū)域所標(biāo)記的序 號(hào)所示。圖4-4二氧化碳相變致裂巖石開(kāi)挖方案平面示意圖基坑初始相變致裂開(kāi)挖區(qū)域如圖 4-4中的1區(qū)假設(shè)無(wú)可利用的自然臨空面，那 么可在1區(qū)中央位置沿基坑寬度方向先行采用機(jī)械方式進(jìn)展掏槽開(kāi)挖。待形成臨空 面后，那么可由北向南實(shí)施相變致裂作業(yè)。掏槽后 1區(qū)剩下的靠近基坑北端連續(xù)墻 的巖石可采用機(jī)械破除的方式進(jìn)展破除開(kāi)挖?；硬窟呇剡B續(xù)墻和基坑中間的豎向支撐在相變致裂作業(yè)中需要重點(diǎn)進(jìn)展防 護(hù)。對(duì)于邊沿連續(xù)墻，每次致裂作業(yè)布孔時(shí)，最靠近連續(xù)墻的鉆孔與連續(xù)墻之間預(yù) 留一定厚度

32、的巖石作為保護(hù)層，且最靠近連續(xù)墻的鉆孔最小抵抗線應(yīng)小于保護(hù)層厚 度。對(duì)于基坑中間的豎向支撐，除在堅(jiān)向支撐與最靠鉆孔之間應(yīng)留夠防護(hù)距離外， 還可采用合理調(diào)整臨空面和最小抵抗線方向，降低相變致裂能量對(duì)豎向支撐穩(wěn)定性 的影響。二氧化碳相變致裂設(shè)計(jì)方法與流程針對(duì)基坑區(qū)域巖石特性和施工要求，依據(jù)我公司在類似基坑二氧化碳相變致裂 施工的布孔致裂參數(shù)進(jìn)展設(shè)計(jì)，確定初步孔網(wǎng)參數(shù)后進(jìn)展基坑巖石的試致裂，通過(guò) 試致裂的巖石致裂效果、振動(dòng)效應(yīng)、噪音污染等，再優(yōu)化調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù)直到二氧化 碳相變致裂效果滿足設(shè)計(jì)要求、重點(diǎn)目標(biāo)振速滿足平安標(biāo)準(zhǔn)。二氧化碳相變致裂設(shè) 計(jì)流程如以下圖所示：圖4-5二氧化碳相變致裂設(shè)計(jì)流程圖二氧

33、化碳相變?cè)囍铝逊桨概c實(shí)施效果在前期了解設(shè)計(jì)施工要求、現(xiàn)場(chǎng)勘察巖石特性與施工環(huán)境的根底上，為進(jìn)一步 驗(yàn)證二氧化碳相變致裂施工對(duì)于本基坑巖石開(kāi)挖的適用性，并獲得二氧化碳相變致 裂設(shè)備與基坑巖石和巖層特性相匹配的孔網(wǎng)參數(shù)，為正式施工方案設(shè)計(jì)提供可靠數(shù) 據(jù)，于2017年6月10日實(shí)施了基坑巖石的二氧化碳相變?cè)囍铝选Ｔ囍铝炎鳂I(yè)區(qū)域位于基坑北端距基坑口部約10m的臺(tái)階面上，臺(tái)階高度約5m,臺(tái)階作業(yè)寬度約8m,臺(tái)階邊沿不規(guī)那么，共設(shè)置4個(gè)致裂孔，4個(gè)致裂布設(shè)位置依 臺(tái)階邊沿形狀而調(diào)整?？拙?a為1.7-2.0m,最小才6抗線w為1.8-2.3日鉆孔深度為 3.5-4.2m不等，致裂孔孔徑為130mm。每個(gè)致

34、裂孔裝填1根致裂管，并用專門填塞 料進(jìn)展填塞。填塞后致裂孔口部位全部采用規(guī)格為 4mx 2mx 0.02m規(guī)格的鋼板進(jìn)展 覆蓋。具體布孔方案平面圖如圖 4-6所示：圖4-6基坑巖石試致裂布孔平面示意圖四個(gè)致裂孔一次齊爆，致裂后的效果如圖 4-7所示。巖石致裂深度與致裂孔深 度相一致，致裂孔靠近臨空面一側(cè)巖石被致裂后崩落崩塌，致裂孔背向臨空面一側(cè) 約1米區(qū)域巖石也被致裂松動(dòng)，可被裂鉤直接破除。致裂巖石塊度明顯大于爆破開(kāi) 挖的塊度，但均可被裂鉤較輕松二次破解。致裂瞬間，振動(dòng)很小，致裂聲響根本被基坑附近車流聲響所掩蓋。從試致裂效 果說(shuō)明采用二氧化碳相變致裂開(kāi)挖巖石的施工方案是適用于本基坑開(kāi)挖要求的。

35、試致裂孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)根本上能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前深度距基坑口部約10米巖石強(qiáng)度和巖層特性與二氧化碳相變致裂設(shè)備性能之間較好的匹配，可為正式施工方案設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。所采用的平安防護(hù)措施到位且有效。圖4-7二氧化碳相變?cè)囍铝研Ч麍D基坑巖石主體分臺(tái)階二氧化碳相變致裂參數(shù)設(shè)計(jì)掏槽開(kāi)挖1切割槽的開(kāi)設(shè)基坑的特點(diǎn)只有一個(gè)自由面，四周沒(méi)有自由面，巖石夾制作用強(qiáng)，對(duì)巖石致裂 破碎很不利，為了取得較好致裂破碎巖石的效果，必須在破碎區(qū)的一端或中間采用 機(jī)械破碎的方法開(kāi)出一定寬度和深度的溝槽，為后續(xù)的二氧化碳致裂巖石創(chuàng)造一個(gè) 側(cè)向自由面，以取得較好的破碎效果。如圖 4-8所示。70 75、70 751.40mSCU3切圖槽305

36、0cm圖4-8傾斜掏槽切割示意圖掏槽口盡量靠近基坑一端連續(xù)墻進(jìn)展開(kāi)設(shè)，如圖4-4中1區(qū)或2區(qū)靠近基坑北端連續(xù)墻一側(cè)。這樣可保證整個(gè)巖石相變致裂開(kāi)挖方向背向基坑兩端地連墻，以減 少相變致裂對(duì)基坑兩端地連墻的擾動(dòng)影響。二氧化碳相變致裂器致裂破碎巖石臺(tái)階要素圖1開(kāi)挖臺(tái)階沿22.7米寬基坑橫斷面開(kāi)設(shè)左右兩個(gè)開(kāi)挖工作面，錯(cuò)開(kāi)交替進(jìn)展二氧化碳相變 致裂施工，可創(chuàng)造側(cè)向自由面，為施工過(guò)程中調(diào)整臨空面和最小抵抗線方向提供更 多的靈活性。工作面臺(tái)階高 3-6m,寬約10.5m可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。如以下圖4-9所示。A、第一次致裂區(qū)左半斷面鉆孔致裂B、第一次致裂區(qū)左半斷面爆渣挖運(yùn)C、第二次致裂區(qū)右半斷面鉆孔致裂D、第二次

37、致裂區(qū)右半斷面爆渣挖運(yùn)第一次致裂區(qū)第二次致裂區(qū)圖4-9相變致裂臺(tái)階示意圖在前期基坑深度約10米處的巖石試致裂的根底上，設(shè)計(jì)二氧化碳致裂器破碎巖石臺(tái)階要素如圖4-10所示。說(shuō)明：L1為提升桿；L2、 L3、L4為致裂管；每孔 致裂管根數(shù)由孔深和致 裂管長(zhǎng)度確定。不用提升桿的情況 下，L1表示堵塞長(zhǎng)度。圖4-10巖石破碎臺(tái)階要素圖孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)1致裂孔直徑：D=110-130mm2臺(tái)階高度：H=3.0-6.0m臺(tái)階高度低于3m時(shí)，不得實(shí)施二氧化碳相變致致裂作業(yè)，最正確臺(tái)階高度以5m為宜。3最小抵抗線： W=1.52.3m每次致裂布孔時(shí)，最靠近連續(xù)墻的致裂孔最小抵抗線不宜大于1.5m,以確保致裂能量盡

38、可能多的從臨空面方向釋放，降低從防護(hù)層傳入連續(xù)墻中的能量比例，以 減弱致裂振動(dòng)對(duì)連續(xù)墻的影響。由于基坑巖層越往下，巖層板結(jié)性越強(qiáng)，巖石強(qiáng)度越高，故最小抵抗線應(yīng)隨巖層深度增大而適當(dāng)減小，可將抵抗線調(diào)小為W=1.51.8m4臺(tái)階坡度角：a=6080臺(tái)階坡度角盡可能接近90為好。最小不得低于60，低于60時(shí)，必須采用液壓破碎錘或裂鉤進(jìn)展修整，以防止出現(xiàn)致裂孔底部抵抗線過(guò)大而使巖石無(wú)法致裂的結(jié)果。假設(shè)巖石強(qiáng)度太硬，采用液態(tài)破碎錘和裂鉤均無(wú)法增大臺(tái)階坡度角時(shí)，側(cè)可在鉆孔時(shí)采用傾斜鉆孔的斜孔布孔方式?？椎男倍葢?yīng)盡量與臺(tái)階坡度相一致。 5致裂孔間隔： a=1.7-2.0m隨著巖層深度加大，巖石強(qiáng)度增強(qiáng)，致裂

39、孔間距可適當(dāng)減小，可設(shè)置為a=1.5-1.8m6致裂孔角度：6=90 垂直鉆孔優(yōu)先采用垂直布孔方式， 有利于鉆孔和裝填致裂管施工。 但假設(shè)巖石強(qiáng)度太硬，采用液態(tài)破碎錘和裂鉤均無(wú)法增大臺(tái)階坡度角時(shí)，側(cè)可在鉆孔時(shí)采用傾斜鉆孔的斜孔布孔方式?？椎男倍葢?yīng)盡量與臺(tái)階坡度相一致。 7致裂孔排數(shù)： N=1 排基坑巖石致裂時(shí)，為確保施工的絕對(duì)平安性，只采用設(shè)置一排致裂孔的布孔方式。8單排致裂孔個(gè)數(shù)： 5-6 個(gè)分左右兩個(gè)半?yún)^(qū)開(kāi)挖根據(jù)具體臺(tái)階工作面寬度和臺(tái)階邊沿輪廓形狀應(yīng)靈活調(diào)整布孔數(shù)量。9孔網(wǎng)距離地連墻1.5m 的平安距離進(jìn)展布設(shè)。最靠近連續(xù)墻的致裂孔與墻間的保護(hù)巖層厚度不得小于1.5m,在正式施工時(shí)，應(yīng)在最

40、靠近致裂區(qū)域的連續(xù)墻位置設(shè)置振動(dòng)測(cè)試傳感器，測(cè)試相變致裂對(duì)連續(xù)墻產(chǎn)生的振動(dòng)水平，并結(jié)合圍護(hù)樁位移、支撐軸力、地下水位、地面沉降、深層土體水 平位移等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析致裂振動(dòng)影響。假設(shè)聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)某個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)戒備值，那 么應(yīng)增大保護(hù)層厚度或調(diào)整相變致裂施工布孔方案。嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即停頓相變致裂 施工作業(yè)。二氧化碳相變致裂器施工工藝二氧化碳相變致裂器施工工藝一般分為鉆孔、裝致裂管、填塞、連線、平安戒 備、點(diǎn)火、檢查、回收等，如圖 4-11所示。鉆孔 裝致裂管 填塞 連線平安戒備 一點(diǎn)火 |1 檢查 提管回收?qǐng)D4-11二氧化碳致裂器施工工藝施工步驟開(kāi)設(shè)臨空面用機(jī)械在基坑一端或中間開(kāi)挖一定深度與較為陡峭的臨

41、空面或溝槽。鉆孔1鉆孔要領(lǐng)操作手應(yīng)掌握鉆機(jī)的操作要領(lǐng)，熟悉和掌握設(shè)備的性能、構(gòu)造原理及使用考前 須知，具有熟練操作的操作技術(shù)，并能掌握不同性質(zhì)巖石的鉆鑿規(guī)律。2鉆孔根本方法開(kāi)口時(shí)對(duì)于完整的巖面，給小風(fēng)不加壓，應(yīng)先吹凈浮渣，慢慢沖擊巖面，鉆出 空窩后，旋轉(zhuǎn)鉆具下鉆開(kāi)孔。當(dāng)鉆頭進(jìn)孔后，逐漸加大風(fēng)量至全風(fēng)全壓快速鑿巖狀態(tài)。對(duì)于硬巖，應(yīng)選用高質(zhì)量高硬度的鉆頭，送全風(fēng)全壓，但轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，防止損壞鉆頭，對(duì)于軟巖，應(yīng)送全風(fēng)加半壓，每進(jìn)尺1.01.5m提鉆吹孔一次，防止孔底積渣過(guò)多而卡孔。 3泥漿護(hù)孔方法對(duì)于孔口巖石不穩(wěn)固狀態(tài)，應(yīng)在鉆孔過(guò)程中，采用泥漿護(hù)壁。泥漿護(hù)壁的操作程序?yàn)椋褐铝芽足@鑿23m,在孔口堆放

42、一定量的含水粘黃泥，用鉆桿上下移動(dòng)，將黃泥代入孔并浸入破碎巖縫。當(dāng)不考慮對(duì)邊坡的影響、且邊孔無(wú)側(cè)向臨空時(shí)，為了克制巖體的夾制作用，邊孔距離凌空面尺寸應(yīng)縮短0.50.8m。 4致裂孔驗(yàn)收與保護(hù)1致裂孔驗(yàn)收檢查致裂孔深度與孔網(wǎng)參數(shù)；復(fù)核抵抗線；孔中有水時(shí)不能施工。在驗(yàn)收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)堵孔、深度不夠，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)鉆。2致裂孔保護(hù)每個(gè)致裂孔鉆完后立即將孔口用塑料或編織袋等材料堵塞好，防止雨水或其他雜物進(jìn)入致裂孔?？卓诘膸r石清理干凈，防止掉入孔。一個(gè)致裂區(qū)鉆孔完成后盡快實(shí)施致裂。裝管根據(jù)致裂孔深度將致裂管一節(jié)一節(jié)的裝入孔。 根據(jù)臨空面高度H 及孔深 L 調(diào)整致裂管節(jié)數(shù)，最上方連接提升桿。采用深埋管致裂而無(wú)需連接

43、提升桿時(shí)，裝填完致裂管，即可進(jìn)展填塞作業(yè)。填塞 1連接有提升桿時(shí)的填塞方法采用連接有提升桿的裝管方式時(shí)，填塞后，提升桿外露長(zhǎng)度 A： 0.3三A三0.5m=填塞材料采用棱角清楚的碎石粒，并將其堆放在致裂孔周圍。將填塞材料慢慢放入致裂孔，同時(shí)敲擊外露提升桿部位，便于填塞材料下沉壓實(shí)。亦可采用手持振動(dòng)棒振動(dòng)，提高填塞效率。 2采用深埋管無(wú)需連接提升桿時(shí)的填塞方法此時(shí)填塞長(zhǎng)度不得小于 2.5m， 填塞粒采用棱角清楚的碎石粒， 并將其堆放在致裂孔周圍，裝完致裂器后，慢慢將填塞料放入致裂孔，讓填塞料填實(shí)致裂管與致裂孔間的間隙，最后一直裝填至致裂孔孔口，并用振動(dòng)棒振實(shí)。 3填塞作業(yè)考前須知1填塞材料中不得

44、含有碎石塊或潮濕石屑。2致裂孔有水時(shí)，在填塞過(guò)程中容易形成泥漿或懸空，使致裂器周圍無(wú)法填塞密實(shí)。致裂效果不好，甚至造成致裂器從空中飛出。3填塞過(guò)程中要防止導(dǎo)線砸破。4加固處理。填塞完畢后，將每組致裂器的提升管用鋼絲繩連接起來(lái)，控制個(gè)別致裂器飛散或滑落。平安防護(hù)二氧化碳相變致裂器致裂破碎巖石時(shí)會(huì)有個(gè)別石塊飛出，飛石飛出半徑為4-5m,假設(shè)爆破點(diǎn)距離地面 5m時(shí)需用竹夾板、地毯、密目網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)覆蓋在基鋼管竹架板 地毯斷面圖圖4-12基坑空中隔離防護(hù)示意圖坑上部的混凝土支撐上，防止飛石飛出基坑。防護(hù)覆蓋如圖4-12所示。具體方法用竹架板排列3m的寬度，2m的長(zhǎng)度，然后用兩根鋼管固定，作為一塊整體防護(hù)

45、材料使用，爆破時(shí)采用人工將加工后的竹架板鋪設(shè)在基坑的橫梁上，由 基坑邊向基坑中心鋪設(shè)，直至把需要爆破區(qū)的上方全部覆蓋，最后在竹架板上方再 鋪設(shè)一層地毯，防止細(xì)小的飛石飛出基坑。當(dāng)基坑上方混凝土支撐不具備鋪設(shè)上述防護(hù)材料時(shí)，可采用深埋布設(shè)致裂管的方式裝填致裂管，去掉提拉桿，每個(gè)孔上方保證2.5m以上填塞長(zhǎng)度，且填塞料用振動(dòng)棒振實(shí)。然后采用4mx 2mx 0.02m規(guī)格的鋼板對(duì)致裂孔進(jìn)展覆蓋防護(hù)， 鋼板上 方還可采用砂袋壓實(shí)，臨空面那么可鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)。多重防護(hù)措施以確保無(wú)飛石現(xiàn)象。連接網(wǎng)路導(dǎo)電網(wǎng)路的連接是一個(gè)關(guān)鍵工序，假設(shè)一次致裂孔數(shù)較多，必須合理分區(qū)連接, 以減少整個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)路的電阻值，分區(qū)時(shí)要注意

46、各個(gè)支路的電阻平衡，保證每個(gè)致裂 器獲得一樣的電流值。在網(wǎng)路連接過(guò)程中，應(yīng)利用專用電阻表檢測(cè)網(wǎng)路電阻，網(wǎng)路 連接完畢后，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)所測(cè)電阻值與計(jì)算值進(jìn)展比擬，如果差異較大，應(yīng)查明原 因，排除故障，重新連接，網(wǎng)路連接的接頭應(yīng)用高質(zhì)量絕緣膠布纏緊，保證接頭質(zhì) 量。網(wǎng)路連接采用串聯(lián)方法，如圖 4-13所示。點(diǎn)火采用高能起爆器點(diǎn)火。點(diǎn)火前，首先檢查起爆器是否完好正常，起爆器應(yīng)及時(shí) 充電，保證提供足夠電能，并能快速充到致裂破碎需求的電壓值；在連接主線前必 須對(duì)網(wǎng)路電阻進(jìn)展檢測(cè)，當(dāng)戒備完成后，再次測(cè)量網(wǎng)路電阻值，確定正常后，才能將主線與起爆器連接，然后等待點(diǎn)火命令。巖石致裂破碎后，及時(shí)切斷電源，將主線與起

47、爆器別離。巖石致裂破碎后檢查致裂破碎后5 分鐘后由致裂破碎工程技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展檢查，只有在檢查完畢確認(rèn)平安后，才能發(fā)出解除戒備信號(hào)和允許其他人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。致裂破碎后檢查容：1破碎堆是否穩(wěn)定，有無(wú)危坡、危石；2有無(wú)危險(xiǎn)邊坡、不穩(wěn)定破碎堆、滾石和超圍塌陷；3最敏感、最重要的保護(hù)對(duì)象是否平安；4施工區(qū)域?yàn)榈叵禄蛲L(fēng)條件較差的半開(kāi)放式空間時(shí)，應(yīng)對(duì)致裂變部位進(jìn)展局部有害氣體檢測(cè)。提管回收1提管過(guò)程中，提拉方向應(yīng)與提升桿方向一致。2嚴(yán)禁暴力操作，假設(shè)提升桿不能提出，需對(duì)巖石進(jìn)展二次破碎后再取出。3將致裂管收回，進(jìn)展二次充裝使用。大塊巖石破碎在致裂過(guò)程中，不可防止的會(huì)產(chǎn)生個(gè)別的大塊巖石，而這些大塊巖石

48、超過(guò)了生產(chǎn)要求規(guī)格或挖裝機(jī)械的鏟斗容量時(shí)，必須對(duì)這些大塊巖石進(jìn)展二次破碎?？刹捎闷扑殄N或柱式劈裂機(jī)進(jìn)展二次破解。液壓破碎錘是一種非常重要的高效作業(yè)的新型的破碎工具，主要用來(lái)完成采石場(chǎng)的采石作業(yè)或者巖石的破碎等。液壓破碎錘在工作過(guò)程中必須以動(dòng)力源、工作介質(zhì)及能量轉(zhuǎn)換為根底才能運(yùn)開(kāi)工作的。這里動(dòng)力源是液壓泵，工作介質(zhì)就是常用的 液壓油。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械沖擊能，即以液體壓力驅(qū)動(dòng)液壓缸中的活 塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)外做功，并對(duì)外輸出能量束進(jìn)展工作，如圖 4-14所示。此種方法效率高，根本無(wú)飛石，是破碎二次巖石的最理想的主要方法，一是工 作效率高，二是平安性好。圖4-14機(jī)械破碎大塊巖石示意圖對(duì)于塊度

49、較大、較硬、破碎錘二次破碎效率較低的大塊硬巖，那么可以采用先鉆機(jī)鉆孔，后用柱式劈裂機(jī)進(jìn)展劈裂的二次破碎方案。柱式劈裂機(jī)是由動(dòng)力站泵送高壓液壓油驅(qū)動(dòng)劈裂棒上的多個(gè)柱塞伸出作用于鉆孔壁，對(duì)鉆孔壁產(chǎn)生120mpa以上的準(zhǔn)靜態(tài)作用力，使鉆孔壁附近巖石介質(zhì)發(fā)生拉斷破壞而裂開(kāi)。其劈裂效果如圖4-15所示。.word.zl.-.word.zl.圖4-15柱式劈裂機(jī)二次破碎大塊巖石柱式劈裂機(jī)對(duì)大塊硬巖進(jìn)展劈裂的方法最大的優(yōu)點(diǎn)是效率高、致裂能力大、無(wú) 飛石、無(wú)任何噪音，是一種平安環(huán)保的機(jī)械破除施工方法。4.9二氧化碳相變致裂平安與防護(hù)措施有害氣體影響與平安防護(hù)液態(tài)二氧化碳相變致裂過(guò)程中會(huì)釋放大量二氧化碳?xì)怏w，特

50、別是在封閉受限空 間，假設(shè)不及時(shí)采取通風(fēng)措施，會(huì)在工作面區(qū)域形成較高濃度的二氧化碳?xì)怏w富集 區(qū)，易使作業(yè)人員產(chǎn)生二氧化碳中毒現(xiàn)象。本地鐵基坑采用明挖方式，巖石相變致 裂作業(yè)面深度一般在離基坑口部 10-20m區(qū)域，為半受限空間，通風(fēng)條件要好于蓋 挖施工的地鐵基坑。但為防止致裂作業(yè)后，作業(yè)面出現(xiàn)二氧化碳富集的可能，可在 起爆致裂五分鐘后，由檢查人員利用潛孔鉆風(fēng)管對(duì)致裂區(qū)域進(jìn)展強(qiáng)行通風(fēng)2-3分鐘。相變致裂振動(dòng)效應(yīng)與防護(hù)相變致裂振動(dòng)效應(yīng)對(duì)基坑周邊建構(gòu)筑影響根據(jù)中南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)屢次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，在二氧化碳相變致裂施工過(guò)程中，二氧化碳相變致裂系統(tǒng)破巖時(shí)所引起炮孔周圍介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振速，僅為炸藥爆破的1/10

51、乃至更低詳見(jiàn)？高壓氣體膨脹制裂系統(tǒng)破碎礦巖時(shí)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)與評(píng)估報(bào)告 ？,而且比炸藥爆破振動(dòng)衰減更快，距致裂中心5m以外，振動(dòng)水平就已低于0.1cm/s。對(duì) 于本基坑臨近建筑物最近距基坑邊 7.2m的振動(dòng)效應(yīng)遠(yuǎn)低于相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 的臨界值。根據(jù)？S破平安規(guī)程？GB6722-2014,爆破振動(dòng)平安允許標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表 4-2。表4-2爆破振動(dòng)平安允許標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)保護(hù)對(duì)象類別平安允許質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度VI cm/sf 10Hz10Hzf50Hz1土窯洞、毛坯房、毛石房屋0.150.450.450.90.91.52一般民用建筑物1.52.02.02.52.53.03工業(yè)和商業(yè)建筑物2.53.53.54.54.25.0

52、爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)同時(shí)測(cè)定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)相互垂直的三個(gè)分量。注1:表中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為三個(gè)分量中的最大值，振動(dòng)頻率為主振頻率；注2:頻率圍根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波形確定或按如下數(shù)據(jù)選?。旱锸冶苀小于20Hz,露天深孔爆破f在10Hz60Hz之間，露天淺孔爆爆破 f在40Hz100Hz之間；地下7孔爆破f在30Hz100Hz之間，地下淺孔爆破f在 60Hz300Hz 之間。相變致裂振動(dòng)效應(yīng)對(duì)地連墻和豎向支撐的影響與防護(hù)基坑部與四周地連墻和中部豎向支撐緊挨著的巖石均需要破除開(kāi)挖。采用相變致裂開(kāi)挖時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)雖然要遠(yuǎn)低于炸藥爆破的，但對(duì)于距離很近的目標(biāo)，如 地連墻或豎向支撐，也會(huì)產(chǎn)生較高水平的振動(dòng)響應(yīng)，對(duì)其力學(xué)穩(wěn)定

53、性產(chǎn)生影響。為 防止不利影響，需對(duì)地連墻和豎向支撐進(jìn)展相變致裂平安防護(hù)設(shè)計(jì)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)。1地連墻和豎向支撐的平安防護(hù)設(shè)計(jì)1相變致裂布孔時(shí)，需在最近致裂孔與地連墻或豎向支撐間保存1.5m厚的保護(hù)層，致裂孔不可距地連墻或豎向支撐太近。與此同時(shí)最靠近地連墻和豎向支撐的 致裂孔的抵抗線可適當(dāng)調(diào)?。☉?yīng)小于保護(hù)層厚度）2調(diào)整臨空面方向和抵抗線方向，防止出現(xiàn)抵抗線方向背向地連墻或豎向支 撐的情況，以降低相變致裂時(shí)傳入巖石部的能量向地連墻或是豎向支撐方向傳播的 比例。在臨空面和抵抗線方向無(wú)法調(diào)整時(shí)，應(yīng)減小抵抗線，以使致裂釋放的能量大 局部從臨空面卸載掉，從而降低對(duì)地連墻或是豎向支撐的振動(dòng)影響。3可在地連墻或豎向

54、支撐與最靠近的致裂孔間設(shè)置一排防振孔，以降低相變 致裂對(duì)二者的振動(dòng)影響。4靠近地連墻或豎向支撐的防護(hù)層巖石采用機(jī)械破除的方式進(jìn)展開(kāi)挖。2地連墻與豎向支撐的振動(dòng)監(jiān)測(cè)當(dāng)相變致裂作業(yè)布孔時(shí)，存在致裂孔靠近地連墻或豎向支撐保護(hù)層邊沿區(qū)域 時(shí)，可對(duì)相變致裂時(shí)的地連墻和豎向支撐進(jìn)展振動(dòng)監(jiān)測(cè)。1振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)一般包括三級(jí)，即傳感器、中間適配放大器和記錄存儲(chǔ)分析處理 儀器設(shè)備。傳感器將原始振動(dòng)信息變換為所需的信息，放大器可將傳感器轉(zhuǎn)換的微圖4-16振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖弱信號(hào)進(jìn)展濾波阻抗變換處理并放大后輸入到記錄設(shè)備。一般常見(jiàn)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 框圖如4-16所示。2振動(dòng)測(cè)試點(diǎn)布置a.為深入相變致裂施工對(duì)連續(xù)

55、墻和豎向支撐的振動(dòng)影響，需在靠近致裂區(qū)域最近的振動(dòng)效應(yīng)較大的區(qū)域布置較密的測(cè)點(diǎn)， 以便測(cè)定振動(dòng)強(qiáng)烈的區(qū)域以及振動(dòng)強(qiáng)度隨致裂中心變化規(guī)律。由于地連墻垂直壁面無(wú)法設(shè)置振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，可同時(shí)在靠近連續(xù)墻的巖石外表上和在基坑口部地連墻上設(shè)置測(cè)點(diǎn)。為研究相變致裂時(shí)地連墻的動(dòng)力效應(yīng)， 應(yīng)在基坑口部地連墻水平面上距致裂中心不同水平距離上布置測(cè)點(diǎn)；對(duì)于豎向支撐，那么應(yīng)在豎向支撐不同高度位置上設(shè)置測(cè)點(diǎn)。為研究相變致裂振動(dòng)效應(yīng)作用特征，就需在一定圍，在特定的地質(zhì)地形條件下，測(cè)定相變致裂地震波的傳播規(guī)律。測(cè)點(diǎn)數(shù)目要足夠多，一般測(cè)線上測(cè)點(diǎn)不少于2 個(gè)。為防止試驗(yàn)數(shù)據(jù)密集在某一區(qū)域，相鄰兩測(cè)點(diǎn)距離呈對(duì)數(shù)規(guī)律。3測(cè)試儀器的正確

56、使用a.測(cè)試儀器的頻率響應(yīng)任何一種儀器都有一定的頻率響應(yīng)圍，由不同儀器組成的測(cè)量系統(tǒng)也應(yīng)有一定頻率響應(yīng)圍。所謂頻率響應(yīng)圍，是指在此圍，系統(tǒng)測(cè)試的靈敏度相等或在一個(gè)允許誤差的圍。因而在爆破振動(dòng)測(cè)試中應(yīng)特別注意測(cè)試系統(tǒng)頻率響應(yīng)是否滿足要求，針對(duì)性地選用適宜的儀器。b.儀器動(dòng)態(tài)量程圍應(yīng)特別注意儀器的量程問(wèn)題，根據(jù)具體情況采用適宜的測(cè)量?jī)x器。3傳感器的安裝及防護(hù)a.傳感器的安裝為了可靠地得到相變致裂振動(dòng)或構(gòu)造動(dòng)力響應(yīng)的記錄，拾振器必須與測(cè)點(diǎn)的外表結(jié)實(shí)的結(jié)合在一起，否那么在相變致裂振動(dòng)時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致傳感器松動(dòng)、滑動(dòng)，使得信號(hào)完全失真。假設(shè)測(cè)點(diǎn)外表為堅(jiān)硬巖石，可直接在巖石外表修正一平臺(tái)；巖石風(fēng)化，那么可將風(fēng)

57、化巖石層去除， 再澆注一混凝土墩； 測(cè)點(diǎn)外表為土質(zhì)時(shí)， 一般將外表松土夯實(shí)，鋪以砂或碎石， 再澆注混凝土墩， 然后將傳感器固定在其上， 固定可采用如下方法：采用環(huán)氧砂漿、 環(huán)氧樹(shù)脂或其他強(qiáng)度粘合劑， 在枯燥情況下， 還可采用石膏、水玻璃等材料。在澆注混凝土墩時(shí)，先預(yù)埋固定螺栓，然后用壓板將傳感器底板與預(yù)埋螺栓 緊固相連。對(duì)于帶螺栓傳感器在沙土介質(zhì)中的安裝，應(yīng)將傳感器上的長(zhǎng)螺桿全部插入被 測(cè)介質(zhì)，使傳感器與介質(zhì)嚴(yán)密相聯(lián)。b.傳感器的防護(hù)在野外測(cè)試時(shí)，應(yīng)對(duì)傳感器進(jìn)展必要的平安防護(hù)。一般在測(cè)點(diǎn)處預(yù)制混凝土、金屬盒或其他防護(hù)措施。4測(cè)振數(shù)據(jù)分析與利用每次測(cè)試后應(yīng)及時(shí)整理出測(cè)振數(shù)據(jù)，明確相變致裂對(duì)連續(xù)墻

58、與豎向支撐所產(chǎn)生的振動(dòng)水平，并及時(shí)與其它監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)如圍護(hù)樁位移、支撐軸力、地下水位、地面沉降、深層土體水平位移等進(jìn)展比對(duì)分析，以綜合判定相變致裂振動(dòng)對(duì)連續(xù)墻等目標(biāo)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)性影響。假設(shè)聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)某個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)戒備值，那么應(yīng)增大保護(hù)層厚度或調(diào)整相變致裂施工布孔方案。嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即停頓相變致裂施工作業(yè)。4.9.3相變致裂飛石平安與防護(hù)飛石是氣體膨脹產(chǎn)生能量拋擲出來(lái)的碎塊。由于巖石構(gòu)造比擬復(fù)雜，紋理、裂隙發(fā)育，各種性質(zhì)不同的天然巖石不是理想的勻質(zhì)彈性體，且不同巖石在高溫、高 壓狀態(tài)的性質(zhì)至今還沒(méi)有準(zhǔn)確的狀態(tài)方程可依，所以對(duì)氣爆出現(xiàn)飛石的準(zhǔn)確計(jì)算還 難以做到。采用二氧化碳?xì)怏w膨脹致裂技術(shù)，只要去除作

59、業(yè)面散石，適當(dāng)加大孔網(wǎng) 參數(shù)，減小巖石破碎程度，再配合使用爆被，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工規(guī)進(jìn)展鉆孔、裝 管和填塞作業(yè)，采取嚴(yán)密的平安防護(hù)措施，可以防止產(chǎn)生飛管、飛石。具體措施如 下：1選用科學(xué)合理的參數(shù)，最小抵抗線不小于 1.5m,孔膨脹管埋深超過(guò)2.5m, 深埋的方式可更加有效的抑制致裂作業(yè)的噪音。2保證填塞質(zhì)量；填塞材料選用枯燥的帶棱角的碎石米填塞炮孔；填塞時(shí) 逐層填實(shí)，炮孔最上局部填塞材料應(yīng)反復(fù)壓實(shí)。3采用深埋管的裝填方式時(shí)，應(yīng)在炮孔部位覆蓋防爆毯或鋼板、砂袋等， 假設(shè)在臨空面前方不遠(yuǎn)處有無(wú)法移動(dòng)的設(shè)備時(shí)，還可在臨空面上設(shè)置鋼絲網(wǎng)，進(jìn)展 多層覆蓋防護(hù)，可有效控制破碎飛散物。多層覆蓋方式如以下圖

60、所示：圖4-17多層覆蓋防護(hù)示意圖孔口部位覆蓋鋼板時(shí)，應(yīng)采用4mX2mX 0.02m規(guī)格的鋼板，鋼板數(shù)量根據(jù)致裂 孔個(gè)數(shù)與分布區(qū)域面積確定。應(yīng)確保每個(gè)致裂孔被鋼板覆蓋時(shí)，孔中心距鋼板邊沿 不得小于0.8m。4采用提拉桿的裝管方式時(shí)，除了填塞好外，應(yīng)采用竹夾板、地毯、密目 網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)覆蓋在基坑上部的混凝土支撐上，防止飛石飛出基坑。 ： ： am , * ：-：-：-：!：2J：/竹架板 地毯I一 二 I 1”i -I; -；一- ” .; ：-*用畫國(guó)一 國(guó)叫葡=:!=:里由s 1 ;.i. ;+ “I卜山川 4 ，* 卜-Kb i r- - + + H.3，.,平面圖地毯 竹架板圖4-18基坑