静态破碎技术在南水北调中线邯邢段滑坡体处理中的应用论文_张美英

河北省水利工程局 石家庄 050021

摘要:本文论述了静态破碎技术的基本原理以及在南水北调中线干线邯邢段滑坡体抢险应急处理的工程实践。通过设计合理的静态破碎参数,优化施工方案,安全快速地完成了滑坡体抢险应急处理任务。相对于传统的爆破技术,在特殊环境中静态破碎技术具有不可比拟的优点,以其安全、施工简单等特点近年来在石材开采、拆除和边坡修整等领域得到应用。

关键词:南水北调;静态破碎;设计参数;施工工艺

1.前言

本工程位于南水北调中线干线总干渠桩号145+530~145+620渠段,位于邢台管理处与临城管理处交界处(交界桩号145+580),属于深挖方石渠高地下水位段。在施工期间,此段左岸2、3级边坡曾发生滑塌,深度约2~3m,设计方案将基础底部设置竖向插筋,采用C10混凝土对滑塌部位进行回填,共填筑混凝土约772m3。由于今年降雨量大,地下水位升高,混凝土体和岩石接触部位的地下水无法外排,接触面软化摩擦力减小,造成2、3级边坡混凝土体整体出现下滑,若混凝土体持续下滑,存在入渠风险,势必对渠道形成堵塞。严重影响主干渠运行安全。

现阶段应急抢险的主要施工任务是尽快将下滑混凝土体拆除卸载,解除险情。在卸载处理中应尽量减少震动,否则容易出现持续下滑,拆除的混凝土块不允许大量落入渠道中,因此传统的爆破方法和液压锤机械拆除均不能实施。因此选择用破碎剂静态破碎技术拆除混凝土滑坡体。由于滑坡体高20米,宽15米,厚2-3米,滑坡体为素混凝土,拆除自上而下分层拆除,并将滑坡体上部边坡土方开挖做卸载处理。

2.静态破碎技术的作用机理

静态破碎技术并不属于爆破范畴,但是由于其在特殊环境下能够破碎混凝土,做为拆除爆破技术的一项重要补充,其特点是利用装在炮孔中的破碎剂的水化反应,使晶体变形膨胀,从而缓慢的、静静的将膨胀压施加至孔壁,经过若干个小时后达到最大值,最终达到使炮孔周围的介质得到充分破坏。静态破碎剂的破碎效果与介质的性质、破碎剂在炮孔中水化以后所产生的膨胀压力的大小和选取的破碎参数是否合理有关。而膨胀压力的大小又与时间、温度、水灰比、孔径有关。

3.静态破碎技术的主要内容

3.1 破碎剂的型号选择

破碎剂采用HSCA高效型破碎剂,它根据环境温度的不同分为三种型号,其型号应根据现场使用时的气温按表1进行选择。

3.2.4 孔深

当被破碎体的高度和其他条件相同时,炮孔深度大的比炮孔深度小的更容易开裂,破碎效果也更好,由于滑坡体体积较大,采取分层破碎,孔深取2m,边坡坡度为1:1,钻倾斜孔,倾角为45°。

3.3 静态破碎施工工艺

3.3.1 钻孔

按设计的行距和排距挂线放样后,利用风钻按设计的倾斜度钻孔至设计标高。

3.3.2搅拌配浆

先将HSCA重量比为28-35%的水倒入金属容器中,然后加入破碎剂,用人工或机械搅拌成具有流动性的均匀浆体。

3.3.3 充填

填孔之前必须将孔清理干净,不得有水或其它杂物。充填作业可以采用直接灌入法或用灰浆泵压入法。垂直孔不必堵塞孔口,水平或倾斜孔要堵塞孔口,以避免浆体流出,或用干稠得胶泥状破碎剂搓成条塞入孔中并捣实。

3.3.4 养护

春夏季不必养护,10°C以下需用草袋等材料保温覆盖。一般灌浆后5-12小时可将破碎物体破碎。施工温度越低,物体开裂破碎所需的时间越长。

3.5 施工注意事项

a.必须按施工环境温度选择合适破碎剂型号,不得随意互用。

b.搅拌后的破碎剂浆体必须在10分钟内充填在孔内,超过10分钟,其流动性及破碎效果会明显降低;

c.装药施工时,为了安全,必须戴防护眼镜,装药后1h内,不要靠近孔口直视孔口,以防万一发生喷孔,伤害眼睛;

d.HSCA破碎剂浆体主要成分是石灰,碱性很强,如进入眼睛里要立即用水冲洗,再到医院就医;

e.HSCA破碎剂要存放在干燥场所,严禁受潮。

4.结论

静态破碎技术是近年来发展起来的一种拆除技术,其优越的性能在各个领域中得到迅速的推广与应用,特别是在一些对爆破具有特殊限制的区域或行业更能体现出该技术的独到特性。我们在南水北调中线干线邯邢段滑坡体抢险应急处理施工中应用破碎剂并取得较好的效果,在基本无振动和爆破飞石的情况下成功拆除滑坡体,为今后的混凝土拆除施工提供了宝贵的经验。

参考文献:

[1]汪旭光,爆破设计与施工,北京,冶金工业出版社,2011年。

论文作者:张美英

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/1/23

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静态破碎技术在南水北调中线邯邢段滑坡体处理中的应用论文_张美英
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