一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法技术

本发明专利技术提出了一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，涉及岩土工程技术领域，包括如下步骤：S1、根据爆破设计，完成炮孔钻设施工；S2、向轮廓孔中放入冻胀袋，并向冻胀袋中充水；S3、冻胀袋内水在寒区负温环境下相变成冰，体积膨胀致使垂直轮廓孔的中心线方向产生拉应力，诱使沿炮孔的中心连线方向产生裂缝；S4、冻胀袋接电发热，将冰熔化成水，回收水及冻胀袋；S5、轮廓孔装入低爆速、低密度炸药，主爆孔、缓冲孔中装入炸药；S6、炮孔堵塞，联网起爆。本发明专利技术不仅能够显著改善冻岩边坡轮廓面成型效果，还能有效降低爆炸冲击波对冻岩边坡保留岩体的破坏作用，具有施工便捷，绿色环保，开挖效果好等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其涉及一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法。

技术介绍

[0002]现今大型岩土工程相继在寒区展开，如新疆、内蒙等地大型煤田建设工程，中哈、中俄石油天然气管道工程等。爆破作为岩体开挖的主要技术手段，正广泛应用于寒区岩土工程建设中。寒区低温环境下岩体孔隙结构中的水相变成冰，并将岩石基质冻结形成冻结岩体，即冻岩。寒区岩土工程建设广泛涉及冻岩边坡爆破开挖。
[0003]寒区生态系统脆弱，整体稳定性差和敏感性高，边坡爆破开挖不可避免会对当地环境造成扰动，而生态系统在破坏后恢复难度极高；冰积物、冰碛物等在爆破施工扰动下，易形成雪崩、冰崩碎屑流、冰川泥石流等地质灾害。开挖成形后的边坡也容易在冻融循环作用下发生变形破坏，甚至诱发滑坡。此外，相关研究表明，与原岩相比，在一定温度范围内冻岩的强度有不同程度的提高。因此，寒区冻岩爆破开挖过程中既要严格控制保留岩体爆破损伤及爆破对周围环境的扰动，又要采取合理工程措施提升轮廓成形效果。
[0004]目前边坡岩体爆破开挖通常采用轮廓爆破施工方法，如光面爆破、预裂爆破。预裂爆破中轮廓孔先起爆，沿轮廓孔中心连线形成贯通裂缝，将保留岩体与开挖岩体分割开来，可以起到很好的隔振作用，被广泛应用于边坡岩体开挖施工中。然而，由于冻岩边坡爆破的相关理论和技术体系尚不完善，相关行业在寒区冻岩边坡爆破开挖方案的选择和技术参数设计方面，仍然参照常温环境下边坡爆破开挖的技术规范，没有考虑低温环境对岩体爆破过程的影响，导致边坡开挖效果较差，严重情况下还会诱发滑坡、雪崩、冰崩碎屑流、冰川泥石流等地质灾害。因此，亟需提出一种能兼顾边坡轮廓成形效果及爆破损伤破坏控制效果的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的提出一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，不仅能够显著改善冻岩边坡轮廓面成型效果，还能有效降低爆炸冲击波对冻岩边坡保留岩体的破坏作用，具有施工便捷，绿色环保，开挖效果好等优点。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，包括如下步骤：
[0007]S1、根据爆破设计，完成炮孔钻设施工；
[0008]S2、向轮廓孔中放入冻胀袋，并向所述冻胀袋中充水；
[0009]S3、所述冻胀袋内水在寒区负温环境下相变成冰，体积膨胀致使垂直所述轮廓孔的中心线方向产生拉应力，诱使沿所述炮孔的中心连线方向产生裂缝；
[0010]S4、所述冻胀袋接电发热，将冰熔化成水，回收水及所述冻胀袋；
[0011]S5、所述轮廓孔装入低爆速、低密度炸药，主爆孔、缓冲孔中装入炸药；
[0012]S6、所述炮孔堵塞，联网起爆。
[0013]优选地，所述冻胀袋分内层、中层、外层，所述冻胀袋内层由融冰线圈制成，所述冻胀袋中层由耐高温的隔热材料制成，所述冻胀袋外层由弹性不透水材料制成。
[0014]优选地，所述冻胀袋的长度比所述炮孔深度长10
‑
20cm，所述冻胀袋外层直径比所述炮孔直径大5
‑
10mm。
[0015]优选地，所述冻胀袋下端密封。
[0016]优选地，所述轮廓孔中低爆速、低密度炸药的爆速为1800
‑
2000m/s，密度为600
‑
800kg/m3。
[0017]优选地，所述冻胀袋内水相变成冰的时刻与所述冻胀袋接电发热将冰熔化成水的时刻间隔不小于4小时。
[0018]优选地，起爆时，先起爆所述轮廓孔，然后起爆所述主爆孔，最后起爆所述缓冲孔。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]本专利技术所述方法利用炮孔内水在寒区负温环境下相变成冰，体积膨胀致使垂直炮孔连线方向产生拉应力，诱使沿炮孔中心连线方向初步形成裂缝，为后续轮廓孔中采用低威力炸药创造了条件；轮廓孔采用低爆速、低密度炸药，产生强度较弱的冲击波，促进炮孔中心连线方向裂缝扩展，轮廓孔间形成贯通裂缝，有利于形成平整的开挖面，且有利于控制边坡保留岩体的爆破损伤，降低轮廓孔起爆对周围环境的扰动；低爆速、低密度炸药起爆产生大量爆生气体，进入轮廓孔间裂缝中，拓宽轮廓孔间的裂缝，彻底将保留岩体和开挖岩体分割开，有利于降低主爆孔、缓冲孔起爆对边坡岩体的爆破损伤及对周围环境的扰动；冻胀袋和水均可以重复利用，绿色环保。本专利技术不仅能够显著改善冻岩边坡轮廓面成型效果，还能有效降低爆炸冲击波对冻岩边坡保留岩体的破坏作用，具有施工便捷，绿色环保，开挖效果好等优点。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中冻胀袋结构示意图；
[0023]图2是本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中炮孔布置剖面图；
[0024]图3是本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中炮孔布置平面图；
[0025]图4是采用本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中冻胀袋充水效果图；
[0026]图5是采用本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中冻胀袋内水结冰效果图；
[0027]图6是采用本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中轮廓孔装药效果图；
[0028]图7是采用本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中爆炸冲击波作用下裂缝初步贯通效果图；
[0029]图8是采用本专利技术所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法中爆生气体作用后裂缝拓宽效果图。
[0030]其中：1、炮孔；1
‑
1、轮廓孔；1
‑
2、缓冲孔；1
‑
3、主爆孔；2、冻胀袋；2
‑
1、内层；2
‑
2、中
部隔热层；2
‑
3、外层；3、水；4、炮孔壁；5、轮廓孔连心线；6、冰；7、裂缝；8、炸药卷。
具体实施方式
[0031]下为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]如图1～图8所示，本专利技术实施例公开了一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，某水电工程位于西北寒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据爆破设计，完成炮孔钻设施工；S2、向轮廓孔中放入冻胀袋，并向所述冻胀袋中充水；S3、所述冻胀袋内水在寒区负温环境下相变成冰，体积膨胀致使垂直所述轮廓孔的中心线方向产生拉应力，诱使沿所述炮孔的中心连线方向产生裂缝；S4、所述冻胀袋接电发热，将冰熔化成水，回收水及所述冻胀袋；S5、所述轮廓孔装入低爆速、低密度炸药，主爆孔、缓冲孔中装入炸药；S6、所述炮孔堵塞，联网起爆。2.根据权利要求1所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，其特征在于，所述冻胀袋分内层、中层、外层，所述冻胀袋内层由融冰线圈制成，所述冻胀袋中层由耐高温的隔热材料制成，所述冻胀袋外层由弹性不透水材料制成。3.根据权利要求2所述的寒区冻岩边坡轮廓爆破施工方法，其特征在于，所述冻胀袋的长度比所述炮孔深...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志伟，杨建华，姚池，刘达，张小波，马永力，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：