静力爆破施工工法

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1、静力爆破施工工法(编号：SZJXGF31-2008)完成单位：深圳市市政工程总公司主要完成人：郭伟、张海波、高俊合、武银锋、张振1．前言城市中修建地铁，其重难点之一就是不可避免地要在地下管线及建筑物附近穿越，这不仅需要保证施工主体的安全，还要保证相邻构筑物的安全。尤其是在岩石地段的爆破施工，对于城市市区，巨大的冲击波对周围高大拥挤的建筑物会造成很大的安全隐患，飞石则危及街道上的行人人身安全，粉尘则给城市居民的生活带来很大不便。虽然随着现代及边缘科学的不断发展与应用，城市控制爆破技术已得到了广泛的应用，但是控制爆破产生的振动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除。并且与相邻构筑

2、物间距几乎为零时，爆破施工也无法满足控制要求。此种情况，可选用静力爆破施工工法。静力爆破是近年来发展起来的一种新型爆破施工技术,由于它可在无振动、无飞石，无噪音、无污染的条件下破碎或切割岩石或混凝土构筑物。深圳地铁2号线东延线土建2222标中安~侨区间矿山法施工竖井系选用此工法成功地越过雨水箱涵。2．工法特点静力爆破技术其实质是岩体上钻孔，在钻孔中灌装静力爆破剂，依靠其膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝，从而达到破碎的目的，可在无振动、无飞石，无噪音、无污染的条件下破碎或切割岩石或混凝土构筑物，特别适用于老厂改造和房屋拆迁工程，对于岩石的破碎和切割，不会造成其内伤，提高了成材率，爆破时不会

3、损坏周围的任何物体，在确保安全的前提下又能达到破碎的目的。静力爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。2.0.1静力爆破法特点：1．高效率、高效益2．操作简单、安全、工期短、成本低；3．提高石材荒料成材率3～4倍；4．易管理，可按普通货物托运、储存、保管；2.0.2环保、安全静力爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静力爆破剂不属于危险品，无公害。可按普通货物进行运输和储存，在购买、运输、保管中无任何限

4、制。2.0.3使用方便使用时按配比要求用水搅拌后灌入钻孔中即可。2.0.4速度快、力量大，且具有可控性一般装药后半个小时左右即可出现裂缝，扩张力可达30~50MPa。按破碎要求，设计适当的孔径、孔距、角度，能够达到“外科手术式”的分裂、切割岩石和混凝土。针对开采岩石可提高石材成材率３－４倍。2.0.5在不适于炸药爆破环境条件下，更显其超众的优越性。新型破碎剂，适用环境温度范围更广(－5℃到40℃)，使用更方便，效力更大。3．适用范围3.0.1静力破碎适用范围非常广泛，概括起来主要应用于下列几个方面：1．不允许和不适宜使用炸药爆破和机械破碎施工的条件下，需要拆除的混凝土工程、岩石松动

5、1工程。如禁止出现燃点、明火和高温的储油罐、储气罐、油气管线、炸药库、危险品仓库、军火库旁的破碎拆除施工；2．不允许和不适宜出现飞石的铁路复线、高压输电线、通讯光缆旁施工、机关学校、公共场所及密集民宅旁的破碎施工；3．不允许和不适宜出现强烈震动的破碎施工，如建筑物保留拆除、边坡险情处理、文物抢救保护工程、既有管线周围的地下工程；4．不允许和不适宜出现巨大声响和噪声的破碎施工；如城市深夜的破碎施工等。5．城市建筑、大型设备混凝土基础拆除，水利、路桥、隧道等工程需要“静力爆破法”破碎施工的工程。保留部分的岩石和混凝土完整性和结构强度要求不能受到任何损害的破碎拆除。6．贵重岩石荒料开采及

6、石料切割。7．欠挖处理及开挖和支护要求同时进行的边坡处理工程。4．工艺原理4.0.1静力爆破工艺的原理是：人工造孔后，在静力爆破剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再用风镐解小、破除达到开挖目的。因此，静爆产品直接影响爆破开挖效果。4.0.2静力爆破剂的破碎机理：1．静力爆破剂进行破碎的机理与炸药破碎机理不同，它主要是靠破碎剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高、体积膨胀，以致逐渐增大对孔壁的静膨胀压力作用，使介质产生龟裂而解体，静力膨胀破碎法也称静力迫裂和静力破碎技术。2．岩石或混凝土等脆性介质的抗拉强度远小于其抗压强度，岩石的抗拉强度约为5～10Mpa,混

7、凝土的抗拉强度约为20～60Mpa.通常无声破碎剂的膨胀压力可达30～50Mpa,当炮孔中的静力爆破剂发挥作用时，炮孔周围介质产生周向拉应力，当拉应力值超过介质的抗拉强度时，炮孔之间便产生裂隙，随着膨胀压力的增加，裂隙逐步扩展成裂缝，继而导致介质破坏。4.0.3静力爆破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉状物质，典型的化学反应式为：CaO＋H2O→Ca(OH)2＋6.5×104J（4-1）式中CaO——————氧化钙H2O——————