电气化铁路高边坡扩堑爆破的防护技术

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       随着我国经济的飞速发展，为提高铁路运输能力的技术改造和增建第二线的工程日益增多，其中，在山区增建第二线，必然有护堑工程，对于既有线是电气化的铁路来说，高边坡路堑的爆破施工安全，将是一个重要问题，爆破飞石、滚石都将危及接触网和轨道，严重者会造成运输中断，因此，在电气化铁路高边坡扩堑爆破施工中，防止飞石、滚石危害既有铁路设施，确保运营安全，是必须妥善解决的问题。笔者在内昆铁路马嘎车站高边坡爆破施工中，对不同的岩石，采取了不同的防护措施，效果较好，本文对之作一介绍。
      1、工程概况
       原贵昆线马嘎车站，因内昆线引入六盘水枢纽工程的需要，在原路堑的一侧增加2股道，路堑需扩宽13m左右，站场部分最大扩宽45m，扩后的路堑边坡设计为1∶0.3和1∶0.5，边坡最大相对高度为44m，开挖长约270m，方量约9万m3。被挖山体为白云质石灰岩，石质较为坚硬。由于受早期洞室大爆破的影响，开挖段内的岩石结构遭到不同程度的破坏。
       爆区紧邻贵昆电气化铁路，原站内3股道上方接触网密集。
       由上述可以看出，开挖段爆破设计需要仔细考虑各种岩石结构采取适宜的爆破参数，也要采取不同的防护措施，确保轨道、接触网和运输的安全。其中，关于爆破设计部分已有不少成功的经验，故本文不再赘述，下面着重介绍防护技术。
       2、施工难点
       如前所述，由于受原来车站施工时水爆破的影响，开挖段的边坡上遗留下了松石、倒悬坡等，这些都是产生飞石和滚石的最重要的因素。另外，对于20m以上、最高达44m的边坡，开挖一般是自上而下进行，在上部作业时，挖出的岩石有较大的势能，爆破后被剥离的部分岩石极有可能顺着既有边坡滚落，滚落的岩石有很大的冲击力，一般的防护网很可能被其冲破，加上既有边坡不平，使滚下的岩石跳跃而越过防护网，直接冲向下部接触网和轨道，对行车造成危害。这显然增大了防护的难度。
       3、防护措施
       岩石和爆破情况不同，所采取的防护措施各异。下面介绍几种效果较好的防护方法：
       3.1线路侧的滚石防护
       因为爆破山体靠既有线一侧具有良好的临空面，加上在该坡面上有以前爆破留下的孤石，所以，本次爆破的飞石方向朝向既有线，原来留下的孤石也朝既有线滚下。这样，靠既有线方向的防护显得尤为重要。
       对此，我们采用了刚性防护，做法是：用钢轨搭设约10m高的防护排架，横、竖骨架的间距为1.5～2.0m，竖向钢轨插入基岩，深度不小于1.0m，并用混凝土固定。横向钢轨之间用圆木铺填，并用铁丝固定在钢轨框架上。为防止排架外倾，需将其锚固在山坡上，锚杆的间距为2m×2m，植入山体的深度不小于1.0m。
       排架的起迄点应在爆破临空面纵向范围5m以外。
       3.2爆破面的防护
       爆破面防护主要是防止起爆时个别飞石的飞散。方法是：先在爆区悬挂钢丝网（布鲁克网），用锚杆固定，待装完药，连好起爆网路后，再于钢丝网上覆盖小孔钢丝网，然后在其上压盖竹笆。网的覆盖范围为最外炮孔所在位置1m以外。
       3.3下部防撞设施
       K254+450～K254+500段，山体坡面很陡，个别地段是倒悬坡，无法在既有线方向设置刚性排架，而只能将其下部清出10余m宽的平整地段，上面爆破的爆碴如落下则落于此段空地上，为了防止个别石块冲向线路，我们在既有线水沟外侧设置了柔性防撞墙，墙体为钢筋笼内装石块，并在石块中安放钢轨骨架（见图2），笼宽2m，高2～3m。
       另外，在开挖上部而不挖底部时，上面爆破的爆碴可能会突破刚性防护而滚到线路上，对此，我们采取在山坡底部设一防护网，网用钢轨支撑，并用钢丝绳拉住（以防防护装置整体倾倒），使之不贴近坡面。
       4、防护效果
       爆破段采用了上述防护措施后，起爆后没有飞石产生，个别石块被爆离山体后向下滚动，因受到钢丝网的牵制，限制了其滚动速度和距离，避免了跳跃线象；下部的防护网及防撞墙等有效地将落石阻止在铁路限界之外。以上表明，我们采取的防护设施是成功的。