杭黄铁路爆破工程设计方案

新建杭黄铁路站前V标段（二分部DK099+226.63~DK113+327.46）爆破工程设计方案临安市正大土石方工程有限公司2014年11月23日新建杭黄铁路站前V标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司1新建杭黄铁路站前V标段（二分部DK099+226.63~DK113+327.46）爆破工程设计：刘志明签字：审核：张志强签字：临安市正大土石方工程有限公司2014年11月23日目录第一章工程概况与技术要求第二章工程地质及水文地质条件第三章爆区周围环境第四章爆破参数选择与装药量计算第五章装药与堵塞第六章起爆网路设计第七章爆破安全距离计算第八章隧道爆破开挖第九章爆破安全技术与防范措施第十章挖孔桩爆破第十一章爆破安全技术与防范措施第十二章爆破施工组织第十三章爆破施工工艺第十四章爆破工程警戒方案第十五章爆破工程应急救援预案新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司1第二章工程概况与技术要求一、工程概况新建杭州至黄山铁路站前及相关工程HHZQ-5标段位于浙江省桐庐县境内，起止里程为DK85+264.79~DK118+666.75，全线长度33.804km。本标段范围内共有特大桥9座、大桥11座、中桥14座、框架小桥4座，涵洞14座，1km＜L≤2km隧道2座，L≤1km隧道12座，设置制（存）梁场1处，双块式轨枕预制场1处，站场一处。合计桥梁全长20.704km，路基全长6.411km，隧道全长6.691km。本合同段隶于杭州至黄山铁路站前V标段二分部起点为DK099+226.63终点为DK113+327.46，长度约14.503Km位于桐庐县内。本工程需要爆破的隧道6个，爆破石方量约16万方，路基爆破方量约3.0万m³，桩基爆破方量约2000方，总炸药量120吨，爆破工期25个月。二、技术要求⒈爆堆粒径要求石方开挖，大部份用于路基填方之用，部份用于路基防护工程，大块废弃。用于路基填方材料之石方，要求其最大粒径，路床部份不得超过10cm，路堤部份不得超过15cm。⒉边坡及基底要求石方路堑开挖，应以松动爆破为主，特别对边坡开挖，在围岩较好的区域必须采用光面爆破或预裂爆破，使边坡符合设计要求，开挖后边坡上不得留有松石、危石，凹凸尺寸不应大于200mm，；边坡上每节的碎落台必须按设计图做足，修凿平整，并确保岩体稳定。石方路堑的路床顶面标高，应符合图纸要求，不得欠挖和过度超挖（超挖时应用半刚性基层材料回填压实），以保证路面厚度及强度。新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司2第三章工程地质及水文地质条件一、工程地质剥蚀丘陵间丘间谷地、富春江河谷及冲积阶地，地形起伏，高差不大，富春江河谷及冲积阶地平坦开阔，多辟为房屋和农田；丘坡地形稍陡，自然坡度为20度~30度，植被发育；谷地呈狭长分布，多辟为农田和林地。阶地表层覆盖第四系全新统冲、洪积层Q4al+pl：粉质黏土，灰黄色，软~硬塑，厚约0~7m，σ0=120~160kpa；细圆砾土或粗圆砾土，中密，饱和，厚0~1.5m，σ0=100kpa；谷地表层覆盖第四系全新统冲、洪积层Q4al+pl粉质黏土，软~硬塑，厚约1~3m，σ0=120~160kpa；丘坡表层为第四系坡、残积Qel+dl粉质黏土，硬塑，厚约0~3m，σ0=180kpa；下伏基岩为奥陶系上统上坞组O3c泥岩夹粉砂岩，下统O1y含灰质瘤钙质泥岩、碳质灰岩、夹灰透镜体，紫红色、黄绿色~青灰色、灰黑色，全~弱风化，σ0=180~800kpa.DK099+226.63～DK113+327.46范围内地质情况如下：剥蚀丘陵间丘间谷地，河流阶地，相对高差不大；丘陵山体浑圆，坡面较平顺，局部稍陡，自然坡度为20度~40度，植被发育；谷地呈狭长分布，地形较为平缓，局部冲刷严重；阶地平坦开阔，多辟为房屋和农田。阶地、谷地表层覆盖第四系全新统冲、洪积层Q4al+pl：粉质黏土，棕黄色，硬塑，厚约0~3m，σ0=160kpa；细圆砾土或粗圆砾土，中密，饱和，厚0~5m，σ0=300~450kpa；丘坡表层为第四系坡、残积Qel+dl粉质黏土，硬塑，厚约0~1.5m，σ0=180kpa；下伏基岩为奥陶系上统上坞组O3c、奥陶系文昌O3wc泥岩夹粉砂岩，黄绿色~青灰色、全~弱风化，σ0=180~400kpa.新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司3二、水文气象路线区域属亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量充沛，干湿两季明显。春季气温回升快，但气温变化不定，春末夏初雨水集中，时有冰雹大风；夏季长而炎热，且雨热同步上升，常有干旱；秋季凉爽，空气湿润，时间短；冬季晴冷干燥。灾害性天气也较频繁，冬季冻害、大雪，春秋低温阴雨，梅汛期洪涝，盛夏高温、伏秋干旱等对于裂隙发育的岩体，受地表、地下水的影响，在爆破施工时特别注意爆破器材的防潮工作，路基土石方施工中，局部甚至大部炮眼可能有渗水，导致炸药受潮，药包拒爆，产生盲爆。另外，爆破岩体中充满水后，将会加剧爆破应力波的作用，扩大爆破的作用范围，施工时特别注意，避免造成大量的超挖。谷地区，地下水文主要为第四系空隙潜水，软发育。受大气降水补给，随季节变化较大。丘坡区，地下水主要为基岩裂隙水，不发育。地表水、地下水无化学侵蚀，仅根据氯离子含量判定，该水样无氯盐侵蚀性。新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司4第四章爆区周围环境本工程爆区主要集中于2个区域。深孔爆破炮孔深度一般控制在8m以内，为了发挥钻机的工作效率，保证爆破效果，对于开挖深度小于5m的地点，采用浅孔爆破一次开挖到设计标高；对于开挖深度大于8m的地点，分层开挖，每个梯段高度根据实际边坡台阶开挖高度确定，进行台阶式爆破，以实现多工作面循环作业，从而有利于加快施工进度。为减少爆破对交通运输和周边的影响，提高爆破规模，减少爆破次数，增强防护措施。爆破施工前提前完成对山体剥离清表，机械上山道路修筑，工作平台工作面修筑。具体爆区环境及爆破方法如下表所示：表4-1、爆区情况分布及爆破方法图爆区名称爆区位置爆区环境爆破方法备注路基爆区一DK099+226.63DK113+327.46与隧道进、出口环境一致中深孔松动爆破隧道爆区红庙山隧道Dk111+810.000DK111+989.000进口：距110kv高压线水平距离约350m，出口：距110kv高压线水平距离约270m，钻爆法光面爆破上竹坞隧道Dk112+096.000DK112+221.000进口：距110kv高压线水平距离约260m，出口：距110kv高压线水平距离约240m，钻爆法光面爆破象山桥隧道Dk112+394.000DK112+649.000进口：距110kv高压线水平距离约151m，出口：距110kv高压线水平距离约151m，上竹坞隧道出口与象山桥进口之间有民用电力线路（待迁移），距离80～100m钻爆法光面爆破新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司5隧道爆区罗家坞隧道Dk112+693.000DK112+881.000进口：距110kv高压线水平距离约100m，垂直距离约45m出口：距110kv高压线水平距离约48m，垂直距离约64.2m洞口明挖采用机械开挖周沙坞隧道Dk112+908.000DK113+198.000进口：距110kv高压线水平距离约50m，垂直距离约66.2m出口：距110kv高压线水平距离约60m，垂直距离约62m洞口明挖采用机械开挖大桥富春江特大桥Dk108+503.00DK110+837.09外东村中桥Dk110+613.75DK110+724.46枇杷大桥Dk108+873.75DK111+074.620红庙山中桥Dk111+169.480DK111+280.230里董大桥Dk111+515+930DK111+807.000上竹坞中桥Dk112+001+650DK112+093.900朝牛坞大桥Dk112+233.800DK112+394.000新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司6周沙坞大桥Dk113+200.000DK113+327.460新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司7第五章爆破参数选择与装药量计算根据爆区的围岩类别及隧道开挖、路堑爆破的不同特点，本设计重点考虑如下几点：1、隧道出口附近Ⅳ类、Ⅴ类围岩地段采用半断面法或明洞开挖法施工，必要时辅以小导洞法；隧道洞身Ⅲ类围岩地段采用全断面法开挖。2、明洞开挖法主要采用明挖法施工，施工时先开挖拱部环形岩体，再施工钢拱架和护拱，最后开挖核心岩体。3、隧洞开挖时需及时支护或局部喷锚。V级围岩地段，宜采用超前管棚支护开挖；Ⅳ级围岩地段，宜采用超前锚杆支护开挖；Ⅲ级围岩地段，宜采用局部超前锚杆支护开挖。4、采用控制爆破方法，并联合采用微差爆破技术，严格控制爆破孔网参数和药量，合理设计爆破网络，尽可能减轻爆破震动对围岩和邻近民居的扰动，维护围岩自身的稳定性和民居的安全。5、在周边轮廓位置布置周边孔，采用光面爆破技术,获得良好的轮廓线型，保护洞壁稳定光滑。6、遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测”的原则精心施工，确保安全。8、做好爆破震动监测工作，为政策处理提供科学依据。9、DK099+226.63～DK113+327.46段路基开挖拟选用浅孔爆破、深孔爆破和光面爆破相结合的综合方案进行施工，隧道明洞开挖拟选用浅孔台阶控制爆破。DK099+226.63～DK113+327.46段路基最大开挖高差30m，爆破开挖台阶高度取15m，可采用深孔爆破一次开挖成型。路基开挖当开挖高度小于5m或离保护对象50m以内的区段，采用浅孔松动爆破技术，浅孔爆破开挖台阶高度为为3m，开挖高差大于3m时采用分层开挖。当开挖高度大于5m或离保护对象50m以外的区段，采用深孔爆破，深孔爆破台阶高度为15m，开挖高差大于15m时采用分层开挖。10、本合同段挖孔桩均爆破施工,孔桩直径分别为φ1.0m，开挖断面面积分别为0.8㎡。拟采用浅孔掏槽爆破。一、光面爆破光面爆破其爆破参数可类似选取如下：1、钻孔直径d浅孔光面爆破，取d＝（38～42）mm。深孔取d＝（80～100）mm；2、台阶高度H台阶高度H和主体石方爆破梯段高度相对应；新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司83、超钻深度h为保护碎落台的稳固，光面爆破设超深1.0m；4、最小抵抗线W为一般主爆孔抵抗线的一半，亦可按经验式确定：W=(10～20)d图5-1、光面爆破炮孔布设示意图5、孔距a孔距可采用下式选定：a＝（0.6～0.8）W6、炮孔深度LL＝H/sinα+l式中：α――边坡坡度，即钻孔角度；L——超深。7、装药量确定光面爆破的线装药密度q的计算：q＝KaW炮孔装药量Q的计算：Q＝q•L式中：K――光面爆破的单位耗药量（g/m3），对片麻岩取160～400，片理或节理发育的取小值，完整坚硬的取大值。光面爆破的线装药密度为0.30～1.2kg/m，施工时可以参考下表进行对比选取，根据爆破效果进行调整。表5-1、光爆孔爆破参数表（孔径89mm）Wa新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司9开挖高度m78炮眼间距m1.01.0单孔装药量kg2.12.4堵塞长度m2.02.0不耦合系数2．782.78试爆时，线装药密度控制在300左右。二、主爆孔爆破1、布孔方式1)半路堑开挖采用纵向台阶法布置，即平行线路方向布钻孔，对于单侧高边坡路堑，采用分层布孔。布孔方式见图5-2：２、浅孔爆破参数1）根据现有机具，采用YT20型支架式潜孔钻机凿岩，成孔直径D=42mm。2）孔深由台阶高度和超深确定。3）台阶高度（H）和超深（h）根据路基设计横断面图，台阶高定为H=2～5m，超深按下式确定：h＝（8～12）D，此取0.5m。图5-2、单侧边坡布孔示意图a－倾斜孔b－垂直孔光面孔光面孔ba新建杭黄铁路站前v标段爆破设计文件临安市正大土石方工程有限公司104）底盘抵抗线W底选定按炮