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1龙底江大桥1#主墩便道石方爆破施工方案编制：复核：中铁一局集团思剑高速公路第四合同段项目经理部二〇一〇年五月十一日2龙底江大桥1#主墩便道石方爆破施工方案一、工程概况龙底江大桥1#主墩便道，为斜坡地全挖路堑；岩性以较坚硬的中厚层细晶质灰岩、深灰色厚层状中晶质白云岩为主，岩体坚硬，属坚硬的碳酸盐岩。坡比1：0.5，坡率较陡，要求严格保证边坡的稳定性。该段便道线路受前后地形条件以及鸡公滩电站控制，便道线路爆破位置距离鸡公滩电站距离为200m。该段路基爆破施工环境极对爆破振动、爆破飞石、空气波冲击控制要求极为严格。该路堑开挖土石方约5000m3，便道路堑挖深16m，爆破后石碴作便道补修及局部，要求粒径≯150mm，对一次爆破的粒径质量要求比较严格。二、爆破施工方案该段便道路堑土石方爆破开挖工期紧、直接影响龙底江大桥正常施工，爆破施工环境复杂，为满足施工进度要求，便道路基主体石方采用深孔松动控制爆破开挖，边坡采用光面爆破施工，以保证边坡的稳定性和平整度。该便道路堑全挖路堑，地形起伏不大；便道路基主体石方采用全断面纵向逆向推进爆破开挖，即由BK0+400向BK0+200方向逐渐推进，从而为BK0+200处最靠近鸡公滩坝体石方爆破提供最优化的可靠的爆破参数数据；全断面爆破时采用由线路中间向右侧边坡以梯形方式起爆；同时，预留边坡光面爆破的保护层。起爆方式采用非电毫秒雷管延迟起爆网路，以避免同段位起爆所引起爆破振动破坏效应的叠加破坏，控制爆破振动破坏效应。三、爆破参数制定在制定爆破参数时先对爆区被保护对象进行安全检算，以确定最大齐发药量、爆破规模及网路设计。该段路堑石方爆破施工的爆破规模安全检算过程附后，其检算结果如下表所示：BK0+200~BK0+400路堑石方爆破施工允许最大起爆药量表至鸡公滩电站坝体的最小距离Rmin/mQmax/kg100111503820089250174300300根据该地段石方被爆破岩石地质情况及现场实际情况，爆破器材选用2#岩石铵梯炸药多段位非电毫秒雷管（mS5、mS7、mS11，尾线长5m）、瞬发电雷管及起爆器；钻机为红五环简易支架潜孔钻机，孔径d=95mm，高压风动力。结合以往施工经验和相关资料，拟定爆破参数3如下：1、便道路堑主体石方深孔松动控制爆破参数：1）、炸药单耗q=0.25kg/m3；2）、倾斜钻孔，倾斜角约70°；3）、最小抵抗线W=3m；4）、孔间距a=1.2*W=3.6m；5）、按梅花形布孔，排间距b=0.866*a=3.1m；6）、台阶高度H，因挖深在16m左右，H由路基清表后的地面标高与设计便道路槽标高确定；7）、钻孔长度L=H/Sin70°+h，h为钻孔超深，按h=（0.12~0.25）*H计算，单位为m；8)、装药结构，H≤8m时采用连续装药结构，H≥8m时采用上下分段间隔装药结构；9)、装药量Q，前排炮孔装药量Q1i，根据公式Qi=q*a*W*Hi计算；从第二排起每孔装药量Q2i：按Q2i=kqabHi计算，k取值1.1；10)、装药长度l1=（Q/ρ）*A，装药密度ρ取950Kg/m3，A为炮孔截面积；11)、堵塞长度，上部堵塞长度l2≥30d=30*95mm≈3.0m。便道路堑主体石方深孔松动爆破装药参数表台阶高度H/m前排炮孔（装药密度按950Kg/m3计）从第二排起后的炮孔（装药密度按950Kg/m3计）备注装药量Q/Kg装药包数装药长度l1/m堵塞长度l2/m装药量Q/Kg装药包数装药长度l1/m堵塞长度l2/m616.25.42.413.5918.416.12.743.26连续装药821.67.23.214.7924.558.23.654.35102794.015.9930.6910.24.565.44分段装药1437.812.65.628.3842.9714.36.387.62孔位采用宽孔距小排距梅花形布孔，钻孔倾斜度约70°，倾斜方向使W垂直路线横向临空面，即使W方向与线路方向小里程方向几似平行，确保两坝体的绝对安全。布置炮孔时，从线路中线向两侧边坡方向逐孔布设并编号、列表、计算各孔的钻孔深度、超深、钻孔长度、装药量、装药长度及结构、堵塞长度等参数，以防弄错。各次爆破后，根据实际爆破效果进行分析，以进一步调整优化爆破参数，以更好的指导后续爆破施工作业。2、路堑边坡光面爆破参数：1）、光面爆破最小抵抗线Wmin=（10~20）d=0.9~1.9m，取Wmin=1.5m；2）、孔间距a=（0.6~0.8）*Wmin=0.9~1.2m，取a=1.0m；3）、炸药单耗q=0.20kg/m3；44）、装药量Q=q*a*h*Wmin，Kg，h为炮孔深度；5）、装药结构采用不耦合间隔装药结构；6）、堵塞长度l≥Wmin=1.5m。施工时先布置主爆区深孔孔位，临近边坡时预留边坡光面爆破保护层；然后再布置边坡光面爆破孔，最后再布置保护层内的辅助爆破孔。钻凿辅助爆破孔前，对辅助爆破孔进行认真计算后确定各孔钻凿深度，避免其伤及主炮孔或边坡。设计起爆网路时，辅助孔先于边坡光爆孔25~50ms起爆，并滞后于主爆孔50ms以上起爆或另外单独爆破。为保证边坡光面爆破质量，在进行边坡正式爆破施工前，应进行试验性光面爆破施工，用以检验、调整、优化光面爆破参数。爆破施工孔位布置示意图见最后页附图所示。四、爆破施工1、路堑主体石方深孔松动控制爆破施工钻孔：钻孔时严格按设计的位置、方向、数量进行，未经爆破工程技术人员同意不得更改。各孔钻孔长度Li根据地面标高和钻孔倾斜度及超深等因素列表计算确定，使爆破后孔底满足路槽的设计要求，使路堑主体石方爆破施工一次到位，以减少爆破作业次数，避免拣底浅孔爆破所导致的飞石危害等干扰。因地形、地质等变化需调整孔位及深度时，必须及时调整、其爆破参数的列表数据；钻孔过程中要详细记录下每钻进1延米（即一节钻杆）的时间及钻屑石质，以判断孔内岩层构造及突变情况，如发生突变时，要如实记录汇报，以便对爆破参数进行及时调整优化。钻至设计深度后，用专用木塞堵塞好孔口，雨季还要防止雨水流入孔内。起爆网路设计：钻孔完成后，根据现场钻孔布置，画好孔位布置图并按排、列进行编号，以便进行起爆网路设计；设计起爆网路时，先根据爆区距保护对象的最小安全距离R及其抗震速度梯，检算确定齐爆最大起爆药量Qmax；然后再根据Qmax、炮孔临空面情况、雷管段位等进行起爆网路设计。在爆破孔较少且毫秒雷管段位能满足爆破孔内延期起爆时，一般采用并簇联起爆网路，即把各炮孔分为几个区域，将各区域所有炮孔引出的导爆管各自并为一簇，然后再用同段起爆雷管同时引爆各簇。如爆破孔较多，毫秒雷管段位不能满足孔内延期起爆需要，则采用孔内高段位（如mS11）延期孔外低段位（如：同排用mS5、排间mS7）传爆网路。起爆网路设计好后再次进行安全检算、调整、优化后确定，并画好起爆网路设计简图。某一孔内所需装药量已经大于齐爆最大起爆药量Qmax时，采用孔内间隔装药分段起爆结构；此时，一般是下部装药先起爆，中间加强堵塞。根据起爆网路设计的起爆雷管段位填表标明，以防装错。5装药：装药前要先检查验收炮孔质量，先将炮孔内石粉和积水用高压风管吹干净，然后实测每个炮孔的深度和最小抵抗线，并校核每孔用药量。装药时严格按实际孔深和最小抵抗线计算用药量，并计算装药高度。根据孔位编号列表统计、计算各孔实际用药量、装药结构及其他爆破参数。根据设计好的起爆网路，在单独设置的加工房或加工区域内加工好起爆药包，然后分发到对应的炮孔处使用；为保证起爆药包的准爆性，各起爆药包一般用两发同段毫秒雷管引爆。为保证下部装药密度，采用散装炸药结合卷状炸药（四卷绑扎）装药，利用卷状药的重力作用使孔底装药密实，然后再用长竹竿将孔底炸药捣实；在装药过程中，必须注意保护好起爆药包及雷管导爆管。起爆药包放在孔底0.3~0.5m处，起爆雷管聚能穴指向孔口。分段间隔装药时，下部装药量为该孔总药量的1/2~3/4左右，各起爆雷管聚能穴方向一般也指向孔口；间隔药柱中间堵塞长度以不大于孔口堵塞长度为度，为保证松动爆破无飞石，孔口堵塞长度不得小于30d，堵塞时必须保证堵塞长度及堵塞密实度。放置起爆药包时，使导爆管保持一定的松弛度，并用软绳或直径大于孔径的圆环系好，防止导爆管被炸药带入孔内。每装完一孔，及时用炮泥、钻屑堵塞孔口；堵塞长度按设计且不小于30d，炮泥内不得有≥3cm的石子；每堵塞0.2~0.3m，用专用炮杆捣实炮泥，保证堵塞质量。各炮孔装填堵塞好后，按设计连接、绑扎起爆网路；绑扎传爆雷管时，将传爆雷管反向绑扎在导爆管簇上，以防传爆雷管将导爆管炸断导致拒爆；绑扎传爆雷管的位置离导爆管端头15cm以上，同时，保证各导爆管有一定的松弛度。在连接塑料导爆管网路时，注意防止导爆管被损坏，以免被雨水浸湿影响其传爆效果。连接网路时，安全防护人员对爆区机械设备及设施进行安全防护；警戒人员在各路口设置警戒岗哨进行爆破警戒。起爆网路连接、检查无误后准备实施爆破。爆破后根据实际爆破效果、安全状况、认真分析并核对岩层地质，适时调整优化相关爆破参数。各次爆破时，填写相应的《爆破参数表》和《起爆网路图》，供爆破后研究分析用。2、路堑边坡光面爆破施工钻孔：影响边坡光面爆破的关键之一为钻孔精度，钻孔前根据测放好的边坡开挖控制桩号点位及点位间的地面纵坡情况、连线、顺坡放设好边坡开挖线；然后沿线标定边坡光面爆破的孔位，再搭设钻孔台架，移动、调整钻机就位，调整钻机、钻杆坡度符合边坡坡率要求，最后固定钻机，按照钻机操作规程开动钻机、开孔、钻进。为保证边坡光爆孔质量，钻孔应由有经验的工人操作钻进，其压力应适中以避免炮孔在坡面上产生前后偏移；压力太大会导致钻杆产生“漂”钻，使边坡开挖后出现欠挖；压力太小则使钻杆产生“掉”钻，不但会导致爆破后边坡超挖，还使边坡坡率偏陡而产生安全隐患。钻孔时，可在钻杆两侧各悬挂一根等长的垂绳，用以检查钻杆钻进是否铅垂，避免钻杆沿坡面左右偏移而导致相临光爆孔穿孔，6影响坡面平整度及超欠挖。装药：边坡光面爆破采用导爆索间隔帮扎药卷后，着捆绑在竹片上放入孔内，竹片应放在边坡侧，孔底部1~2m段连续帮扎。孔口堵塞长度应不小于1.5m，堵塞时先用纸团等柔性物放入孔内适当位置，然后在用钻屑进行堵塞。光爆孔间采用导爆索传爆，同段起爆的光爆孔数量，应根据爆破安全检算的最大起爆药量来确定，但不得少于3个，当振动太大时采用分组分段起爆，分组光爆孔间可采用在顶部增加一个约3m深的导向空孔。五、爆破安全评估影响爆破安全的危害效应主要为爆破振动速度、爆破飞石及爆破空气冲击波；一般深孔松动控制爆破，其爆破控制目标之一为被爆破岩石凸起而不四处飞散，即一般情况下几乎不产生爆破飞石；对于空气冲击波，只要不是裸露药包爆破或大量裸露导爆索爆破，空气冲击波的危害几乎可以不考虑，本便道路堑边坡预裂爆破或光面爆破中所采用的外露导爆索极少，所以，空气冲击波不必检算。影响爆破振动安全最主要的因素是最大单响药量Qmax，所以，检算并控制最大单响药量Qmax是控制爆破振动安全的关键。参照《爆破安全规程》（GB6722-2003）有关爆破振动安全的规定，对鸡公滩电站的安全允许振速，按不超过0.5cm/s进行安全检算。按《爆破安全规程》提供的爆破振动安全允许距离公式：R=（K/梯）1/αQ1/3，反算允许的最大单响药量计算公式为：Qmax=R3(梯/K)3/α，kg；公式中：R：被保护建（构）筑物距爆点间的距离（多点爆破取等效距离），m；梯：爆破安全振动速度，cm/s；对鸡公滩电站取梯=3cm/s；K：与爆破现场岩石性质有关的系数，取K=150；α：与爆破现场岩石性质有关的振动波衰减指数，取α=1.5。经计算,得出如下表所示的检算结论:最大单孔（单段）装药量Qmax与保护物距离R关系表Ka梯/cm/sR/mQmax/kg1501.50.5100111501.50.5150381501.50.5200891501.50.52501741501.50.5300300针对该段路基路堑石方爆破施工的重要性及特殊性，其施工过程、施工方案及方法具有科学施工技术研