某高速公路爆破设计

第1页共15页4景婺黄（常）高速公路C5标爆破施工设计一、编制依据：《爆破安全规程》（GB6722-2003）《景婺黄（常）高速公路C5标两阶段施工图纸》《景婺黄（常）高速公路C5标实施性施工组织设计》二、工程概况及环境与技术要求：爆破段起于婺源县紫阳镇水碓吴村，经店埠村、梅林、上坑等地，终于董家林村，起止里程为K18+500～K23+000，全长4.5公里。横断面布置：路基采用整体式横断面宽26米；桥梁采用分离式断面，单行桥宽12.5米；隧道为连拱隧道，单行洞总宽度10.5米。全线施工总体安排：C5标段工程施工期为2005年11月15日，开工日期为2004年12月8日，本标段施工网络图关键线路上的工程为梅林隧道。在确保隧道施工工期的前提下，全线于2004年12月15日完成所有单位工程的施工准备工作，达到开工条件。本标段在经过村落地段，有少量民房及白景公路通过，在梅林村距离公路最近50米，爆破时须严格控制飞石和空气冲击波影响范围。其余地段均为偏僻山坳，对爆破较为有利。具体情况见平面图。三、工程地质条件及爆破方量1、地形：本标段主要位于江西东北部,属赣东北中、低山与丘陵区婺源怀山侵蚀丘陵亚区。路线一直平行于景白公路沿变质岩系组成的低丘区展布，地形起伏较大，山势陡峻，植被极发育，发育谷盆地和“V”型冲沟，谷盆地地表为水田。地面高程在64～254米之间，其中K21+110～K21+638段路线以隧道形式穿山体主峰。2、地质本标段地层主要为前震旦系变质岩系，在终点段小范围出露白垩系红砂岩，沿线地质构造(褶皱和断裂带)极其发育，变质岩系由于受多期地质构造的作用,加上风化时间久长,岩体总体比较破碎,对边第2页共15页坡稳定不利,但地层总体呈北东走向,与路线呈大角度相交，岩层产状对边坡有利。3、爆破工程量本标段路基共挖软石471784方，次坚石270421方。隧道挖软石20195方，次坚石68634方。桥涵挖基软石2495方。四、爆破施工方案（一）、路基土石方爆破方案1,爆破方案选择本标段次坚石、坚石爆破以小型及松动爆破为主，爆破后产生的大块石采用挖掘机配液压破碎锤改小。边坡根据岩石的完整性较差采用预裂爆破。浅路堑石方开挖采用浅孔台阶爆破，超过6米以上的路堑均采用边坡预裂，断面采用微差挤压梯段爆破。根据地形、地质及挖深选择适宜的开挖爆破方法及参数，浅孔爆破采用气腿式风钻钻孔、深孔爆破采用潜孔钻机钻孔。本段挖深当堑坡仅有一个坡率时，预裂眼沿边线按坡率一次钻眼到底，再钻断面中部孔；当堑坡为两个坡率时，则第一阶段的预裂孔钻至变坡点，中部孔也钻至变坡点水平高度。当第一阶段孔爆破完毕，出完渣清出岩面后，再沿下部边线按下部坡率钻预裂孔，中部孔钻至路基面标高后进行第二次爆破。由于标段内大部分地层属变质岩系的千枚岩、千枚状粉砂质板岩、变余砂岩及其风化残坡积层。f值普遍较低，为了不伤边坡，拟采用较小孔径，梯段高采用6m～7m，适当加大不偶合系数，以改善爆破效果，争取边坡孔痕残留率在85%以上。第3页共15页设计路面标高1123浅路堑爆破示意图．．．．．．．．1预裂眼2坡位眼3中部眼预裂线排距预裂线1231111预裂眼2坡位眼3中部眼H1HH2变坡点深路堑爆破示意图．．．．．．．．设计路面标高孔位布置形式如图：(1)浅路堑爆破示意图：(2)深路堑爆破示意图：25113161412108641671513119起爆顺序已爆预裂线1513111412第4页共15页2.深孔微差梯段爆破施工程序：爆破设计平整工作面孔位放线钻孔孔位检查装药堵塞网络联结安全警戒击发起爆炸后检查总结效果工程师批准坡度尺对照解除警戒反馈信息调整参数深孔微差梯段爆破施工程序框图第5页共15页3.深孔爆破初步设计(1)边坡预裂孔孔径D=100mm孔距a=nD,本段岩层基本介于硬岩于软岩之间，n值取10，则a=10*100=1000mm=100cm,不偶合系数D/d=100/25=4，d——药卷直径(mm)线装药密度q’=0.188aσ1/2=0.188*100*4001/2=376(g)σ——岩层平均极限抗压强度，本标段取400kg/cm2,堵塞长度取1.3m;(2)断面中部炮孔孔径D=100mm垂直钻孔台阶高度（即梯段高）H≥0.064D=6.4m，实际抵抗线W≤0.5H=3.2m取3m，炮孔超钻h1=(0.050.3)W=0.2*3=0.6m，堵塞长度h0=(0.71.0)W=0.85*3=2.5m，孔排距（梅花形布孔），孔距a=W/sin60o=1.15W=3.5m,排距b=a*sin60o=3m,炮孔深度L=H+h1=6.4+0.6=7m,炮孔装药量Q=qHaW=q*6.4*3.5*3=67q,q=0.20.5kg/m3,取0.35,Q=0.35*67=23.45kg炮孔装药长度h=23.45*4/(D2Δ)=93.8/(3.14*102*1.1)=2.72mΔ——炸药密度1.1炮孔底部装药长度hb=(2/3)h=1.81m炮孔间隔装药长度hp=(1/3)h=0.91m炮孔中间堵塞长度Ld=L-h-h0=7-2.72-2.5=1.78m;则第6页共15页主炮孔装药结构如下：(3)最佳微差间隔时间Δt=KWW——最小抵抗线(m);Δt——最佳微差间隔时间(ms);K——由岩石特性决定，即每米抵抗线移动需要的时间（ms/m）.硬岩取3，松软岩取6，本段取5，则Δt=5*3=15(ms)(4)微差起爆网路采用塑料导爆管非电起爆系统，按最佳间隔时间分段，各孔用导爆索与主网联结，分段起爆。起爆顺序是：预裂孔中部孔坡位孔(5)操作注意事项A.中部孔、坡位孔和边坡预裂孔严格掌握钻孔位置和钻孔方向及钻孔深度。边坡预裂应用设计坡度做成的三角架对照钻杆方向。B.各孔口均应测出标高以便掌握钻孔深度，避免超欠钻。C.坡位孔应准确计算和掌握钻孔深度，不得倾斜或超钻伤及边坡。D.每次钻孔前均应精确放样，给出孔位坐标和高程。E.每钻完一个孔，即堵塞孔口，保护好孔口，装药前要吹孔。F.联网要正确，装药结构和装药量要严格控制。孔深、孔位、联L=7mhbLdhpho第7页共15页网、装药要实行旁监，设专人检查记录，要统一指挥。4、石方爆破安全事项最大一次爆破药量或最大一段药量按下式控制：Q=R3(V/K1)3/2kg=2003*（2/250）3/1.8=2560kgR——爆破至保护物之间的距离(m)，取200；V——质点振动速度(cm/s)，取2.0；K1——介质系数，取250；——衰减系数，取1.8;在靠近公路最近地方采取药壶小炮方式爆破。最大装药量不大于40kg。飞石距离R=K.D=15*10=150mR-飞石的飞散距离K-安全系数取15-16D-药孔直径。Cm按照爆破规程，警戒距离取200米。5.爆破块度的控制作填料用的石方爆破，对块度有较严格的限制，最大松铺厚度45cm,中石块最大不超过30cm,为要得到满意的较小块度，可用下列公式估算：L=0.29(W*W1)-1.18(Q/C)-0.82;L——大块侧面的平均长度(m)；W——实际抵抗线(m)；W1——当a/W=1时的抵抗线(m)；Q——炸药单耗(kg/m3);C——岩石常数，即回采1m3岩石所需炸药，由现场试验确定，单位kg,一般硬岩为0.30.5kg/m3;第8页共15页由公式可看出，当需要较小块度时，可适当减小实际抵抗线，也就是减小炮眼排距，或适当加大炸药单耗而取得。较小块度既有利于填筑，也有利于装渣。6.石方爆破施工方法台阶高度大于或等于6m,采用潜孔钻或露天钻钻孔进行深孔爆破；等于或低于5m采用手持风钻钻孔，进行浅孔爆破。采用挖掘机、装载机装渣，推土机配合，自卸车运输，重型振动压路机碾压，并先做好爆破和压实的现场试验。7、全标段石方约80万立方米，严格控制单耗，Ⅲ类、Ⅳ类围岩0.2～0.5kg/m3以内。（三）、桩基爆破施工孔内开挖遇孤石以及孔内石方开挖，应进行孔内松动爆破。爆破施工注意以下事项：1）导火线起爆应有工人迅速离孔的设备；导火线应作燃烧速度试验，据以决定导火线所需长度；孔深超过10m时采用电雷管引爆。2）必须打眼放炮，严禁裸露药包。对于软石炮眼深度不超过0.8m,硬石炮眼深度不超过0.5m。炮眼布置按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。3）严格控制用药量，以松动为主。中间炮眼装硝铵炸药1/2节，边眼装药1/3节～1/4节。4）有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮。5）炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以免支撑炸坏引起坍孔。6）孔内放炮后须迅速排烟。用电动鼓风机孔底吹风。当孔深超第9页共15页过12米时，每次放炮后立即测定孔内有毒气体浓度。7）一个孔内进行爆破作业，其它孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避。炮眼布置图：d=32人工挖孔桩炮眼布置图d=80mm50cm五、安全技术与防护措施第10页共15页1,装药工作必须遵守下列规定：a.装药前炮孔进行清理和验收；b.使用木质炮棍装药；c.深孔装药出现堵塞时，在未装入雷管、起爆药柱等敏感爆破器材前，应采用铜或木制长杆处理；d.禁止烟火；2.堵塞工作必须遵守下列规定：a.装药后必须保证堵塞质量，深孔或浅眼爆破禁止使用无填塞爆破(扩壶爆破除外)；b.禁止使用石块和易燃材料填塞炮孔；c.填塞要十分小心，不得破坏起爆线路；d.禁止捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包；3.禁止拔出或硬拉起爆药包或药柱中的导火索、导爆索，导爆管或电雷管脚线。4.炮响完后，露天爆破不少于5min(不包括硐室爆破)，地下爆破不少于15min(经过通风吹散炮烟后)，才准爆破工作人员进入爆破作业地点。5.严禁在残眼上打孔。6.爆破警戒与信号6.1爆破工作开始前，必须确定危险区的边界，并设置明显的标志。6.2地面爆破应在危险区的边界设置岗哨，使所有通路经常处于监第11页共15页视之下。每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内。地下爆破应在有关的通道上设置岗哨。回风巷应使用木板交叉钉封或设支架路障，并挂上“爆破危险区，不准入内”的标志。爆破结束，巷道经过充分通风后，方可拆除回风巷的木板及标志。7.3爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。应使全体职工和附近居民，事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号的意义，以及发出信号的方法和时间。第一次信号--预告信号。所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外，或撤至指定的安全地点。向危险区边界派出警戒人员。第二次信号--起爆信号。确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，方准发出起爆信号。根据这个信号准许爆破员起爆。第三次信号--解除警戒信号。未发出解除警戒信号前，岗哨应坚守岗位。除爆破工作领导人批准的检查人员以外，不准任何人进入危险区。经检查确认安全后，方准发出解除警戒信号。8爆破后的安全检查和处理8.1爆破后，爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点，检查有无冒顶、危石、支护破坏和盲炮等现象。8.2爆破员如果发现冒顶、危石、支护破坏和盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。8.3只有确认爆破地点安全后，经当班爆破班长同意，方准人员进入爆破地点。8.4每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。第12页共15页9盲炮处理9.1处理盲炮必须遵守下列规定：a.发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理。若不能及时处理，应在附近设明显标志，并采取相应的安全措施；b.难处理的盲炮，应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理，大爆破的盲炮处理方法和工作组织，应由单位总工程师批准；c.处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警戒，危险区内禁止进行其他作业；d.禁止拉出或掏出起爆药包；e.电力起爆发生盲炮时，须立即切断电源，及时将爆破网路短路；f.盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措施；g.每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。9.2处理裸露爆破的盲炮，允许用手小心地去掉部分封泥，在原有的起爆药包上重新安置新的起爆药包，加上封泥起爆。9.3处