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1武九线扩能提速工程k171+000~k172+450路堑爆破施工方案一、工程概况（一）工程简介：本工区施工里程K171+000~K172+450，其中k171+625~880、k172+210~350段为石方路堑地段。左侧紧靠既有线，右侧为山坡，山坡坡脚距既有线中心线约为4.0m，挖石方7738m3。扩堑坡度为1：0.75，扩堑最深为14m，扩堑宽度多数为4~6m，有的地段小于1m。（二）地形地貌：本地区为低山区，植被极发育，地表为呈褐黄色粘土。线路右侧山坡坡度约40°，主要出露灰岩、青灰岩，岩石程度为Ⅳ级次坚石、Ⅴ级坚石，节理裂缝发育，山坡中上部有危岩落石现象，严重影响行车安全。（三）扩堑石方控制爆破环境本段增建的第二线与既有线线间距为4m，扩堑的坡脚距轨道约2m，多数段的扩堑坡脚排水沟与既有线道碴连在一起，给爆破及爆破前架设钢管排架带来很大困难，既有线每天正常行车为25对，行车密度大、施工干扰大，给爆破“要点”带来一定困难。二、施工总体思路根据工期和周围环境情况，总体方案按自上而下、分层、分段爆破的原则，竖向临空自由面选在沿线路方向的两个横断面，从两端向2中部分两个作业面进行爆破施工。①工程效果要求a、保证爆破后岩石开裂松动而不飞散，粒径符合填料要求，适合于机械挖运。b、爆破方量成规模，能够形成分段、分层流水作业，保证高速度施工。c、能够有效控制飞石，振动效应和冲击波，确保爆区周围电线安全。②解决的关键技术a、爆破产生合适的岩石粒径有助于施工。b、有效控制飞石的产生。c、有效控制爆破的冲击波和振动。d、减少对路堑边坡岩石的爆破松动破坏，减少超、欠挖。三、爆破设计爆破设计在施工前，进行详细设计并进行爆破试验，通过试验进一步修正爆破设计，根据本段岩石的岩性、产状及路堑边坡高度、设计、监理的要求，选择浅孔爆破，爆破试验严格控制用药量。严禁使用深孔爆破、洞室药包爆破。爆破后必须使基床、边坡和堑顶山体稳定，不受松动，爆出的坡面平顺，底板平整。有凸凹不平处再用浆砌片石补齐。确保既有线的设备安全和行车正常运行。（一）以人工风枪打眼爆破方案为主在线间距为4m的环境下，如采用洞室松动控制爆破扩堑，其爆3破岩石坍塌会“侵线”，造成线路中断，影响线路安全，影响行车正常运行，故不采用。由于扩堑宽度狭窄，受工作面的限制，大多数扩堑工点上不了钻机，即无法钻孔，故不应采取深孔松动控制爆破。唯一的爆破方法只有采取人工风枪打眼爆破为宜。采用人工风枪打眼爆破，并采取“浅眼、密眼、少装药”的爆破设计原则，所谓“浅眼、密眼”，即采用大孔网参数，所谓“少装药”，即采取的装药量多少是以爆破的岩石松动破碎、人工清渣方便为标准。（二）台阶大小的选定为了人工清渣方便和平行作业，人工风枪打眼爆破采取台阶法。其台阶宽度（垂直既有线方向）即为扩堑的宽度，台阶长度（沿既有线方向）为3~6m，台阶高度H为2~2.5m左右。一般情况下，3~5个台阶为一组一起爆破，如下图所示。台阶与炮孔分布主爆孔边孔设计边坡台阶边坡孔开挖轮廓线水沟既有线4当深路堑扩堑到一定深度后，由于工作面的改善，有工作段可采取机械清方，可把台阶法改变成分层爆破，即沿既有线方向逐层爆破。（三）炮孔参数选择及炮孔分布在采取台阶或分层爆破开挖时，其台阶高度或分层的梯段高度为H，则炮孔排距或最小抵抗线b(W)为b≤H/2采取等边三角形梅花形布孔，则炮孔间距a为a=1.1b由于受扩堑宽度的限制，有时采取矩形布孔形式，则炮孔间距a为a=b对于台阶非预留隔墙爆破开挖，其炮孔分布分三种：边炮孔、光爆孔和主炮孔。靠近既有线一侧的一列炮孔（与既有线平行），称为“边炮孔”。紧挨扩堑后边坡的一列炮孔（与既有线平行），称为“光爆孔”。边炮孔与光爆孔之间的炮孔称为“主炮孔”。边炮孔到既有线方向的临空面距离应大于主炮孔的间距a，其排距应小于主炮孔的排距，根据经验主炮孔沿既有线方向布3个炮孔，而边炮孔则布置4个炮孔。光爆孔沿扩堑设计的坡度打斜孔，其炮孔排距与边炮孔相同。光爆孔沿既有线走向分布的距离为孔间距a，光爆孔与主炮孔垂直距离为最小抵抗线W，设计的W＞a，其a/W为0.8左右。边炮孔和主炮孔均为垂直打眼，其炮孔深度L为5L=1.1H光爆孔的孔深Lg为Lg=H/sinα+0.1H式中，α为扩堑后的设计坡角。边炮孔、光爆孔和主炮孔分布如台阶与炮孔分布图所示。以上炮孔参数设计待现场试暴后，根据试爆效果再进行适当调整。（四）炮口装药量计算及装药结构每个炮孔装药量计算公式为Q=qabH式中，q为单位耗药量（kg/m3）。每个炮孔装药量多少是以达到爆破的岩石松动破碎、人工清渣方便为标准。药量计算公式中炮孔间距a、排距b和台阶高度H根据设计图纸可确定，经试炮并结合经验，为达到爆后人工清渣方便，q值一般取0.3~0.5kg/m3。边炮孔和光爆孔的单位耗药量分别为主炮孔的0.7和0.8左右。主炮孔采取间隔装药结构，既把实际装药量的2/3装在炮孔底部，其余的1/3装在炮孔中间部位，中间装药距炮孔口深度为0.8~1.0m。边炮孔把实际装药量全部装在底部。光爆孔采取间隔装药，对于较深的炮孔采取两个间隔装药，既把实际装药量的1/2装在炮孔底部，30%装在距炮孔底部药包1.0~1.2m的炮孔中间位置，再把剩余的20%装在距炮孔口深0.8m左右的位置6上，炮孔中的3个药爆绑扎在导爆索上，即用导爆索起爆药包。用“炮泥”作为炮孔回填堵塞物和对主炮孔间隔装药的隔离物。对于炮孔口往下的回填堵塞必须有足够的深度并注重回填堵塞质量，做到边回填边捣固，严禁把炮泥一下充满炮孔。（五）起爆网络主要设计两种类型的起爆网络①同列同段孔外等间隔控制微差起爆网络“同列同段孔外等间隔控制微差起爆网络”，其起爆顺序是先起爆扩堑横断面上的中间炮孔，然后隔断向两侧逐渐起爆；同列炮孔装同一段毫秒雷管；孔外用同一段的毫秒雷管串联。如图所示中间一列炮孔均安装第5段毫秒雷管（110ms）,两侧的两列炮孔均安装第7段毫秒雷管（200ms），边炮孔和光爆孔均安装第9段毫秒雷管（310ms），每排炮孔为一组，孔外均用第3段毫秒雷管串联。注意孔内段别应大于孔外串联雷管段别，否则容易砸断网络，产生哑炮。②同列同段列间微差起爆网络每一列炮孔均安放同一段毫秒雷管，列与列之间的炮孔安放隔段毫秒雷管，先起爆中间一列炮孔，然后隔段向两侧逐渐起爆。同列同段孔外控制微差起爆网络使炮孔之间微差作用好，这对整体性好的岩石破碎效果好。同列同段列间微差起爆网络，虽仅具列间微差，但对节理裂隙发育的岩石并实施梯段爆破最合适，而且光爆孔同时起爆，光爆效果好。7同列同段孔外等间隔网络99既有线7797799毫秒雷管段别孔外串联第3段毫秒雷管779起爆雷管同列同段列间微差起爆网络光爆孔导爆索第5段毫秒雷管主炮孔第3段边炮孔第7段导爆管连通管四、安全防护在既有线石方爆破施工中，除设计上精确计算网孔参数，有效地选用爆破器材，合理地采用装药结构，力求做到控制飞石方向、减少8飞石量、弱震动爆破外，由于影响爆破施工效果的因素很多，为保障扩堑石方控制爆破安全万无一失，杜绝飞石的出现和防止滚石、滑块，爆破前必须进行行之有效的安全防护。（一）爆破防护为了防止发生爆破安全事故，杜绝一切产生事故的苗头，爆破工程人员必须做好以下工作：①充分做好准备工作。要从组织分工、明确职责、严格检查、胆大心细，并采取冷静的态度去分析和处理随时出现的问题，直到确定有条件进行爆破时，才能发出起爆信号。②控制一次起爆的总药量是确保安全、主动防止破坏范围或破坏程度的重要途径。这是因为爆破时威胁周围环境的因素主要有地震波、空气冲击波、飞石等，除了施工影响外，这些都和爆破的药量有关。③注意施工质量是防止事故、保证安全的又一个重要环节。首先要注意药包位置的准确，施工完成后都应当重新测量药包的实际位置，据此核实每个药包的最小抵抗线，修改装药量，避免因最小抵抗线发生变化，导致爆破时岩石破碎的抛掷方向完全改变，增加个别飞石的距离和空气冲击波的强度；其次注意炮孔的堵塞质量，爆破气体很容易从这个薄弱点冲击出来，并带来高速气流和大量个别飞石；此外还注意岩层有无软弱夹层和大的贯通裂缝，避免出现因不均匀气流而产生较大塌压事故。（二）既有线及复线建设中的爆破防护措施9①钢管排架防护及爆破岩体的覆盖密实、坚固的钢管排架可作为防止飞石、滚石、滑块的主要措施，钢管排架主要器材是ø50的无缝钢管、竹排和钢丝绳等。钢管排架竖杆间距1m，横杆间距1.2~1.5m，每个钢管节点用ø12的钢丝绳拉于地锚固定，在钢管竖、横杆内侧挂绑竹排，钢管排架底部2m高度范围内应挂绑双层竹排。钢管排架及顶部用钢丝网封闭。为加强钢管排架的坚固性和稳定性，对于深路堑扩堑石方控制爆破应架设双排钢管排架。为防止飞石的出现，爆破岩体表面上应覆盖具有一定面积、重量、强度、弹性、柔性和耐久性的柔性材料，此材料容易搭接和搬动。本段柔性材料采用汽车废旧外胎连接加工制成，在开挖堑坡顶上2m左右，打一排与水平向成一下倾角度的锚杆，锚杆纵向间距2.0m左右；并将其上下的支撑绳固定在堑坡脚下的锚杆上。为进一步增加覆盖重量，可在轮胎上压装土编织袋。②既有线的防护为使既有线相关设施能经受个别飞石的打击或轻微空气冲击波的冲击，本段采用竹夹板、草袋等强度高、重量大、韧性好的覆盖材料对既有线的钢轨、枕木进行覆盖防护。使用时能尽快形成厚又大的一个整体，对既有线及时防护。10钢管排架正视图20cm100cm1.5m1m锚杆C20混凝土40mm钢管撑杆22mm锚杆竹夹板6m长40mm钢管钢管排架侧视图现地面线架设的钢管排架示意图既有线中心线锚杆示意图200cm50cm竹夹板22mm锚杆钢丝网水泥砂浆锚杆22mm钢丝绳坡面撑杆11钢轨枕木防护示意图枕木钢轨竹夹板竹夹板五、主要施工方法及保证行车安全措施（一）共同调查研究确定施工方案根据设计提供的工程数量、施工环境、爆破规模，制定施工方案、防护措施和建议的封锁时间等。由我单位与运营单位共同组成领导小组，相互协调，统一指挥。（二）工前准备对爆破施工地段的信号、通信、电力设施在施工爆破前进行迁移，确保线路保持良好状态。（三）试爆在正式爆破前应进行试爆，在正常爆破时如遇到岩石变化也应进12行试爆。试爆时，炮孔的位置应选在远离既有线处，按爆破设计选择的孔网参数和单位耗药量进行试爆，然后分析试爆效果，进行参数调整，以此为据，再进行正式爆破。（四）布孔和打眼按照设计的孔距和排距量测布孔，尤其对边炮孔和光爆孔量测必须准确，炮孔位置用红油漆标定。打眼时，按照设计的孔位、方向、倾斜角和孔深，对号打眼。每孔打完后，必须测量孔深，确保设计深度，尤其不能浅。（五）装药及堵塞装药前要对每个炮孔的孔距、排距和孔深重新测量核对，并逐孔计算装药量，随手把一定的药量放在炮孔旁边。炮孔回填堵塞介质应选用一定湿度并含有一定比例砂的粘土。为防止卡孔和保障堵塞质量，应分别多次回填捣固，同时注意保护好导爆管不受损害。（六）起爆网络连接及覆盖每个炮孔安放毫秒雷管的段别必须准确无误，对于同列同段孔外等微差起爆网路的孔外串联的雷管要有醒目的标志，连线和覆盖时应当心。多个台阶一起爆破时，连线应从上往下逐个台阶连接。（七）爆破请点及安全警戒工地爆破施工指挥站设专用步话机与附近车站联系，派驻站联络员随时与工地保持联系，沟通施工和行车动态。一次爆破给点时间满足爆破安全作业所需时间，不宜少于20min。在确定给点前10min，13人员及机具撤离爆破区，安全警戒人员到位警戒，主要是封锁既有线路。最后连接起爆雷管，按给点时间准时“点火”起爆。进入施工现场的人员一律戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。（八）安全检查爆破后要对施工点的危石进行全面清除和检查，对个别石块一时撬不下来，在列车震动下有可能坠入轨道危及行车安全，应继续施爆立即处理。及时清除侵入界限的弃碴，撤除覆盖物，认真检查线路轨距、水平、方向、线路界限及行车设备，确认技术状态良好后，立即通知车站“销点”，解除警戒，开通线路。起爆过后，按规定时间停留后爆破工进入爆区检查是否有“盲炮”。如发现盲炮，不再引爆处理，可对盲炮采取水侵蚀处理，