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爆破安全专项施工方案一、隧道爆破方案（一）工程概况1、工程位置本标段为大连地铁一期2号线208标段深基坑开挖施工，起讫里程桩号为DK13+637.193-DK16+396.949，师范大学站、马栏广场站两站及交通大学站～师范大学站～马栏广场站～湾家站三区间，区间长约2.4公里。地铁一期工程规划建设线路总长为49.12公里。其中，1号线（东西线）一期工程由港湾广场经会展中心延至河口，线路长21.06公里；2号线（环线）一期工程由南关岭姚家经西安路至周水子机场，路线长28.06公里。2号线一期工程北起南关岭姚家，经南关岭新火车站，沿华北路、山东路、促进路南行，再入华北路，过沙河口火车站后走西安路，转入黄河路后西行，沿红旗中路、明珠路至南林路和周水子机场。线路长28.06公里。共设22座车站，全为地下站。2、工程内容师范大学站为地下双层岛式车站，站台宽度为10m。站台计算长度中心处轨面高程-2.500m。车站主题结构尺寸为：长度170.2m，宽度为21.266m。车站总建筑面积：9920m2。车站顶板覆土7.34～10.79m。马栏广场站为地下双层岛式车站，站台宽度为10m。站台计算长度中心出轨面高程5.30m。车站主体结构尺寸为：长度179.2m，宽度21.266m。车站总建筑面积：11520m2.车站顶板覆土约7.350m。交师区间线路左右平行，线路中心间距13m，线路纵向呈“一”型坡，最大纵坡为17.998‰区间隧道结构最大覆土厚度17.6m，最小覆土厚度13.86m，区间采用矿山法施工。师马区间线路左右平行，线路中心间距13m，线路纵向呈“V”型坡，最大纵坡为17.94‰。本区间隧道结构最大覆土厚度26.8m，最小覆土厚度16.3m，区间采用矿山法施工。马湾区间线路左右平行，线路中心间距13m，线路纵向呈“V”型坡，最大纵坡为25‰。区间隧道结构最大覆土厚度24.97m，最小覆土厚度10.75m，区间采用矿山法施工。3、地质概况师范大学站站址范围原始地貌为剥蚀残丘，地势较平坦，地面高程18.32～23.71，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系冲洪积卵石层（Q3al+pl），下伏青白口系细河群桥头组（Qnq）石英岩夹板岩、板岩，震旦系长岭子组（Zwhc）碎裂状板岩。马栏广场站站址范围原始地貌为马栏河阶地，地势较平坦，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系上更新统冲洪积粉质粘土层、卵石层（Q3al+pl），下伏青白口系细河群桥头组（Qnq）石英岩板岩互层（石英岩、板岩、石英岩夹板岩）。交通大学站～师范大学站区间区间地貌为马栏河阶地，经人工改造后场地地形整体起伏不大，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、下伏震旦系长岭子组钙质板岩（Zwhc）、碎裂岩。师范大学站～马栏广场站区间本区间地貌为剥蚀残丘，地形起伏不大，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、冲洪积层（Q3al+pl）、下伏青白口系细河群桥头组石英岩板岩互层（石英岩、板岩）、石英岩夹板岩（Qnq）。马栏广场站～湾家站区间本区间地貌为剥蚀残丘、马栏河阶地，地形起伏不大，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系冲洪积卵石层（Q4al+pl），下伏青白口系细河群桥头组（Qnq）石英岩板岩互层，并有中生代燕山期辉绿岩（βμ）侵入。本标段地下水的类型、赋存、径流排泄及与地表水的关系场区地下水其自身的补给、径流、排泄条件，构成一个完整的水文地质单元体。地下水的循环受到水文、气象、地形地貌、地质体结构、人工开采等因素控制。市区南部（统称南山）为基岩裸露的丘陵区，大气降水直接渗入岩石裂隙并补给地下水，然后顺坡而下潜入失去的地下岩（土）层孔隙中，成为本线路中地下水的主要来源，局部有地表水的补给。本区地下水径流条件良好。主要人工开采、地下水渗透性等因素控制。经过短距离的潜伏径流，最终向海排泄。本区地下水排泄方式主要为汇入地表径流排泄以及人工开采，地下潜水埋藏较浅地段，有蒸发排泄，其余地段地下水埋深超过极限蒸发深度，不存在蒸发、排泄。由于底层的渗透性差异，基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。地下水的腐蚀性经取水样进行室内水质简分析，根据《铁路工程地质勘察规范》（TB10012—2007J124—2007）表F.0.1综合判定：地下水化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀、酸性侵蚀，环境作用等级为H1.地下水总矿化度为668～1490mg/l，为淡水。（二）、爆破器材本工地所用的爆破器材如下表所示，存放于经靖宇县公安局验收审批的工地火工品库。火工品一览表：序号火工品名称规格产地备注1乳化炸药32mm×200mm×150g药卷统一采用φ32mm，L=20cm药卷。周边眼采用以上药卷从中剖开，呈L=20cm的半圆药卷（用电工刀）2非电毫秒雷管1～15段3导爆索外径≤6.2mm4火雷管8#5导火索外径5.2～5.8mm（三）、爆破方案3.3爆破施工方案及控制措施爆破采用光面爆破或预裂爆破，硬岩采用光面爆破，软岩采用预裂爆破，视实际情况有时候需要结合这两种施工方法。分部开挖时采用预留光面层光面爆破。3.3.1光面爆破施工工艺3.3.1.1光面爆破施工工艺流程见下图“图3.3-2光面爆破施工工艺流程图”。3.3.1.2光面爆破工艺要求据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深10cm。严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。选用低密度低爆速、低猛度的炸药；本工程采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。1、钻爆设计要求爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。编制详细的爆破作业指导书，并负责进行试验、数据收集分析、参数调整、指导施工。放样布眼定位开眼钻眼地质调查初步爆破方案光爆参数选择图3.3-2光面爆破施工工艺流程图采用光面爆破，合理选择爆破参数，根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕迹保存率：≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布，两次爆破衔接台阶不大于15cm。每次爆破后通过爆破效果检查，分析原因，及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。1）、掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。2）、放样布眼钻眼前，测量人员用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。每次测量放线的同时，对上次爆破断面进行检查，利用“隧道开挖断面量测系统”对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。3）、定位开眼采用凿岩台车、多功能作业台架配风钻钻孔。凿岩台车、多功能作业台架和风钻就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。4）、钻眼钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，严格按钻爆设计实施。定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻，有专人指挥，准确定位钻杆，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。同类炮眼钻孔深度达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。5）、清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。6）、装药结构及堵塞方式装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采取分段非连续装药结构。施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数控制在1.4～2.0范围内。根据岩石强度选用不同猛度、爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200小药卷，不耦合装药，其余炮眼用φ32×250药卷。采用塑料导爆管非电起爆。装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作；严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。7）、联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，专人负责检查。8）、光面爆破控制标准根据技术规范，采用严格的光面爆破控制标准。控制标准见下表“光面爆破控制标准表”。表3.3-1光面爆破控制标准表序号项目Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级1拱部平均线性超挖量（cm）151515102边墙平均线性超挖量（cm）101010103仰拱、隧底平均线性超挖量（cm）101010104拱部最大超挖量（cm）252525155仰拱、隧底最大超挖量（cm）252525256两炮衔接台阶最大尺寸（cm）151515157炮眼痕迹保存率（%）≥60≥60≥608局部欠挖量（cm）55559炮眼利用率（%）9595951009、光面爆破和预裂爆破参数控制见下表“表3.3-2光面爆破参数表”、“表3.3-3预裂爆破参数表”。表3.3-2光面爆破参数表岩石类别周边眼间距周边眼抵抗线相对距离E/W装药集中度q（kg/m）E（cm）W（cm）软岩-中硬岩35－4545－600.75－0.80.07－0.12表3.3-3预裂爆破参数表岩石类别周边眼间距（cm）至内排崩落眼间距（cm）装药集中度q（kg/m）软岩－中硬岩35－40350.07－0.122、爆破效果监测及爆破设计优化1）、爆破效果检查检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于15cm。2）、爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本落在同一断面上。3.3.1.3控制超欠挖的技术措施1、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正爆破孔距，用药量，特别是周边眼。2、根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数分布。3、根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，尽量使除掏槽眼外的所有炮孔底部基本上落在同一横断面上。4、钻眼前画出开挖轮廓线，标出炮眼位置，安装激光指向仪，保证测量精度，严格控制周边眼外插角和装药量，使开挖轮廓圆顺，炮眼痕迹保存率符合光爆技术要求。3.3.2控制措施1、爆破震动爆区周围有要保护的各种不同的建筑物，不同的建筑物能够承受的震动速度也不相同，为了保证各种建筑物的安全，必须限制最大一段装药量Qmax。根据国家《爆破安全规程》规定，一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物所能承受的最大允许安全震动速度为2.0～2.5cm/s，钢筋混凝土结构所能承受的最大允许安全震动速度为3.0～4.0cm/s，这里为了保证爆破震动不影响安全，按1.5cm/s进行装药设计,根据这个数据，反算一次爆破允许的最大装药Qmax。Qmax=R3(V/K)3/a式中：V——地震安全速度（cm/s）Q——最大段装药量，齐发装药量（kg）K——与地质条件有关的系数a——爆破衰减系数K、a属于经验数值，暂按中硬岩取值