娄底至邵阳铁路扩能改造工程施工设计方案

1、至铁路扩能改造工程施工方案1、工程概况本标段为至铁路扩能改造工程站前工程 LSZQZH-I标段，线路北起市，与洛湛铁路益娄段在站接轨，起点为站中心（沪昆下行线 K1228+004），往南绕出娄星区工业园区西边缘设西站， 跨水、经家湾隧道后、 到达新设双峰北站，进而以桥隧相连形式紧坡而上，到达标段终点。标段里程围：1.1 地区配套工程：站东咽喉百亩井站中心（沪昆线K1226+500K1234+900) ，计 8.4km ；沪昆上、下行客车疏解线，娄邵上、下行客车疏解线，娄邵上、下行货车线，沪昆上行货车线改线，沪昆下行线改线。1.2 DK16 线路所。1.3 娄邵线：沪昆线K1228+004=DK

2、0+000DK46+910，计 46.91km。2、设计原则及依据3、爆破方案设计本标段路堑施工对深路堑采取深孔爆破和浅孔分台阶爆破相结合的方法，浅路堑采取浅孔爆破施工。隧道均采用预留光爆层法进行光面爆破，用预裂爆破法施工。3.1 路堑爆破施工深路堑地段，石方面积较大，挖方较深且数量集中，主要采用潜孔钻机钻孔，实施台阶式深孔微差松动控制爆破。对于其他地段挖深较浅和方量不大的边坡、路基面修整采用风动凿岩机钻眼，浅孔微差松动控制爆破。为保证爆破效应，均采用大孔距，小排距，梅花桩布孔，并采用导爆管毫秒雷管实施逐排微差挤压爆破。路堑爆破区环境本标段线路长，地质情况复杂，深路堑多。沿线乡村居民点多，乡村

3、道路比较通达，附近居民生产、生活活动频繁，进行爆破施工时可能会对附近村民生产生活带来一定的影响，为确保作业人员及村民的人身安全，在爆破点设置警戒围。警戒围按爆破点的位置和安全距离设置。爆破个别飞石安全距离应符合下表要求。爆破飞石安全警戒距离爆破类型安全距离爆破方向正面侧面后方深孔爆破不小于 200150120浅眼台阶爆破200150120注：深孔爆破个别飞石距离：Rf =40D,(D- 炮孔直径，英寸 ) 。每次施爆前应发放放炮通知，警戒时应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。声响信号以口哨和警报器为主，视觉信号以红旗为主。各警戒点联络采用对讲机。警戒人员佩戴红袖章。边坡滚石防护由于深路

4、堑的山体一般比较高， 岩石边坡陡，高差大。岩石爆破施工时，受边坡滚石影响主要是山下作物用地及一些居民住房。为防止爆破和装药时边坡滚石危及人身安全，施工时采取必要的防护措施。爆破震动控制与防护为控制爆破施工带来的震动， 优先选用低爆速炸药， 应用非电毫秒雷管、导爆管起爆，并使最大段装药量尽量减少爆破震动对周围环境可能带来的影响，主要措施有：采用微差爆破技术微差爆破是深孔爆破中最常用的又十分成熟的爆破技术，采用非电毫米雷管起爆系统根据爆破要现排间微差、孔间微差和微差起爆，将起爆药量化整为零。微差爆破能够将单响药量有效限制，实现爆破地震波的叠加干扰，从而达到控制地震波的目的。微差爆破还能实现起爆过程

5、中的应力叠加，岩块运动中碰撞挤压，达到改善爆破效果的目的。在微差爆破中控制单响最大段药量根据“爆破安全规程（ GB6722-2003）”提出的计算公式，微差爆破时的单响最大段药量 Qm按下式：Qm=R(V/K) 1/a 3（kg）式中：Qm-微差爆破时最大段药量或齐发爆破总药量，kg；R-爆破中心到测点的距离，m；V-允许的安全振速， cm/s；爆破安全规程将保护对象所在地的质点峰值振动速度和主振频率作爆破振动判据，深孔爆破 3.5-4.5cm/s （主振频率 10Hz-50Hz），为安全和避免扰民起见，取 2.0cm/s 进行计算和控制；K-与场地有关的系数，中硬岩层取 K=180； a-

6、地震衰减指数，中硬岩层取 a=1.6 。根据计算情况，大部分地区应采用单孔接力式微差爆破的非电导爆起爆系统。使用非电导爆雷管，孔外非电雷管作中续雷管，形成接力式起爆网络，以达到单孔分段的目的。微差间隔时间 25-50 毫秒。除微差分段外，还应适当控制每次起爆规模（总装药量）和降低台阶高度。用爆破震动测试仪监测爆破振动值，为控制爆破震动提供具体数据。3.2 隧道爆破施工本标段隧道均采用预留光爆层法进行光面爆破，用预裂爆破法施工。3.2.1光面爆破技术要点3.2.1.1根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。周边眼

7、宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。钻爆设计应根据爆破效果及时调整爆破参数。钻爆设计的容包括炮眼布置、数目，爆破器材、装药结构、起爆方法和起爆顺序等。炮眼布置应以开挖设计轮廓线为基准，考虑预留变形量和施工误差等因素适当放大。光面爆破设计光面爆破参数隧道光面爆破设计主要是选择和确定光爆参数，影响光面爆破效果的主要参数为：与岩石性质有关的周边眼间距 E、周边眼密集系数 m、最小抵抗线W、不偶合系数 D、装药集中度 q、炮孔布置、起爆顺序等，尤其是与次边眼的爆破效果有关

8、。在隧道光面爆破施工中，要求爆破后做到掌子面整齐、轮廓圆顺，周边残眼保留率硬岩 80%，中硬岩 70%，软岩 50%，并在开挖轮廓面上均匀分布。光面爆破参数的选用见下表。光面爆破参数选用表周边眼周边眼装药饱和单轴围岩相对装药集间距 E最小抵不偶合系抗类别距离中度 q（cm）抗线 W数 D压强度 Rb（E/W）（kg/m）（cm）（Mpa）硬岩55 700.8 1.25 0.30 70851.50601.00.35中硬45 600.8 1.50 0.20 岩60752.0030601.00.30软岩30 500.5 2.00 0.07 40602.50300.80.15KP岩石抗破坏能力系数，石

9、灰岩P0.5 ，花岗岩 P0.30.4 ，粘土P1.2 ，砂岩 P0.5 0.6 ；隧道光面爆破参数的计算与选择隧道光面爆破参数是通过理论计算、工程类比、实践试验选定 E、M、W、D、 Q的值。不偶合系数 D的选择根据该工程采用的 YT-28 凿岩机钻头直径为 40mm,钻孔直径按 42mm 计，炸药规格为周边眼采用 25 药卷，其余炮眼均采用 32 卷，因此周边眼的不偶合系数 D=42/25=1.68；其余炮眼的不偶合系数 D=42/32=1.31。周边眼距 E 的确定E=54.2976kp× di=54.2976 × 0.35 ×2.5=47cm根据上表取 E

10、=50cm为试炮数据。式中 : kp- 岩石抗破坏屈服系数；di- 炸药直径（ cm）。炮孔密集系数 m的选择周边光爆孔间距E 与最小抵抗线 W之比值 m称之为炮孔密集系数，用它作为衡量光爆效果的重要指标，此值宜为最小抵抗线 W的确定0.8 1.0,本工程取值0.83 。W=E/m=50/0.83=60cm取整 :取 W=60cm为试炮数据。光爆装药集中度q 的选择根据经验装药集中度q=250g/m作为试验光爆孔爆破数据。炮孔堵塞长度 L0 的确定堵塞的作用是阻塞爆炸气体泄漏，防止冲炮，使炮孔炸药在爆炸时保持足够的能量，有效的提高光爆效果。在实际施工中，L0 的取值围一般控制在0.4 0.42

11、W之间。爆破参数选定。根据以上的结果选定下表中数据作为本标段的爆破技术参数。光面爆破技术参数表周边眼间距周边眼抵抗线相对距离装药集中度E（m）W（m）E/Wq（kg/m）0.50.600.830.250光面爆破施工工艺流程图：加工爆破器材测量钻清装布眼眼眼药3.2 测量布眼清理现场连通清线风理起排危烟石爆每排炮必须做到划出中线和开挖轮廓线，点出所有炮位，周边炮眼位误差± 2cm、其他炮位误差控制在 5cm以。钻眼钻眼按设计方案进行， 钻眼前应根据钻爆设计认真检查所标炮眼位置，经检查符合要求后，方可开钻。类围岩钻眼图见后附爆破设计图。周边眼通常布置在距开挖断面边缘 510cm 处，光爆

12、孔的孔底朝隧道开挖面方向外侧倾斜 3°，孔底可紧贴甚至稍稍超出轮廓线位置（<15cm）。钻孔前，掌子面保持平齐，以保证孔深在一个断面上。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。类围岩掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽。钻眼完毕，按炮眼布置图重新复核， 对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。清眼装药选择炸药、雷管装药前炮眼用高压风吹干净， 检查炮眼数量，并核对爆破器材的规格类型。炸药选用威力适中、匹配性好的 2岩石硝铵炸药 , 掘进眼使用：32×200mm， 0.15Kg/ 卷，周边眼使用： 25×200mm，0.10Kg/ 卷。引爆器材则选用非电

13、毫秒微差雷管塑料导爆管采用 1-15段非电毫秒雷管，光面爆破时，从掏槽眼开始，一层一层从截面中心往外进行，最后是周边眼爆破。装药1）、 Q0 为除周边眼外，每个炮眼的装药量，kg。Q0=LkQ/l =3.0×0.8 ×0.15/0.2=1.8kgK-为装药系数，采用直眼掏槽时 k=0.8 0.9, 采用斜眼掏槽时， k=0.7 0.8 ；QL- 为每个药卷的重量， kg，l- 为每个药卷的长度， m。2）、周边眼炮眼的装药量(kg)Qq- 为按定额确定的单位炸药消耗量 0.87kg/m3 ；L 为光面炮眼的平均深度，其它符号同前。其余炮眼装药量根据定施工经验确定。装药时，专

14、职炮工按设计段别要求分组编号，“对号入座”式装药，忙而不乱、有序进行。确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。装药结构周边炮眼采用 25mm小药卷间隔装药， 导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起间隔装药。见下图所示。炮泥雷管竹片导爆索导爆管炸药周边眼装药结构其他眼采用连续装药， 装药完成后必须由工班长及爆破员对装药质量进行检查。3.2.2.3.5起爆3.2.2.3.5.1起爆采用非电毫秒雷管、导爆管或导爆索。多工序掘进依次起爆时，对主导线的连接必须检查，确认起爆顺序正确后方可起爆。起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12 根以；联接雷

15、管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。起爆顺序如下：掏槽眼辅助眼掘进眼周边眼底 眼3.2.2.4光面爆破效果检查3.2.2.4.1采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。隧道开挖每个循环都进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过 5cm。并采用激光准直仪控制开挖方向。开挖过程中注意观察围岩的变化情况及爆破效果， 及时调整钻爆设计参数。控制隧道底超欠挖，保证隧道开挖轮廓圆顺。隧道允许超挖值（ cm

16、）围岩级别开挖部位拱部平均 10平均 15平均 10最大 15最大 25最大 15边墙、仰拱、隧平均 10平均 10平均 10底当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分 （每 1m2不大于 0.1m2）侵入衬砌，并小于 5m，拱脚和墙脚以上 1m围严禁欠挖。3.2.2.5爆破效果控制手段3.2.2.5.1优化爆破设计3.2.2.5.2采用控制爆破技术。根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。采用非电毫秒延期雷管起爆。正确选用周边眼装药结构。为保证爆破施工质量，周边眼采用小直径药卷炸药，间隔装药，并做好炮泥的堵塞质量。按设计装药，并按顺序起爆。不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。

17、保证钻眼质量炮孔间距按钻爆设计进行施工。周边眼间距的误差不大于2cm，辅助眼间距的误差不大于5cm，周边眼的外插角不大于3 度，眼底不超过开挖轮廓线 15cm。除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。钻孔结束后要清孔，炮眼装药完毕用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。3.2.2.6.4定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。3.2.2.6.5技术主管、技术员、质检工程师对爆破工序进行检查，参与过程监控，实施动态调整。3.3 石方爆破施工工艺石方爆破施工工艺框图见下图：石方爆破施工工艺框图爆破设计场地清理爆破知识培训优化测量放线检查爆破器材爆4. 资源配置4.

18、1 人员负责爆破作业人员必须是经过培训， 考试合格，富有经验的熟练爆破工，并且具备较高的质量意识和安全意识。4.2 材料技术主管按季、月进度要求提供季、月度材料计划，物资部根据材料计划组织进料，进场的成品材料必须附产品性能说明书和出厂合格证，否则，不允许进入工地。4.3机械设备序号机械名称规格型号单位数量备注1气腿式凿岩机YT-28台402装载机ZL-50台833台1220m空压机4轴流式通风机台45挖掘机EX300台46抽水机台47风镐台405、爆破施工安全技术措施5.1 安全技术措施爆破作业始终贯彻“安全第一，预防为主”的原则，严格遵守执行爆破安全规程中的各项规定，爆破前对作业围的员工、作

19、业人员进行安全教育，使之懂得安全爆破常识，牢固树立安全第一的思想。加强爆破作业人员的技术培训和安全教育，爆破员必须持证上岗，起爆药包及导爆管由专人管理，分开存放。放炮采取深打眼、少装药的松动爆破，并准备一定数量的沙包，材捆覆盖炮眼，缓冲飞石，尽可能的减少飞石对周围环境的损坏。爆破作业人员由工地施工负责人组织人员警戒和防护，并给防护和警戒人员配备对讲机进行联络，在确认防护围人员全部安全撤离，才由警戒指挥长发出爆破命令。撤除警戒：爆破完成后，由炮工认真核对起爆次数和炮眼数量，如发现哑炮，由警戒指挥长组织炮工进行处理，待确认安全后，由警戒指挥长发出解除警戒信号，人员及设备方可进入现场。加强管理，工地放炮由各个指挥部安全员进行现场监督，如发现违章爆破，安全员有权制止，并责令整改，达到要求后方可放炮。爆破区附近设施工牌，作业人员佩戴统一编号的作业卡，爆破区插红旗标识且设置装药安全警戒围，无关人员不得进入。5.2 事故预防措施爆破现场发生爆破和爆炸事故可能表现为 : 装药工程中的意外早爆事故、起爆工程中的飞石事故和爆破后盲炮意外爆炸事故。防止上述事故的对策有：5.2.1爆破现场设置警戒线，禁止无关人员进入