友好街站工程专项爆破方案

大连市地铁一期工程102标段友好街站主体专项爆破方案版本：第一版编号：CSCEC-DT-005-01编制：审核：审批：2021年07月目录1．编制依据 32．工程概况 32.1车站站位 32.2站址周边环境 32．3工程地质 43．车站主体导洞爆破 83.1爆破设计原则 83.2爆破施工工艺流程 83.3周边眼爆破设计 93.4最大段允许装药量…………………. 93.5掏槽眼形式的选定 103.6爆破器材 113.7合理的段间隔时差 ………….……..……….113.8循进的选定……….………………………..…113.9底板眼的爆破与起爆顺序…………………..…..113.10爆破参数的选定……………...……………….…113.11爆破震动监测……………...…144.车站主体各导洞爆破设计 154.1中洞爆破设计 154.2车站左右侧洞爆破设计 174.3车站中洞与侧洞爆破设计 184.4车站主体中、下局部爆破设计………………..…..185．爆破施工要点…………………..…186．提高光爆效果技术措施…………….…………..…197．爆破平安管理……………….…………………..…19爆破工程分级确定 207.2爆破施工行政管理 207.3爆破现场管理 208．爆破施工应急措施 23友好街站主体专项爆破方案1．编制依据1〕大连地铁一号线第四标段详细勘察阶段友好街站岩土工程勘察报告。2〕大连地铁一期工程一号线102标段友好街站工程施工组织设计。3〕大连市地铁1号线工程友好街站主体构造施工图设计。4〕国家质量监视检验检疫总局于2003年09月122．工程概况2.1车站站位友好街站设在友好街与福泉街之间，为地下双层岛式车站，沿中山路而设，车站主体根本为南北走向，中心里程为CK7+255.129。友好街站同时也是1号线与5号线的换乘站。友好街站1#竖井位于中山路南侧，久光商厦北侧，开挖尺寸为×，竖井深；2#竖井位于中山路南侧，希望大厦前，开挖尺寸为14.7*，竖井深30m。站址周边环境2.2.1地面建筑友好街站东侧建筑依次为渤海饭店、大商新玛特、久光商厦、希望大厦等；西侧建筑依次为大商电器、大连中心·裕景、农业银行、中国人民财产保险股份、农垦宾馆、纺织大楼等。图2-1友好街站站位平面位置示意图2.2.2地下管线车站范围地下管线主要分布在中山路下，沿中山路分布的管线有DN500雨污砼管、DN450饮用水铸铁管、DN150饮用水铸铁管、DN200煤气铸铁管，埋深分别为、、、1.43m。2.3主要工程数量表2-1本站主要工程数量表工程名称土方〔m3〕混凝土〔m3〕钢筋(t)挖方砼回填喷砼现浇〔二衬〕友好街站5522235524123．车站主体导洞爆破3.1爆破设计原则针对本工程地处繁华城市地段，所处地层围岩为强风化辉绿岩及中风化辉绿岩地层，岩体根本质量等级Ⅳ级，进展导洞微震控制爆破技术设计。总体设计思想是导洞采用光面控制爆破施工技术，掏槽采用抛掷爆破的综合控制爆破技术，两侧土方开挖时采用拉槽爆破，以尽可能减轻对围岩扰动，维护围岩自身稳定性，到达良好的轮廓成形。3.2爆破施工工艺流程清理岩面清理岩面测量确定标高、方向布置炮眼钻孔吹孔装药爆破网路连接起爆瞎炮处理观察记录爆破效果、地质状况通风查检查孔深采集数据信息埋设测试仪发起起爆戒备信号信息反应、调整爆破参数信息反应、调整爆破参数图3-1爆破施工工艺流程图3.3周边眼爆破根据本工程地质条件及构造断面，土方开挖决定采用光面爆破施工方案。3.4最大段允许装药量最大段允许用药量以允许爆破震动速度来控制，由萨道夫斯基公式进展计算：式中：Q--最大一段允许用药量kgV--振带平安控制标准cm/sR--爆源中心到振速控制点距离mK--与爆破技术、地震波传播途径介质的性质有关的系数α--爆破振动衰减指数根据以上分析，我们的根本作法是：首次控制爆破设计是在大连地区工程类比的根底上，通过计算确定爆破参数。按上述公式，根据大连地铁102标段友好街站站地质情况，各参数暂取值如下：R自起爆原点中心到被保护物或观测点的距离〔m〕。本次取值28米。V质点振动速度〔cm/s〕。本次取值1.5cm/s。K介质系数。岩石k=30—70，土k=200。根据下表，本次取值150。α爆破振动衰减指数，近距离α=2，远距离α=1，一般α=1.5。本次取值1.5。最大一段允许炸药量Q〔kg〕=R3(V/K)3/α=283(/150)3/=219522=kg3.5掏槽形式的选定由于一般情况下，掏槽爆破的地震动强度比其它部位炮眼爆破时的地震动强度都大，因此从减震出发，选用适于减震的楔形掏槽形式，如图3-2示。3-2掏槽眼设计图3.6爆破器材炸药采用2号岩石乳化炸药，雷管采用非电毫秒雷管。3.7合理的段间隔时差有关实测资料说明：在围岩中爆破振动频率比拟低，一般在100HZ以下；振动持续时间纵向、横向振动持续时间大时，可到达200ms左右，垂直向可达100ms左右。为防止振动强度叠加作用，雷管采取跳段使用，为尽量防止振动波形叠加，段间隔时差控制为100ms。3.8循环进尺的选定循环进尺根据地质条件及进度安排确定。结合本工程地质条件、工期要求及施工方法确定循环进尺为~1m，采用浅眼爆破，不仅控制一次爆破总用药量，也控制最大段3.9底板眼的爆破与起爆顺序底板眼的爆破，传统的习惯作法是加大装药量，并且最后同时起爆，以到达翻碴的目的，便于出碴。而爆破振动观测说明，隧道爆破产生的地震动强度除掏槽眼最大外，其次是底板眼爆破。有时底板眼爆破产生的地震动强度最大，从保护围岩稳定的角度来看是不合理的。为此，将底板眼分成几个段分开起爆。这样可以减少底板眼同段起爆，共同作用的装药量。改变底板眼抵抗线方向，从而减小底板眼爆破产生的地震动强度。起爆顺序：光面爆破，从掏槽眼开场，一层一层地往外进展，最后周边光面爆破。具体落实到段号时，遵循以下三点来考虑：首先应有合理的段间隔时间；其次同一段炮眼的装药量应小于最大单段的允许装药量；第三，前一段爆破要尽量为后段爆破创造良好的临空面。本工程爆破设计在既有条件下充分表达了这三点。3.10爆破参数的选定爆破参数的选取方法主要工程类比法、计算法及现场试验法，本工程在参数选取过程中综合运用前两种方法，并在以后施工中根据现场试验调整。⑴炮眼深度本工程根据工程特点，岩层条件，工期要求确定循环进尺1米，考虑炮眼利用率，拟炮眼深度1.2m，掏槽眼另加20%，约⑵炮眼数目N在小直径〔35-42mm〕炮眼，开挖断面在5--50m2的条件下，单位面积钻眼数为1个⑶炮眼布置先布置掏槽眼、周边眼，然后是底眼、内圈眼、二台眼，最后布置掘进眼，掘进眼均匀布置即可。内圈眼比掘进眼密一些，比周边眼稀一些，其间距为周边眼倍左右。抵抗线为间距倍左右。因此二台眼、底板眼也应比掘进眼适当加密。周边眼参数确定：间距E=(8-12)d其中d=42所以预裂爆破E=40，光面爆破E=50。抵抗线W=〔1〕E预裂爆破W=60，光面爆破W=70，装药集度/m，根据经历取q=100g/m。将视围岩状况不同适当调整。⑷一次爆破总装药量计算根据式Q=k·s·L(kg)式中：K-软岩隧道爆破炸药单耗kg/m3，根据本工程特点及过去经历取K=/m3。S-开挖断面积m2L-炮眼深度mQ-次爆破的总装药量kg.⑸单眼装药量计算隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起的作用是不同的，所以各部位炮眼的装药量是不同的。周边眼装药量计算根据式q=K·E·W(kg)式中：K-软岩隧道爆破炸药单耗kg/m3，根据本工程特点及过去经历取K=/m3。E-周边眼间距W-抵抗线其他各部位炮眼的装药量按下式计算：q=k·a·w·L·λ式中：q-单眼装药量kgk-单耗kg/m3a-炮眼间距mw-炮眼爆破方向的抵抗线mL-炮眼深度λ-炮眼所在部位系数，按以下表选取炮眼部位系数λ炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼λ值2-3．21.0预光⑹装药构造周边眼装药构造视地质情况灵活选用不同的形式：岩层比拟破碎时，采用双传爆线构造，如图b所示；软岩属于中等岩层，采用竹片，传爆线，小直径药卷采用间隔不耦合装药构造，底部药量适当加强，如图a、d示；较为完整的软弱岩层，可采用专用小直径光爆炸药的连续装药构造，如图c示。上述装药构造均用炮泥堵塞。图3-3装药构造示意图其它炮眼构造装药均采用连续装药构造，如图3-3示。其堵塞要求将炮泥堵在与装药相接的部位，实践证明这种堵塞方法比堵在眼口的爆破效果好。本工程地下隧道开挖爆破工程设计均依据上述方法及参数布孔设计，采用分段微差起爆技术。每段最大爆破药量以周围构造平安允许震动速度指标控制。3.11爆破震动监测⑴监测目的通过监测，掌握爆破对已施工支护构造及地表建筑物的影响程度，用以修改钻爆设计，控制超、欠挖及维护隧道内外环境稳定。⑵监测仪器传感器，放大器，记录器，导线⑶布点测点分别设在拱顶及拱脚以下1m处，洞内监测时，测点距掌子面的距离一般以爆破后飞石不损坏测点为原则。洞外监测时，一般所测均为隧道附近建筑物上通过监测能真实反映其震动情况的地方。本站附近较重要和需保护的建筑物有天安国际大厦及紧邻的几个地层居民楼，每处布置四个测点。⑷测点埋设在所埋预埋件的地方，用冲击钻钻孔，在孔中填塞水泥砂浆后插入预埋件，使预埋件轴线垂直于测量外表。⑸测试监测前，将传感器编号，固定在规定的测振仪中，并配合固定的振子，然后在标定振动台上进展标定，作出振子跳高和速度的标定曲线。传感器、放大器槽路和振子在监测中不得互换，以提高量测精度。每隔一段时间后，要重新对该系统进展标定，检查其是否发生变化，以便修正。抗震性能越强，防干扰性能越好，量测数据就越准确、稳定。量测时注意导线的接头防潮和屏蔽。监测前传感器预埋件必须结实地固定在测点处的围岩内，留出少量螺栓，以和传感器拧紧为原则，不要使传感器离测量面太远，以防产生相对运动，影响量测精度。监测时，起爆与测量仪器的同步通过一同步电缆〔一端连在掌子面起爆雷管上，另一段连在示波器上〕实现。⑹记录与计算当掌子面爆破后得到记录曲线。量取曲线中最大振幅，由标定曲线可得出最大振速，要求最大振速不得超过2.0m/s。4．车站主体各导洞爆破设计⑴中洞爆破炮眼布置图⑵爆破参数车站中上导洞爆破参数开挖步序段位孔类炮眼/药卷孔间距〔mm〕孔深〔m〕单孔装药量(g)炮孔数〔个〕累计装药量上1掏槽眼42/2515001.5300412003辅助眼42/25800300721005内圈眼42/25800225818007二台眼42/25800225613509周边眼42/2550015014210011底板眼42/2560030072100总装药量〔kg〕总炮孔数〔个〕46炸药设计单耗(kg/m3)车站中下导洞爆破参数开挖步序段位孔类炮眼/药卷孔间距〔mm〕孔深〔m〕单孔装药量(g)炮孔数〔个〕累计装药量下1掏槽眼42/2515001.5375415003辅助眼42/25800300721005内圈眼42/25800225818007二台眼42/25800300618009周边眼42/2550015014210011底板眼42/2560030072100总装药量〔kg〕总炮孔数〔个〕46炸药设计单耗(kg/m3)⑴侧洞爆破炮眼布置图⑵爆破参数开挖步序段位孔类炮眼/药卷孔间距〔mm〕孔深〔m〕单孔装药量(g)炮孔数〔个〕累计装药量左1掏槽眼42/2515001.5300412003辅助眼42/25800300618005内圈眼42/25800225715757二台眼42/25800300412009周边眼42/2550015013195011底板眼42/2560030072100总装药量〔kg〕总炮孔数〔个〕41炸药设计单耗(kg/m3)⑴中洞与侧洞间爆破炮眼布置图⑵爆破参数车站左右侧上局部爆破参数开挖步序段号孔类炮眼/药卷孔间距〔mm〕孔深〔m〕单孔装药量(g)炮孔数〔个〕累计装药量上1掏槽眼42/258001.5300412003辅助眼42/25600225920255周边眼42/255001501422007底板眼42/256003003900总装药量〔kg〕总炮孔数〔个〕30炸药设计单耗(kg/m3)4.4车站主体中、下局部爆破设计⑴爆破炮眼布置图车站左右侧中局部爆破参数开挖步序段号孔类炮眼/药卷孔间距〔mm〕孔深〔m〕单孔装药量(g)炮孔数〔个〕累计装药量中1辅助眼42/25800300721003、5辅助眼42/258002252045007、9周边眼42/2550015022330011底板眼42/2560022581800总装药量〔kg〕总炮孔数〔个〕57炸药设计单耗(kg/m3)车站左右侧下局部爆破参数开挖步序段号孔类炮眼/药卷孔间距〔mm〕孔深〔m〕单孔装药量(g)炮孔数〔个〕累计装药量下1辅助眼42/25800300721003、5辅助眼42/258002252045007、9周边眼42/2550015022330011底板眼42/2570022581800总装药量〔kg〕总炮孔数〔个〕57炸药设计单耗(kg/m3)5．爆破施工要点钻孔作业严格控制每一道工序的质量。炮眼眼底位置的控制，直接影响爆破效果，其中掏槽眼布置的准确性更为重要；布置炮眼时先布置掏槽眼，然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼；开挖断面较大时，按上稀下密，适当加眼，中部均匀分布的原则布置辅助眼和周边眼。台架钻眼时台架就位要准确，事先划定区域，并按炮眼编号顺序进展钻孔，以免相互干扰和错钻、漏钻，有利于检查钻孔质量，提高钻孔速度。开钻要严格按照标定的眼位施钻，钻杆垂直，角度偏差控制在3°以内，成眼到达直、平、齐要求。孔口开眼误差：掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm，周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。直：先钻上方标准孔，插上炮杆，使侧墙孔在同一条垂线上。平：周边炮眼要相互平行。齐：使各炮眼底落在同一平面上，钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸〞加、“凹〞减。根据要求的钻孔深度做好标记，使孔底落在同一平面上，周边眼孔深不超过掏槽眼孔深。装药考前须知在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，才开场连结网路。连结尽可能靠近眼孔，尽量缩短孔外网路，连结整齐，便于直观检查网路。连结系统应尽量短，不要拉细、打结，防止导爆管、连结块受损坏等。网路连结好后，认真检查连结是否正确，是否每个眼孔的起爆药卷都包括进去了，是否每个簇联或连结块内都有引爆雷管。起爆后，发现瞎炮时，先查明原因，因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，可以切去损坏局部，重新连接导爆管，再行起爆。此时，接头尽量靠近孔眼位置。因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮处理应按照国家标准爆破平安规程中有关规定进展。装药堵塞技术要求用炮泥机制作炮泥。黏土：砂子为2：1，含水量约为25%。当炮孔中有较大的裂隙、泥夹层带时，为防止其过多漏气，应将该处以炮泥填实。6．提高光爆效果的技术措施提高爆破效果，除注意地质条件影响外，应在爆破设计、钻眼准确度等方面采取以下技术措施。⑴周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距和抵抗线，爆破后轮廓成形好。⑵周边眼装药集中度太大易造成超挖，而太小易造成欠挖。装药构造必须均匀分布，眼底可相对加强一些。⑶周边眼轮廓线放样误差不得大于±2cm。⑷减少周边眼开眼误差，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10cm。⑸减少外插角误差，一般小于3m时外插角的斜率宜为0.05；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向相一致。7．爆破平安管理工程分级确定据国家2003年爆破平安规程第4.1.2条中表1爆破工程的分级列表，本工程爆破为爆破工程类别中的硐室爆破且一次起爆用药量在0.2Kg＜Q＜50Kg(Q:一次起爆总炸药用量)属于D级，依据第一次爆破有药量不超过200kg的撤除爆破，以及不属于A级、B级、C级的爆破工程，不实行分级管理。爆破施工行政管理为保证友好街站车站主体钻爆开挖的工程顺利、平安按期完工，按照业主对工程的施工要求，结合本工程特点，由公司协调，在工程部以工程经理领导的组建爆破指挥小组。同时在施工中坚持科学管理、严密组织、精心设计，确保工程无重大平安事故的实现，具体组织机构见下列图：工程经理：吴世光工程经理：吴世光施工队伍负责人：蔚镇江技术负责人：杨昆鹏运输班长装药班长放炮班长钻孔班长防护班长爆破现场管理〔1〕成立爆破专业施工管理小组现场施工管理小组对现场爆破施工平安、技术的全面管理，分工明确，各司其职，做到技术为平安效劳，在平安爆破的前天下提高钻爆技术。组长：杨鲲鹏对钻爆施工全面负责副组长：张海波负责爆破炸药的平安管理爆破员：周浩负责友好街站站1号竖井工地的钻爆施工技术高雪涛负责友好街站站2号竖井工地的钻爆施工技术郭浩负责友好街站1、2号竖井工地的钻爆施工技术平安员：李业梁刘博负责友好街站站1号竖井工地的钻爆施工平安李万隆高杰负责友好街站站2号竖井工地的钻爆施工平安〔2〕爆破员和平安员的职责爆破员职责：①保管所领取的爆破器材，不应遗失或转交他人，不应擅自销毁和挪作它用；②按照爆破指令单和爆破设计规定进展爆破作业；③严格遵守爆破平安规程和平安操作细则；④爆破后检查工作面，发现盲炮和其他不平安因素应及时上报或处理；⑤爆破完毕后，将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。平安员的职责：①负责本单位爆破器材购置、运输、贮存和使用过程中的平安管理；②催促爆破员、保管员、押运员以及其他作业人员按照本规程和平安操作细则的要求进展作业，制止违章指挥和违章作业，纠正错误的操作方法；③经常检查爆破工作面，发现隐患应及时上报或处理，工作面瓦斯超限时有权制止爆破作业；④经常检查本单位爆破器材仓库平安设施的完好情况及爆破器材平安使用、搬运制度的实施情况；⑤有权制止无爆破员平安作业证的人员进展爆破工作；⑥检查爆破器材的现场使用情况和剩余爆破器材的及时退库情况。〔3〕爆破实施制度1〕本工程的爆破作业将首先制定爆破作业方案，经公安部门批准后付诸实施。2〕爆破器材临时库房将设于距居民区1km以外的地方，经公安部门批准后设库。炸药与雷管将分库存放，两库相距50m以外，并设专人日夜看守。库房具有隔潮防潮设施。库房建立按批准发料和当日剩余器材退库登记制度。3〕雷管和炸药分人领取，领取途中相距10m以外。4〕本工程采用松动爆破，爆破质点振动速度采用进展爆破设计，同时采用地震危险半径和空气冲击波影响范围进展检算，并用振动监测控制一次爆破或最大一段爆破药量，以保证周边环境平安。5〕爆破采用非电微差松动控制。炸药加工和现场装药作业处制止明火，放炮前先进展戒备，放炮后等15分钟后再进入爆破区进展检查，发现瞎炮采用灌水掏出炸药雷管排除。6〕爆破工经考试合格持证操作，整个作业过程由专人同一指挥。7〕尽量不在夜间爆破，白天爆破在批准的时间进展。8〕每次爆破，炮区均采用软质织物荆笆、编织布、蓬布、胶皮等物覆盖。〔4〕爆破器材的管理严格按照爆破平安规程及大连市公安局的相关规定，对爆破器材的运输和使用进展严格管理。〔5〕爆破装药和起爆爆破区边界和通道设岗哨和标志，爆破信号及解除信号及时、显著；炮孔竣工后，经过施工负责人员及监理工程师检验，合格前方能装药；起爆药包只准在爆破附近的平安地点进展；严禁烟火；装药、堵塞按设计要求操作，不准用块石压盖药包，并注意保护起爆线；从事爆破作业人员均经过专业培训，并取得爆破证书的专业人员，且经过市公安机关培训，取得合格证书；装药、堵塞后，由专业人员连线，经过专职技术人员检验合格后，在爆破负责人统一指挥下，才准起爆；爆破后对爆破现场进展认真检查，发现瞎炮及时平安处理。〔6〕爆破信号管理爆破时必须同时发出声音和视觉信号，使危险区的人员都能清楚地听到和看到。第一次信号——预告信号。所有与爆破无关的人员立即撤离至戒备区外，并在戒备区处设置岗哨，制止无关人员进入该区域。第二次信号——确认人员全部撤离至危险区外，具备平安后，才能发出解除信号。在未发出解除信号前，负责戒备的岗哨应坚守岗位，除爆破工作负责人批准的检查人员外，不准任何人进入危险区。爆破前按设计做