大吉沟隧道爆破专项施工方案

宗弯子至陈子沟公路工程大吉沟隧道爆破专项施工方案 中交一局兰渝铁路LYS-12标段项目经理部第四分部隧道实施性施工组织设计宗湾子至陈子沟二级公路工程隧道爆破专项施工方案陕西建工机械施工集团有限公司宗湾子至陈子沟公路项目经理部二零一七年九月目录第一章工程概况 -2-1.1设计概况 -2-1.2工程地质状况 -2-1.3气象、水文状况 -2-第二章爆破设计方案 -3-2.1设计及地质详情 -3-2.2一般规定 -3-2.3爆破参数初步设计 -4-2.4爆破器材 -8-2.5装药结构 -9-2.6装药连线网路 -9-2.7炮眼布置原则 -9-2.8钻眼 -10-2.9控制要点 -10-2.10光面爆破技术措施 -11-第三章火工品管理 -12-3.1火工品使用管理程序 -12-3.2按程序安全爆破 -13-3.3必须每天退库 -13-3.4工程完工剩余火工品必须退回民爆公司或按规定程序销毁 -14-第四章安全防护措施 -14-4.1控制飞石 -14-4.2放炮警戒工作 -14-4.3爆破后安全检查与处理 -15-4.4爆破组织工作 -15-第五章岗位职责 -15-5.1爆破工作领导人岗位职责 -15-5.2爆破班长岗位职责 -16-5.3爆破员岗位职责 -16-5.4安全员岗位职责 -16-第一章工程概况1.1设计概况宗湾子至陈子沟二级公路工程共1座隧道，为大吉沟隧道。隧道起点位于吴起县榆树坪村西，穿越黄土梁，终点位于东树湾村，设计为单洞隧道，技术标准为双向两车道。隧道起止桩号为K0+604--K1+520总长916m，属中隧道。大吉沟隧道最小平曲线半径为600m，进口纵坡2.8%、出口纵坡2.8%。隧道围岩分级为V级。1.2工程地质状况此项目地址属于黄土台塬梁峁地貌，海拔高度1355-1496米，塬顶宽约100-300米，坡面松树、植被较发育；隧道近北东南西走向，轴线斜穿黄土梁脊，沿隧道轴向山梁地形呈长条形，两侧低，中部高；隧道进出口段地形较陡，自然坡角约25-40。，进出口被第四系底层所覆盖。地层由老至新依次有白垩系下统志丹群环河-华池组砂泥岩、中更新统离石组黄土(Q2eol)、上更新统马兰组黄土(Q3eol)和第四系坡积层（Q4d1）根据公路、铁路对岩石分类划分，它们多属于Ⅴ类围岩，可用爆破法来开挖。这里的岩石多为水平产状。1.3气象、水文状况本地区属于温带大陆性季风气候，春季多风，夏季旱涝相间，秋季多雨，冬季寒冷干燥。年平均温度为8C。一月最冷，平均气温-5～-8,年极端最低温度为-26.7C；七月平均气温为21.4～24.8，最高温度为38.3C。工程所在地区年平均降雨量约为552.6～631毫米，且分布极不均匀。春季干旱少雨，多大风扬沙；夏秋季温湿多雨，降雨量约占全年的60%，且以暴雨、阵雨为主，历时短，降雨量大，容易造成滑坡、泥石流等自然灾害；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，最大冻土厚度约79cm。本地区地下水的补给来源受当地干旱气候条件制约，地下水主要是依靠有限的大气降水，通过黄土层渗入。所以，除局部地段河水补给地下水外，地下水补给河水是延安地区最主要的补给形式。因而地下水量相对比较贫缺，爆区地层内基本无水。第二章爆破设计方案2.1设计及地质详情大吉沟隧道全长916米，衬砌类型两种:SV-1和SV-2；超前支护形式有SC-1、SC-2和SC-3三种；围岩等级为V级，隧道最大埋深146米，进出洞口埋深较浅，为浅埋段，因此隧道进出口各设计30米的洞口加强段，施工难度相对较大，围岩主要为强~中风化砂岩，褐红色，褐灰色等色，细粒层状构造，节理裂隙较发育，含泥质成分，碎裂状结构，围岩稳定性差，开挖后围岩容易坍塌，拱顶部无支撑可产生较大的坍塌，侧壁会经常出现小坍塌，有时失稳，现场观察为水平层状分布，根据围岩判断分析:在采用矿山法爆破施工过程中，尽量采用小剂量炸药，小爆破，机械配合，避免对围岩的扰动，在减少扰动程度的同时减少扰动的次数，以充分利用围岩的自稳性加以支护措施。2.2一般规定2.2.1开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，采用全站仪准确放样隧道中线结合设计断面尺寸准确定位开挖轮廓线和炮眼位置，尽量减小开挖轮廓线的放样误差。2.2.2通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，并根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断优化钻爆参数，采用光面爆破与预裂爆破相结合减少对围岩的扰动，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最低程度。2.2.3隧道开挖断面应以二次衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大，并应满足下列要求：a预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。b测量贯通误差应符合现行《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）及《公路勘测规范》(JTG—2007)的规定。c施工中应根据量测结果进行分析，及时调整预留变形量。2.2.4爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；在有可能发生涌水、突发地段应加强开挖工作面与洞外工作点的联系。安全点至爆破工作面的距离，一般不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。2.2.5隧道开挖中所使用爆破器材的运输、贮存、检验、再加工、使用和退库、销毁应符合国家有关法律、法规和现行国家标准《爆破安全规程》（GB6722）的规定。2.3爆破参数初步设计根据地质资料、设计断面尺寸、周边环境等参数，此隧道采用正台阶法开挖的方式施工，由于设计断面较小，初步按照二台阶法施工，便于现有机械设备的投入使用。施工进度及炮眼利用要求：上台阶月掘进计划为78米，每月30天，每天两个循环，炮眼利用率为0.9，经与当地公安部门协商，计划采用2#岩石乳化炸药，药卷直径32mm，上台阶钻爆设计如下：2.3.1根据隧道的地质情况为水平分层状布置且裂隙较多，现决定采用垂直楔形掏槽，轮廓线周边预裂的方式爆破开挖2.3.2计算上台阶炮眼数N：N=q.s/(τ.γ)式中，上台阶开挖面积S=62.1m2,,单位耗药量q=0.74Kg/m3,装药系数τ=0.5，γ=0.75。则N=0.74×62.1/(0.5×0.75)=122个2.3.3根据采用的垂直楔形掏槽及V级围岩由《工程施工技术手册.隧道》中查得：掏槽炮眼与开挖面间的夹角α=70°，上下两对炮眼间的距离a=50cm,同一平面上两炮眼眼底的距离b=20cm,掏槽炮眼为6个。2.3.4计算每一循环炮眼深度L=78/(30×2×0.9)≈1.44m每一循环进尺为1.44m×0.9=1.3m。故掏槽眼及底眼深度=1.44+0.1m=1.54m（加深0.1-0.2米）辅助眼、周边眼深度=1.44m2.3.5计算各种炮眼的长度L及同一平面上两掏槽眼眼口间的距离B：炮眼示意图掏槽炮眼长度：L掏=/sinα=1.54/sin70°=1.64m，取1.7m同一平面上两掏槽炮眼眼口的距离B(上图所示)为B=2c+b=2×1.64×cos70°+0.2=1.32m辅助炮眼长度：因辅助炮眼垂直于开挖面，故L辅==1.44m,取1.5m为钻眼方便，根据围岩情况，各周边眼眼口均距开挖轮廓线5cm，其眼底超出开挖轮廓线10cm。周边眼长度:底眼长度:2.3.6炮眼布置见附图打孔基本原则:a.掏槽眼在掌子面中间位置布置6个成楔子型，孔间距1.32米，为爆破提供临空面；b.周边眼间距约0.4米，据开挖轮廓线5公分，环向布置，约48个；c.辅助眼间距1米，约47个；d.底眼间距0.6米，约21个;e.各炮眼位置相互干扰时，适当减少，辅助眼服从掏槽眼布置原则。2.3.8每一循环装药量Q的计算及炮眼药量的分配。根据炸药供应及围岩情况，使用2#岩石乳化炸药，其药卷直径均为32mm，长度均为200mm，每卷药卷均为0.15Kg。因q=0.74Kg/m3V=62.1×1.3=80.73m3故Q=q.V=0.74×80.73=59.74Kg各个炮眼的装药量(折合卷数)分配如下：59.74/0.15=398卷因为采用τ=0.5，设各种炮眼的装药系数：掏槽眼为0.6，辅助眼为0.5,底眼为0.6,周边眼为0.45,则6×0.6+47×0.5+48×0.45+21×0.6=(6+47+48+21)*τ所以τ=0.5故按上列装填系数进行分配是可以的。每个掏槽眼装药量=0.75×1.3×0.6=0.585Kg,折合为3.9卷,采用4卷每个辅助眼装药量=0.75×1.3×0.5=0.487Kg,折合为3.25卷,采用3卷每个周边眼装药量=0.75×1.3×0.45=0.439Kg,折合为2.9卷,采用3卷每个底眼装药量=0.75×1.3×0.6=0.585Kg,折合为3.9卷,采用4卷各种炮眼用药量为掏槽眼64卷=24卷辅助眼473卷=141卷周边眼483卷=144卷底眼214卷=84卷总共合计393卷（在计算误差允许范围内）2.3.9根据爆破器材情况,采用导爆管雷管孔内延期起爆法起爆顺序按炮眼布置图的图标顺序起爆,共分7段。采用毫秒延期导爆管雷管。首段6个掏槽眼选用1段导爆管雷管,其余依次为辅助眼8个3段,8个5段，14个7段,16个9段，周边眼48个11段,底眼21个13段.采用连续装药结构,反向起爆方式。由起爆药卷引出的导爆管在孔外通过反射四通连接件联成闭合起爆网路,由2发8号火雷管起爆导爆管网路。V类围岩爆破参数编号1234567孔深(m)1.71.51.51.51.51.451.55段别135791113单孔药量(kg)0.5850.4870.4870.4870.4870.4390.585炮眼个数(个)68814164821本段药量(kg)3.513.8963.8966.8187.79221.0712.285雷管数量(发)68814164821主要技术指标围岩类别开挖数量()循环进尺(m)炮眼个数(个)装药量(kg)单位药量(kg/)V80.71.312259.30.74以上此隧道两台阶施工中上台阶爆破参数计算，下台阶基本相同，不再叙述。2.4爆破器材炸药：采用2#岩石乳化炸药，周边眼采用φ25mm小药卷，其它采用20cm长，直径φ32mm标准药卷，每卷0.15Kg炸药。雷管：孔外采用火雷管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11、13段），共7种段别。导火索：火雷管采用导火索引爆。导爆索：周边眼采用导爆索不耦合装药。2.5装药结构掏槽眼和底眼连续装药。周边眼采用间隔不耦合装药结构，炮泥封口，装药结构下图2.6装药连线网路装药时，每2人一组，分片按照钻爆设计图确定的装药量自上而下进行装药，起爆网路采用复式联结网路，每一簇即“一把握”，导爆管在自由端15cm以上处，安装2个引爆雷管，各簇导爆管在自由端10cm以上处安装2各引爆火雷管，各联结均采用黑胶布包扎，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；网路连接好后，要有专人负责检查。2.7炮眼布置原则2.7.1掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用斜眼掏槽，炮眼方向在岩层层理或节理明显时，不得与其平行。2.7.2周边炮眼沿设计开挖轮廓线预留5公分布置，以保证爆出的断面符合设计要求。2.7.3辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。2.7.4周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，以保证开挖面平整，但掏槽炮眼加深10-20cm。2.7.5炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。2.8钻眼钻眼作业应符合下列要求：2.8.1炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。2.8.2当采用手持凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm；辅助眼眼口间距允许误差为±10cm；周边眼眼口位置允许误差为±5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。2.8.3当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。2.8.4钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。2.8.5采用手持凿岩机凿眼，当凿眼高度超过2.5m时应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿眼；钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。2.8.6当采用凿岩台车开挖时,对钻眼的要求,可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。2.9控制要点2.9.1采用光面爆破技术和预裂爆破技术，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。2.9.2隧道开挖每个循环都要进行施工测量，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。并采用全站仪来控制开挖方向。2.9.3钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3～4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。2.9.4装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，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。2.9.5起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，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。2.9.6开挖中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。2.9.7控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。2.10光面爆破技术措施为了取得理想的爆破效果，施工时，必须严格按照下列措施进行操作：严密组织：光爆钻孔时，应由专人统一指挥协调，认真实行定人、定位、定机、定标准、定数量的岗位责任制。测量定位：先由测量班在掌子面测出炮孔位置，并用十字线标定，钻孔过程中严格控制炮眼方向。掏槽：全断面开挖时采用大直径中空直眼掏槽，台阶法开挖时采用复式楔形掏槽。掏槽眼炮孔超钻100～200mm，并加强装药。钻孔：分区按顺序钻孔，刷帮压顶钻孔时，固定技术熟练的司机施钻，提高钻孔的速度和准确性。开口时慢慢推进，特别是要控制好周边炮眼的钻孔精度和外插角，达到定位准确，开挖轮廓平顺，炮孔末端齐整的要求。清孔验孔：钻完一孔后及时进行清孔验孔，炮眼检查的标准为:“准、直、平、齐”；炮眼深度符合设计要求，各炮眼相互平行，孔底要落在同一平面上。炮眼验收合格后，清除孔内的碴粉，准备装药；对不合格的炮孔要坚持重钻。装药联线：选用低爆速、低猛度、传爆性好、威力大的炸药，并与岩石的波阻抗相匹配的炸药。各类炮眼采用合理的装药系数，周边眼选用小直径药卷不耦合装药，事先将药卷按照设计间距固定在小竹片上，然后轻轻地送入孔内；掘进炮眼连续装药，掏槽眼药量要加强。炮孔采用机制炮泥堵塞，炮孔最小堵塞长度不得小于200mm，联线应确保内圈眼的爆破效果和周边眼同时或分段起爆。爆破网络检查：装药联线完成后要对整个爆破网络进行全面检查，在确认整个网络无误后方可起爆。不断优化爆破设计：每次钻爆完成后，技术人员与爆破人员一起检验爆破效果，主要检验石碴块度是否均匀、周边眼炮痕保留情况、炮眼利用率等，根据爆破效果及围岩实际情况，调整钻爆参数，以求取得更好光爆效果。Ⅴ级围岩采用光面爆破和预裂爆破技术以台阶方式钻爆掘进。采用气腿凿岩机钻孔。为减小爆破对围岩的扰动，上部采用斜眼掏槽法。第三章火工品管理本隧道不设置炸药库。与吴起县爆破公司炸药库共用。实行当天用多少配送多少，现场保证火工品不过夜。3.1火工品使用管理程序3.1.1报批领用在每次爆破前一天，作业工班爆破员经认真计算后填写《当日火工品申请计划表》，由作业工班技术主管及安全员审核后分别签字，交由作业工班材料员上报工程队工程管理室、安质室、物资设备室审核无误，报工程队分管领导审批。申请计划表一式四份，审批后作业工班一份，工程队物资设备室、押运员、炸药库各存一份。项目部物资设备部统计次日火工品用量及使用计划，将各队申请计划表发押运员，由押运员持使用计划及各队申请表到火工品库统一领取并配送各队。3.1.2严格发放火工品库保管员在接到工程队物资设备室火工品使用计划表后，要详细核对批准领用的火工品名称、规格、数量。核实无误后，方可办理火工品领用手续。3.1.3安全运输作业工班材料员从炸药库领出火工品后，同作业工班火工品押运员负责运输途中火工品的安全。火工品运输到爆破工点后，由作业工班爆破员和作业工班火工品材料员，对运至现场的火工品进行清点、核对，无误后在《火工品爆破现场确认表》上签字确认。若送到工地火工品名称、规格、数量与发料单不符，应立即向工程队安全质量室、物资设备室报告情况并及时核查原因，暂停本次爆破作业，待查清原因后再进行爆破作业。如发生丢失现象，要及时上报工程队，由工程队上报当地公安机关进行处理。3.2按程序安全爆破3.2.1施工作业工班班长对火工品使用、管理、爆破安全负全责。其爆破员、技术员要对每次爆破现场的装量、起爆时间、瞎炮数量进行登记造册，签写《爆破作业现场记录表》每月汇总并说明原因，于20号上报工程队安全质量室、物资设备室留档备查。3.2.2现场技术人员根据每次的打孔数量和装药数量进行核对，并监督现场火工品的使用数量。3.2.3现场安全员，按照爆破划定现场危险区，并采取防护措施和警戒范围。并对每次爆破作业完成结果进行安全评定。3.2.4现场爆破作业各施工工班要按爆破施工作业程序进行操作，严禁违规操作。3.3必须每天退库3.3.1火工品必须实行按计划领用，剩余的当天必须退回仓库的制度。现场爆破完毕后，各施工工班未使用完的火工品由收发料爆破员或领料员与押运员共同押运到火工品库办理退库手续。将实际使用数量和退库数量填写到《火工品退库通知单》中并相互签字确认。3.3.2火工品严禁在除火工品库之外的任何地方过夜。3.3.3未使用的火工品必须退回火工品库进行保管，严禁施工队伍将火工品带回工棚、宿舍或工地中随意存放。严禁私藏、私用和赠送他人。否则，除按相关规定处罚外，并移交公安机关追究其法律责任。3.3.4在火工品退库过程中严格按业务程序要求操作，所发生的一切不安全因素，施工工班负责人负全责。3.4工程完工剩余火工品必须退回民爆公司或按规定程序销毁3.4.1凡列入报废范围的爆破物品，必须经主管人员和保管人员按照报废登记表册进行登记造册，阐明理由和原因，经有关部门联合鉴定，同意后方可退回民爆公司或按程序销毁。3.4.2报废的炸药在销毁前，要按照规定填报报废申请，将报废的原因、数量、品种、时间、地点、方法、操作人、责任人及采取的措施上报项目安全质量处。3.4.3经有关部门审核后，主管负责人签字同意，经当地公安机关同意后进行销毁（或移交火工品厂进行销毁）。每次销毁数量炸药不得超过50kg、雷管不得超过500发。销毁爆炸物品的操作人员必须是经过培训的持证人员进行，有关人员派警戒人员、监护人员、负责人在场，并对所有参加人员登记备查。第四章安全防护措施4.1控制飞石正常的台阶爆破，飞石一般不会太远，施工中为防止飞石一定要根据爆破条件的变化，合理确定单位炸药消耗量和爆破参数，保证炮孔的堵塞长度和质量。4.2放炮警戒工作一般按爆破设计给定的安全距离处设置警戒点、警戒线，警戒点的布置要疏而不漏，点与点之间要互有联系，互相照应，警戒线采用脚手架管和木板隔离爆破作业区域和安全区域，隔离设施周围由警戒人员巡视坚守，保证无不相关的人员进入爆破作业现场，并与指挥中心形成通讯联络网。起爆点设在爆破抛掷方向的安全地带。爆破时，同时发出声响信号和视觉标志，主要为警报器鸣声和摇警示旗，分四次信号：第一次信号：为撤离信号，在装药、堵塞完成后，爆区无关人员应立即撤离到危险区以外的安全地点，同时在危险区出入口设立岗哨。信号