石方爆破施工工法

石方爆破施工工法随着交通事业的发展，公路的密度逐渐加大，道路选线经常穿越山丘地带，以达到缩短里程、少占耕地、减少拆迁量的目的，对项目总成本的控制具有显著的作用。因此，山丘地段石方开挖施工逐渐增多，对工程施工单位整体效益的影响日益加大。石方爆破施工因为时间段、成本低、安全性高的特点被越来越多的采用。1、工程概况243省道某先导段自某收费站东侧、规划中的某路与312的相交处，向南从某山水库东侧经过，跨越某山后，于K3+500接上老路，沿老路前行，于K4+200汽车司训大队门前到达路线终点。本标段路线长4.2千米，石方开挖75万立方米。该工程于2XXX年1月开始施工，于4月底基本完成。2、爆破施工方法特点爆破施工方法适用于各种强度的石方开挖，可以完成路堑开挖、边坡修整、沟槽开挖等各种任务。选用的钻机可以钻孔16米，选配不同规格的钻头，适应孔径径为4cm～8cm。本方法对开挖深度较大的石方开挖具有极大的优势，对需要快速突击的工程具有更大的优越性。施工时采用预裂爆破技术，破碎岩石，减小岩石的块体，减轻挖掘机的开挖强度，增加单位时间内的挖掘量。对于边坡位置采用光面爆破技术，达到边坡一次成型的目的。3、方法综述3.1、根据地块地貌情况，先对开挖山体表皮植被进行清除。3.2、山体开采总体上采取中深孔爆破为主的台阶爆破取渣方法，同时根据不同地形、地貌和地质状况，辅以浅孔爆破的开采方法，对粒径大的石块采取二次解炮法和机械作业法解小；对边坡采用预裂爆破方法和机械法进行处理。3.3、创造多个作业面，尽量缩短设备展开时间。开工后，开辟上下山运输道路并修筑回填区域运输道路网，实现多台阶多作业面的立体作业，以加快施工进度，确保工期。3.4、将施工程序大致分为四个步骤，即植被清除、开山爆破、渣石挖装运输，如此循环，实行多作业面、多台阶同时作业的总体施工方案。4、施工工序流程图：（见附件）5、开山爆破施工总体布置5.1、爆破开挖施工5.1.1、施工顺序：垂直方向山由上至下，纵向由东至西，随时根据实施条件进行爆破作业。5.1.2、对边坡采用小型爆破形式，确保边坡稳定。5.1.3、根据施工现场情况，采用以中深孔把破为主，浅孔爆破为辅的施工方法。5.1.4、根据开挖区实际地形地貌、环境状况和山体的地形地质条件结合。考虑工程要求和工程特点，选择采用多台阶开采方式，开挖区自山顶开挖。根据开挖深度分几个台阶开挖，台阶高度8～14米。5.1.5、爆破开挖前先行清除山体表面杂草，表土运至回填区域，而后进行爆破开挖。沿开挖区修筑上下山运输道路至山顶，而后采用推土机和爆破相结合的方法展开山顶平台作业面的开设与施工，代第一台阶工作面形成一定的规模后，再开拓下个台阶作业面，依次类推；整个作业空间上要逐步达到多台阶、多作业面同时展开的施工高峰，最大限度地利用空间与设备，提高开采效率，满足工期需求。5.1.6、根据进度整体要求，可将施工阶段大致分为两个阶段，即山体一次开挖阶段和分台阶开挖阶段。实施浅孔爆破时应兼顾整体台阶设计和边坡形成要求。5.2、大块渣石解小施工根据对块石粒径的要求，对粒径超过标准的采用手风钻打控，装药进行二次爆破。6、爆破施工6.1、爆破类型根据地质及地形、地貌及沿线居民区很近等情况，爆破采用延长药包，以小型及松动爆破为主。本段主爆区拟采用浅孔爆破（H＜5.0m），一般钻孔深度控制在2～3m范围内。为保证开挖边坡的稳定性及边坡平整度，本工程对于岩石挖方路段坡面1～2m范围内拟采用预裂爆破或光面爆破技术。6.2、爆破参数的确定6.2.1、最小抵抗线W（m）根据本段的岩石构造及地质条件等情况，取W=（0.5～0.9）H。6.2.2、孔深L（m）根据岩石坚固性，采用以下参数：坚固岩石：L=（1.1～1.15）H中等坚固岩石：L=1.00H松软岩石；L=（0.85～0.95）H6.2.3、孔径d（m）一般孔径d=32～50mm6.2.4、浅孔梯段爆破时的装药量Q（Kg）Q=ek/W3单孔装药量Q，Q=ek/WHK为浅孔梯段爆破时的单位装药量（Kg/m3），其值与岩石坚固系数f有关。f值1～23～45681012141620k值0.400.430.460.500.530.560.600.640.670.70e为群孔爆破间联合作用系数，一般松动爆破（用于拉槽路堑）取0.45；标准松动爆破（用于台阶与陡坡地形）取0.33。本路段装药结构根据实际地形情况，采用间隔装药与连续装药相结合的方法。6.3、布孔参数的确定6.3.1、孔间距a（m）本段拟全部采用电雷管起爆，a=（0.8～2.0）W6.3.2、孔排距b（m）b=（0.8～2.0）W6.3.3布孔原则本段由有经验的爆破工程师布孔，布孔应考虑炮孔类型、深度、角度、岩石地理结构及周边环境等因素。浅孔爆破一律采用平行于台阶的梅花形布孔方式，在底孔爆破时（路基面以上小于2m的高度）采取水平斜眼布孔，超钻15～20cm，防止欠挖及震松基底，为了翻松底碴，消除底坎，必要时可减少装药量，加密炮眼间距，以便施工机械工作，不影响施工进度。钻机采用YT-24手风钻进行钻孔，钻孔直径φ32～φ50mm。6.4、起爆网路连接方式及计算6.4.1、串联式R=Rm+Rb+n×rI=U/Ri=IR---总电阻（Ω）r---一个雷管的计算电阻（Ω）i---一个雷管中的电流（A）Rb---支线电阻（Ω）n---线路中电雷管数Rm---主线电阻（Ω）U---电源的电压（V）I---主线中的电流（A）6.4.2、并联式R=Rm+r/nI=U/Ri=I/n6.4.3、并串联R=Rm+n（Rb+r/m）I=U/RI=im6.4.4、串并联R=Rm+（Rb+nr）/mI=U/RI=im其中m—线路中电雷管组数根据本段石方爆破区离居民区近的特点，拟采用小型爆破，串联方式，一般一次性起爆雷管数为m=10～20发。6.5、起爆方式6.5.1、路堑石方爆破采用电力起爆为主，有特殊要求的（光面爆破、预裂爆破）可采用导爆索起爆。6.5.2、预裂孔先于主爆孔起爆。6.5.3、底孔按前后顺序起爆，以便翻碴及底坎抄平。6.5.4、浅孔采用微差及挤压爆破，以便岩石产生理想的块状。其间隔时间为：Δt=KW（24-f）Δt---保证岩石有效破碎的最优延缓时间（ms）K---岩石裂隙系数，取K=0.5W---底盘抵抗线，按平均4m取值f---岩石普氏硬度系数，取f=4则Δt=0.5×4.0×（24-4）=40ms6.6、施工措施根据现场实际情况，主要采取以下技术措施进行爆破作业。6.6.1、底孔爆破。主要用于2.0米以下，路基面上的预留保护层的开挖，主要考虑到路基的整体性。6.6.2、浅孔梯段爆破。主要用于5.0米以下的岩石开挖爆破，如岩石为整体灰岩，边坡宜采用光面爆破。开挖深度大于5米以上的路堑（以灰岩为主），路堑边坡一律采用预裂爆破和光面爆破，以保证边坡的整体性及稳定性。6.6.3、根据现场的实际爆破情况，岩石的破碎程度，产生理想的块度等来决定采用直孔及斜孔爆破。6.6.4、爆破采用微差及挤压爆破技术，以减少震速对民房的影响。路堑开挖的岩石爆破，应从上至下分层进行。周边眼采用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药，并采用毫秒雷管或导爆索同时起爆。当炸药用量较多，对围岩影响较大时，可分段起爆。6.7、预裂爆破及光面爆破为使路堑石方边坡坡面1.0～2.0m范围内边坡的稳定和平整，边坡采用预裂爆破或光面爆破技术。其参数由现场试炮确定。试炮用的爆破参数可按下表选用。爆破类型岩石种类单轴饱和抗压强度（MPPa）周边眼间距（mm）周边眼抵抗线（mm）周边眼密集系数周边眼至排崩落间距（mm）装药集中度（g/m）光面爆破硬岩＞60550～7000600～80000.7～1.00300～5000光面爆破中硬岩30～60450～6500600～80000.7～1.00200～3000光面爆破软岩＜30350～5000450～60000.5～0.8870～120预裂爆破硬岩＞60400～5000400300～4000预裂爆破中硬岩30～60400～4500400200～2500预裂爆破软岩＜30350～400035070～120孔深1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm；装药集中度仅适用于2号岩石硝铵炸药。6.7.1、光面爆破及预裂爆破施工措施6.7.1.1、光面爆破施工措施6.7.1.1.1、光面爆破采用毫秒起爆方式6.7.1.1.2、开挖工作面的岩石爆破时，从上至下分层进行。周边采用低密度、低爆速、低猛度、高暴力的炸药，并采用毫秒雷管或导爆索同时起爆。当炸药用量较多，对围岩影响较大时，采用分段起爆。6.7.1.1.3、周边眼宜采用小药卷连续装药结构或间隔装药结构，眼深小于2m时，采用空气柱反向装药结构。6.7.2、预裂爆破施工措施6.7.2.1、光面爆破采用毫秒起爆方式6.7.2.2、预裂炮孔直径与炸药卷直径的比值（不偶然系数）以在2～3之间，并且不小于2。6.7.2.3、预裂爆破的线装药密度及孔距等参数在符合上条要求下通过试验确定。每排试验至少有5个预裂炮孔。6.7.2.4、预裂爆破采用高威力炸药连续或间隔装药。在非均匀介质的炮孔中取不同的装药密度。炮孔底部适当加强或加密装药；炮孔上部适当减少装药。6.7.2.5、预裂炮孔必须同时起爆并尽量缩短各炮孔的瞬间时差。预裂炮孔与主体炮孔在同一起爆网中起爆时，预裂炮孔提前起爆，时差一般取50ms；石质较坚硬时适当减少时差；所有主体爆破孔与预裂面的距离均不小于1m。6.7.2、起爆顺序爆破顺序为：先起爆光面预裂孔，再起爆主爆孔，最后起爆缓冲孔。7、爆破安全计算7.1、爆破地震安全计算根据现场实际情况，大部份爆点周围30米以外有民房建筑。结构一般为土房砖房和非抗震的砌体建筑物，按规范要求其安全允许振速为V=2～3cm/s，取V=3cm/s。根据公式计算出一次允许安全装药量（爆区中心至民房建筑按10～50米计算）：Q安=Rm安（V/K）m/a式中：Rm安---爆破地震安全距离（m）。K---与岩石性质、爆破条件及方法有关的数字，取值范围一般为50～220，取K=120。a---地质条件有关的系数，取1.5。m---装药指数，取3。代入上式：Q安=0.000625R3安在安全距离范围内允许一响最大装药量见下表。R安（m）5101520253035404550Q安max（kg）0.0780.62525101727405778注：本表按振速速控制单响响药量，爆爆破时尽量量采用单孔孔单响微差差爆破，以以控制振速速（3m/s），浅浅孔爆破，安安全距离大大于15米时可采用用多孔齐发发爆破。7.2、空气冲冲击波安全全距离计算算：计算公式：RKK=KKQ1/22RK---空空气冲击波波安全距。KKQ1/22---系系数取2。Q1/2----一响最大大装药量。按空气冲击波控控制一响最最大装药量量。RK（m）5101520253035404550Qmax（kgg）6.252556.25100156.3225306.3400506.3625本表计算结果大大于按振速速控制的最最大一响装装药量，在在施工中，可可不考虑空空气冲击波波对建筑物物的影响。7.3、个别飞飞石的安全全距离计算算计算公式：RFF=40ddRF=40××100//25.44=15..7m式中：RF---飞飞石距离（m）。d---钻孔直直径（mmm）。要求在爆区2000m外设安全全警戒线。8、质量控制边坡的坡度符合合设计要求求，不得有有大的突起起和凹坑。爆爆破装药量量要严格控控制，保证证没有过爆爆和欠爆。防防止过爆造造成边坡度度增加而失失稳或路堑堑底岩石松松散影响路路基强度和和稳定性。欠欠爆造成边边坡有明显显突起，边边坡平整度度不符合要要求，路堑堑底防止因因欠爆标高高不能达到到设计要求求，为修整整带来困难难。9、爆破安全措施施9.1、成立现现场安全指指挥机构，做做到分工明明确，现场场指挥小组组主要负责责方案性讨讨论，审批批及现场交交底等工作作，组织召召开有关单单位参加的的安全联席席会议，听听取和采纳纳有关爆破破安全的意意见及合理理化建议，并并监督方案案的实施。9.2、爆破人人员必须持持证上岗，并并作好爆破破记录。9.3、做好爆爆破前的宣宣传动员、组组织等工作作。爆破前前组织动员员非爆破人人员在规定定的时间内内安全撤离离所规定的的安全距离离以外。9.4、在爆爆前认真做做好最后一一次检查，经经现场主要要负责人允允许后方可可起爆。9.5、现场场医务人员员在爆前做做好一切急急救设施的的准备工作作。9.6、爆破破时间初定定为上午110：30～12：00，下午午4：30～6：00。如有有特殊情况况经领导小小组同意后后爆破时间间另行通知知。9.7、爆破破信号，使使用警报器器和口哨，具具体信号规规定由现场场指挥小组组统一规定定。9.8、严格格执行爆破破器材的运运输管理制制度，领用用余料当天天退回，工工地设防爆爆箱，设专专人24小时看管管，严格领领用余退手手续，帐目目日日清。9.9、采用用电雷管，应应该一一检检测，做到到心中有数数，保证起起爆效果。9.10、在在爆破前组组织地方政政府和村民民一起对附附近居民民民房进行拍拍照鉴定，减减少赔偿纠纠纷。9.11、爆爆破路段离离居民点较较近时，起起爆前，在在炮孔上覆覆盖稻草，防