石质路堑爆破专项施工方案

石质路堑爆破专项施工方案1、工程概况公路工程总承包拟建N°2合同段项目位于广西壮族自治区柳州市融安县境内，项目线路土建部分起于融安县大坡乡星上村，止于融安县泗顶镇马田村。起止桩号为：K13+683〜K27+952（含K12+960大坡停车区），全长14.269km,桥隧比58%。桥梁长度：2900m；隧道长度：6185m；主线路基长度5876m；互通1座，长1450m；全线涵洞37座，合计长1728m。此段内石方数量较为集中，如何保证施工安全将成为本段施工的重点。总体施工安排1总体施工方案本段深路堑段长约米，爆破方量约万方，深路堑根据设计断面（如下图1）及现场观察实际地形确定。本工程路堑边坡设计有3级坡，一级坡为土和全风化层（坡度不陡于1:1）,二级坡为强风化层（坡度不陡于1:0.75）台阶高度约10米，三级坡为中风化层（坡度L0.3-1:0.5）o根据工程特点，采取按台阶高度分层爆破开挖、边坡控制爆破的施工方案。拟采用浅孔爆破、深孔爆破、光面爆破方法。一级坡主要为土和全风化层，施工主要采用机械挖掘辅助浅孔爆破施工。二级坡、三级坡主要采用浅孔、深孔爆破开挖施工，主爆破数目电子雷管图5装药结构示意图(12)起爆网路本工程深孔爆破使用数码电子雷管起爆网路，逐孔起爆，结合岩石性质、爆破要求，选择不同的延期起爆方案，使两个炮孔之间作用达到最大，取得良好破碎效果。①孔间延时时间：为使两个炮孔之间作用达到最大，取得良好破碎效果，同一排炮孔间的最佳延时时间为每米孔距3-8ms,对岩石较脆且硬度较高的岩石，孔间延期取小值，反之取大值。②排间延时时间:排间延时时间与爆堆松散度之间有着密切联系，决定了爆堆的形状和松散度，当排间延期时间过小，后排孔与前排孔相互过度挤压松散度较差，延期时间过长，前排孔爆破后的岩石被抛出并停止移动，后排孔再将爆破的岩石抛到静止的爆堆上，爆堆被挤实，松散度变差。合理松散度的排间延期时间与排距大小、岩石软硬有关系，最佳延期时间为每米8T5ins,硬取小值。起爆点起爆点起爆点图6起爆网路小意图表起爆点图6起爆网路小意图参数数值备注台阶高度(m)5-10m底盘抵抗线(m)2.5-3.5孔距(m)2.5-4.5m排距(m)2-3孔深(m)5.5-10.5超深(m)0.5填塞长度(m)2.5-4.5单耗(kg/m3)0.3-0.6最大单响(kg)W60起爆方式逐孔起爆3光面爆破光面爆破的主要参数如下：(1)爆破材料选择本工程炸药可选用2#岩石乳化炸药、成品膨化硝镂炸药(不含水部位)，起爆器材可选用数码电子雷管、导爆索。(2)台阶高度H根据断面设计图实际台阶高度可根据现场情况分层选取。(3)钻孔直径d和角度考虑到钻孔效率、装药不耦合系数限制以及爆后边坡半孔的美观，钻孔直径选取80nlm,钻孔角度根据设计断面图确定。(4)孔深L和超深ho钻孔深度通过梯段高度和坡度来确定，孔深L取6-12m。超深h根据岩石地质情况取0.5m。(5)孑L星巨a取2=(10〜20)d,即a=90-180cm。完整坚硬的岩石，孔距取大值，而破碎的岩石一般取小值。(6)不耦合系数工程上一般取n=2-4,硬岩取大值，软岩取小值。本次爆破采用的是直径32mni的药卷，因此n=2.5。(7)最小抵抗线光面爆破效果的好坏，除了受周边孔间距和装药结构的影响外，还受最小抵抗线的影响，最小抵抗线不仅影响周边孔间贯穿裂隙的形成而且影响光爆层开挖后围岩的稳定。因此最小抵抗线依据公式W=(15-25)d选取。W取1.520m。(8)填塞长度L1填塞长度需根据爆破类型、爆破条件等综合确定。一般情况下填塞长度Ll=(1.2-1.5)a。L1取2.5-3m(9)装药结构光爆孔的装药结构主要采用间隔装药的形式，底部采取加强装药,中部为正常装药，上部为减弱装药，采取普通的竹片绑扎的间隔装药形式就可以满足爆破要求。单位.m图7装药结构示意图(10)爆破网路设计光面爆破采用数码电子雷管与导爆索组成的复合起爆网路，光爆孔内采用导爆索起爆，孔外采用数码电子雷管引爆导爆索的方式,确保传爆安全可靠，主爆孔先起爆，光爆孔后起爆。主爆孔采用数码电子雷管实施逐孔起爆。4爆破安全计算(1)爆破飞石：R=K-DR安全距图，m；K——安全系数，取1576；D——炮孔直径，14cm。根据《爆破安全规程》具体规定见下表1。表3爆破飞石对人员的安全允许距离露天岩土爆破浅孔爆破法破大块300浅孔台阶爆破200（复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300）深孔台阶爆破按设计，但不大于200爆破类型和方法个别飞散物的最小安全允许距离/m（2）爆破振动：V二K（Qmax1/3/R）aV——保护物爆破质点振动速度，cm/sQmax爆破单响最大药量，kgR——被保护物与爆源的距离K——与介质性质、爆破方式等因素相关的系数a——与传播途径和地质地形等因素有关的衰减指数我国《爆破安全规程》（GB6722-2014）列出了K、a的计算选取范围（见表2）。K、a也可通过类似工程选取或现场试验确定。表2K值和a与岩性的关系岩性Ka坚硬岩石50〜1501.3〜1.5中硬岩石150—2501.5〜1.8软岩石250〜3501.8〜2.03.5技术要求(1)严格执行现行的《公路路基施工技术规范》及国家标准《爆破安全规程》。(2)采用微差爆破，尽可能减少齐发爆破孔数。(3)现场钻孔作业完成后，应对炮孔间距、排距、孔位、孔深、孔向、前排炮孔抵抗线，最小抵抗线方向进行验收。(4)覆盖防护：在控制爆破区内的每个炮孔上必须用胶袋，或者用沙袋进行覆盖，必要时甚至加盖铁板防止爆破产生飞石。(5)装药前，技术人员在现场指导装药。(6)装药过程中，必须对火种严加管制。(7)爆破员必须严格设计要求的单孔装药量、装药结构及爆破分段认真进行施工。3.6爆破施工工艺(1)钻孔：钻孔时必须将孔口周围杂物清除，按设计的孔距、孔深进行钻孔，钻孔完成后，用较大的沙袋将孔口盖住，以免杂物掉入孔内。(2)装药：装药前用高压风对炮孔进行清孔处理，然后按设计的装药量进行装药，装药结构采用反向装药，并用炮棍将炸药压实。(3)起爆药包：采用数码电子雷管雷管和2#岩石炸药制作起爆体。(4)堵塞：堵塞采用砂子和粘土混合而成的炮泥进行堵塞。堵塞时，将未装药部分的炮孔全部堵塞，边堵边用炮棍将炮泥加压捣实,同时保护好炮孔内的电雷管脚线。(5)起爆网络：采用逐孔起爆网络。(6)起爆：爆破实施由现场爆破负责人指挥，并按照《爆破安全规程》规定的预告信号、起爆信号，解除警戒信号程序实施爆破。起爆信号采用视觉和听觉两种，装药时在警戒区插红旗，起爆后信号发出前改为绿旗。第一次信号一预告信号，起爆前二十分钟发出。警戒区所有爆破无关人员撤到危险区外的安全地点。警戒人员进入警戒点。第二次信号一起爆信号。起爆前十五分钟发出，在确认警戒区内所有人员、机械撤离后发出，该信号发出后准许按时起爆。第三次信号一解除警戒信号，起爆后十五分钟发出，在确认完全起爆且无危害后发出。特别是在民房或公路附近进行爆破作业时，必须认真做好警戒工作，根据爆破的位置和《爆破安全规程》规定的警戒范围设置警戒点和人员清场，现场爆破负责人确认各警戒点警戒到位后，方可发布起爆命令。爆破作业流程图见图8。图8爆破作业流程图区采用深孔爆破，临近坡面采用预留保护层的光面爆破。本段路基爆破需要控制的主要有飞石、震动、滚石等危害，应做好相应的安全防护措施。图1稳定硬质岩层挖方路基断面图2.2施工原则(1)在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料，包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度，岩层的构造特征等。(2)路基爆破工程量大，环境复杂。因此，必须对爆破方案进行精心设计，仔细验算，严格控制单段装药量，以确保周边建筑设施安全。(3)路堑开挖严禁用洞室爆破施工。在石方开挖接近边坡面时预留边坡根据设计断面及现场观察实际地形确定。3.7盲炮的处理措施(1)处理盲炮前应由爆破技术负责人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不许进人警戒区。(2)应派有经验的爆破员处理盲炮。(3)严禁强行拉出炮孔中的起爆药包和雷管。(4)对于暂时不具备处理条件的，应对问题区域进行封闭警示,安排专人24小时看守直至具备处理条件。(5)盲炮处理后，应再次仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来统一销毁。在不能确认爆堆无残留的爆破器材之前，应采取预防措施并派专人监督爆堆挖运作业。(6)盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告，说明产生盲炮的原因、处理的方法、效果和预防措施。(7)处理盲炮过程中如爆破条件发生变化需增大警戒距离的，应将各警戒点后撤至相应距离，不得缩小原警戒范围。(8)按正确的网路设计进行连线作业，连接网路时实行“双人制”作业(一人联网，一人检查)。(9)恶劣天气(下雨、刮大风等)，严禁进行盲炮；若必须进行处理时，需做好相关保护措施。(10)多个爆区起爆时，起爆顺序：按照台阶高度，从低到高依次起爆并做好爆区间起爆延时差的计算工作(防止先响爆区产生的飞石砸断后响爆区网路)。(11)深孔爆破的盲炮处理：①爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新连线起爆；最小抵抗线变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再连线起爆。②可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破技术负责人审核批准。③所用炸药为非抗水炸药，且孔壁完好时，可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效，然后做进一步处理，但应回收雷管。④对于暂时不具备处理条件的，应对问题区域进行封闭警示，安排专人24小时看守直至具备处理条件后再进行处理。⑤盲炮处理后，应仔细检查炮堆，将残余的爆破器材收集起来销毁；在不能确认爆堆无残留的爆破器材之前，应采取预防措施。⑥盲炮处理后，应由处理者填写登记卡片，或提交报告，说明产生盲炮的原因、处理的方法和结果、预防措施。⑦盲炮处理进行实时跟踪，如果发现仍有盲炮、残余爆破器材等不安全因素将及时上报处理。(12)浅孔爆破的盲炮处理：①经检查确认起爆网路完好时，可重新起爆。②可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮孔不应小于0.3米。③可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内的填塞物掏出，用药包诱爆。④可在安全距离之外用远距离操控的风、水吹管将盲炮孔填塞物和炸药吹出，但应采取措施回收雷管。⑤处理非抗水性硝镂炸药，可将填塞物掏出，向孔内注水使之失效，但应回收雷管。⑥盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况在现场交接清楚，由下一班继续处理。(13)公安报备：出现电子雷管盲炮后需按公安报备流程进行处理，不得私自进行处理。(十三)解除警戒起爆后，经检查确认无盲炮或其他险情，检查人员向爆破工作领导人报告后方能解除爆破安全警戒，解除警戒程序为：.进入爆区检查的人员检查完毕后，由检查爆破员汇总向爆破总指挥报告检查情况，汇报内容包括爆堆状况、有无盲炮及判断的理由、边坡危石情况及不能撤离的设备有无损坏、是否有残余的爆破器材等。.如果有盲炮，由爆破总指挥派出人员立即处理。.爆破工作领导人综合各方面情况后确认无盲炮和其他险情后,下达警戒解除命令。.收到警戒解除命令后，由信号员发出解除信号。.收到解除信号后警戒人员方可结束警戒任务、撤离警戒哨位。8爆后总结、评价爆破结束后，爆破负责人要对本次爆破的效果进行分析和总结,填写相关记录资料，对于爆破质量问题及时处理。9爆破有害效应控制措施1.爆破震动控制措施为确保安全，保障建筑物、设施不受到损坏。使得爆破振动达到爆破安全规程允许的范围内，特制订以下措施。(1)选择合理的最小抵抗线方向。在露天台阶爆破中，朝向最小抵抗线方向的地震波衰减速度最快且振动强度最小。背向最大，侧向居中。因此，在靠近建(构)筑物实施爆破作业时，应调整最小抵抗线方向朝向建(构)筑物方向。(2)选用适当的炸药单耗。过大的炸药单耗，会使爆破振动效应增大，引起岩块过度破碎或抛掷。相反，过小的炸药单耗也会因减小从临空面反射回来的拉伸应力波效应，从而使爆破振动强度增大。(3)降低最大单响药量。在复杂环境中进行爆破作业时，应从确保安全的单响药量开始，逐步增大到允许药量，控制一次爆破的规模。最大单响药量的选取应该以爆破振动效应不对建(构)筑物造成破坏，又不会对人们的心理造成伤害为原则。(4)合理选取微差间隔时间，同时应避免重段。确定微差时间的原则是使前后起爆的炸药量产生的地震波不相互重叠，并且选取微差时间应使前后起爆的炸药量产生的地震波互相十扰抵消。根据以往经验排间距微差时间选取为：25nls-75ms之间。(5)在爆破前清理好自由面，避免压渣爆破。同时防止因底盘抵抗线过大而造成爆破震动增加，发生后冲现象。(6)根据地形条件合理布孔，一次爆破的排数不超过6排，降低爆破后冲作用。(7)选择正确的起爆方向。起爆时沿着靠近被保护建筑物的一端作为起爆端，爆破振动的影响要明显小于选择反向或是爆区中间作为起爆端。这是因为先起爆一端给后起爆炮孔创造自由面的同时,还有阻隔和削减爆破振动波传播作用。(8)配置爆破振动测量仪，放置于被保护建筑物附近，对爆破震动进行监测与分析。根据分析结果以及建筑物的响应特性两方面,通过进行频谱特性与建筑物的影响特征分析，合理确定爆破参数，确保被保护建筑物安全。(9)距离、地形和地质条件这些属于客观因素，但可以通过人为设置隔振带减振。当被保护对象距爆区很近时，可采用预裂爆破技术或在爆区与被保护对象之间开挖减震沟槽，将爆区与被保护对象分开，形成隔振带，使地震波在到达裂隙面或沟槽时发生反射，以减少透射到被保护对象的地震波能量，起减振作用。减震沟槽的深度应大于炮孔的深度。采用单排或多排的密集空孔也能起到一定的减震作用。2.爆破飞石预防措施爆破飞石的产生和飞行距离与爆破方法、爆破参数(特别是最小抵抗线的大小、炸药单耗、微差爆破时间间隔)、堵塞长度和堵塞质量、钻孔质量、地形、地质条件(如断层、裂缝、层理面、空洞和软弱夹层等)以及气象条件有关。因此，在设计爆破方案和组织施工时,根据现场爆破作业环境，可采取以下几种相应的控制措施，减少爆破飞石的产生。(1)采取控制爆破技术缩小危险区，合理确定爆破参数，特别注意最小抵抗线的实际的长度和方向，避免出现大的施工误差；在爆破参数设计上，尽量减小爆破作用指数，选用最小抵抗线，合理选择起爆顺序和延时间隔。(2)详尽地掌握爆区介质的情况，注意避免将药包放在软弱夹层或基础的结合缝上。(3)采用微差爆破技术。由于毫秒雷管段间的时差很小，先起爆的炸药在岩石中已造成一定的破坏，形成一定宽度的空隙，为后爆炸药提供了更多的自由面形成“石帘”，提高了炸药能量的有效利用率，减少爆破飞石。(4)采用不耦合装药反向起爆。(5)装药前要认真复核孔距、排距、孔深和最小抵抗线等尺寸。如有不符合要求的情况，应根据实测资料采取补救措施或修改装药量，严格禁止多装药。（6）在浅孔爆破时，不使用导爆索起爆系统，以免因炮泥被炸开而产生飞石。（7）严格实施爆破作业的质量管理。当发现与自由面存在贯通的裂缝或其他软弱破碎带时，装药前必须认真校核最小抵抗线，若有变化必须修正，在最小抵抗线偏小的位置填塞岩粉作间隔装药，不得超量装药。同时也要防止由于地形测量不准、炮孔位置有偏差或钻孔偏斜以及对爆区的岩性和地质构造不够了解而产生的爆破飞石。（8）采用合理的装药结构。前排按照采用不耦合装药方式或者不连续装药结构（下层装药量70%,上层装药量30%）,形成爆破岩石帘，可以有效减少爆破飞石的飞行距离。（9）做好炮眼堵塞工作，严防堵塞物中夹杂碎石。（10）使最小抵抗线方向朝向空旷地。最小抵抗线的方向是爆破飞石飞行的主导方向，应避免朝向被保护对象。（11）加强警戒，这是防止飞石伤人最经济的措施。为防止个别爆破飞石抛掷过进，造成人员伤害事故发生，应保证爆区附近所有人员、设备均撤离至安全位置躲避。警戒时道路上应设置栏杆，暂时封闭交通。（12）在爆区与被保护对象之间设置防护排架、挂钢丝网或胶管帘等以拦截飞石，或对被保护对象也进行严密的覆盖。3.爆破冲击波安全控制措施(1)避免采用裸露药包爆破或导爆索露天爆破。(2)控制一次起爆药量，从“空间”(分散布药)和“时间”(分段起爆)两个方面，将爆区总药量均匀分布到各个爆破部位，使爆炸能量最大限度有效使用。(3)选择合理的最小抵抗线方向和大小，优化爆破参数，改进装药结构，确保填塞高度和质量。(4)精心施工，抓住地形测量、地质勘查、竣工检查和爆破施工等四个环节，确保设计要求。(5)人员及设备安全距离(特别是起爆人员撤离距离及方向)：由技术员根据总药量验算，由爆破班组长负责起爆方位和距离选择控制。(4)深路堑开挖施工是个多个作业工序循环的过程，合理安排施工顺序、工序进度和关键工序的作业循环，避免施工相互干扰，做到测量、钻爆、挖、装、运、卸、检等工序紧密衔接连续作业。(5)为保证开挖边坡岩体的稳定与光滑平整，使新开挖形成的石质边坡满足设计要求。对深路堑边坡台阶采用预留光爆层进行光面爆破。光面爆破选取合理的爆破参数确保路堑边坡的开挖轮廓和边坡岩体少受破坏以有利于边坡稳定，将爆破有害效应控制在安全允许的范围内。必要时设置观测桩进行稳定观测，当有变形时，及时进行加固处理。(6)通过爆破安全监测检验爆破振动控制的实际效果以便优化爆破参数和防护措施进一步保证爆破安全和质量。3.施工方法浅孔爆破设计采用松动爆破方式的区域属于中等坚硬岩石，为把爆破产生的飞石控制在爆区内，爆破时只要对岩石松动，挖掘机能挖动即可。本工程正式施工前，必须先进行试爆作业，根据试验情况，由工程技术人员对装药量作调整。在紧邻公路等设施附近进行爆破作业时,必须严格控制起爆炮数及装药量，对零星大块孤石的爆破应充分考虑孤石的几何形状，自由面的多少，严格控制单位炸药消耗量，防止产生飞石。(1)炮孔布置炮眼布置采用梅花形排列方式布置。oooOOOOOOOOOO°°图2炮孔布置图(2)爆破材料选择本工程炸药可选用2#岩石乳化炸药、成品膨化硝镂炸药(不含水部位)，起爆器材可选用数码电子雷管。(3)单位炸药单耗量q根据爆区的岩石情况，参照同类工程爆破的经验取值，q取0.2-0.4kg/m3,具体数值可根据现场试爆确定。(4)炮孔直径炮孔直径取40mni。(5)台阶高度H台阶高度H选取为3-5m(6)底盘抵抗线w底盘抵抗线与台阶高度、炸药威力、岩石的可爆性以及钻孔直径等因素有关。主要通过经验公式来确定。底盘抵抗线一般按下式确定：W=KD式中：D一钻孔直径K一为系数，一般取30〜40。本工程W取1.6m。(7)炮孔深度L和超深h孔深由台阶高度和超深来确定。设计对路基平整的标高有严格控制，为了确保不欠挖、少超挖，在进行最底层的爆破时，钻孔超深一般取h=20〜30cm。孔深L=3.2—5.2m。(8)填塞长度L1填塞长度确定为0.7-LOW。为确保安全本工程应取较大值。L1取1.6-2.8m。后排取大值。(9)炮眼间距a、b根据爆区岩石的情况及台阶的底盘抵抗线，设计取孔距a=1.0W-2.0W,排距b=0.8a〜