二氧化碳静态爆破施工及方案

-.-.word.zl.目录1编制依据及原那么42工程概况52.1设计概况52.2工程地质及水文地质情况62.2.1工程地质情况62.2.2工程水文情况82.3周边建筑物及管线情况93基坑开挖方案及变更原因分析103.1原开挖方案103.2环境特点及特殊要求113.3基坑开挖现状及困难113.4基坑开挖平安的特殊要求133.5开挖方案的选择144液态二氧化碳相变致裂岩层方案154.1二氧化碳相变致裂器的组成及技术参数154.1.1二氧化碳相变致裂器的组成154.1.2主要技术参数154.2二氧化碳相变致裂破碎根本原理164.3二氧化碳相变致裂破碎特点164.4二氧化碳相变致裂岩石总体方案设计174.5二氧化碳相变试致裂方案与实施效果194.6基坑岩石主体分台阶二氧化碳相变致裂参数设计204.6.1掏槽开挖204.6.2二氧化碳相变致裂器致裂破碎岩石台阶要素图214.6.3孔网参数设计224.7二氧化碳相变致裂器施工工艺234.8施工步骤244.8.1开设临空面244.8.2钻孔244.8.3装管254.8.4填塞254.8.5平安防护254.8.6连接网路264.8.7点火274.8.9岩石致裂破碎后检查274.8.10提管回收274.8.11大块岩石破碎284.9二氧化碳相变致裂平安与防护措施294.9.1有害气体影响与平安防护294.9.2相变致裂振动效应与防护294.9.3相变致裂飞石平安与防护324.9.4夏季液态二氧化碳的运输、储存与使用平安344.9.5其它危险源的控制与防护措施354.10平安戒备设计354.10.1平安戒备围354.10.2信号规定354.11二氧化碳相变致裂破碎施工作业考前须知365监测方案365.1监测的目的和必要性375.1.1监测目的375.1.2监测必要性375.2监测工程设计与监测实施375.2.1监测工程的布置与实施375.2.2监测测点布置及要求395.2.3监测周期和考前须知395.2.4施工平安性判别405.2.5基坑周边环境监测405.3监测管理体系415.4信息化施工426施工组织及筹划426.1施工人员组织426.2主要机械设备436.3施工顺序436.4施工管理436.5施工工期447质量、平安、文明等施工保证措施447.1质量保证措施447.1.1质量管理组织机构447.1.2质量职责分配447.2平安保证措施467.2.1平安管理组织机构467.2.2重大危险源应急预案477.3文明施工组织机构508季节性施工保证措施528.1雨季施工保证措施528.1.1雨季施工目标528.1.2雨季施工准备工作538.1.3雨季施工技术措施538.2夏季施工措施548.2.1夏季施工准备工作548.2.2夏季施工平安措施549应急预案549.1应急救援责任制及组织机构549.2应急救援小组的主要职责559.3应急救援小组组长、副组长及成员的职责与分工559.4平安事故应急救援流程569.5主要应急措施579.5.1建筑物变形较大应急措施579.5.2基坑失稳应急措施579.5.3边坡〔护壁〕渗漏应急措施579.5.4基底隆起应急措施589.5.5地面开裂、塌陷应急措施589.5.6管线变形过大应急措施589.6应急物资599.7应急救援机构联系方式59市轨道交通3号线一期工程1编制依据及原那么1.?市轨道交通3号线一期工程烈士公园东站车站主体围护构造施工图?；2.?市轨道交通3号线一期工程KC-2标段营盘东路站岩土工程详细勘察报告?3.目前我施工单位掌握的现场实际开挖提醒地质资料及实验数据；4.目前施工情况和工期的要求；5.我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力；6.?爆破作业单位资质条件和管理要求?〔GA990-2012〕、?爆破作业工程管理要求?〔GA991-2012〕；7.相关标准、规：〔1〕?建筑深基坑工程施工平安技术规?〔JGJ311-2013〕；〔2〕?建筑地基根底工程施工质量验收规?〔GB50202-2002〕；〔3〕?建筑基坑工程监测技术规?〔GB50497－2009)；〔4〕?建筑基坑支护技术规程?〔JGJ120-2012〕；〔5〕?建筑变形测量规?JGJ8-2016；〔6〕?爆破平安规程?(GB6722-2014)；〔7〕?气瓶平安技术监察规程?〔TSGR0006-2014〕。2工程概况2.1设计概况烈士公园东站位于晚报大道与车站北路穿插路口北侧，沿车站北路由南向北敷设。车站设计中心里程为：Z(Y)DK25+116.676，车站左线起点里程ZDK24+998.226，右线起点里程YDK25+024.226,终点里程Z(Y)DK25+209.218。本站施工工法采用全明挖顺作法。车站基坑外包总长为186.6m，标准段基坑宽24.3m，车站主体基坑深约20m。车站大小里程端接盾构区间，均为盾构吊出。基坑平安等级为一级。主体围护构造采用800mm地下连续墙+支撑系统支护，共设置3道支撑。冠梁截面尺寸800〔宽〕*900〔高〕，第一道为支撑为钢筋混凝土支撑，标准段间距为9m；第二道为Ф800、t=20mm钢支撑，标准段间距为3m；第三道为Ф609、t=16mm钢支撑，标准段间距为3m。车站共设4个出入口和2个风亭组，其中3号出入口为远期预留。1号出入口及1号风亭合建，位于西湖社区，2号风亭位于主体北端东侧芙蓉农村合作银行前。2号出入口位于主体北端王府花园绿地，4号出入口位于南端西侧冰火楼前空地。烈士公园东站站位见图2-1、2-2。图2-1烈士公园东站总平面图图2-2烈士公园东站主体构造标准段横剖面图2.2工程地质及水文地质情况2.2.1工程地质情况车站主体基坑通过的地层由上至下依次为杂填土，素填土，淤泥质粉质黏土，粉质黏土，细砂，泥质粉砂岩。局部存在淤泥质粉质黏土和圆砾地层。烈士公园东站地质情况如表2-1所示。表2-1烈士公园东站地层分布表编号岩土名称土层厚度层顶高程岩性描述1-2-1杂填土1.00-6.50不等32.95-34.96m褐红黄色、杂色，湿一饱和，松散状为主，局部稍密状，由可塑-硬塑状黏性土混砖渣、混凝土块、碎石等回填，多为路基填土，硬质物不均匀分布，顶部约有40-60cm混凝土路面，硬质物含量不均，堆填时间5年以上，未完成自重固结。1-2-2素填土1.10-4.20m不等，平均厚度为3.01m31.70-34.94m褐黄、褐红色，湿一饱和，松散，可塑-硬塑状，黏性土为主，局部含砂砾石及砖渣等，硬质物含量约为15%。堆填时间5年以上，未完成自重固结。1-4-2(Q4h)淤泥质粉质黏土0.60-4.50m不等，平均厚度为2.45m28.76-32.22m褐色、灰褐色、黑色，流塑状，局部受后期人工回填土的挤压影响为可塑状，饱和，夹少量细砂，含有机质，具异味。该层具高压缩性，工程性状差。1-6粉质黏土1.10-7.80m不等，平均厚度为3.94m26.36-32.06m褐黄色，夹灰白色，可塑-硬塑状，以可塑状为主，含少许黑色铁锰质氧化物。无摇震反响，有光泽，干强度中等，韧性中等。1-7粉土0.50-3.70m不等，平均厚度为1.53m24.26-27.31m褐黄色，灰色，很湿-饱和，稍密状，含细砂、中砂、云母片及少许黑色铁锰质氧化物。摇振反响中等，无光泽反响，低等干强度，韧性低。1-9细砂0.40-3.00m不等，平均厚度为1.40m23.74-27.75m褐黄色、黄色，饱和，稍密-中密状，含少量砾石，呈亚圆形，级配一般，粒径大于0.075mm颗粒含量约90%，成分多为石英质，含云母，泥质充填。1-13圆砾1.20-3.30m不等，平均厚度为1.97m23.92-24.85m褐黄色，黄色，饱和，稍密-中密状，圆砾含量约50-60%，石英质，多为亚园形，一般粒径2-20mm，混少量卵石，最大粒径达40-60mm，中粗砂充填，混少许黏性土。1-14卵石0.50-3.10m不等，平均厚度为1.80m22.94-24.75m黄色，饱和，稍密-中密状，卵石含量约55-60%，成分多为石英质，圆形、亚园形，一般粒径20-40mm，最大粒径达60-80mm，中粗砂充填，混少许黏性土。5-1残积粉质黏土0.50-2.00m不等，平均厚度为0.80m21.31-22.74m紫红色，硬塑-坚硬状，无摇震反响，稍有光泽，韧性中等，干强度中高等。7-2-2强风化泥质粉砂岩0.40-7.50m，平均厚度为2.40m19.81-23.23m褐红色，粉砂质构造，厚层状构造，岩芯呈碎块状，短柱状。用手可折断，浸水易软化，其软化系数≤0.75，为软化岩石。7-2-3中风化泥质粉砂岩0.80-36.55m，平均厚度为15.93m13.54-22.63m褐红色，粉砂质构造，厚层状构造，岩芯较完整，极软岩。岩芯呈长柱状为主，少许块状，干湿交替易崩解，岩石质量指标较好。天然单轴抗压强度3.1-9.7MPa，平均值6.1MPa，极软岩-软岩。杂填土素填土杂填土素填土淤泥质粉质粘土粉质粘土粉细沙细沙残积粉质粘土泥质粉砂岩图2-3烈士公园东站工程地质剖面图2.2.2工程水文情况〔1〕地表水：车站场地勘察场地无地表水。〔2〕地下水类型及富水性：根据区域水文地质资料、现场钻探及引用资料分析，场地水文地质条件一般。地下水类型分为填土中的上层滞水、第四系砂卵石层中的孔隙水及基岩裂隙水。勘察期间正处旱季，根据现场钻探揭露情况，填土层富水性整体较差；孔隙水主要分布在中更新统含水层中，孔隙水富水性中等，属弱承压水；基岩裂隙水赋存量较小，迳流条件较差。〔3〕地下水的补给、径流、排泄及动态特征上层滞水赋存于填土中，主要受大气降水、沟管渗水、人工排水补给，以蒸发形式或向隔水底板边缘流渗排泄，水量较小且动态变化大，分布不连续。勘察期间未形成稳定水位。孔隙水赋存于砂、卵石层中，受大气降水和地表水及河水补给，其具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，略具承压性，枯水期水位下降，为弱承压水。基岩裂隙水赋存于泥质粉砂岩裂隙中。根据钻探揭露及地质调查，基岩节理裂隙多为密闭或微，迳流条件较差，水量甚微，未能形成稳定水位。勘察期间场地上层滞水稳定水位埋深为1.87-4.80m，相应标高为29.74-32.56m，孔隙水稳定水位埋深为3.8-8.50m，相应标高为26.04-30.30m，由于孔隙水引用初勘钻孔成果，勘察时季节变化较大，水位变化较大。2.3周边建筑物及管线情况车站西侧为2-4层的门面、梦泽园小区〔27-28层高层建筑〕；西南侧为12层的冰火楼小高层建筑，一层地下室，地下室埋深4-5m；东侧为瑞丰家园〔2-19层框剪构造〕，一层地下室，地下室埋深约5m；东侧北部为雍景园小区〔12层的高层建筑〕；各建筑均采用桩根底。表3-1地铁车站周边主要建〔构〕筑物一览表工程工程部位建〔构〕筑物详情层数距构造净距离/m烈士公园东站西南角梦泽园小区综合楼〔冰火楼〕127西侧梦泽园商铺A、B栋、〔4层框架构造房，无地下室，为一般性房屋，根底采用震动沉管灌注桩，桩径Φ350，以强风化泥质粉砂岩为桩端持力层。〕4A栋净距：7.8ｍＢ栋净距：8.8ｍ东北角雍景园小区〔地上12层高层，建筑形式为桩根底，持力层为强风化泥质粉砂岩。〕1217.02东侧芙蓉农村合作银行〔地上单层建筑，无地下室，混凝土构造〕111瑞府宾馆地下1层(层高3.35m)，埋深约5m，地上5层框架构造，根底形式为人工挖空桩，持力层为强风化泥质粉砂岩。518.14瑞丰家园地上19层，地面高度57m，地下1层(层高3.35m)，构造形式为框剪，根底形式为人工挖空桩。1930.23基坑周边建筑物多，且高层建筑距离基坑较近。地铁车站施工围管线众多，地下管线改移后距离车站构造3～15m，需要进展管线沉降监测。需要监测的地下管线主要为改移后临时排水箱涵〔4m*8m〕，DN800给水管、DN1500污水管。为确保周边建筑和管线的平安，需对其加强监控量测。目前影响车站施工的路灯、自来水、军缆、城通、污水等管线均已改移至车站构造外侧，土方开挖及主体构造施工阶段无需穿越，无需悬吊保护。基坑周边管线分布及迁改情况详见附图1。3基坑开挖方案及变更原因分析3.1原开挖方案车站主体长度为212.6m，按照工期进度安排，同时为了保证开挖过程中基坑稳定，构造施工的流水作业，在车站主体施工完局部围护桩后，将桩顶冠梁三边封闭后便可进展封闭局部的车站主体土方开挖。土方开挖施工由车站两端头向车站中间进展明挖施工，优先施工南北端头盾构工作井。土方开挖施工方案工期为：2017年4月22日至2017年8月29日，施工周期为129天。车站基坑开挖采用多种机械配合的开挖方案，配置2台炮机，8台普通挖机，2台0.4m3小挖机，1台液压抓斗。为提高工效，各种挖机分层配合，在南北两端各设置一个开挖面，自两端向中间开挖，每个工作面采用台阶法接力式开挖，在基坑下设小型挖掘机、人工辅助开挖及清底，最后利用液压抓斗垂直提升。基坑开挖施工为地铁车站施工中一个最重要的工序，施工中按照施工规及设计要求操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时〞五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖〞的施工原那么。主体基坑由南北两端向中间开挖，纵向分为8个开挖段，与主体构造流水段划分一致。各分段间纵向按1:1放坡。开挖时先从两端向中间开挖，钢板桥下部土方倒运至南侧，纵向开挖示意图如图3-1、3-2所示。图3-1烈士公园东站主体基坑纵向分段示意图图3-2烈士公园东站纵向台阶法开挖示意图3.2环境特点及特殊要求烈士公园东站基坑开挖在闹市区进展，周边为梦泽园、新华联、雍景园、王府花园等密集住宅小区，且紧邻省委小区，环境比拟复杂；根据现场实际开挖提醒情况，石方量都比拟大，机械破除难度大，施工噪音较大，就工作环境考虑，工作场地都比拟狭窄，运渣时间受限制，工地靠近居民区，噪声扰民也经常受到投诉，引起一些民事纠纷。且基坑临近小区，开挖速度及效率都会都周边建筑物及管线影响较大。3.3基坑开挖现状及困难基坑开挖从两端往中间开挖。先开挖北端。流水段划分为8个，南半局部4个+中间1个+北半局部3个。两端采用分台阶放坡开挖，中心拉槽。剩余基坑中部最后一个流水段土方采用垂直提升的开挖方式出土。我单位从5月15日开场开挖基坑北端头，因地表8米以全为淤泥及杂填垃圾，富水量极大，且需破除既有片石箱涵构造，挖机在淤泥层中易陷入，开挖难度较大，现场累计投入6台挖机进展开挖倒运，至5月25日北端井第一流水段开挖至10米处由砂卵石层直接进入中~微风化泥质粉砂岩，岩层界面明显，胶结性强，挖机及裂土钩均无法开挖，采用2台炮机后平均每天向下进尺缺乏1米(平均每天破除工程量约为120m³/天)，破除速度极慢，距基坑到底还有10米，岩层越往下强度及板结性越强，根据我单位目前现场取样进展强度试验，最大岩层强度到达15MPA，不管是地勘资料或岩层强度均与地勘报告出入较多〔勘察资料附后〕，我单位在2017年5月31日上午组织勘察、设计、业主、监理等单位对现场土石方分界以及实际开挖岩层情况进展了界定，并初步对如何采取相关措施加快下步土方开挖进展了探讨，同时结合丝茅冲站静态爆破相关经历提出了静态爆破措施。北端井地表淤泥层开挖北端6台挖机分台阶开挖倒运地表6~8米以全部为淤泥及杂填垃圾地下8~10米为砂卵石层地表10米以下进入中~微风化泥质粉砂岩岩层板结性较强，岩层强度大，机械破除开挖效率较慢现场取样委托专业检测机构进展强度试验根据试验，地表10米处岩层强度平均约为15MPA，岩层强度较大。3.4基坑开挖平安的特殊要求根据现场实际开挖地层提醒情况，泥质粉砂岩地层板结性强，岩层强度高，机械破除开挖难度大，效率低下，根据现场实际及工期筹划，剩余石方约46000m³，在分段分台阶开挖及破除情况下仅石方破除需170天，全部完成主体构造需到2018年2月份，无法满足2017年10月主体洞通工期要求，为加快开挖进展，确保工期要求，结合借鉴丝茅冲站静态爆破方案，我单位拟采取液态二氧化碳相变致裂岩石工法，需统一考虑岩石破碎方案、防护措施以及清运方法几个方面的问题，即需要满足以下特殊要求：〔1〕即根据工期要求计算日平均破碎量和顶峰期作业的破碎量，根据现场状况规划出钻孔作业面，再依据作业面情况和环境条件，选定岩石破碎施工种类。〔2〕防护措施应保证平安防护的重点是飞石和控制地震，同时还应考虑破碎噪声的影响。其开挖边墙的维护，已浇混凝土构造的保护，边墙喷锚支护的保护都是一些特殊的问题。〔3〕清运方法根据破碎量和基坑现场状况，选择装渣设备型号、数量，如需吊运还要考虑吊运设备应规划施工道路，最后根据运输量、运输作业时间及运距、现场装运场地等条件，选定运输车辆，保证在规定工期清运完毕。〔4〕本基坑及周围重点保护目标较多①基坑围护墙的保护；②基坑西侧商住楼等建筑物的保护；③紧邻基坑周围的雨污水管、燃气、军缆、电缆等主要管线的保护；④车站北路的行驶车辆与行人的平安防护。3.5开挖方案的选择由于基坑周围环境比拟复杂，且地下管线施工前期均临近基坑进展改迁，直接采用机械凿除硬岩的作业方式成效太低且平安风险偏高，不能满足工期及平安要求，不宜采用爆破法进展岩石破碎，烈士公园东站主体围拟采用“三小一少〔振动小、飞石距离小、噪声小与粉尘少〕〞的二氧化碳相变致裂器破碎基坑岩石方法，此方法不仅平安，而且符合绿色环保要求，以便于在确保基坑周边建〔构〕筑物平安的同时加快施工进度。破碎岩石类型主要为地表10米以下进入岩层后的垂直向下开挖的中~微风化泥质粉砂岩以及少量特坚石，需破碎的岩石工程量估算有4.5万m³，具体工程量以现场实际界定为准。4液态二氧化碳相变致裂岩层方案4.1二氧化碳相变致裂器的组成及技术参数4.1.1二氧化碳相变致裂器的组成1.卸能器2.平安片1.卸能器2.平安片3.储液罐4.发热装置5.充装阀图4-1二氧化碳致裂器构造图图4-2液态二氧化碳相变致裂系统主要组件示意图4.1.2主要技术参数二氧化碳相变致裂器主要技术参数见表4-1。表4-1主要技术参数表工程51型73型83型95型致裂器外径〔mm〕Φ51Φ73Φ83Φ95致裂孔径〔mm〕Φ60Φ90Φ100Φ110-120致裂器长度〔mm〕1270103011301300二氧化碳充装量〔kg〕0.80.81.42.3最大充装压力〔MPa〕9999单套致裂器质量〔kg〕14223243根据现场实际情况，本工程采用95型二氧化碳相变致裂器。4.2二氧化碳相变致裂破碎根本原理二氧化碳气体在一定的高压下可转变为液态，通过高压泵将液态的二氧化碳压缩至圆柱体容器〔致裂管〕，装入平安膜、破裂片、发热管和密封圈，拧紧合金帽即完成了致裂破碎前的准备工作。将致裂管和起爆器及电源线携至致裂破碎现场，把致裂管插入钻孔中固定好，连接起爆器。起爆瞬间脉冲电流使发热管点火迅速发生燃烧反响，释放大量的热量，瞬间将液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压。由于液态二氧化碳气化体积膨胀约600倍，故在致裂管封闭空间的迅速气化，将使致裂管部瞬间到达300MPa以上高压状态。高压作用使破裂片发生剪切破坏，高压气体瞬间自泄压阀冲出，对周围介质产生强烈的冲击作用，而使其发生破坏和位移。从点火至完毕整个过程只需0.4毫秒，瞬间释放高压气体断裂和松动岩石。由于是低温下运行，与周围环境的液体，气体不相融合，不产生任何有害气体，不产生电弧和电火花，不受高温、高热、高湿、高寒影响。在井下致裂破碎时对瓦斯具有稀释作用，无震荡，无粉尘。二氧化碳属于惰性气体非易燃易爆物质，致裂破碎过程就是体积膨胀的过程，物理做功而非化学反响。4.3二氧化碳相变致裂破碎特点〔1〕具有本质的平安特性。从储存、运输、携带、使用、回收等方面均十分平安。主机与致裂破碎器材别离，从灌装至致裂破碎完毕时间较短。液态二氧化碳灌注仅需1～3分钟，点火至完毕仅需4毫秒。实施过程无哑炮，无需验炮。平安戒备距离短，无平安隐患。致裂管回收方便。

〔2〕既可定向致裂破碎又可延时控制，特别是在特殊环境下，如居民区、隧道、地铁、井下等环境，实施过程中无破坏性振动和短波，对周围环境无破坏性影响。

〔3〕在石材开采中不破坏纹理构造，成材率和效率较高。

〔4〕无雷管，无火药，无炸药，无易燃品，无危化品，无需火工库，管理简便，操作易学，操作人员少，无需专业人员值守。

〔5〕在矿井下使用其性能更加突出，无论是高瓦斯矿井，冲击地压矿井、水文地质条件较复杂的矿井还是易自燃矿井均可应用。

〔6〕材料来源丰富，可就地取材。提高成效，增加效益，降低本钱。减少繁杂的报批审核程序和管理限制。在灌注二氧化碳之前所有皆非爆品，灌注后没有高温，没有电压不会自爆，只要严格遵守操作规程，整个施工操作过程均相当平安。

〔7〕为获得较大当量的威力，可根据现场情况，把致裂破碎筒并联使用，或者改良孔径和增进二氧化碳质量。可灵活控制。

〔8〕在应急抢险救援中，可将全部设施托运任何交通工具上。而雷管火药炸药等属管制物品，无此优势。可节约大量救援时间。

〔9〕由于炸药雷管等的对社会对环境破坏性，必将控制更加严格，因此办理致裂破碎手续周期较长，而采用致裂器可随时进展致裂破碎作业，实时满足工程建立的需要。4.4二氧化碳相变致裂岩石总体方案设计4.4.1总体方案设计根据工程设计与施工要求以及现场勘察的实际情况，结合以往类似地铁基坑岩石液态二氧化碳相变致裂开挖工程积累的经历，对本基坑拟采用95型二氧化碳相变致裂设备进展岩石致裂施工。先从北端实施分台阶致裂开挖，待南端基坑形成开挖工作面后，再按基坑原有的自两端向中间、台阶接力式开挖方案，在南北两端同时实施分台阶致裂开挖作业，台阶高度2至6米。图4-3二氧化碳相变致裂岩石纵向分台阶开挖示意图为确保二氧化碳相变致裂施工与其它工序如二次破碎、挖运清碴、临空面修整等之间的无缝衔接，并增加施工过程中出于保护基坑连续墙和支撑的需要而调整临空面和最小抵抗线方向的灵活性，拟沿22.7米宽基坑横断面分左右两个半区错开进展二氧化碳相变致裂施工，左右两个半区施工顺序如图4-3中阴影区域所标记的序号所示。图4-4二氧化碳相变致裂岩石开挖方案平面示意图基坑初始相变致裂开挖区域如图4-4中的1区假设无可利用的自然临空面，那么可在1区中央位置沿基坑宽度方向先行采用机械方式进展掏槽开挖。待形成临空面后，那么可由北向南实施相变致裂作业。掏槽后1区剩下的靠近基坑北端连续墙的岩石可采用机械破除的方式进展破除开挖。基坑部边沿连续墙和基坑中间的竖向支撑在相变致裂作业中需要重点进展防护。对于边沿连续墙，每次致裂作业布孔时，最靠近连续墙的钻孔与连续墙之间预留一定厚度的岩石作为保护层，且最靠近连续墙的钻孔最小抵抗线应小于保护层厚度。对于基坑中间的竖向支撑，除在坚向支撑与最靠钻孔之间应留够防护距离外，还可采用合理调整临空面和最小抵抗线方向，降低相变致裂能量对竖向支撑稳定性的影响。4.4.2二氧化碳相变致裂设计方法与流程针对基坑区域岩石特性和施工要求，依据我公司在类似基坑二氧化碳相变致裂施工的布孔致裂参数进展设计，确定初步孔网参数后进展基坑岩石的试致裂，通过试致裂的岩石致裂效果、振动效应、噪音污染等，再优化调整孔网参数直到二氧化碳相变致裂效果满足设计要求、重点目标振速满足平安标准。二氧化碳相变致裂设计流程如以下图所示：图4-5二氧化碳相变致裂设计流程图4.5二氧化碳相变试致裂方案与实施效果在前期了解设计施工要求、现场勘察岩石特性与施工环境的根底上，为进一步验证二氧化碳相变致裂施工对于本基坑岩石开挖的适用性，并获得二氧化碳相变致裂设备与基坑岩石和岩层特性相匹配的孔网参数，为正式施工方案设计提供可靠数据，于2017年6月10日实施了基坑岩石的二氧化碳相变试致裂。试致裂作业区域位于基坑北端距基坑口部约10m的台阶面上，台阶高度约5m，台阶作业宽度约8m，台阶边沿不规那么，共设置4个致裂孔，4个致裂布设位置依台阶边沿形状而调整。孔距a为1.7-2.0m，最小抵抗线w为1.8-2.3m，钻孔深度为3.5-4.2m不等，致裂孔孔径为130mm。每个致裂孔装填1根致裂管，并用专门填塞料进展填塞。填塞后致裂孔口部位全部采用规格为4m×2m×0.02m规格的钢板进展覆盖。具体布孔方案平面图如图4-6所示：aawm预计岩石致裂位移方向图4-6基坑岩石试致裂布孔平面示意图四个致裂孔一次齐爆，致裂后的效果如图4-7所示。岩石致裂深度与致裂孔深度相一致，致裂孔靠近临空面一侧岩石被致裂后崩落崩塌，致裂孔背向临空面一侧约1米区域岩石也被致裂松动，可被裂钩直接破除。致裂岩石块度明显大于爆破开挖的块度，但均可被裂钩较轻松二次破解。致裂瞬间，振动很小，致裂声响根本被基坑附近车流声响所掩盖。从试致裂效果说明采用二氧化碳相变致裂开挖岩石的施工方案是适用于本基坑开挖要求的。试致裂孔网参数设计根本上能实现当前深度〔距基坑口部约10米〕岩石强度和岩层特性与二氧化碳相变致裂设备性能之间较好的匹配，可为正式施工方案设计提供重要依据。所采用的平安防护措施到位且有效。图4-7二氧化碳相变试致裂效果图4.6基坑岩石主体分台阶二氧化碳相变致裂参数设计4.6.1掏槽开挖〔1〕切割槽的开设基坑的特点只有一个自由面，四周没有自由面，岩石夹制作用强，对岩石致裂破碎很不利，为了取得较好致裂破碎岩石的效果，必须在破碎区的一端或中间采用机械破碎的方法开出一定宽度和深度的沟槽，为后续的二氧化碳致裂岩石创造一个侧向自由面，以取得较好的破碎效果。如图4-8所示。7070°~75°30~50cm70°~75°1.40m3~5m切割槽图4-8倾斜掏槽切割示意图掏槽口尽量靠近基坑一端连续墙进展开设，如图4-4中1区或2区靠近基坑北端连续墙一侧。这样可保证整个岩石相变致裂开挖方向背向基坑两端地连墙，以减少相变致裂对基坑两端地连墙的扰动影响。4.6.2二氧化碳相变致裂器致裂破碎岩石台阶要素图〔1〕开挖台阶沿22.7米宽基坑横断面开设左右两个开挖工作面，错开交替进展二氧化碳相变致裂施工，可创造侧向自由面，为施工过程中调整临空面和最小抵抗线方向提供更多的灵活性。工作面台阶高3-6m，宽约10.5m〔可现场调整〕。如以下图4-9所示。A、第一次致裂区〔左半断面〕钻孔致裂B、第一次致裂区〔左半断面〕爆渣挖运C、第二次致裂区〔右半断面〕钻孔致裂D、第二次致裂区〔右半断面〕爆渣挖运110m3-5m连续墙保护层10m3-5m连续墙保护层1.5m炮孔炮孔图4-9相变致裂台阶示意图1.5m第一次致裂区第二次致裂区钢筋砼梁钢筋砼梁保护层在前期基坑深度约10米处的岩石试致裂的根底上，设计二氧化碳致裂器破碎岩石台阶要素如图4-10所示。BBW0Waaα图4-10岩石破碎台阶要素图LL1L2L3L4说明：L1为提升杆；L2、L3、L4为致裂管；每孔致裂管根数由孔深和致裂管长度确定。不用提升杆的情况下，L1表示堵塞长度。4.6.3孔网参数设计〔1〕致裂孔直径：D=110-130mm〔2〕台阶高度：H=3.0-6.0m台阶高度低于3m时，不得实施二氧化碳相变致致裂作业，最正确台阶高度以5m为宜。〔3〕最小抵抗线：W=1.5～2.3m每次致裂布孔时，最靠近连续墙的致裂孔最小抵抗线不宜大于1.5m，以确保致裂能量尽可能多的从临空面方向释放，降低从防护层传入连续墙中的能量比例，以减弱致裂振动对连续墙的影响。由于基坑岩层越往下，岩层板结性越强，岩石强度越高，故最小抵抗线应随岩层深度增大而适当减小，可将抵抗线调小为W=1.5～1.8m〔4〕台阶坡度角：α=60°～80°台阶坡度角尽可能接近90°为好。最小不得低于60°，低于60°时，必须采用液压破碎锤或裂钩进展修整，以防止出现致裂孔底部抵抗线过大而使岩石无法致裂的结果。假设岩石强度太硬，采用液态破碎锤和裂钩均无法增大台阶坡度角时，侧可在钻孔时采用倾斜钻孔的斜孔布孔方式。孔的斜度应尽量与台阶坡度相一致。〔5〕致裂孔间隔：a=1.7-2.0m随着岩层深度加大，岩石强度增强，致裂孔间距可适当减小，可设置为a=1.5-1.8m〔6〕致裂孔角度：β=90°〔垂直钻孔〕优先采用垂直布孔方式，有利于钻孔和装填致裂管施工。但假设岩石强度太硬，采用液态破碎锤和裂钩均无法增大台阶坡度角时，侧可在钻孔时采用倾斜钻孔的斜孔布孔方式。孔的斜度应尽量与台阶坡度相一致。〔7〕致裂孔排数：N=1排基坑岩石致裂时，为确保施工的绝对平安性，只采用设置一排致裂孔的布孔方式。〔8〕单排致裂孔个数：5-6个〔分左右两个半区开挖〕根据具体台阶工作面宽度和台阶边沿轮廓形状应灵活调整布孔数量。〔9〕孔网距离地连墙1.5m的平安距离进展布设。最靠近连续墙的致裂孔与墙间的保护岩层厚度不得小于1.5m，在正式施工时，应在最靠近致裂区域的连续墙位置设置振动测试传感器，测试相变致裂对连续墙产生的振动水平，并结合围护桩位移、支撑轴力、地下水位、地面沉降、深层土体水平位移等监测数据分析致裂振动影响。假设联动监测系统某个指标出现戒备值，那么应增大保护层厚度或调整相变致裂施工布孔方案。严重时，应立即停顿相变致裂施工作业。4.7二氧化碳相变致裂器施工工艺二氧化碳相变致裂器施工工艺一般分为钻孔、装致裂管、填塞、连线、平安戒备、点火、检查、回收等，如图4-11所示。钻孔装致裂管填塞提管回收连线平安戒备点火检查图4-钻孔装致裂管填塞提管回收连线平安戒备点火检查图4-11二氧化碳致裂器施工工艺4.8.1开设临空面用机械在基坑一端或中间开挖一定深度与较为陡峭的临空面或沟槽。4.8.2钻孔〔1〕钻孔要领操作手应掌握钻机的操作要领，熟悉和掌握设备的性能、构造原理及使用考前须知，具有熟练操作的操作技术，并能掌握不同性质岩石的钻凿规律。〔2〕钻孔根本方法开口时对于完整的岩面，给小风不加压，应先吹净浮渣，慢慢冲击岩面，钻出空窝后，旋转钻具下钻开孔。当钻头进孔后，逐渐加大风量至全风全压快速凿岩状态。对于硬岩，应选用高质量高硬度的钻头，送全风全压，但转速不能过高，防止损坏钻头，对于软岩，应送全风加半压，每进尺1.0～1.5m提钻吹孔一次，防止孔底积渣过多而卡孔。〔3〕泥浆护孔方法对于孔口岩石不稳固状态，应在钻孔过程中，采用泥浆护壁。泥浆护壁的操作程序为：致裂孔钻凿2～3m，在孔口堆放一定量的含水粘黄泥，用钻杆上下移动，将黄泥代入孔并浸入破碎岩缝。当不考虑对边坡的影响、且边孔无侧向临空时，为了克制岩体的夹制作用，边孔距离凌空面尺寸应缩短0.5～0.8m。〔4〕致裂孔验收与保护1〕致裂孔验收①检查致裂孔深度与孔网参数；②复核抵抗线；③孔中有水时不能施工。④在验收过程中发现堵孔、深度不够，应及时补钻。2〕致裂孔保护①每个致裂孔钻完后立即将孔口用塑料或编织袋等材料堵塞好，防止雨水或其他杂物进入致裂孔。②孔口的岩石清理干净，防止掉入孔。③一个致裂区钻孔完成后尽快实施致裂。4.8.3装管根据致裂孔深度将致裂管一节一节的装入孔。根据临空面高度H及孔深L调整致裂管节数，最上方连接提升杆。采用深埋管致裂而无需连接提升杆时，装填完致裂管，即可进展填塞作业。4.8.4填塞〔1〕连接有提升杆时的填塞方法采用连接有提升杆的装管方式时，填塞后，提升杆外露长度A:0.3≦A≦0.5m。填塞材料采用棱角清楚的碎石粒，并将其堆放在致裂孔周围。将填塞材料慢慢放入致裂孔，同时敲击外露提升杆部位，便于填塞材料下沉压实。亦可采用手持振动棒振动，提高填塞效率。〔2〕采用深埋管无需连接提升杆时的填塞方法此时填塞长度不得小于2.5m，填塞粒采用棱角清楚的碎石粒，并将其堆放在致裂孔周围，装完致裂器后，慢慢将填塞料放入致裂孔，让填塞料填实致裂管与致裂孔间的间隙，最后一直装填至致裂孔孔口，并用振动棒振实。〔3〕填塞作业考前须知1〕填塞材料中不得含有碎石块或潮湿石屑。2〕致裂孔有水时，在填塞过程中容易形成泥浆或悬空，使致裂器周围无法填塞密实。致裂效果不好，甚至造成致裂器从空中飞出。3〕填塞过程中要防止导线砸破。4〕加固处理。填塞完毕后，将每组致裂器的提升管用钢丝绳连接起来，控制个别致裂器飞散或滑落。4.8.5平安防护竹架板钢管地毯平面图断面图地毯竹架板图4-12竹架板钢管地毯平面图断面图地毯竹架板图4-12基坑空中隔离防护示意图具体方法用竹架板排列3m的宽度，2m的长度，然后用两根钢管固定，作为一块整体防护材料使用，爆破时采用人工将加工后的竹架板铺设在基坑的横梁上，由基坑边向基坑中心铺设，直至把需要爆破区的上方全部覆盖，最后在竹架板上方再铺设一层地毯，防止细小的飞石飞出基坑。当基坑上方混凝土支撑不具备铺设上述防护材料时，可采用深埋布设致裂管的方式装填致裂管，去掉提拉杆，每个孔上方保证2.5m以上填塞长度，且填塞料用振动棒振实。然后采用4m×2m×0.02m规格的钢板对致裂孔进展覆盖防护，钢板上方还可采用砂袋压实，临空面那么可铺设钢丝网。多重防护措施以确保无飞石现象。4.8.6连接网路导电网路的连接是一个关键工序，假设一次致裂孔数较多，必须合理分区连接，以减少整个导电网路的电阻值，分区时要注意各个支路的电阻平衡，保证每个致裂器获得一样的电流值。在网路连接过程中，应利用专用电阻表检测网路电阻，网路连接完毕后，必须对网络所测电阻值与计算值进展比拟，如果差异较大，应查明原因，排除故障，重新连接，网路连接的接头应用高质量绝缘胶布缠紧，保证接头质量。网路连接采用串联方法，如图4-13所示。电源电源主线点引火头支线图4-13点火网路示意图4.8.7点火采用高能起爆器点火。点火前，首先检查起爆器是否完好正常，起爆器应及时充电，保证提供足够电能，并能快速充到致裂破碎需求的电压值；在连接主线前必须对网路电阻进展检测，当戒备完成后，再次测量网路电阻值，确定正常后，才能将主线与起爆器连接，然后等待点火命令。岩石致裂破碎后，及时切断电源，将主线与起爆器别离。4.8.9岩石致裂破碎后检查致裂破碎后5分钟后由致裂破碎工程技术人员对现场进展检查，只有在检查完毕确认平安后，才能发出解除戒备信号和允许其他人员进入施工现场。致裂破碎后检查容：〔1〕破碎堆是否稳定，有无危坡、危石；〔2〕有无危险边坡、不稳定破碎堆、滚石和超围塌陷；〔3〕最敏感、最重要的保护对象是否平安；〔4〕施工区域为地下或通风条件较差的半开放式空间时，应对致裂变部位进展局部有害气体检测。4.8.10提管回收〔1〕提管过程中，提拉方向应与提升杆方向一致。〔2〕严禁暴力操作，假设提升杆不能提出，需对岩石进展二次破碎后再取出。〔3〕将致裂管收回，进展二次充装使用。4.8.11大块岩石破碎在致裂过程中，不可防止的会产生个别的大块岩石，而这些大块岩石超过了生产要求规格或挖装机械的铲斗容量时，必须对这些大块岩石进展二次破碎。可采用破碎锤或柱式劈裂机进展二次破解。液压破碎锤是一种非常重要的高效作业的新型的破碎工具，主要用来完成采石场的采石作业或者岩石的破碎等。液压破碎锤在工作过程中必须以动力源、工作介质及能量转换为根底才能运开工作的。这里动力源是液压泵，工作介质就是常用的液压油。运动过程中把液压能转换为机械冲击能，即以液体压力驱动液压缸中的活塞往复运动对外做功，并对外输出能量束进展工作，如图4-14所示。此种方法效率高，根本无飞石，是破碎二次岩石的最理想的主要方法，一是工作效率高，二是平安性好。图4图4-14机械破碎大块岩石示意图对于块度较大、较硬、破碎锤二次破碎效率较低的大块硬岩，那么可以采用先钻机钻孔，后用柱式劈裂机进展劈裂的二次破碎方案。柱式劈裂机是由动力站泵送高压液压油驱动劈裂棒上的多个柱塞伸出作用于钻孔壁，对钻孔壁产生120mpa以上的准静态作用力，使钻孔壁附近岩石介质发生拉断破坏而裂开。其劈裂效果如图4-15所示。图4-15柱式劈裂机二次破碎大块岩石柱式劈裂机对大块硬岩进展劈裂的方法最大的优点是效率高、致裂能力大、无飞石、无任何噪音，是一种平安环保的机械破除施工方法。4.9二氧化碳相变致裂平安与防护措施4.9.1有害气体影响与平安防护液态二氧化碳相变致裂过程中会释放大量二氧化碳气体，特别是在封闭受限空间，假设不及时采取通风措施，会在工作面区域形成较高浓度的二氧化碳气体富集区，易使作业人员产生二氧化碳中毒现象。本地铁基坑采用明挖方式，岩石相变致裂作业面深度一般在离基坑口部10-20m区域，为半受限空间，通风条件要好于盖挖施工的地铁基坑。但为防止致裂作业后，作业面出现二氧化碳富集的可能，可在起爆致裂五分钟后，由检查人员利用潜孔钻风管对致裂区域进展强行通风2-3分钟。4.9.2相变致裂振动效应与防护4.9.2.1相变致裂振动效应对基坑周边建〔构〕筑影响根据中南大学科研团队屡次现场实测结果，在二氧化碳相变致裂施工过程中，二氧化碳相变致裂系统破岩时所引起炮孔周围介质的质点振速，仅为炸药爆破的1／10乃至更低〔详见?高压气体膨胀制裂系统破碎矿岩时振动的监测与评估报告?〕，而且比炸药爆破振动衰减更快,距致裂中心5m以外，振动水平就已低于0.1cm/s。对于本基坑临近建筑物〔最近距基坑边7.2m〕的振动效应远低于相关国家标准中规定的临界值。根据?爆破平安规程?〔GB6722-2014〕，爆破振动平安允许标准见表4-2。表4-2爆破振动平安允许标准序号保护对象类别平安允许质点振动速度Ⅵ〔cm/s〕ｆ≤10Hz10Hz＜f≤50Hzｆ＞50Hz1土窑洞、毛坯房、毛石房屋0.15~0.450.45~0.90.9~1.52一般民用建筑物1.5~2.02.0~2.52.5~3.03工业和商业建筑物2.5~3.53.5~4.54.2~5.0爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。注1：表中质点振动速度为三个分量中的最大值，振动频率为主振频率;注2：频率围根据现场实测波形确定或按如下数据选取:硐室爆破f小于20Hz，露天深孔爆破f在10Hz~60Hz之间，露天浅孔爆爆破f在40Hz~100Hz之间；地下深孔爆破f在30Hz~100Hz之间，地下浅孔爆破f在60Hz~300Hz之间。4.9.2.2相变致裂振动效应对地连墙和竖向支撑的影响与防护基坑部与四周地连墙和中部竖向支撑紧挨着的岩石均需要破除开挖。采用相变致裂开挖时产生的振动效应虽然要远低于炸药爆破的，但对于距离很近的目标，如地连墙或竖向支撑，也会产生较高水平的振动响应，对其力学稳定性产生影响。为防止不利影响，需对地连墙和竖向支撑进展相变致裂平安防护设计和振动监测。〔1〕地连墙和竖向支撑的平安防护设计1〕相变致裂布孔时，需在最近致裂孔与地连墙或竖向支撑间保存1.5m厚的保护层，致裂孔不可距地连墙或竖向支撑太近。与此同时最靠近地连墙和竖向支撑的致裂孔的抵抗线可适当调小(应小于保护层厚度)。2〕调整临空面方向和抵抗线方向，防止出现抵抗线方向背向地连墙或竖向支撑的情况，以降低相变致裂时传入岩石部的能量向地连墙或是竖向支撑方向传播的比例。在临空面和抵抗线方向无法调整时，应减小抵抗线，以使致裂释放的能量大局部从临空面卸载掉，从而降低对地连墙或是竖向支撑的振动影响。3〕可在地连墙或竖向支撑与最靠近的致裂孔间设置一排防振孔，以降低相变致裂对二者的振动影响。4〕靠近地连墙或竖向支撑的防护层岩石采用机械破除的方式进展开挖。〔2〕地连墙与竖向支撑的振动监测当相变致裂作业布孔时，存在致裂孔靠近地连墙或竖向支撑保护层边沿区域时，可对相变致裂时的地连墙和竖向支撑进展振动监测。1〕振动测试系统信号调制放大器示波器磁带记录仪信号调制放大器示波器磁带记录仪数据采集仪计算机信号处理分析计算传感器图4-16振动监测系统框图2〕振动测试点布置a.为深入相变致裂施工对连续墙和竖向支撑的振动影响，需在靠近致裂区域最近的振动效应较大的区域布置较密的测点，以便测定振动强烈的区域以及振动强度随致裂中心变化规律。由于地连墙垂直壁面无法设置振动测点，可同时在靠近连续墙的岩石外表上和在基坑口部地连墙上设置测点。b.为研究相变致裂时地连墙的动力效应，应在基坑口部地连墙水平面上距致裂中心不同水平距离上布置测点；对于竖向支撑，那么应在竖向支撑不同高度位置上设置测点。c.为研究相变致裂振动效应作用特征，就需在一定围，在特定的地质地形条件下，测定相变致裂地震波的传播规律。测点数目要足够多，一般测线上测点不少于2个。d.为防止试验数据密集在某一区域，相邻两测点距离呈对数规律。3〕测试仪器的正确使用a.测试仪器的频率响应任何一种仪器都有一定的频率响应围，由不同仪器组成的测量系统也应有一定频率响应围。所谓频率响应围，是指在此围，系统测试的灵敏度相等或在一个允许误差的围。因而在爆破振动测试中应特别注意测试系统频率响应是否满足要求，针对性地选用适宜的仪器。b.仪器动态量程围应特别注意仪器的量程问题，根据具体情况采用适宜的测量仪器。3〕传感器的安装及防护a.传感器的安装为了可靠地得到相变致裂振动或构造动力响应的记录，拾振器必须与测点的外表结实的结合在一起，否那么在相变致裂振动时往往会导致传感器松动、滑动，使得信号完全失真。假设测点外表为坚硬岩石，可直接在岩石外表修正一平台；岩石风化，那么可将风化岩石层去除，再浇注一混凝土墩；测点外表为土质时，一般将外表松土夯实，铺以砂或碎石，再浇注混凝土墩，然后将传感器固定在其上，固定可采用如下方法：①采用环氧砂浆、环氧树脂或其他强度粘合剂，在枯燥情况下，还可采用石膏、水玻璃等材料。②在浇注混凝土墩时，先预埋固定螺栓，然后用压板将传感器底板与预埋螺栓紧固相连。③对于带螺栓传感器在沙土介质中的安装，应将传感器上的长螺杆全部插入被测介质，使传感器与介质严密相联。b.传感器的防护在野外测试时，应对传感器进展必要的平安防护。一般在测点处预制混凝土、金属盒或其他防护措施。4〕测振数据分析与利用每次测试后应及时整理出测振数据，明确相变致裂对连续墙与竖向支撑所产生的振动水平，并及时与其它监测系统数据如围护桩位移、支撑轴力、地下水位、地面沉降、深层土体水平位移等进展比对分析，以综合判定相变致裂振动对连续墙等目标产生的实质性影响。假设联动监测系统某个指标出现戒备值，那么应增大保护层厚度或调整相变致裂施工布孔方案。严重时，应立即停顿相变致裂施工作业。4.9.3相变致裂飞石平安与防护飞石是气体膨胀产生能量抛掷出来的碎块。由于岩石构造比拟复杂，纹理、裂隙发育，各种性质不同的天然岩石不是理想的匀质弹性体，且不同岩石在高温、高压状态的性质至今还没有准确的状态方程可依，所以对气爆出现飞石的准确计算还难以做到。采用二氧化碳气体膨胀致裂技术，只要去除作业面散石，适当加大孔网参数，减小岩石破碎程度，再配合使用爆被，严格按照设计和施工规进展钻孔、装管和填塞作业，采取严密的平安防护措施，可以防止产生飞管、飞石。具体措施如下：〔1〕选用科学合理的参数，最小抵抗线不小于1.5m,孔膨胀管埋深超过2.5m，深埋的方式可更加有效的抑制致裂作业的噪音。〔2〕保证填塞质量；填塞材料选用枯燥的带棱角的碎石米填塞炮孔；填塞时逐层填实，炮孔最上局部填塞材料应反复压实。〔3〕采用深埋管的装填方式时，应在炮孔部位覆盖防爆毯或钢板、砂袋等，假设在临空面前方不远处有无法移动的设备时，还可在临空面上设置钢丝网，进展多层覆盖防护，可有效控制破碎飞散物。多层覆盖方式如以下图所示：图4-17多层覆盖防护示意图孔口部位覆盖钢板时，应采用4m×2m×0.02m规格的钢板，钢板数量根据致裂孔个数与分布区域面积确定。应确保每个致裂孔被钢板覆盖时，孔中心距钢板边沿不得小于0.8m。〔4〕采用提拉杆的装管方式时，除了填塞好外，应采用竹夹板、地毯、密目网或钢丝网覆盖在基坑上部的混凝土支撑上，防止飞石飞出基坑。防护覆盖如图4-18所示。竹架板竹架板钢管地毯平面图断面图地毯竹架板图4-18基坑空中隔离防护示意图具体方法用竹架板排列3m的宽度，2m的长度，然后用两根钢管固定，作为一块整体防护材料使用，爆破时采用人工将加工后的竹架板铺设在基坑的横梁上，由基坑边向基坑中心铺设，直至把需要爆破区的上方全部覆盖，最后在竹架板上方再铺设一层地毯，防止细小的飞石飞出基坑。〔5〕将所有提拉管顶端用钢丝绳进展有效连接。4.9.4夏季液态二氧化碳的运输、储存与使用平安夏季温度较高，对相变致裂施工所采用的液态二氧化碳的运输、储存和使用平安提出了更高要求。为确保夏季施工时液态二氧化碳的使用平安性，而从以下几个方面进展加强：〔1〕就近供气原那么。利用距地铁基坑工地最近的供气站供给液态二氧化碳，防止长距离运输。〔2〕采用专门的液态二氧化碳储存罐运输和储存液态二氧化碳。液态二氧化碳储存罐应为正规厂家生产，且产品质量与平安性能符合国家?气瓶平安技术监察规程?、?Q/SLKJO2-2015焊接绝热气瓶?相关规定。〔3〕现充现用原那么。利用充装机向致裂管中充装液态二氧化碳后，应及时使用，不可久放。充装好的致裂管运至台阶作业面过程中需借助机械设备吊运时，应防止碰撞和跌落现象发生，短暂在作业面放置时，应放置于阴凉区域。4.9.5其它危险源的控制与防护措施4.9.5.1物体打击控制措施〔1〕每次岩石致裂破碎完毕，应及时将边坡、台阶上方边缘的浮石清理掉。〔2〕当人员在边坡下方作业时，应先检查边坡，看是否有浮石和边坡开裂等情况，应先将浮石和边坡开裂清理干净，再开场作业。〔3〕当边坡上方有人作业时，上方作业人员的正下方不得有人作业。〔4〕当人员在边坡面上作业时，应将平安绳移动围的浮石清理干净。〔5〕作业人员应戴平安帽、穿工作鞋与制式服装。4.9.5.2机械伤害控制措施〔1〕各种机械设备的操作人员，都必须经过专业与平安技术培训，经有关部门考核合格方准上岗，严禁无证人员操作。〔2〕各种机械操作人员，必须懂得所操作机械的性能、平安装置。熟悉平安操作规程，能排除一般故障和进展日常维护保养。〔3〕工作时，操作人员必须穿戴好防护用品，集中思想、服从指挥、慎重操作，不得擅离职守或将机械随意交给他人操作。〔4〕交付现场使用的机械设备，必须性能良好，防护装置齐全，生产及平安所需备用品配套，并经设备部门和现场负责人验收认可后，方能使用。〔5〕机动车行驶与停顿时，必须与沟渠、基坑、输电线保持规定的平安距离。〔6〕机械设备进入作业点，单位工程负责人应向操作人员进展作业任务和平安技术措施的详细交底。4.10平安戒备设计4.10.1平安戒备围根据施工现场情况，平安戒备围为100m。设置4个戒备点，每个戒备点安排1人戒备；由于基坑较长，戒备的位置也是变化的，根据每次作业位置的不同，戒备点是动态的，戒备人员穿戴有明显标志，在交通路口用拦住过往的车辆和行人。4.10.2信号规定信号为口哨。第一次信号〔预警信号〕：短促哨音，戒备人员到位，戒备区的人员车辆立即撤离到平安区域。第二次信号〔准备起爆信号〕：短促哨音，所有人员必须立即撤离到平安区域。第三次信号〔起爆信号〕：一长声哨音，确认人员和设备全部撤离出危险区，具备平安起爆条件时，方可发出起爆信号。第四次信号〔解除戒备信号〕：二长声哨音，气爆后，经检查确认无平安隐患，发出解除戒备信号。戒备人员撤回。在未发出解除戒备信号前，戒备人员应坚守岗位，除检查人员外，不准任何他人进入危险区。信记号规定如表4-3所示。表4-3平安戒备信号表信号种类哨声指令发出主要工作预警信号第一次，短促哨音现场负责人戒备就位，交通管制准备起爆信号号第二次，短促哨音现场负责人所有人员撤离起爆信号第三次，一长声哨音现场负责人具备平安起爆条件，起爆解除戒备信号第四次，二长声哨音现场负责人戒备撤离4.11二氧化碳相变致裂破碎施工作业考前须知〔1〕二氧化碳相变致裂破碎必须创造一个自由面，且自由面较为陡峭，坡度60°～75°为宜，其高度不应小于3m，但不能大于6m，一般为5m左右为宜。〔2〕二氧化碳相变致裂破碎只能采用一排致裂孔，假设采用两排致裂孔致裂破碎效果欠佳。〔3〕根据不同的岩石性质通过致裂破碎效果检验，适时调整致裂孔参数。〔4〕制止在雷雨天气实施致裂破碎作业。〔5〕致裂管的规格大小不同，致裂孔参数也不一样。〔6〕致裂破碎时一定要派出戒备，防止个别飞石对人员及车辆造成伤害。〔7〕为防止破碎飞石飞散，需在基坑支撑梁上覆盖防护或在致裂孔口上方采用钢板、砂袋、钢丝网进展多层覆盖。5监测方案5.1监测的目的和必要性5.1.1监测目的在基坑岩石静爆施工过程中，施工对地层产生的扰动，基坑外地基土应力的重分布，有可能会引起围护构造、地表及附近高大建筑物的变形或沉降，危及基坑、主体构造的稳定和附近建〔构〕筑物、地下管线的平安。因此，在基坑围护构造和主体构造施工过程中，必须制定详细的监测方案，并根据监测成果，及时反响信息，组织信息化施工，实行动态管理，以确保施工围周边建〔构〕筑物及作业人员、行人的平安，确保构造平安、经济、可靠和施工的顺利进展。5.1.2监测必要性基坑施工的不可预见性因素较多，假设施工期间的周围环境有变，或地质出现异常，就有可能使围护体系或基坑处于危险状态。此时，如果施工监测的工作不能及时跟进，及时反响信息，或没有受到足够的重视，将导致施工出现偏差。一旦出现问题，不能及时预警，从而酿成事故。因此，加强围护施工与基坑开挖过程的监测，掌握基坑及附近环境的实际工作状态，对确保构造平安、经济、可靠和施工的顺利进展是非常必要的。5.2监测工程设计与监测实施本方案施工监测为监测设计的概述，详细布置及监测方法已单独编制监测方案并上报监理单位及建立单位审批。5.2.1监测工程的布置与实施监测观测点应根据地形地质条件及地面建筑的分布情况布置，并应满足相关设计、规、规程的要求。监控量测分为两个实施阶段：第一阶段：施工前调查。各监测工程在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不应少于两次。第二阶段：施工开场至工程交验。各主要监测工程的监测位置或对象、监测方法和精度要求见下表5-1。-.-.word.zl.表5-1主要监测工程的监测位置或对象、监测方法和精度统计表说明：1、围护构造施工前作好场地及周围环境的仔细调查和记录、拍照、录像等，并形成周边环境调查报告。2、设置变形观测点并测得初始数据。3、监测工程具体布置详见附图：丝茅冲站基坑监测平面、断面布置图-.-.word.zl.5.2.2监测测点布置及要求〔1〕围护桩水平和竖向位移沿基坑周边布置，监测点水平间距不大于20m，每边监测数量不少于三个。〔2〕支撑轴力钢支撑的监测点截面一选取两支点间1/3部位或支撑的端头；混凝土的监测截面宜选择在两支点间1/3部位，并避开节点位置。〔3〕地下水位沿基坑周边布置，监测点间距40m,并宜布置在地连墙外约2m处。〔4〕围护桩倾斜监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。测斜管须在桩中心处预埋，底部到达围护构造底，顶部预留出冠梁的高度。灌注混凝土时，需注意对测斜管的保护，并保证其铅垂向下。〔5〕建筑物沉降、倾斜监测1-2倍基坑深度围的建筑物均为监测的对象，每个建筑物布置不少于3点。〔6〕地面沉降围护构造周边土体,沿纵向间距40米，横向间距10米。〔7〕深层土体水平位移围护构造周边土体,测点间距约20米布置。〔8〕地下管线监测基坑周边重要市政管线，特别是电力隧道、燃气管、给水管、排水管、通讯电缆、供电电缆、军用电缆等，监测点平面间距宜为15m，并应延伸至基坑边缘意外1-2倍基坑开挖围的管线。〔9〕建筑裂缝、地表裂缝建筑裂缝、地表裂缝监测点宜选择有代表性的裂缝进展布置，每条裂缝的监测点至少设置2个，且宜设置在裂缝的最宽处及裂缝末端。5.2.3监测周期和考前须知施工期间要对全过程进展观测，按2次/d的频率进展监测。各项监测工作的监测周期根据施工进程确定，当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密监测。当有危险事故征兆时，那么需进展连续监测。监测实施过程中，施工单位可根据现场情况，提出补充修正意见，经业主、设计、监理共同研究后酌予变更。5.2.4施工平安性判别根据监测容，本站选用围护构造水平位移、钢支撑轴力以及位移变化速率两项设定预警值，作为施工平安判别标准，其平安性判别标准如下：围护构造水平位移容许值：30mm。支撑轴力容许值参见支撑轴力设计值。既有建筑物的沉降、倾斜容许值见规的有关规定。当实测值<0.7x[容许值]，平安；当实测值=0.7x[容许值]，报警；当实测值>0.7x[容许值]，危险。〔0.7x[容许值]为临界值〕。当平安性为报警时，应加密观测次数；当平安性为危险时，应每天观测，并召集业主、设计、施工及监测等单位进展会诊，对可能出现的各种情况作出估计和决策。5.2.5基坑周边环境监测基坑周边环境监测报警值应根据主管部门的要求确定，基坑周边环境监测报警值见表5-2。表5-2基坑周边环境监测报警值监测对象项目监测对象累计值〔mm〕变化速率〔mm/d〕备注1地下水位变化1000500-2管线位移刚性管线压力101～3直接观察点数据非压力10～403～5柔性管线10～403～5-3裂缝宽度建筑2持续开展-地表10～15持续开展-当建筑整体倾斜累计值到达2/1000或倾斜速度连续3d大于0.0001H/d〔H为建筑承重构造高度〕时应报警。当出现以下情况之一时，必须立即进展报警，并应对基坑支护构造和周边环境中的保护对象采取应急措施。〔1〕监测数据到达监测报警值的累计值。〔2〕基坑支护构造或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。〔3〕基坑支护构造的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象。〔4〕周边建筑的构造局部、周边地面出现较为严重的突发裂缝或危害构造的变形裂缝。〔5〕周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄露等。〔6〕根据当地工程经历判断，出现其他必须进展危险报警的情况。〔7〕其他情况报警根据?建筑基坑工程监测技术规?GB50497-2009执行，并采取相应措施。当平安性为注意时，应加密观测次数；当平安性为危险时，应加大观测频率，并召集设计、施工及监测等单位进展会诊，对可能出现的各种情况作出估计和决策，并采取有效措施，不断完善与优化下一步的设计与施工。5.3监测管理体系1、建立完善的监测小组针对本工程监测的特点，拟建立4人组成的专业监测小组，由具有丰富施工经历、监测经历及有构造受力计算、分析能力的工程技术人员组成，并由工程总工程师担任监测组组长，监测工程师任副组长负责工程监测方案、组织及监测的质量审核。2、建立良性的信息反响机制监测小组与驻地监理、设计、甲方及相关各方建立良性的互动关系，积极进展资料的交流和信息的反响，优化设计，调整方案，保证工程顺利进展。3、监测质量保证措施为保证监测数据的真实性和可靠性，必须制定严谨的质量保证措施：⑴制定切实可行的监测实施方案；⑵制定基准点和监测点的保护措施；⑶量测设备、元器件等在使用前均必须经检测合格前方可使用；⑷量测仪器管理采取专人使用，专人保养，定期检验的制度；⑸各工程监测过程中应严格遵守相应的规和细那么；⑹量测数据现场检查，室复核后才可上报；⑺根据分析的结果，及时调整监测方案实施；⑻量测数据的存贮，计算管理由专人采用计算机系统进展。⑼定期开展相应的QC小组活动，交流信息和经历。5.4信息化施工施工监测过程中，在可行、可靠的原那么下收集、整理各种资料，各监测工程的监测值不能超过管理基准值，其值具体由设计确定。除此之外，必须会同有关构造工程人员按照信息化施工程序〔如图7-8所示〕所示，对各项监测资料进展科学计算，分析和比照：1、预测基坑及构造的稳定性和平安性，提出工序施工的调整意见及应采取的平安措施，保证整个工程平安、可靠推进。2、优化设计，使主体构造设计到达优质、平安、经济合理、施工快捷的目的。6施工组织及筹划6.1施工人员组织组成烈士公园东站基坑岩石静力爆破工程工程经理部,工程经理部有经理1名、副经理1名、工程技术负责人1名。施工人员组织框图见以下图。工程经理工程经理工程副经理工程技术负责人静爆组钻孔组平安组测量组图6-1施工组织构造图〔1〕工程经理〔1人〕负责整个工程工程全面管理、协调和组织指挥。〔2〕副经理〔1人〕协助经理工作，负责与甲方的联系、协调工作，经理不在场时，履行经理职权。〔3〕工程技术负责人〔1人〕负责工程全面的技术和平安工作，负责气爆方案设计论证，检查、指导气爆方案的实施，检查监视平安制度和平安措施的落实。〔4〕钻孔组〔3人〕负责炮孔标定、钻孔。〔5〕静爆组〔8人〕负责装管、填塞、连线、平安防护、平安戒备、起爆等气爆作业。〔6〕平安组〔2人〕负责对气爆平安和防护质量实施监视检查，负责气爆现场戒备工作。〔7〕测量组〔1人〕负责场地气爆开挖边线及其标高的测量和气爆方量的计算。6.2主要机械设备主要施工机械设备见表6-1。表6-1主要施工机械设备序号名称型号单位数量备注1空压机13-10台12凿岩机E61套13二氧化碳相变致裂器95型或89型套14液压破碎锤140以上台15柱式分裂机JK90套16起爆器CHA-500E台17检测仪2H-3E台16.3施工顺序〔1〕清运岩层以上覆盖土层；〔2〕测量标定静爆开挖区域；〔3〕开挖钻孔静爆作业面；〔4〕标定孔位、钻孔、验孔；〔5〕装管、填塞、连接起爆网路；〔6〕平安防护；〔7〕平安戒备；〔8〕起爆，检查静爆效果，排除平安隐患；〔9〕石方挖装，外运。6.4施工管理〔1〕为使静爆施工平安顺利开展，施工现场必须建立健全的施工组织和施工平安管理制度。〔2〕建立静爆作业人员岗位责任制度，坚持持证上岗。〔3〕使用符合国家标准或行业标准的静爆器材。使用的二氧化碳相变致裂器、电线、起爆器等均应作现场检测，检测合格前方可使用。〔4〕在实施静爆作业前，对所使用的静爆器材进展外观检查。起爆电源及仪表的检验包括：起爆器的充电电压、外壳绝缘性能；各种连接线、区域线、主线的材质、规格、电阻值和绝缘性能。〔5〕对各施工工序进展严格的检查和考核，确保施工质量。〔6〕起爆前，对静爆区域周边的地下管网的种类、数量、位置、走向、材质等情况进展详细调查记录，采取相应的防护措施。6.5施工工期根据现场实际开挖提醒情况，结合烈士公园东站整体施工筹划及业主工期要求，二氧化碳相变致裂静态爆破岩层工期为2017年6月5日-2017年9月30日。7质量、平安、文明等施工保证措施7.1质量保证措施7.1.1质量管理组织机构成立以工程经理褚晓宏组长，技术负责人朱传刚和工程常务副经理令航为副组长的质量管理领导小组，明确各级管理职责，管生产必须管质量，建立严格的考核制度，将经济效益与质量挂钩。质量管理组织机构见图7-1。图7图7-1质量管理组织机构7.1.2质量职责分配工程经理部配备专职质量检查工程师，在施工过程中按照“跟踪检查、复检、抽检〞三个检测等级实施检测任务。在严格部“自检、互检、交接检〞的“三检〞制度根底上①工程经理职责工程经理是工程工程质量保证的第一责任人，负责对工程工程进展资源配置，保证质量体系在工程工程上的有效运行及保证开展质量工作对人、财、物资源的需要。贯彻实施工程部制订的质量方针和质量目标，对质量部门工作进展考核和评价，并对开展质量工作不力的单位或个人提出整改措施。②工程技术负责人职责受工程经理直接领导。对全工程工程质量、施工技术、计量测试负全面技术责任，指导工程部和施工队工程技术人员开展有效的技术管理和质量管理工作。负责提出贯彻改良工程质量的技术目标和措施，负责新技术、新工艺、新设备、新材料及先进科技成果的推广和应用。抓好科技攻关，选用科学成熟的施工方法，进一步优化施工方案，确保构造平安、地表及管线沉降在允许围。③工程副经理职责受工程经理委派负责施工生产和施工现场质量管理。按ISO9001系列标准抓好质量管理，认真组织QC小组开展攻关活动；认真落实质量平安措施，按主管部门要求抓好平安质量生产；积极推广新技术、新工艺，结合生产实际开展科技创新；遵守施工规，根据业主的工期要求组织施工，切实抓好促进度、保工期条件下保证质量的各项工作要求；管好用好机械设备，提高设备的完好率、利用率，促进工程质量稳定提高；认真组织以提高工程质量为主要容的劳动竞赛活动；不折不扣地贯彻落实上级的质量规章制度、措施、方法和决定。④工程部职责负责工程工程的施工过程控制，执行工程部制定的施工技术管理方法，解决开展质量活动中的关键技术问题。负责和落实工程工程的施工组织设计、方案、调度、勘测及测量管理工作，组织技术交底、参加过程监控，组织实施竣工工程保修和后期效劳。⑤试验室职责图7图7-2质量保证体系框图提高经济效益经济责任制经济保证经济法规签订包保责任状完善计量支付手续优质优价制定奖罚措施奖优罚劣改良工作质量思想保证TQC教育质量第一为用户效劳下道工序是用户制定教育方案提高质量意识检查落实质量保证体系反馈实现质量目标工程部质量管理小组现场QC小组活动质量工作检查评比组织保证总结表彰先进施工队质量小组施工保证创优质工程明确创优工程制定创优措施检查创优效果承受业主和监理监视定期不定期质量检查进展自检互检交接检质量评定加强现场试验控制充分利用现代化检测手段贯彻ISO9001系列质量标准，推行全面质量管理。应用新工艺技术交底熟悉图纸掌握规X质量计划测量复核技术保证技术岗位责任制质量责任制提高施工技能各项工作制度和标准岗前技术培训7.2平安保证措施7.2.1平安管理组织机构图7-3平安管理组织机构图工程经理〔组长〕：褚晓宏图7-3平安管理组织机构图工程经理〔组长〕：褚晓宏生产经理(副组长)：黄小雷、李学文工程部专职平安员安质部：赵存洪平安生产小分组工程队专职平安员工程部：傅亮亮7.2.2重大危险源应急预案本工程施工中的不平安隐患主要基坑岩石静爆工作方面，同时由于施工量静爆作业，存在一定的物体打击隐患，故本工程静爆施工现场平安防的重点在于飞石、高空坠落、触电、物体打击、坍塌、机械伤害等。为此，在施工中积极贯彻“平安第一，预防为主〞的思想，切实加强平安管理工作。在施工现场实行“一管、二定、三检查、四不放过〞〔一管，即设专职平安员管平安；二定，即制定平安生产制度，制定平安技术措施；三检查，即定期检查平安措施执行情况，检查违章作业，检查冬雨季施工平安生产设施；四不放过，即麻痹思想不放过，事故苗头不放过，违章作业不放过，平安漏洞不放过的原那么。发生事故后应立即按事故报告原那么逐级上报或越级上报给工程部领导及有关管理部门。一切事故的处理应按事故处理原那么进展处理。针对本工程施工现场可能发生的事故特制定以下应急处理措施：7.2.2.1触电的应急处理措施在工程部卫生所组成临时医护队，对事故中伤员进展急救，最大限度地减少伤亡，争取住院时间，对死亡者进展临时处理；配合120急救医生做好抢救。电对人体的伤害可分电伤和触电两种。电伤是因电的热效应造成的，多见于高压电气设