大型深基坑土石方爆破方案

深圳市观澜调蓄池〔3号〕石方爆破设计方案设计：马金成黎蜀明审批：樊荆连二0一一年二月二十三日深圳市观澜调蓄池〔3号〕石方爆破设计方案一、工程概况本工程位于深圳市观澜河右岸，观澜应急污水厂对面。距离西侧观澜河约为30米；东侧靠近观澜湖高尔夫球场宿舍楼，距离约为12米；施工现场距离市政主干道观光路约1000米，距离弃土场距离约25KM，场地东侧局部埋有管线。拟建建筑占地面积约2.6万平方米，基坑开挖周长约740米。工程所在地为丘陵地貌，南侧地势较陡，北侧地势较平坦。基坑上部土方约38万立方米，最高处地面标高58.0，基坑北侧与西侧边坡顶部标高34.2，东侧与南侧边坡顶部标高为40.0，最大垂直开挖高度为23.9。根据勘探资料，基坑范围分布残坡积土、全、强、中、微风化砂岩，残坡积土及全、强风化砂岩上段采用机械开挖，局部强风化下段需考虑爆破，中、微风化岩层厚2-8M，厚度不均，必须采用爆破开挖，石方爆破工程量约14.7万立方米。全部为微风化花岗岩，普氏硬度系数f=10～14。二、设计依据1、《爆破平安规程》GB6722-20032、《工程爆破实用手册》冶金工业出版社3、《民用爆炸物品平安管理条例》4、业主提供的设计资料。三﹑施工原那么根据工程特点、工期、平安和质量要求，确定石方爆破施工原那么是：确定合理施工顺序，严格控制爆破方向和装药量，确保平安、优质实施松动爆破作业。四﹑爆破方法选择根据设计单位提出的要求，本工地爆破主要采用纵向分区段、水平分层、中部深孔松动爆破法结合周边预裂爆破法施工，分区段定向爆破。基坑爆破须考虑对支护桩的平安性，距基坑开挖线内侧2.5米处采用预裂爆破方式，预先在基坑的周边爆破一条贯穿的裂缝，以减轻爆破对支护桩的影响，基坑内侧2.5米范围内侧采用人工风镐凿岩修边，2.5-10米采用静态爆破，10-30米采用浅孔爆破，30米外采用深孔爆破。为防止设计标高的底线超挖或欠挖，可采用底面控制爆破和浅孔爆破相结合的方法，以控制爆破为主。根据有关部门规定和现场实际情况；将采取如下爆破方法：1、根据有关部门规定距离建筑物30米以内只能采用静态爆破。2﹑30米外高差小于5.0m的区域用φ40小孔径控制爆破；3﹑开挖深度5.0m以上的区域采用φ76孔径5～8米小台阶控制爆破；4﹑不管采用浅孔还是深孔都有正常的超爆范围±50左右；5、采用特殊的平安防护；5﹑爆破施工全部采用微差起爆方法。爆破工艺流程为：爆破设计→方案报批→台阶测量→现场测量布孔→钻孔→清孔→装药堵塞→网路连接→警戒→起爆→盲炮检查及处理→解除警戒。五﹑主要爆破参数静态爆破1.1膨胀剂的使用根据目前深圳市的气候变化情况，目前气温一般，在20摄氏度左右，膨胀剂采用SCA-3型号为宜，水与膨胀剂这比为0.3：1,即每袋(重5kg)膨胀剂,加水1.51.2小直径钻孔台阶静爆参数钻孔直径φ=42mm，炮孔平面布置成梅花形，见图2，钻孔按垂直方向布设，使用静爆炸药，其静爆参数如下：台价高H(m)为2.0m最小抵抗线W=0.2m钻孔超深h=0.3m炮孔深度L=H+hm装药长度L2=Lm孔间距a=0.5m排间距b=0.2m单耗Q=2kg/m32﹑φ76mm深孔小台阶控制爆破参数炮孔垂直钻孔，平面成梅花形、矩形或方形，见图2。图2：炮孔平面布孔示意图钻孔直径φ=76mm，其它爆破参数按以下各式计算：底盘抵抗线W1＝(30～45)φm钻孔超深h=(0.2～0.35)W1炮孔深度L=H+hm填塞高度L2=(0.8～1.5)W1装药长度L1=L-L2孔间距a=(1.1～1.4)W1排间距b=(0.8～1)W1单孔药量Q=qabHkg炸药单耗q=0.45～0.5kg/m3按上述公式计算得到φ=76mm的爆破参数值列于表1。注：φ=76mm孔每米按3.6KG铵油计表1：φ76深孔台阶控制爆破参数表台阶高H(m)抵抗线W1(m)超深h(m)孔距a(m)排距b(m)孔深L(m)装药长L1(m)填塞长L2(m)装药量Q(kg)52.20.52.42.25.532.510.862.30.52.42.36.542.514.472.40.62.52.47.65.12.518.482.50.62.62.58.66.2.621.63﹑小直径钻孔控制爆破参数钻孔直径φ=40mm，炮孔平面布置成梅花形，钻孔按垂直方向布设，使用筒状乳化炸药，其爆破参数的计算公式如下：最小抵抗线W=30φm钻孔超深h=0.3Wm炮孔深度L=H+hm填塞长度L2=(1.0～1.3)Wm装药长度L1=L-L2孔间距a=1.2Wm排间距b=Wm单孔药量Q=q*a*b*Hkg或：Q=q*W*a*Hkg炸药单耗q=0.35～0.45kg/m3表2：浅孔爆破参数表台价高H(m)孔径Ф(mm)孔距a(m)排距b(m)孔深L(m)填塞长L2(m)单耗q㎏/m3单孔药量Q2(㎏)4.0401.41.24.41.60.422.83.0401.31.23.41.50.411.92.0401.21.02.31.40.380.91.2400.90.81.51.20.350.3六﹑炮孔装药与回填所有炮孔必须逐孔验收合格，并详细填表记录，由技术人员逐孔计算好装药量。浅眼炮孔用Φ32乳化炸药装药，孔底连续柱状装药，每个炮孔按照起爆顺序的要求装一发微差雷管，起爆药包置于炮孔的中下部，装药后剩余空孔段用粘土或粘土拌钻屑密实充填。深孔爆破炮孔用Φ60乳化炸药作起爆药，多孔粒状铵油炸药作主爆药〔孔内有水时全部装乳化炸药〕，每个炮孔按照起爆顺序的要求装二发微差雷管，装药后剩余空孔段用粘土或粘土拌钻屑密实充填。所有炮孔的回填长度必须保证不少于设计深度。见图3图3：炮孔布置剖面示意图七﹑起爆顺序、起爆方式与起爆网路采用微差爆破，微差间隔时间25～75ms，采用梯型、斜线等多种起爆模式，见图2。在选择起爆顺序时应考虑将爆破方向朝向比拟平安的方向。a：梯型b：斜线型图4：起爆模式示意图起爆网路技术参数：1﹑一律采用电-非电网路，雷管总数＜80发；见图52﹑每次爆破的炮孔排数＜5排；3、簇联导爆管每簇不大于20发。电爆网路用GM-2000型起爆器起爆，每次网路应详细计算和测试，确保通过电雷管的有效直流电不小于2安。图5：非电管起爆网络示意图八﹑爆破个别飞石警戒与防护1﹑爆破个别飞石警戒根据《爆破平安规程》，一般爆破个别飞石平安距离应符合下表要求：表3：爆破飞石平安警戒距离表爆破类型平安距离〔m〕对人员对一般施工机械深孔爆破 不小于200100浅眼台阶爆破200100无台阶浅眼爆破300150每次施爆前应发放放炮通知，警戒时应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。声响信号以口哨和警报器为主，视觉信号以红旗为主。确认警戒完备后，才能向起爆站下达起爆命令，起爆后等待15分钟经爆破员检查确认平安后才能解除警戒。2﹑爆破覆盖防护爆破施工应根据爆区实际位置和爆破方向，对爆区进行覆盖防护。采取措施有：严格将爆破方向即最小抵抗线方向朝向开阔地带〔向西〕。对爆区外表进行覆盖防护。覆盖方法如下：a、在炮孔孔口周围堆压砂土袋，即用编织袋装碎土或砂，不得有小石块；b、再在砂土袋上面覆盖铁丝网，铁丝网网目小于5cm×5cm；c、最后在铁丝网上压1-2层竹排，不留空隙，竹排上压少量砂土袋，见图6。图6:四层平面特种覆盖防护靠近宿舍楼一侧搭设防护排架，排架高于楼房地面约8米。九﹑爆破地震防护根据“爆破平安规程〞提出的萨翁计算公式，微差爆破时的同段最大药量Qm按下式：Qm=[R〔V/K〕1/α]3〔kg〕式中：Qm—微差爆破时同段最大药量或齐发爆破总药量，kg；R—爆破中心到测点的距离，m；V—建筑物允许的平安震速，取V=1.0cm/s；K—与场地有关的系数，类比实测值K=180；α—地震衰减指数，类比实测值α=1.65。针对被保护物距爆破地点的距离，按照上述的振动速度计算公式，可推算出一次起爆的单响最大药量。表4:距爆心不同距离处的同段允许最大药量距离m50607080[Q]kg9.9317.1427.2140.66按此药量控制，可保邻近建筑物平安。十.施工组织设计及平安防护措施1、施工组织设计为了确保施工的有序进行，拟成立一个由工程负责人和爆破工程师组成的工程经理部负责各项工作的统一协调，下设穿孔组、爆破组、后勤组、平安组，各组的分工如下：穿孔组——负责按审批的设计方案要求钻眼；爆破组——负责装药、联线、起爆并协助技术组；技术组——负责孔网参数布置、爆后现场处理等一切现场技术指导工作；按要求填写临时爆破点清况登记表。后勤组——负责火工品验收、供给、检测、退库，并做好台帐记录；由持证人员具体办理。平安组——负责平安警戒及现场平安保卫工作。十一、施工考前须知1﹑严格按《爆破平安规程》操作；2﹑爆区插红旗标志且设置装药平安警戒范围，无关人员不得进入；3﹑严禁穿着化纤衣服从事爆破作业，严禁带火种进入爆破现场；4﹑爆破作业人员持证上岗，技术人员现场指导；5﹑起爆药包由指定的爆破员加工，分开存放；6﹑爆破网路各连接局部要连接牢固，电线接头要用绝缘胶布包缠。7、严禁雷雨天气、黄昏、夜间爆破作业；8、放炮警戒范围为200米；9﹑放炮信号为：预警为三组合短哨，放炮为连续短哨，解除警戒为长哨；放炮时间：11：30-12：00和17：30-18：00。十二、事故预防措施与应急预案为积极应对可能发生的施工现场生产平安事故，高效、有序地组织事故抢救工作，最大限度地减少人员伤亡和财产损失，维护正常的社会秩序和工作秩序，指挥部会同业主、监理等单位成立爆破平安事故处理应急指挥部，负责爆破平安事故的预防及应急抢险救援工作，应急救援指挥部，设总指挥一名，由业主委派的现场负责人担任，副总指挥一名，下设3个应急小组：1、现场抢救小组：工程负责人同志为组长，各作业班组长为现场抢救小组成员；2、后勤效劳小组：同志为组长，财务、仓库、车辆驾驶员等全体人员为后勤效劳组成员；3、现场保卫组：保安公司派驻在现场的保安员为组员。应急小组的分工及人数应根据事故现场需要灵活调配。