爆破设计方案(15页).doc
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1、-爆破设计方案-第 13 页南江樵河桥土地整理项目工程爆破设计方案工程单位:中城建。南江县宏泰投资有限公司设计单位:四川省永生爆破工程有限公司施工单位:四川省永生爆破工程有限公司设计:廖云 (执证号51XXZ0602)审核:何琪 (执证号51XXG0306)四川省永生爆破工程有限公司二0一六年一月十六日 一、设计依据本身的主要依据有:爆破安全规格(GB6722-2014)1.2民用爆炸物品安全管理条例;1.3爆破作业单位资质条件和管理要求GA990-2012;1.4爆破作业项目管理要求GA991-2012;1.5城市控制爆破-冯叔瑜等;控制爆破工程学-赵福兴;1.7现场踏勘测量,周围环境条件及
2、以往类似工程的成功经验;二、工程慨况与设计要求与工期2.1.1工程名称:南江樵河桥土地整理项目工程2.1.2地理位置:南江县东榆镇华光村2.1.3工程内容:一是征收土地约1305亩,拆迁房屋53座,整理规模约450亩,二是道路工程万立方米,土石方回填约257.5万立方米,四是桥梁工程:新建两座钢筋混凝土现浇结构桥梁,跨度23米,宽度16米,高度10米。本工程为该项目的一期土石方爆破开挖,总开挖量500000M3。根据甲方要求,本工程岩石控制爆破要求如下:2.2.1爆破岩石块度满足挖运和装车要求。2.3.1场地最终边坡一预裂爆破方式贯穿预裂缝最终成型。2.3.2开挖应自上而下进行,应分梯段(分层
3、)开挖,梯段(或分层)的高度不超过2米。采取控制爆破技术确保S101线、民房、屠宰场、搅拌站、砖厂等不受损害。根据本次要求合同工期为12个月。三、工程地质及水文地质条件工程地质条件本工程属侵蚀丘陵区,上部为紫红色泥岩,下部为灰色白色砂岩,岩层倾角3-10,厚层状构造,钙泥质胶结,岩石整体性普遍不好,较难爆。水文地质条件区域径流通畅,水文地质条件简单。四、爆区周围环境开挖区北临省道S101线,距离约50米,现有围挡隔开,西北侧紧邻民房和屠宰场,距离220米左右,西侧80米外有一混凝土搅拌站待拆除,场内民房全部都要拆除,南半部开挖山体北小河半包围,山体东北侧砖厂以及停工,并准备拆迁。小河东侧民房较
4、多,距离开挖点200米外。场内未见高压线、射频发射塔、光缆、天然气管道等。S101线、屠宰场、民房、砖厂等是本次爆破施工的重点保护对象。图一总平面示意图图二、主爆破区东南侧环境图三S101线旁环境图四主爆区环境图五主爆区环境图图六爆区环境五、爆破方案的确定根据周围环境、工程方的要求和被爆体的特点,本着“安全、先进、合理、经济”,“先保护后钻爆”的原则(1)主爆区采用孔径80的液压切削钻孔,距离民房等建筑物50米范围内爆区采用孔径40米的煤电钻孔,主爆区采用浅孔台阶掘进爆破配合间隙开挖的施工方法。(2)沿被保护民房、屠宰场等建筑物与爆区之间钻两排间距20CM孔深6M孔径80MM的减振幕孔或4米深
5、的减振沟槽,以降低爆破对建筑物的震动(可降低30-50%),东南侧主爆区北小河环绕,小河为天然减振沟槽。(见图七-九)(3)在S101线人行道外缘和房外缘设置4米高的坚固排挡,负责爆破滚石及飞石(图十)(4)距建筑物50米范围内的爆区浅孔不超过1.5-2.0米,实行单孔起爆,主爆区可实行大区段非电导爆管接力起爆(5)惯窃“多打孔、少装药”的原则,采用“分散化与微量化”原理,爆破时少药量起爆,有效地达到减少爆破震动的目的,确保房屋和边坡的稳定(6)合理确定起爆时间和规模,控制起爆次数尽量减少扰民;(7)落实发布爆破通告,设置安全警示、警戒针对本工程现场不同区域的爆破环境,分别 最合理的爆破作业方
6、式:(8)距离房屋较近部位的爆破采取多层覆盖防护,严防个别飞石损伤人员和建筑物。(见图十一)图七减振幕孔布置示意图图八减振沟槽布置示意图图九爆破开挖方式示意图图十防护排挡示意图图十一分散物防护示意图六爆破规模确定1、 以距爆破区边缘最近建筑物或建筑质量最差的建筑物的爆破质点振动允许 值为防护目标,即距离爆区10米的民房及屠宰场砖混结构房屋为目标,将VCMS以内;2、采用公式:Q=R3(VK)3A式中:Q-单响起爆最大装药量,KG;R控制点距爆源中心距离,MK经验系数,中硬岩取K=150250,软岩取250350;AV控制点的地面点振动速度,CMS。根据本工程地质岩性、待保护结构特征,K取200
7、,检察院在建大楼一允许的地面质点震动速度V=2.3CMS计算,则离开建筑物不同距离所允许的最大一段爆破装药量计算如表1所示:表1、爆破点距离与允许单次起爆最大药量表序号爆破点至民房距离R(M)K值(200)A值(1.6)允许单段最大药量Q()310200415200520200630200740200850200960200 具体实施时,必须认真核对爆破点至建筑物的距离,针对表1进行核对,不得超过此安全值,一确保爆破震动不致危及邻近建筑物的安全。实际爆破时,主爆破区距离自己玩10-20米内时,单孔药量不超过0.2,最大单响药量不超过0.12,一次爆破药量不超过0.6.超过50米外的范围可适当增
8、加最大单次药量和一次起爆总药量,但不得超过标1的允许范围。在施工过程中必须进行爆破检测,当被保护建筑物基础质点振速超过安全振速时,必须报告技术人员,同时降低单孔装药量和最大单响药量。七、爆破方法及爆破参数 本工程全部采用垂直浅眼台阶控制爆破,其台阶要素见图五。图中H为台阶高度,本工程中设计浅孔爆破法一次开挖高度H为1.5-3M;W1为前排钻孔的底盘抵抗线;H为超钻深度;L为钻孔深度;L1为装药长度;L2为堵塞长度;A为台阶坡面角;B为排距;A为孔距;W为最小抵抗线。台阶要素一、边坡预裂爆破预裂爆破的爆破参数选取如下:1、 炮孔直径D对于浅孔爆破,采用YT-28型风枪钻孔,钻孔直径为3842时;
9、2、台阶高度H台阶高度H和主体石方爆破梯段高度相对应,当D=40MM时,H=24M为好;本工程施工中选择H=3米。3、超钻深度L及超深H孔深根据梯段高度或开挖深度决定,并考虑一定超深。L=HSINA+1式中:A边坡坡度,即钻孔角度;1 超深为保证预面清晰,浅孔预裂孔超深1=0.30.5M.4、炮孔间距A炮孔间距A=(1015)D,浅孔直径为3842,孔间距取A=5060.5、 炮孔角度 炮孔倾角与边坡角一致,岩设计轮廓布孔。6、 起爆时间 预裂孔超前起爆的时间,弱岩不少于150MS,硬岩不少于75MS.7、线装药密度Q裂(GM)及炮孔装药量Q裂(G)的确定Q裂=K裂A裂Q裂=Q裂L式中;K裂预
10、裂爆破单位面积耗药量(G),K裂=300550,岩石坚固数大者取大值,小者取小值。取300.8、预裂孔用导爆索串联起爆,2-3个一组,孔外用1段非电毫秒导爆管雷管串联起爆。预裂孔提前拉槽炮孔90-120毫秒起爆。二、主爆孔参数(a)开挖台阶高度H的确定,主爆区距离建筑50米范围内台阶高度不超过2米;其它部位台阶高度3米。(根据爆破方案,开挖区分多层爆破,一次开挖高度H=1.5-3M.(见图十二)图十二梯段浅孔控制爆破纵断面布孔示意图 (b)钻孔直径D的确定 为了控制爆破震动,降低单孔装药量,预裂孔及距离建筑物50米范围内的部位采用钻孔直径D=40MM;主爆区其它部位可采用钻孔直径D=80MM;
11、(c)主爆孔为垂直孔。(d)超钻深度h和钻孔深度L的确定 超钻深度h:超钻是为了克服底板阻力,使爆破后不留岩软,本工程超钻深度按0.2m计算;钻孔倾角为90计算得:1.5米台阶L=1.7m;2米台阶L=2.2m;(e)最小抵抗线w,与钻孔邻近系数m钻孔邻近系数m=1.1-1.2;3米台阶可用切削钻穿孔,d=80mm,取最小抵抗线 泥岩W泥=2.5m,砂岩W砂=2.2m钻孔邻近系数m=1.1-1.2;(f)单位炸药消耗量及线装药密度取单位炸药消耗量泥岩:q=0.15M3;砂岩:q=0.2m3(根据实际爆破效果调整)根据炮眼直径及炸药密度,线装药密度为1=1m(g)炮孔间距a的确定炮孔间距按a=m
12、w计算(h)排距b的确定(i)布孔方式本工程施工孔眼呈梅花形(三角形)或矩形布置。(见图十三) 图十三 三角形布孔方式本工程采用垂直浅眼台阶爆破,当d=40mm时;当距离建筑物20米内的区域时;台阶高度不超过1.5米,分两层装药,每孔装药量不超过200g, 分层装药示意图分层装药孔上下雷管段别不同当d=40mm时,2米台阶,其单孔装药量按下式计算:Q=qabH符合同前。计算得:泥岩Q=0.151.71.52=0.76 砂岩Q=0.21.51.22=0.72当d=80mm时,3米台阶,其单孔装药量按下式计算:Q=qabH符合同前。计算得:泥岩Q=0.1532,53=3.4 砂岩Q=0.22.52
13、.23=3.3(a)装药长度L1的计算如上式所示,L1=Qq1经计算:当H=1.5米时,L1=0.3m;当H=2.0米时,L1=0.7m;当H=3.0米时,L1=1,2m;(b)堵塞长度L2的确定 L2=L-L1当H=3.0米时,L2=2.0m;当d=40mm,H=1.5-2.0米时,采用电力起爆。当d=80mm,H=3米时,采用大区段非电导爆管起爆系统。6.5装药、起爆爆破工作面的炸药起爆工艺程序如图十四所示:(a)孔口标识每次爆破装药墙必须爆破设计的要求在每个孔口处在标识卡上标注该孔孔深,是否有水、装药量及装药结构,堵塞长度及允许偏差值、雷管段别,以便于装药人员作业。(b)装药 装药前必须
14、认真核查孔口标识卡,严格按照标识卡要求进行装药,对有疑问或不解的地方应及时向爆破指挥或现场技术人员反映。装药时应将装药用木质器具慢慢捣入孔内,对于堵塞的孔眼用竹竿捣通。装药时应谨防装药过量,对于超出允许值部分的炸药要用掏出。装药时应将每孔雷管段别标识卡放在孔外,以便检验。图十四、装药起爆工艺(c)堵塞 装药后将剩余部分炮孔全部堵塞,堵塞材料就地取用钻岩岩粉或采用中粗砂,堵塞要紧密,并注意保护线路不受损坏。(d)装药结构 主炮孔采用连续装药方式如图十五所示,对于某些抵抗线变化较大,或岩体差异大等特殊结构的前排炮孔,应根据实际地形间隔装药方式,炮孔的堵塞采用钻孔时排出的岩渣,其堵塞长度L=(204
15、0)d。图十五、主爆孔装药结构示意图 预裂爆破、光面爆破 预裂爆破及光面爆破采取不藕和装药结构形式(如图十六所示),不藕和系数n=24,实践证明,当n2时,只要药包不与被保留的孔壁(指靠保留区一侧的孔壁)紧紧内贴,孔壁就不会受到严重的损害。炮孔的底部受到夹制作用,必须加大药量,才能达到预期效果。 图十六、预裂(光面)孔装药结构示意图 为使药包爆炸时能获得良好的不藕和效应,在现场施工中必须采取措施使药包位于炮孔中心,详见图十七“药包在炮孔中定位示意图”,将药卷捆绑于竹竿上,各药卷用导爆索相连,再连于起爆网路中。图十七、药包在炮孔中定位示意图(d)联线 一般情况下采用普通毫秒电雷管逐排起爆法,微差
16、间隔25-50ms,串联连接。主爆区可采用大区段非电起爆。爆破联线必须由有经验的爆破员进行。(e)检查网路联结必须严格按自检、监督和复检三道程序进行。自检、监督结合在联线过程中进行,由爆破员边联接边检查,同时设专人监督联线工作是否符合爆破设计和技术规范要求。联线完毕后,由本次爆破现场指挥或技术员进行复检,合格后方可进入下道工序作业。对不合格的联线必须严格进行纠正,直至合格方进行下道工序。(f)起爆本项目设立爆破指挥部,由指挥部协调各工序,各队组之间的作业。每次爆破由爆破总中发布起爆命令。 在离建筑物较远的部位实行普通毫秒电雷管逐排微差起爆,排间间隔时间50-75ms。爆破网路如图十八所示。离建
17、筑物民房较近的部位当最大单响药量不能满足本设计第七章表1的规定时,应该实行单孔起爆,即一炮一炮的响。 图十八、毫秒电雷管逐排起爆网路图当 爆破区距离房屋距离满足表1的规定时,因为本爆区位于城区,为了减少扰民次数,可实行大区段非电逐孔起爆系统,其起爆网路采用非电毫秒雷管孔外微差来实现,如图 十九所示。为了提高准爆性,采用复式起爆网路,减少起爆次数。说明:1、从第一排中心开始起爆;2、 右边孔与孔之间采用ms3段毫秒雷管传爆;3、 左边第一孔采用ms4段毫秒雷管传爆,第二孔开始采用ms3段毫秒雷管传爆;4、排与排之间采用ms5段毫秒雷管传爆;5、孔内采用ms10段毫秒雷管起爆。图19、逐孔微差起爆
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