路堑石方爆破方案.doc
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1、目录1. 工程概括 2 2. 设计依据 2 3. 爆破方案选择 16 4. 光面、预裂爆破质量评价 175. 应急预案 21 路堑石方爆破开挖设计方案 1. 工程概况 1.1 地理位置及地质岩性 由我项目部承担施工的石武客运专线石方爆破工程,DK1066+325DK1081+170段,全长14.85KM,全部位于大悟县境内。中心最大挖深36米,需要挖石方(除隧道暗挖)含大悟站石为角闪片麻岩,云母片岩岩石坚固系数F=68,标准抗压强度(弱风化)Q=75Mpa,地形起伏变化大。 1.2 开挖施工方法 为减少边坡的围岩的扰动和有利于锚喷支护,在爆破设计上采用上纵向浅层开挖,多排爆破,每层28m左右,
2、上下层顺边坡采用倾斜孔进行预裂爆破或光面爆破,靠边的垂直孔深度应挖制在边坡线以内。起爆方法采用毫秒微差分段起爆。 1.3 爆破要求 (1)震效应对邻近建筑物和构筑物的影响,根据中华人民和国爆破安全规程(GB6722-2003)在爆破开挖时,允许的振速分别挖制在0.5/s和3.5/s。 (2)对于露天挖制爆破个别飞石的警戒距离不小于300m,个别飞石最大距离挖制在45米以内。2. 设计依据(1)中华人民共和国爆破安全过程(GB6722-2003) (2)公安部爆破作业人员安全技术考核标准 (3)必须类似的爆破开挖的成功经验和资料 3. 爆破方案选择 3.1深孔大孔径爆破方案3.1.2爆破参数选择
3、 爆破的参数包括:台阶高度深度,孔深和孔径,底盘抵抗线,孔距、堵塞长度和单位耗药量等。合理的爆破参数对于改善爆破效果,降低工程成本有着决定作用,所以必须根据岩石性质、地形条件,开挖要求,施工机械合理科学的选择。 炮孔孔径为89和中心100两种。分主炮孔、多强孔、缓冲孔、周边预裂孔(或光面孔)四类。 见图1 超多排孔布置图13.1.2.3主孔炮 主炮孔为直孔。控制底盘抵抗线3.54.0 m,孔距2.73.3 m,排距2.53.0 m。矩形布孔,超钻深度1.21.5 m,堵塞长度3.54.0 m,单孔装药量不大于20,设计单耗0.50.55/m3。3.1.2.4 加强孔 加强孔为斜孔。每隔10排主
4、炮孔加4排加强孔,装药结构同主炮孔设计单耗增加到0.8/m3。加强孔布置见图:2 加强孔布置示意图23.1.2.5 缓冲孔 缓冲孔为斜孔。底盘抵抗线3.0 m,孔距2.02.5 m,与预裂孔之间距离为1.7 m,超钻1.21.5 m,堵塞长度3.03.5 m,单孔装药量不大于35,设计单耗0.5/m3。 3.1.2.6 预裂孔 预裂孔为斜孔。钻孔斜度同缓冲孔、加强孔且与边坡相同,为1:0.5,孔距1.01.2,超钻1.21.5 m。堵塞长度1.52.0 m,线装药密度0.350.4/m3。 3.1.3装药结构 所有钻孔均采用复式装药结构。不同孔深装药数据见表 预裂孔装药结构参数表 1孔深 (m
5、)导爆索长(m)孔底装药上部装药全孔药量()堵塞长度(m)长度(m)用量()药量()长度(m)用量()药量()5-670.51.00.54.00.52.02.61.26-780.81.10.94.60.52.33.21.27-891.01.21.25.20.52.63.81.48-9101.21.31.66.00.53.04.61.49-1011.51.41.42.06.60.53.35.31.610-1112.51.61.62.47.40.53.76.11.611-1213.51.81.82.98.00.54.06.91.812-1314.52.02.03.68.80.54.48.01.81
6、3-1415.52.02.24.49.40.54.79.12.0主爆孔装药结构参数表 2孔深(m)底部装药中间装药上部装药全孔药量(m)堵塞长度(m)长度(m)用量()药量()长度(m)用量()药量()长度(m)用量()药量()5-61.58-1012-1515517-203.56-72.08-1016-2015521-253.57-82.58-1020-2515525-303.58-93.08-1024-3015514433-3933.59-103.08-1024-30251014438-4833.510-114.08-1032-40251014446-5833.511-124.08-103
7、2-40351514451-6333.5缓冲孔装药结构参数表3孔深(m)底部装药上部装药单孔 药量 ()堵塞 长度 (m)长度(m)线密度(/ m)药量()长度(m)线密度(/ m)药量()5-61.088144123-3.56-71.5812144163-3.57-82.0816144203-3.58-92.0816248243-3.59-102.5820248283.510-113.0824248323.5-411-123.08242.5410343.5-412-133.08243412363.5-43.1.4起爆网络 起爆网络是爆破成败的关键,因此必须做好设计和施工工作。 (1)导爆索连
8、接起爆。连接方法如图: 3导爆索连接图3(2)用符合设计要求的相应段数的同段电或非电毫秒雷管帮扎于孔内药串起爆。 (3)当光面、预裂规模大时,为了减轻爆破过程中的振动影响,可以采用分段起爆。在同一时间段内采用导爆索起爆,各段之间分别毫秒电雷管引爆。见图: 4起爆网络布置图41-导爆索 2-起爆雷管 3-预裂孔或光面孔 、起爆顺序3.1.4.1起爆网络设计技术要求 (1) 起爆网络必须保证所有药包均能准爆。 (2)网络在传爆过程中,必须保证设计的分段药包在起爆过程中不发生重叠现象。 (3)力求标准化,以便实际联网操作时简单可靠,易于检查。 3.1.4.2起爆网络连接 (1)做好起爆网络的技术交底
9、工作,必须对所有参加联网的人员进行技术培训,使其能熟练掌握起爆系统性能和操作方法,并明确自己在联网中所承担的任务和需完成的区段。 (2)导爆管毫秒雷管由专人管理,根据各联网组需要派人送到各联网点。 (3)联网时,地面网路应呈松弛状态,网路中不得有死结;尽量避免传爆干线之间交叉;传爆导爆管不得搭靠在地表传爆雷管上。 (4)网络连接完成后,由联网负责人和专设检查人员,进行必要的网路防护。 (5)一切完成后,经爆破负责人和专家(技术)小组检查后,方可爆破 3.1.4.3 起爆模式 起爆顺序由路堑两端向中间,采用V型方式孔间顺序起爆。预裂孔在本区段主要炮孔之前75125ms起爆。主炮孔孔内装7.9段非
10、电毫秒雷管,地表用2、3、4段接力。本次爆破模式见图:5、6 加强孔部位网络示意图 5 西端起爆网络模式示意图63.1.4.4 爆破效果 爆破安全准爆,块度适中,无根底,边坡半孔率大于75%,爆破地震得到控制,民房无开裂、倒塌现象,爆破飞石只砸坏附近房屋16片瓦。 3.1.5深孔爆破技术经济分析 3.1.5.1爆破成本的组成 3.1.5.1.1爆破成本的计算 MR=ML+ME+MD+MP+MF 式中:MR单位岩石爆破成本,元/ m3; ML单位岩石爆破钻孔费用,元/ m3; ME单位岩石爆破炸药费用,元/ m3; MD单位岩石爆破起爆材料费用,元/ m3; MP单位岩石爆破人工费用,元/ m3
11、; MF单位岩石爆破其它材料费用,元/ m3; 3.1.5.1.2各项费用用比 组成爆破总成本的各项部分费用在总成本中的比例各自不同,一般原则是钻孔费用所占总成本的5%左右。但费用比例随各工地的具体条件不同而不同,必须具体分析。主要影响因素岩石性质、钻机机械动力能源(电力或内燃)、施工人员操作技术的熟练程度,当地的材料价格等。 3.1.5.1.3 深孔爆破的主要技术经济指标 深孔爆破的主要技术经济指标是:每米孔岩石爆落量L(m3/m),单位岩石炸药消耗量q(/ m3),单位岩石爆破雷管消耗DN(发/ m3),单位人工爆破量(m3人日)以及钻机台班产量。3.1.6 深孔与光面、预裂综合爆破 目前
12、,国内普遍采用深孔与光面、预裂综合爆破进行石方开挖施工,其设计计算方法和施工工艺基本完善成熟。这一方方法不仅能改善石方爆破效果、降低大块率、提高边坡质量,使边坡做到稳定、平整、光滑、美观,而且提高了石方开挖边坡施工的机械化程度。 路堑深孔与光面、预裂综合爆破一次开挖成型的炮孔布置的基本形式见图和图。其最成功、典型的工程实例为1995年,铁道部第三工程局在山东省胶州湾高速公路山角村处的全路堑开挖工程。该工程一次爆破拉槽路堑长470 m,爆破石方11.5万m3,共布置了203排3080个起不同作用的主炮孔、加强孔、缓冲孔和预裂孔,使用炸药73.8T,爆破分594响,毫秒总延时达4770ms。爆破清
13、方后,路堑基本成型,边坡半孔率大于75%,爆破振动得到控制。 3.1.7主炮孔与光面、预裂孔的布设 抛孔的布设应根据地形条件、路堑开挖设计要求、施工机械类型及钻孔形式等因素综合考虑。主炮孔与光面、预裂炮孔的设计计算方法和爆破参数可根据有关资料或采用工程总结经验确定。 3.1.7.1半路堑旁山开挖条件下的炮孔布设 旁山开挖条件下多采用顺线路方向背景边坡的横向台阶施工,主炮孔最小抵抗线指向半路堑外侧地表自然破面且与光面、预裂炮孔平行,其钻孔倾角应一致。主炮孔与光面或预裂炮孔之间宜设缓冲孔以改善爆破质量。 见图:7 旁山地形主炮孔与光面(预裂)炮孔布设示意图73.1.7.1双壁路堑炮孔的布设 双壁路
14、堑应顺线路方向成纵向台阶施工,可从路堑两端顺序向路堑中心同时进行,以增加施工作业面,改善爆破作业面,改善爆破作业条件。主炮孔通常垂直布置,或顺线路方向朝向临空布置倾斜孔。两侧光面(预裂)炮孔顺路堑边坡布置,同时可在主炮孔与光面(预裂)炮孔之间增设缓冲孔,见图 3.1.8缓冲孔爆破参数与药量计算 3.1.8.1缓冲孔爆破参数的确定 3.1.8.1.1钻孔直径与钻孔形式 钻孔直径同主炮孔,一般取D=80100,钻孔形式为倾斜孔,平行于光面或预裂孔。3.1.8.1.2孔距a1和b1的确定 孔距a1的确定应根据岩石性质、工程条件结合工地具体情况而定,一般取a1=0.8 a。 排距b1一般根据光面或预裂
15、孔孔距大小确定,一般取b1=(1.52.0)a光(预)。 3.1.8.1.3单位用药量q1的确定 缓冲孔的单位用药量q1比正常主炮孔的单位用药量q要适当减少。 当采用光面爆破时,q1=0.9 q 当采用预裂爆破时,q1=(0.91.0)q 3.1.8.1.4药量计算 Q= q1 a1Bh 式中:Q缓冲孔装药量,; q1缓冲孔单位用药量,/m3; a1缓冲孔与主炮孔之间的排距,m; H缓冲孔孔深,m。 3.1.9 主炮孔与光面、预留孔的起爆延迟时间 采用深孔与光面或预裂综合爆破进行石方施工时,光面爆破可以采用预留光爆层法,预裂爆破也可以事先起爆。上述施工程序理论上讲效果更好,但施工工序繁琐,所以
16、多采用一次成型爆破来实施。 如何确定主炮孔与光面、预留孔的微差间隔时间是一项十分重要的关键技术,在设计起爆网络时,必须保证每个炮孔均能按设计要求顺序进行起爆。若采用预裂孔先于主炮孔起爆的时间间隔药保证预裂缝的形成,原则上其时间间隔越大,预裂缝效果越好,但应防止预留孔爆破时损坏主炮孔的起爆网络,一般应大于50ms;在采用光面爆破时,主炮孔先于光面孔起爆,为了保证光爆层有较好的临空面,其间隔时间以50100ms为宜。 3.1.10光面、预裂爆破施工工艺 每次爆破均应进行施工技术设计 3.1.10.1施工技术设计内容 (1)炮孔编号、位置(里程及位于线路中心的左、右与距离)、钻孔方向及倾斜角度与深度
17、。 (2)炮孔的爆破技术参数表。 (3)炮孔装药结构及堵塞方法。 (4)起爆方法、起爆网路图。 (5)炸药、雷管、导爆索、导爆管、导火线及其它所需器材用量。 (6)安全防护措施及所需防护材料数量。(7)施工技术要求及注意事项。 3.1.10.2光面、预裂爆破施工工艺流程 光面、预裂爆破的施工工艺流程图8,供实际操作时参考 质量评价梯段开挖炸药检查蜡封装塑料袋孔口堵塞堵塞料准备连接起爆网络雷管检查起爆爆破效果检查事故处理清理钻孔钻孔清除浮渣平整场地测量防线安装钻孔机固定机架钻孔开口位置处理安装固定端杆支架检查支架加工钻孔质量检查网络检查装药竹 片 加 工捆绑药串导 爆 检 查光面、预裂爆破施工工
18、艺流程图83.1.10.3光面、预裂爆破的钻孔施工 3.1.10.3.1孔前的施工准备 (1)边坡测量放线 边坡测量是边坡按设计轮廓线开挖的重要保证。施工前药严格做好测量放线工作。边坡测量应分两次进行,第一次测量主要为钻机操作的平台定位,在钻机平台修好后,进行第二次边坡定位测量。其测量方法可用全站仪一次完成,边桩点10 m设一个,边桩点连线为钻孔轮廓线。 (2)钻机平台修建 钻孔平台是钻机移位和架设的场地。钻机平台的宽度原则上越宽越好,一般根据钻孔机械类型而定,但最小不少于1.5 m。平台应尽量做到横向平整、纵向平缓。 3.1.10.3.2钻机对位与架设 钻孔精度是光面、预裂爆破成败的关键,除
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