石方路堑开挖爆破施工方案.pdf
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1、路基土石方爆破专项施工方案路基土石方爆破专项施工方案一、编制依据一、编制依据 中华人民共和国民用爆炸物品管理条例国务院 2006 年 9 月。爆破安全规程(GB67222003)。土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ20183).公路路基施工技术规范(JTJ033-95)。公路土工试验规程(JTG E40-2007)。二、工程概况及特点二、工程概况及特点1 1、工程概况、工程概况该项目地址位于赞皇县马峪至嶂石岩段,全长 29。408 公里.现有道路为四级公路改造为二级公路。此次路基设计宽度为8。5 米,路面宽度为8 米,两侧各 0.25 米路缘石。设计速度为 40km/h。2 2、工程特点、工
2、程特点2。1 施工条件爆破时要确保原有便道畅通,确保爆破目标周围的设备、人员、民宅的安全,需要严格控制爆破施工安全。总体来说,工期紧、工程量大,工程质量要求严格。2.2 施工特点 石方爆破主要采用深孔台阶爆破,低梯段钻孔爆破和小直径钻孔台阶爆破辅助施工,钻孔直径选用=42mm、76mm。大块岩石二次破碎爆破钻孔直径选用=42mm。爆破安全防护采用防护挡墙、近体防护和爆破区域表面覆盖防护等。爆破施工期间根据施工监测资料调整爆破参数,确保施工安全。合理安排土石方爆破区作业面及作业推进方向,保证施工进度。组织好施工区域临时排水系统,防止水土流失。高峰期日运输车辆较多,车流量大,道路狭窄,容易造成运输
3、车辆争道堵车现象,因此交通组织要严密、科学和合理。2。3 工期及质量目标、爆破时间:上午:12:0013:001下午:18:0019:00、爆破信号使用哨声发出信号。第一次信号声响(节奏均匀的哨声)。预备起爆信号。持续 3060 秒钟,表示起爆前一切准备工作就绪。要求爆破危险区内的人员得马上撤离。第二次信号声响(急促的吸声)起爆信号:持续 1020 秒钟表示即将起爆。第三次信号声响(节奏较慢的哨声)解除警戒信号:持续 10 秒表示安全检查人员已检查爆区,无事故、可放行。爆破施工计划从 2012 年 7 月 20 日开始到 2012 年 9 月 2 日完成。质量目标:达到优良标准。三、爆破施工总
4、体部署三、爆破施工总体部署根据该段施工任务及现场实际情况分为三个爆破施工班组,进场后,组织专职爆破施工人员进行证件核查,持证上岗。本工程石方爆破包括:台阶爆破、沟槽爆破、大块岩石二次破碎爆破等.土石方开挖区域分 3 个作业区,总的石方爆破工程量约为 4 万 m3。综合考虑各种基础条件和实际情况,初步确定以下施工方案:石方路堑工程采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工,路基挖石方施工中实施预裂爆破和松动爆破,尽量减少对保留山体的扰动,确保坡面岩体的整体性。同时,爆破作业必须加强整体爆破作业的协调统一与安全管理,严格执行爆破安全规程,遵守公安部门有关爆破作业的有关规定;严格按照爆
5、破施工程序进行爆破施工。四、爆破施工方案、施工方法四、爆破施工方案、施工方法爆破施工工艺:爆破施工工艺:现场勘察、资料收集提出、选择爆破施工方案爆破施工设计爆破施工准备爆破施工起爆爆破后现场检查和处理效果分析和记录1.1.地质条件地质条件石质多为中风化弱风化凝灰岩、泥质砂岩。2.2.提出、选择爆破施工方案。提出、选择爆破施工方案。2.12.1、路基土石方工程总体爆破方案、路基土石方工程总体爆破方案2石方开挖采用中深孔爆破和浅孔排炮相结合的爆破方法实施爆破。对山脚处低于2m 的山体采用浅孔排炮爆破方法,对高于 6m 以上的山体采用中深孔爆破方法进行方量开挖爆破。根据地形要求爆破可分多个台阶进行,
6、台阶高度为610m 不等,并采用预裂爆破方法进行爆破以保证边坡的稳定与完整。2.22.2、爆破方法选择、爆破方法选择因我标段部分路基爆破离民房及及 321 国道太近,宜采松动控制爆破。为了保持原有岩体的稳定性,爆破出的碎石粒径符合填筑路基要求,同时使边坡坡度即达到设计要求又保证边坡表面的平整度,减少防护工程量,故采用光面(预裂)爆破技术。浅眼、光面、预裂爆破概述1、浅眼爆破炮孔直径38mm,钻孔间距1m,钻孔排距 0.8m,钻孔深度1.21.4m,采用梅花形布眼,起爆方式电雷管导爆管起爆。浅孔爆破参数图中:L眼孔深 Lz装药长度 Ld堵塞长度 W最小抵抗线R爆破漏斗半径3表 1 图 2:浅孔爆
7、破示意图孔参数深名称L孔预算爆 破孔深孔距排距爆破体AB积V单位耗药量q 松计算单孔装药量QmmmM3控制单孔装药量QKg装药长度Lz最小抵抗线W径爆孔D利用系数 N单位计算依据mmmKgKgmm1238-42901。10.90.80.80。30.240.230.31.0514砂岩(中硬)岩石181638-4238423842901。31。00.91。20.30.360.300.41。20901.41.11。01。50。30。450.380.51。50901。61。31。12。30.30。690.450。61.501238-42901。10。90。80。80.40.320.300.21。014
8、3842901.31.00。91。20.40。480.380。251.151638-42901.41.11.01.50.40。600.450。301.301838-42901.61。31。12.30.40.920.530。351.452、光面爆破4为保证路基爆破后边坡和路基面平整、稳定,对需要进行边坡和路基面整治的地段,实施光面爆破。根据坡面高度和路基厚度,选用深孔光面爆破和浅孔光面爆破,其主要参数分别给出。2。1 深孔光面爆破、孔径:D=100mm、炮孔深度:L=6-20m、药卷直径:d=25-50mm、不耦合系数:=2-4、孔距:a=0。71.0m、孔间距系数:E=7-10、最小抵抗线(光
9、爆层厚度):W=0.8-1.2m、光面孔密集系数:K=0。80。9、线装药密度:QL=0.30。8kg/m、顶部(0.81。0m)线装药密度:QLS=0。250.7kg/m、底部(0。5-1.5m)线装药密度:QLS=0.82。4kg/m、填塞长度:LT=0.8-1。5m注:施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。2.2 浅孔光面爆破、孔径:D=38-44mm、炮孔深度:L=25m、药卷直径:d=1315mm、不耦合系数:=2-4、孔距:a=0。40.5m、孔间距系数:E=710、线装药密度:QL=0.150。3kg/m、顶部(0.3-0。5m)线装药密度:QLS=0.10.2kg/
10、m、底部(0.5-1.5m)线装药密度:QLX=0.41.2kg/m、填塞长度:LT=0.51。0m5注:施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。2.3 药孔布置及装药结构2。3。1 药孔布置、深孔爆破:单边坡爆破:每个爆破工作面沿路基纵向布置 3-4 排深孔,药孔呈梅花状布置(见图 1);双边坡爆破:每个工作面沿路基轴线布置 3-4 排深孔,药孔亦呈梅花状布置(见图 2).、浅孔爆破:每块孤岩布置 12 个药孔;岩坎或一定厚度的爆破部位可布置多排药孔,药孔可呈梅花状布置。、光面爆破:根据设计的边坡坡度沿路基边坡纵向布置一排药孔(见图 3)。2.3。2 装药结构深孔爆破与浅孔瀑破采用
11、耦合装药结构;光面爆破采用不耦合装药结构。药孔(A)药孔布置断面图(B)药孔布置平面图药孔设计边坡线原地面边坡线6图 1单边坡爆破药孔布置示意图药孔设计边坡线图 2双边坡爆破药孔布置示意图2.3。3 个别飞石距离(S)可按下式计算:SV2/g,且=20(91/3/W)2式中:V飞石初速,m/sec g重力加速度,m/sec2 q炸药单耗,kg/m3 w最小抵抗线,m3、预裂爆破3.1 基本爆破参数与光面爆破相同,只是起爆顺序倒过来,毫秒差电雷管首先起爆预裂炮孔,可沿边坡岩体形成一条预裂缝,完成预裂的地段在主爆破前方保持不少于 15m的距离。对于质量要求较高的部位,钻孔直径 d 以 32100m
12、m 为宜,最好能按药包直径的 24倍来选择钻孔直径.而预裂面的钻孔间距取 a=(710)d.因此做了以下参数选择:每次爆破台阶高度为:HL=2.5m钻孔方向:预裂孔和辅助孔按照边坡设计坡度方向进行钻孔;主爆孔为竖直方向钻孔。钻孔深度:预裂孔深 L=2.54m,主爆孔深 2。5m。孔眼间距:根据岩体性质确定,预裂孔间距取 50 cm,辅助孔孔距一般取:孔距排距=5080cm 主爆孔一般取:孔距排距=100100cm。钻孔直径:D=40mm.3.2 炮孔布置7为保证主爆区爆破不对边坡造成破坏,预裂爆破采用两次爆破,先进行预裂孔爆破,再实施辅助孔、主爆孔爆破相结合的布孔方式.布孔方式见下图:堵塞物辅
13、助眼辅助眼裂预孔乳化炸药辅助眼主炮孔剖面示意图炮孔平面示意图3.3 装药预裂孔装药结构:采用32mm、长 19cm 的乳化炸药 6 条,每条药卷重 0.15kg,共 0。9kg,分底部装药和柱段装药.底部装药长 0.4m,20。15=0。3kg。柱段装药长 2。1m,40.15=0。6kg。堵塞部分长 0。8m,用沙子粘土等堵塞物。装药结构图如下图所示:8导爆管非电毫秒雷管药卷竹片导爆索装药结构示意图辅助炮孔辅助 1#炮孔:长度 1。8 m,单孔装药结构:底部装乳化炸药32mm 的 1。5 Kg。辅助 2#炮孔:长度 2m 单孔装药结构:装乳化炸药 2.1 Kg,堵塞(0.4m)。辅助 3#炮
14、孔:长度 2m 单孔装药结构:装乳化炸药 2。1 Kg,堵塞(0。4m)。主炮孔长度 2。5m,单孔装药结构:装乳化炸药32mm 的 2。4Kg,堵塞(0。4m)。注:炮孔深度根据围岩的性质调整,其相应的装药量也进行调整.施工中究竟采用光面爆破还是采用预裂爆破方式,需要经过 2-3 次实验看效果再定,至于光面预裂孔的单耗药量和最小抵抗线问题,根据岩石情况通过现场试验试爆确定。4、爆破用药量计算公式由于本标段岩体多为节理裂隙十分发育的碳酸盐岩类,故刷方修治边坡时采用浅孔松动爆破甚至减弱松动爆破方法施工施爆。其用药量计算公式如下;Q=qV式中:Q一次爆破用药量(kg)q单位炸药消耗量(kg/m3)
15、9V一次爆破落岩体积(m3)体积换算方式:V=BLh其中:V一次落岩体积(m3)B该次爆破岩体厚度(m)L-该次爆破岩体长度(m)h-平均炮眼深度(m)说明:炸药单耗量 q 是据岩石性质而定的,因本标段岩体松软,故取值较低,q=0。30.35(kg/m3)即可,眼深 h 的确定,若 h 增大,岩石落石量即加大,可能影响到公路上的清运工作,故一般 h 取 1.31.4m 即可。此外,为保护边坡完整性,h 亦不宜取大值。刷方到坡体时要用光面爆破或预裂爆破方法施工。光面(预裂)爆破时,单位药耗取值更低,一般取 0。25/m3左右。且用不耦合方式间隔装药,以确保坡体稳定。其它爆破参数按光面爆破方法选取
16、.光面(预裂)综合爆破是指沿爆破开挖区的设计边坡线以一定的间距,合理布置一排相互平行的较密集的炮孔,在孔内采用间隔药包或比炮孔直径小的不耦合连续药包,在开挖区主爆孔爆破之前预先起爆,使密集炮孔之间沿设计边坡形成一条具有一定宽度的贯通裂缝(即预裂缝),当开挖区主爆破孔爆破时,这条裂缝将会对爆炸应力波产生反射、吸收和缓冲作用,切断应力波继续向岩体(边坡)内传播,从而获得符合设计要求、光滑平整和稳定的边坡面(见石质路堑光面(预裂)爆破开挖示意图)。3 3、爆破施工设计、爆破施工设计由于本段施工地理环境较好,无地下水存在,所以多采用乳化炸药、铵梯炸药或销铵炸药。在装药的过程中,为了改善爆破质量,改变爆
17、破效果,使大块率减少,可以采用孔内分段间隔装药结构.除大块岩石二次破碎爆破选用齐发爆破外,所有爆破均采用微差起爆方法,同时视作业面情况、环境条件和开挖深度分别采用V 形、梯形、波浪形、小斜线和直线形等多种起爆模式。3 3。1 1、爆破参数、爆破参数、深孔台阶爆破参数钻孔直径=76mm,炮孔垂直布放,平面布置成方形或梅花形,其爆破参数按以10下各式计算:最小抵抗线W=(3035)钻孔超深h=(0。250。35)Wmm炮孔深度L=H+hm堵塞长度l=(0。81。5)W装药长度l=Llmmmm孔间距a=(1.01。5)W排间距b=(0.81。0)W单孔药量Q=qabH或:Q=qWaHkgkg/m3(
18、依岩性而定)炸药单耗q=0。40.5其爆破参数值列于表 4。1,表中给出不同台阶高度 H 的爆破参数,主要是考虑到上、下台阶过渡段以及新台阶形成时地形变化较大,台阶高度发生变化。11表 4.1深孔台阶爆破参数H(m)W(m)h(m)a(m)B(m)L(m)5678910111213141516l(m)3.03。5l(m)2.32。8Q(kg)1214161820222325272932343638404244464850525456582。30。82.52。35。82。40。82.82.42.50.82.46.84。04.52。32。85.05.55.86.36。87.32。32。82。53.
19、02。53。02.82。47。80.82。82。58.82。50。82.82。59.82.50.93.02.510.97。98.42.53。02。53。02。50.93。02。511。98。99.42。50.93.02。512.99.911.42.53。02。50。93。22。513.910。911。42。53.02.50。93。22.514.911。912。42。53.02.50.93.22.515.912。913.42.53。02。50。93。22.516。913.914。42.53.012注:单位长度装药量 4kg/m(铵油炸药)、低梯段钻孔爆破参数炮孔垂直钻凿,平面成梅花形,钻孔直径=
20、76mm,其它爆破参数按以下各式计算:最小抵抗线W=(2530)钻孔超深h=(0。30.4)Wmm堵塞长度l=(1。01.2)Wm装药长度l=Ll炮孔深度L=H+hmmm孔间距a=(1.01.3)W排间距b=Wm单孔药量Q=qabH或:Q=qWaHkg炸药单耗q=0.40。5kg/m3(依岩性而定)表 4.2 给出不同低梯段高度 H 下的爆破参数。表 4。2低梯段钻孔爆破参数H(m)W(m)h(m)a(m)b(m)L(m)2.02.51.82。00.70.72.22。21。82.02.7l(m)0。9l(m)1.5Q(kg)3。63。21。21。41。82.04。85.65.66.47。68.
21、43。02。00。72。22。03。71.41。62.12.33。54.04。52.00.72。52.52.04.21.92。12.12。32。22。42。00。72.20.72。04。72。12。38。89.62。52。25.22。72.92。32.510。811.6注:单位长度装药量 4 kg/m(铵油炸药)。13、小直径钻孔台阶爆破参数。钻孔直径=42mm,炮孔平面布置成梅花型,垂直钻孔,使用管状乳化炸药,其爆破参数的计算公式如下:最小抵抗线W=25钻孔超深h=0。4W炮孔深度L=H+hmmm堵塞长度l=(1.01.3)Wm装药长度l=L l孔间距a=1.2W排间距b=Wmmmkg单孔药
22、量Q=qabH炸药单耗q=0。40.5kg/m3(依岩性而定)表 4.3小直径钻孔台阶爆破参数表H(m)0。51。01。52.03。04.05.0W(m)h(m)a(m)1。01。01。21。21.21。21.20.40。40.50.50.50。50。51.21。21.41。41。41.41.4b(m)1。01。01.21.21.21。21。2L(m)0.91.42.02。53。54.55。5l(m)0。30.61.2l(m)0.60。80.8Q(kg)0。270。541。11.51。70.81.01。41。52。32.51.01.22.12.33.33。51。01.23。03.24.34。5
23、1.01。23.94.1注:单位长度装药量 0.9kg/m(32 管状乳化炸药)。、大块岩石二次破碎爆破参数14钻孔直径=42mm,单位炸药消耗量控制在 0.1kg/m3,钻孔深度L=2/3H,最小抵抗线 W=1/2h。爆破参数见表 4.4。表 4。4大块岩石二次破碎爆破参数表H(m)0.91。01。5注:表中 n 代表炮眼个数,H 代表高度,h代表厚度。h(m)0.71。01.0W(m)0。350.500.50V(m3)0。61。42.2L(m)0。500.600。90a(m)0。50。5n(个)122Q(kg)0.060。080.13 3。2 2、装药结构、装药结构深孔台阶和低梯段钻孔爆破
24、使用 60 乳化炸药作起爆药,主爆炸药为散状铵梯炸药,堵塞材料使用钻屑或砂粘土.起爆药包位于与下层台阶顶面水平相同的位置。当孔内有水时,孔内存水高度范围内全部用管状乳化炸药充填,高出水面 1m 以上仍用散状铵梯炸药.小直径钻孔台阶爆破、大块岩石二次破碎爆破均采用管状乳化炸药做主爆炸药,整卷下装,起爆雷管置于炮孔底部。使用钻屑或砂粘土堵塞.3 3。3 3、起爆模式、起爆模式除大块岩石二次破碎爆破选用齐发爆破外,所有爆破均采用微差起爆方法,同时视作业面情况、环境条件和开挖深度分别采用V 形、梯形、波浪形、小斜线和直线形等多种起爆模式.微差间隔时间 t 综合考虑爆破方法、震动控制和破碎质量等因素加以
25、确定,分别为:深孔台阶爆破t=25100ms自先向后逐渐加大低梯段钻孔爆破t=2550ms自先向后逐渐加大小直径钻孔爆破t=2575ms自先向后逐渐加大严控震动区域爆破t=100150ms3 3。4 4、起爆网路、起爆网路15深孔台阶和低梯段钻孔爆破以及小直径钻孔台阶爆破采用孔内非电微差雷管,孔外电雷管集簇击爆的非电孔内微差孔外接力的起爆网路,参见附图所示。大块岩石二次破碎爆破允许使用串联电爆网路,每孔一发电雷管,各孔之间串联后接入起爆器起爆。4 4、爆破施工准备、爆破施工准备4.14.1 技术准备技术准备爆破施工方案经河北建设集团马嶂改建项目工程审批.开工报告经监理、业主审批.4.24.2
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