中间风井深基坑爆破方案.docx
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中间风井深基坑爆破方案
中间风井深基坑爆破方案
1．工程概况
1.1．工程概述
地铁三号线工程新庄站~市政府站盾构区间长约2677.864m双线延长线，根据通风防灾要求需设置区间中间风井。
中间风井为七层三跨框架结构，采用明挖逆作法施工，主体结构侧墙为叠合墙结构。
中间风井基坑围护结构设计中心里程右（左）K19+238.442，围护结构设计起点里程左（右）K19+231.242，围护结构终点里程左（右）K19+245.642，基坑宽度为23.6m，基坑长度为14.40m，基坑深约42.734m。
本基坑采用1200mm厚地下连续墙作为围护结构，墙深44.234m，嵌固深度为进入底板以下1.5m，为保证连续墙成槽时槽壁稳定性在连续墙两侧1排Φ850＠600三轴搅拌桩进行加固，加固深度穿透2-2b4流塑粉质粘土进入3-1b1-2可塑~硬塑粉质粘土不小于1m。
基坑支撑体系采用7道钢筋混凝土环框梁，为增强围护结构与支撑体系的整体性，环框梁纵梁的钢筋埋入地下连续墙，采用机械连接。
本次待爆岩层顶面标高为：
-32.0m、岩层底部标高为：
-42.73m，待爆破岩石为中风化泥岩。
1.2．工程环境
1.2.1周边环境
中间风井处于玄武湖环湖路东侧的情侣公园鱼塘，为进行中间井的围护结构及主体结构施工，现已采用6%石灰土将该围渔塘区域回填至标高12m作为施工场地。
工地施工围挡围基坑东北侧30.0m为工地宿舍，围挡西侧50.0m为玄武湖绿化用一层民房、100.0m处为小桥，其余各方向没有待保护建筑物。
具体工地环境图如下：
图1.周围环境示意图
1.2.2管线情况
基坑周边有多棵柳树和树，环湖路及路侧有多根管线，其中1根φ600砼雨水管距基坑10.0m、1根φ150铜电力管（10kv）距基坑13.0m、1根φ800铸铁给水管距基坑18.0m、1根φ800塑料给水管距基坑23.0m、1根200*100电信空管距基坑13m。
中间风井场地总平面图详见附图一。
1.3工程地质条件
中间风井附近地质钻孔Q10K2、Q10K3揭示场地附近分布地层主要为2-1c2-3稍密~中密粉土、2-2b4流塑粉质粘土、3-1b1-2可塑~硬塑粉质粘土、3-2b2可塑粉质粘土、3-3e1粉质粘土混碎石、T2h-2j强风化角岩化泥岩、T2h-3j中风化角岩化泥岩。
中间风井部位地质剖面见下图2：
图2中间风井地质剖面图
1.3．工程要求
（1）安全要求：
爆破时，保证现场施工设备、人员安全及需保护建筑成品的保护；
（2）工期要求：
施工现场具备开工条件之日起按建设方要求的工期完成；
（3）质量要求：
爆破后保证施工的要求，满足高程要求。
2．编制依据及原则
2.1．编制依据
（1）国务院：
《民用爆炸物品安全管理条例》（2006.9）
（2）国家标准局：
《爆破安全规程》（GB6722-2003）
（3）现场勘察资料
2.2．编制原则
（1）安全第一：
建立、健全安全管理责任制度，确保爆破对周围建（构）筑物不产生损害、确保工程施工中不发生任何安全事故；
（2）质量第一：
优化爆破施工方案，采取切实可行的技术措施；严格按质量保证管理体系的要求做好施工过程的质量控制和检查，以确保工程质量目标的实现；
（3）确保工期：
精心组织，精心施工，确保按期完工。
3．爆破施工总体方案
拟采用中深孔台阶爆破，共分两层开挖，每分层爆破两次；每层第一次进行掏槽部分爆破开挖，第二部分进行台阶爆破部分开挖，总计爆破四次。
掏槽爆破采用二级楔形掏槽。
3.1．爆破参数设计
A、掏槽爆破参数
（1）钻孔直径：
D＝90mm；
（2）孔距：
本工程a＝2.5m；
（3）排距：
本工程b＝2.0m；
（4）眼底间距：
本工程c=1.0m；
（5）炮眼倾角：
一级掏槽α=85º、二级掏槽α=65º
（6）填塞长度：
一级掏槽L=1.8m，二级掏槽L=2.0m。
图3.掏槽孔布置示意图
图4.掏槽孔剖面示意图
B、台阶爆破参数
（1）钻孔直径：
D＝90mm；
（2）最小抵抗线：
W＝（30～35）D,本工程取W＝2.5m；
（3）孔距：
a＝（0.8～1.5）W，本工程a＝3.0m；
（4）排距：
b＝（0.8～1.0）a，本工程b＝2.5m；
（5）超深：
根据经验，取h＝（0.15~0.35）W，本工程取0.5m；
（6）孔深：
根据现场情况取L=5.0～5.5m；
（7）布孔方式：
梅花型布孔，炮孔布置图如下：
h0
L1
L
H
h
b
W
h0
L1
L
H
h
b
W
α
图5.炮孔布置剖面示意图
（8）炸药平均单耗：
结合现场的地质条件及参照以往类似工程施工经验，炸药单耗取K＝0.30～0.50Kg/m3
（9）装药结构及堵塞：
采用密实装药结构。
堵塞采用砂粘土堵塞并用炮棍轻轻捣实，通常取20～40倍的孔径做为填塞长度，可初步取2.0m～2.5m左右。
药孔参数表（炸药按乳化炸药考虑）表1．
类别
单位
中深孔爆破
孔径
mm
Φ90
钻孔倾角
度
85-90
最小抵抗线
m
2.5
钻孔间距
m
3.0
钻孔排距
m
2.5
钻孔深度
m
5.0～5.5
超深
m
0.5
填塞长度
m
2.5～3.0
炸药平均单耗
kg/m3
0.30～0.40
单孔装药量
kg
15～17.5
3.2．爆破网络设计和爆破器材选取
在本次爆破中使用安全可靠的非电起爆网络，导爆管雷管用导爆管和四通连成复式网路，最后用击发器击发。
延时时间的设计主要考虑两个因素：
一是爆破后产生的震动对周围建筑物的影响；
二是有利于石头的破碎。
根据现场的环境及安全要求和国家关于爆破的有关规定，针对本次爆破特点，拟采用毫秒延期、分段起爆的延期方法。
掏槽部分采用孔延期、台阶爆破采用孔MS-9非电导爆管雷管，孔间用MS-4段非电导爆管雷管延期。
具体如图3所示：
图6.起爆网络图
3.3．爆破安全设计
安全是爆破工程的关键环节，爆破产生的不安全因素，必须进行有效地控制。
根据甲方提出的安全要求和国家爆破安全有关规定进行如下设计：
3.3.1爆破震动控制
根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式
计算爆破震动速度
式中：
V—最大震动速度；
K—与地质地形有关的系数；
Q—一次齐爆的最大药量；
R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离；
—地震波衰减指数。
根据我国《爆破安全规程》〔GB6722-2003〕的规定，一般砖房、非抗震的大型砖块建筑物允许震动速度为3.0cm/s。
式中参数按照有关标准取值（K=150，α＝1.7），本工程中单孔最大药量为17.5kg；地表需保护建筑为西侧50.0m外一层平房、地下需保护管线为南侧18.0m外1根φ800铸铁给水管，各自最大安全药量分别为：
60.0kg、210kg，在施工过程过控制最大单段药量小于60.0kg即可保证管线及一层平房的安全。
主要措施：
（1）降低一次齐爆的药量。
用微差爆破达到分散药包、减少最大一次齐爆药量，从而降低爆破振动；
（2）采用微差爆破，确定合理的微差间隔时间，起爆方案和起爆顺序。
3.3.2连续墙保护措施
为了防止爆破施工对基坑围护结构（地下连续墙）造成影响，钻孔时距离基坑围护结构1.5m处采用机械破碎。
图7.连续墙保护开挖示意图
3.3.3飞石控制
根据本工程的周边环境、加强松动爆破性质及爆破作业临空面方向以及所做的防护措施，为了防止个别飞石飞离竖井井口特采用如下防护措施：
①不能通过加大药量以提高破碎度，必须避免单耗失控；
②施工时慎重对待断层、软弱带、开裂隙、成组发育的节理、溶洞、采空区等地质构造，采取调整孔网参数、间隔堵塞、调整药量等技术措施；
③加强填塞，堵塞段长度须大于最小抵抗线，并堵塞紧密；
④多排爆破时要选择合理的延迟时间，防止因前排带炮造成后排最小抵抗线大小与方向失控；
为保证人员、设备的安全，划定爆破警戒围，爆破前人员撤至警戒围以外；
掏槽爆破时药量较大，为了防止爆破飞石飞离竖井，在炮孔上方铺设双层炮被并加压双层沙袋；
台阶爆破时，为了防止爆破施工中个别飞石对其造成影响，在爆破时在待爆岩面铺设炮被防止飞石对成品的影响。
图8.炮被防护示意图
4．爆破施工技术措施
（1）钻孔
①钻孔前必须根据设计方案及岩层的实际情况，进行钻孔作业面的清理，并由测量人员根据设计提供的孔网参数进行实地放样；
②钻孔作业时，钻孔作业人员依照测量图纸及现场的布孔进行钻孔作业；
③钻孔尺寸精度误差必须符合设计要求。
即孔位误差控制在2%以，角度误差控制在<3º，孔深误差控制在10cm以；
④为保证钻孔成孔率，遇到特殊地层需要调整钻孔操作参数（即钻速、压力速度、风量等）；
⑤钻孔完毕后，由爆破专职技术人员，爆破员对其孔进行检查，丈量孔深，不合格的炮孔要进行补钻，做好记录，每孔设置记录标签，并在钻孔记录表上签字。
（2）装药、堵塞
①装药前认真检查爆破器材质量，选择一个安全地带对不同段别的雷管进行试验，风井可能有积水为了保证网路的可靠性，所有四通连接处均应采取防水措施；
②装药前应根据本次爆破所钻米数进行装药量调整，并在图纸上明确每只炮孔的编号、孔深、雷管段别、装药量等，并在装药前对装药炮孔进行检查；
③孔孔温太高时，不许立即装药作业，需待孔温降至正常后方可装药；
④装药作业必须依照爆破设计提供的装药密度装药，当炮孔与设计不符时，爆破技术人员应重新计算装药密度；
⑤装药时严禁使用金属棒捣密炸药，并做到雷管脚线不被捣断，装药时应保护好起爆雷管脚线；
⑥过期失效的火工品，不得用于爆破作业；
⑦炮孔堵塞长度必须依照爆破设计进行；
⑧堵塞介质采用粘性塑性黄土或粘土结合物（砂粘土），确保堵塞质量。
（3）起爆系统及联网
①爆破作业采用非电微差爆破网路，起爆器起爆；
②爆破网路联网作业，必须按爆破设计提供的网路图进行联网；
③联网作业必须派专门工程技术人员操作；
④联网完毕，要严格认真检查，以防漏联、错联，影响准确起爆。
（4）爆后检查
①爆破作业结束后，由爆破领导、安全员对作业区进行认真检查；
②爆破后，爆破专职安全员、技术人员要做详细记录。
5．施工安全措施
5.1．一般安全措施
（1）成立安全组织。
由一名项目副经理负责领导，每个作业组设安全员一名，做到安全工作，从上到下，层层专人管；
（2）参加作业人员，要遵守项目部的相关规定。
（3）进场作业戴安全帽，行动时要注意安全，避免摔伤或扭脚；
（4）每道工序，应严格按照操作规程办事，不蛮干、不违章、不准上下重叠作业；
（5）同友邻单位交叉作业时，要在项目部统一安排下，按要求作业；
（7）夜间作业，应有照明，不准摸黑作业；
（8）风井进行清渣作业时，所有无关人员不得在井下逗留。
5.2．爆破作业安全措施
（1）严格按照爆破方案设计的参数进行施工，并加强现场装药、堵塞、联线等工序的程序化管理，加强现场技术监管；
（2）认真做好每个炮孔的堵塞工作，保证堵塞长度和堵塞质量；
（3）爆破网路由有经验的爆破员联接，再由技术人员进行检查；
（4）严格按公司规定进行安全交底、技术交底工作，明确各工序技术要点及安全注意事项；
（5）严格执行爆破作业安全制度及爆破作业相关规定。
5.3．爆破器材管理安全措施
（1）爆炸物品管理，应严格按《民爆条例》、《细则》有关规定和当地公安部门的要求执行，具体做法是：
①炸药、雷管运输先办手续，由专车运送，分车装运，派专人押送；
②炸药、雷管使用当天由仓库运到现场，装药完毕，剩余炸药、雷管当天退回仓库；
③严格领发、清退手续，
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