山体边坡爆破施工方案Word下载.docx
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本次爆破K4+500~K4+640段山体南侧就是洋环村加油站，在山体与加油站之间有一处变压器需要保护，且附近一百米范围内就是居民小区。
另外，根据《环岛东路中段沿线实物探查报告》可知，东侧沿线约5米范围内处有高压电缆、供水管以及刚刚施工完成的220kV供澳电缆沟等，且在道路西侧有已经铺设完毕的高压燃气管线，马上就要开始运行供气，均需要进行重点保护。
4工程条件
4.1工程地质条件
根据设计人员到现场踏勘、了解可知，环岛东路1期高边坡位于横琴山的东北部，横琴大桥的南侧，边坡体总体走向275°
～315°
；
边坡区为剥蚀残丘地貌，自然坡度在25°
～45°
之间，山体植被发育，部分基岩出露，个别地方有孤石存在。
自然边坡体顶部覆盖有较薄的一层残积土（砾质粘性土），基底为燕山二期～三期花岗岩。
边坡原属自然山体的一部分，后由于环岛东路的修建，在道路两侧形成人工边坡，道路右侧（东北侧）的边坡在爆破开挖时没有分级，最大相对高度达55.66m，主题边坡长度为380m，边坡坡度在55°
～60°
之间。
岩性主要为中风化花岗岩和微风化花岗岩。
4.2地层结构和岩土特征
根据武勘钻探揭露，结合原位测试和室内土工试验成果综合分析，本场区勘察深度范围内分布的地层有：
人工填基层（Qml）、第四系残基层（Qel）和燕山期侵入花岗岩（r52-3）层。
1、东侧山体
人工填基层（Qml）层
素填土：
分布于环岛东路道路的两侧，层厚为0.5～3.5m，平均厚度为1.39m。
第四系残积（Qel）层
砾质粘性土：
分布于左右边坡体顶部的自然边坡上，层厚为0.3～1.9m，平均厚度为1.02m。
燕山期侵入花岗岩（r52-3）层
①全风化花岗岩：
层厚1.00～4.00m，平均厚度为2.5m，层顶埋深为0～2.50m。
②强风化花岗岩：
层厚0.3～6.5m，平均厚度为1.94m，层顶埋深为0～3.5m。
③中风化花岗岩：
厚度为1.20～38.10m，平均厚度为9.66m，层顶埋深为0.00～6.20m。
④微风化：
顶层埋深为1.2～48.0m。
2、地下爆破部分
人工填基层
层厚为1.8～6.3m，平均厚度为4.00m。
淤泥：
层厚0.5～2.0m，平均厚度1.0m。
第四系残积层
层厚为0.3～1m，平均厚度为0.5m。
层厚1.5～3.0m，平均厚度为2.0m，层顶埋深为1.66～4.6m。
层厚0.5～1.8m，平均厚度为1.0m，层顶埋深为4.16～5.56m。
厚度为2.2～33.5m，平均厚度为11.3m，层顶埋深为-0.3m～8.54m。
4.3气候条件
本地区属南亚热带海洋性气候，受海洋季风气候影响，气候温和，夏季潮湿，多台风暴雨，雨量充沛。
气温：
平均气温22℃，极端最低气温1℃，极端最高气温37℃，以6月～9月最热，1月～2月最冷。
降雨量：
年降雨量1964mm，降雨量多集中在5月～9月。
最大日雨量620.3mm（2004年）。
暴雨日：
年暴雨日约10天，大暴雨日数约3天。
平均每年雷暴日约26天。
台风：
本区受台风影响，一般每年都有1次～2次强台风侵袭，台风登录时风力可达12级以上。
风速：
年平均风速在3.3m/秒～6.5m/秒，最大风速记录有29m/秒及33m/秒（百年一遇）。
雷电：
终雷最早发生在9月5日（1966年），最晚发生在11月18日（1982年）。
5施工部署
环岛东路中段道路由原来的主车道双向4车道扩宽到主车道双向6车道，目前车道两边均有山体，根据中国市政工程西南设计研究总院《东侧K4+180~K4+320、K4+480~K4+640覆盖层边坡支护方案》，东侧亏坡段山体均需要修坡，修坡过程中遇到岩石必须采用控制爆破的方式进行处理。
根据现场实际情况，本爆破工程分为两个爆破区，即K4+180~K4+320段和K4+480~K4+640段，爆破总的施工原则遵循边坡防护的逆作法施工要求，从上往下，分级分段施工。
其详细施工部署顺序见施工进度计划表。
施工过程中分2个施工大队，2个施工队平行施工，施工队内部平行流水作业。
6爆破方案的选择
根据现场的工程条件，以及周围的爆破环境，把山体上表层的土方剥离，然后采用自上而下的台阶方式爆破开挖。
在局部低洼地区、台阶高度小于5m的位置，采用直径为Φ40mm的浅孔爆破方式开挖。
台阶高度大于5m的地区采用直径为Φ76mm的中深孔爆破方式开挖。
综上所述：
由于地质条件多为坚石及周围环境所限，爆破开采以中深孔爆破为主、浅孔爆破为辅的控制爆破方式进行施工。
浅孔爆破采用的手持式凿岩机移动方便、灵活等特点，可到达大型钻孔设备不能达到的地方，并为修筑运输道路、开创爆破作业面提供有力支持，和为进行台阶式中深孔爆破创造条件。
中深孔爆破方式是主要的爆破方式，采用液压钻孔设备，钻孔深度较深，一次爆破的规模较大，能满足生产的要求。
另外为了保证爆破安全和爆破效果，爆破采用延时起爆的方式，可以大大减小爆破的有害效应，改善爆破效果。
爆破起爆网路采用电起爆网路和非电起爆网路，以适应不同季节的施工安全要求，保证爆破施工的安全。
7爆破工期安排
本工程爆破清理时间为65天，管线防护及安全防护栏安装时间为10天，总计75天。
由于每次控制爆破的破坏程度受限，每一层爆破的施工，只能由山体两侧向中间顺序施工，每次爆破长度为10m。
根据设计图纸环岛东路爆破拟分三层次对道路两侧山体同时进行爆破，爆破工序如下：
安全防护→第一层次爆破施工→第二层次爆破施工→第三层次爆破施工。
具体工期见环岛东路中段东侧边坡（K4+180~k4+320及K4+480~k4+640）施工进度补充计划所示。
8爆破施工设备及人员
为了确保工程按时按质完成，我们将投入以下机械及人员，如下表1。
爆破施工主要设备及人员配备表表1
名称
型号
数量（台）
形式
主要人员
备注
手风钻
YT24
15
Φ40mm
高峰期时
液压钻
CDH-801C
9
Φ76mm
12
挖掘机
PC200以上
16
20
土方车
装载量20m³
20m³
液压破碎机
PC200
2
3
9爆破施工
山体爆破采用深孔爆破为主，浅孔爆破为辅的方式进行爆破；
部分地方采用浅孔爆破为主，凿岩机凿出方式为辅进行爆破。
9.1浅孔台阶爆破
对于台阶高度的小于4m的采用浅孔爆破方式施工，浅孔台阶爆破炮孔布置采用梅花形布孔，见图1、2。
①、孔径：
d=40mm；
②、底盘抵抗线：
W=（25~40）d；
取W=1.2m；
③、孔距：
a=（1.1～1.3）W；
取a=1.4m；
④、排距：
b=W=1.2m；
⑤、超深：
Lc＝0.3W；
取Lc＝0.4m
⑥、堵塞：
LD=（1.0~1.3）W，根据炮孔深度取LD=1.1～1.8m；
⑦、孔深：
L=H+Lc；
根据不同台阶高度决定，在台阶高度4m时，取L=4.0+0.4=4.4m
⑧、单孔炸药量计算：
Q=k×
a×
W×
H或Q=k×
b×
H；
在台阶高度4m时，Q=2.35kg
、单耗：
k=0.35~0.40kg/m3，表中取k=0.35kg/m3。
不同台阶高度的爆破参数根据现场情况按计算方法适当调整，如表2。
A
A
图1浅孔台阶爆破炮孔布置平面示意图
图2浅孔台阶爆破炮孔布置A-A剖面示意图
浅孔台阶松动爆破参数表表2
台阶高度
m
底盘抵抗线
孔距
排距
超深
堵塞长度
单耗
kg/m3
单孔装药量
kg
1.0
0.8
0.4
1.1
0.35
0.28
2.0
1.3
1.4
1.00
3.0
1.6
1.62
4.0
1.2
1.8
2.35
9.2深孔台阶爆破
在台阶高度要达到5m以上（含5m）采用中深孔台阶爆破，炮孔布置形式为梅花形布孔，钻孔设备直径为Φ76mm的液压钻。
深孔台阶爆破炮孔布置示意图见图3、4。
爆破参数如下：
①孔径：
d=76mm；
②底盘抵抗线：
W=（20~50）d；
③孔距：
a=（0.8~1.25）W；
④排距：
b=a/（1.0~1.25）；
⑤台阶高度：
H=5～12m；
⑥超深：
h=（0.10～0.25）H，取h=1.0m；
⑦孔深：
L=H+h；
⑧单孔炸药量计算：
H或q=k×
k取0.35kg/m3；
⑨堵塞长度：
LD=（28~40）d
不同台阶高度的中深孔爆破参数如表3，可根据现场试爆后进行参数优化调整。
图3深孔爆破炮孔布置平面图
H-台阶高度；
h-超深；
W-底盘抵抗线；
a-孔距；
b-排距；
1-堵塞段；
2-装药段
图4深孔台阶炮孔布置立面示意图
深孔台阶松动爆破参数表表3
台阶高
度m
底盘抵
抗线m
堵塞
长度m
前排单孔
装药量kg
单孔装
药量kg
5.0
2.4
2.3
9.66
8.05
6.0
12.10
10.08
7.0
2.6
2.5
2.2
15.93
13.48
8.0
2.7
18.90
15.40
9.0
2.8
22.93
19.56
10.0
29.4
23.52
11.0
3.1
33.42
26.95
12.0
3.2
37.63
29.40
9.3最终边坡处理
本工程为了保持最终边坡稳定性，爆破施工时需对最终边坡进行保护处理，为达到护坡的目的，将采用如下方法：
在开挖边线布置一排较密炮孔，倾角按中国市政西南设计研究总院的《环岛东路中段道路高边坡示意图》布置，如图5、6；
采用空气间隔分段不耦合装药，减少单孔装药量，将药卷间隔均匀绑在竹片上，各药卷用导爆索连接，最后将整条炸药一起装入炮孔如图7。
炮孔直径为Φ76mm，主炮孔参数跟深孔台阶爆破一致，孔深11.0m，抵抗线2.3m，孔距2.6m，堵塞长度为3.0m，单孔装药量为27.2kg，加密孔爆破参数如下：
孔深：
L=H/sinα+l，边坡台阶高度H=10m，l为超深，取L=11.0m；
孔距：
a加=（1.5～2.0）a光，取a加=1.8m；
抵抗线：
W加=（1.25～1.36）a加，取W加=2.2m；
平均线装药密度：
q=1.0kg/m，底部采取加强装药，加强装药长度为1.0m；
堵塞长度：
LD=1.0m；
单孔装药量：
Q=qL=11.0kg。
最终边坡爆破参数表表4
炮孔名称
孔深m
抵抗
线m
孔距m
平均线装药密度kg/m
上部装药
底部加强装药
堵塞长度m
单孔装药量kg
药量
主炮孔
3.4
27.2
加密孔
图5最终边坡炮孔布置平面图
图6最终边坡孔布置剖面图图7加密孔装药结构示意图
9.4爆破网路设计
本工地炮孔直径为Φ40mm的浅孔爆破孔内装直径为Φ32mm的乳化炸药，炮孔直径为Φ76mm的中深孔爆破孔内装直径为Φ60mm的乳化炸药，深孔加密孔爆破采用Φ32mm的乳化炸药。
浅孔台阶爆破每孔装1发导爆管雷管MS6，孔外用导爆管雷管MS2连接，最后用一发电雷管起爆，见浅孔台阶爆破网路示意图8。
本次爆破主要以深孔台阶爆破为主，深孔台阶爆破孔内每孔装2发同段别电雷管或导爆管雷管，非电起爆网路连接方式采用“簇联”的方式连接，最后用1发电雷管起爆整个网路，以“V”形起爆顺序起爆，如图9所示。
考虑到本工程附近没有没有产生杂散电流的设施设备，深孔爆破也可以采用电起爆网路，但在雷雨季节不得采用电起爆网路，应采用非电起爆网路。
电起爆网路采用串联的方式连接，以“V”形起爆顺序起爆，如图10。
电起爆网路采用CHA-500型起爆器起爆，网路联接好后，应采用准确的爆破电桥进行网路导通和电阻值进行测定，计算通过每个雷管的电流值应不低于2.0A，确保所选用的起爆器能够安全起爆整个网路。
图8浅孔台阶爆破接力式起爆网路
1、2、3、……为雷管段别
图9深孔台阶爆破非电起爆网路示意图
图10深孔台阶爆破串联电起爆网路示意图
10爆破安全
10.1爆破振动安全校核
根据国家标准《爆破安全规程》，爆破地震波振动速度由下式计算：
反演计算公式
式中Q为最大单段爆破药量；
R为爆破点到建筑物的最近距离；
K、α为与爆破点地形、地质等条件有关的系数和指数，这里取K=180，α=1.6；
因为爆破周围有楼房、管线等设施，在施爆过程中我们将全程跟踪做好震动监测，以修正K、α值，指导爆破工程，保证周围楼房、管线等设施的安全。
根据爆破安全规程上有关爆破振动安全标准的规定如下表5。
爆振动安全允许标准表5
序号
保护对象类别
安全允许振速（cm/s）
<
10Hz
10Hz~50Hz
50Hz~100Hz
1
一般砖房
2.0~2.5
2.3~2.8
2.7~3.0
钢筋混凝土结构房屋
3.0~4.0
3.5~4.5
4.2~5.0
注：
深孔爆破振动频率为10Hz~60Hz，浅孔爆破为50Hz~100Hz。
考虑到本次爆破作业时间较长，振动影响是有积累效应，为了确保爆区周围的道路、管线的安全，因而本次爆破设计的安全允许振速要小于上表规定的下限值，本次将爆破振动控制在2.0cm/s以内。
爆破振动安全校核如下表6。
爆破振动安全校核表6
离被保护物距离（m）
10
30
40
50
60
对建筑物允许最大一段药量（kg）
0.2
1.7
5.9
13.9
27.1
46.8
爆破作业时必须严格按以上药量控制，不得超过，但可以小于此药量。
10.2爆破飞石
露天进行爆破时，个别岩块飞散很远，对人的伤亡、建筑物和设施设备的破坏有很大的影响。
个别飞石的飞散距离与地形、地质构造、爆破方法、孔网参数以及堵塞长度和堵塞质量有关。
一般参照下面经验公式进行计算：
RF=Kd
式中RF－飞石距离，m；
K－系数，根据以前类似条件下爆破经验取K=10；
d－炮孔直径，cm；
对于浅孔爆破RF=Kd=10×
4.0=40m；
对于深孔爆破RF=Kd=10×
7.6=76m。
为了避免爆破飞石对设备、机械的破坏，爆破时应将机械设备清理出安全的范围之外，同时还必须注意：
（1）爆破方向应朝向空旷或者山体方向；
（2）检查台阶的立面，发现有软弱带，张开裂缝和凹陷处，应当考虑进行间隔堵塞；
（3）检查并处理第一排炮孔的底盘，使底盘抵抗线控制在允许范围之内；
（4）把握钻孔质量，进行认真验收，装药时严格控制，保证填塞长度。
另外为了防止爆破飞石飞散到道路上，我们将在爆区采用在孔口压沙袋再盖上铁丝网，然后再压沙袋，见台阶爆破防护示意图图11。
另外还在爆破区靠近道路的一侧搭建高6m的钢管排架，进一步保证周围建筑和道路的安全，见爆破防护立面图。
图11台阶爆破防护示意图
10.3爆破防护措施
因为东侧山体下方有220KV电缆沟缆、供水管、高压电缆等管线设备、加油站、地下电力埋管以及变压器需要保护，为了防止爆破产生的滚石飞石对这些设施造成破坏，我们将对管线等设施进行防护措施。
具体措施及施工安排如下：
1、在此次东侧边坡覆盖层支护方案未出来之前，我方已按原设计图纸进行了部分的边坡防护工作，其中钢管脚手架已按原专家评审过的施工方案搭设完毕，目前K4+180~K4+320段脚手架需要先拆除完才能进行后续的爆破清理施工，需要拆除部分的面积为9500m²
2、脚手架基础夯实整平，每根竖向钢管底部加垫块，架体搭设在地下管线之间的空地上，避免直接搭设在管线上方。
3、为了防止爆破时的碎石滚落到路面，在脚手架底部堆放厚度1.2m高的沙包，同时起到固定上部结构的作用，详见附图。
4、架体采用双排钢管脚手架搭设，搭设高度6米，位于加油站一侧搭设高度应高出加油站顶部1m，两排脚手架横距均为1.5米，沿爆破山体方向（纵向）纵距1.8米。
沿架体高度方向步距1.35米，底层横向钢管距地面高度0.3米，最高处横向钢管距顶面高度0.3米，详见附图。
5、两侧斜撑纵距为3.6m，底部距地面0.3米处横向与双排架体连接。
两排脚手架之间设置斜撑，纵距3.6米，所有钢管之间的连接均为铰接。
斜撑上下对齐，确保力的传递。
详见排架防护示意图。
6、内、外侧均采用提升架安全网进行防护，总长度约为440m。
在外侧修筑一条底宽1m，上口宽2m，深2m的排水沟兼作减震沟。
7、由于电建部门在东侧边坡坡脚沿线已施工完220KV的供澳电缆沟，因此需要采取在电缆沟周围填土、上部填砂保护，且在220KV电缆沟顶采用2公分厚的钢板进行保护，以防爆破飞石砸坏电缆沟。
且在电缆沟外侧修筑一堵2.8m高、0.6m厚的C30砼墙，以防爆破飞石滚落进路中间和正在施工中的管沟及其它工作内容。
8、在山体与加油站之间有一处变压器，此处采用钢管脚手架保护，外围用竹笆进行维护，顶面架设两层竹笆以防止飞石损坏变压器，爆破施工过程中变压器停止供电，保护详见附图—变压器保护图。
10.4爆破冲击波和噪声
本工程每次爆破都严格控制爆破用药量，而且采用分段微差爆破，保证堵塞质量，做好了覆盖防护，并且午休和晚上不进行爆破，因此本次爆破工程的爆破冲击波和噪音不会影响人们正常生产工作。
爆破施工应采用以下措施降低爆破噪音和空气冲击波：
（1）炮孔未装药段必须全部堵塞，并采用质量好的炮泥填塞炮孔，保证堵塞质量；
（2）严格控制装药量，装药量不得超出设计范围；
（3）采用分段起爆，控制单段起爆药量。
11爆破施工工艺
11.1炮孔的布置
根据爆破设计上的孔网参数布置炮孔。
布置炮孔应由爆破技术人员或者有经验的爆破员进行布孔，并根据现场实际情况适当调整孔网参数，参数调整的幅度不超过10%。
布孔的原则是：
（1）炮孔位置要尽量避免布置在岩石松动、节理裂隙发育或岩性变化大的地方；
（2）特别注意前排抵抗线的变化，防止抵抗线过小出现飞石事故；
（3）要注意地形标高的变化，适当调整钻孔深度，保证下部作业平台的标高一致。
11.2钻孔
钻孔操作工人根据炮孔位置进行钻孔，钻孔作业前必须认真清理炮孔周围浮石、松石等、并了解炮孔钻孔钻凿深度、倾角。
前排钻孔的孔边距太小、换接钻杆有困难（或者不安全）时应向工程技术人员提出调整孔位和倾角。
钻孔完毕后必须对炮孔进行检查，检查孔位、深度、倾角、是否符合要求，孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块、以及孔内有无积水、积水深度如何，发现孔位和深度不符合要求时，及时处理，进行补孔或透孔；
孔口，周围的碎石、杂物应清理干净，对于孔口岩石破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口成喇叭状。
发现不合格应进行补孔、清孔。
在装药前还应对第一排各钻孔的最小抵抗线进行测定，对形成反坡或有较大裂隙的部位考虑调整药量或间隔装药，抵抗线过大的部位，应进行清理，使其符合设计要求。
11.3装药
在根据炮孔验收
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