路基爆破方案Word文档格式.docx
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二、爆破方案选择
根据爆破区周围环境的实际情况和岩层赋存条件，结合目前工程进展的实际情况以及大型机械强挖及清渣的便利条件，决定采用中深孔分台阶减弱松动爆破法进行施工。
即：
自上而下分台阶爆破开挖，分台阶高度H=16m。
在高压线覆盖范围内和东北侧距离平房较近的地方，采用中深孔控制爆破法进行施工。
本设计主要对台阶高度为16.0m的中深孔减弱松动爆破法的工艺技术及其参数进行设计。
三、爆破技术及参数设计
3.1钻孔直径D：
根据岩层的赋存条件和岩石风化严重的实际情况，确定选用KQD100型潜孔钻进行中深孔爆破，钻孔直径选择为：
D=90mm。
3.2台阶高度H：
根据实际的挖深确定爆破的台阶高度，这里区间值为12～16m。
计算依据16m。
中深孔爆破的台阶要素详见：
（附图2：
中深孔爆破台阶要素及参数示意图）。
3.3底盘抵抗线W1：
底盘抵抗线W1数值可按以下的几种方法或经验公式计算：
即
①按深孔钻机安全作业的要求来计算：
则有：
W1=B+H*ctgβ
式中：
B—为钻机安全距离，取1.5～2.0m；
β—为台阶坡面角，这里为80º
；
则计算得：
对于16m台阶：
W1=B+H*ctgβ=1.5+16ctg80º
=4.32m②根据炮孔直径近似估算：
即W1=K*D
K—为深孔爆破底盘抵抗线与孔径的比值，即W1∕D。
一般清渣爆破为30～50，这里取40倍，则有：
W1=K*D=40*90=3600mm=3.6m
③根据巴隆公式计算：
即W1=d（7.85ΔξL∕qmH）1∕2
d—为钻孔直径，dm；
这里为0.9dm。
Δ—为装药密度，kg∕dm3；
这里取1.15kg∕dm3。
ξ—深孔装药系数，一般情况下为0.5～0.7，这里取0.7。
q—炸药单耗，kg∕m3；
这里暂取0.35kg∕m3。
m—钻孔密集系数，即m=a∕W1=0.8～1.4,这里取1.0。
H—台阶高度，这里为16m。
L—钻孔深度，这里暂取1.1H。
代入数据计算得：
W1=4.01m。
综合考虑各种爆破方法相关因素和实际条件，并考虑岩石相对较为松软的实际情况，确定底盘抵抗线的具体数值为：
W1=3.6m
3.4钻孔深度L和角度β：
一般情况下钻孔深度L等于台阶高度H加上超深h，即：
L=H+h
正常情况下，钻孔超深值h按如下方法计算，即：
根据抵抗线计算超深：
h=（0.15～0.35）W1
根据台阶高度计算超深：
h=（0.05～0.25）H
超深值的大小与台阶高度、坡面角度、底盘抵抗线、岩石的坚固性系数以及采用的爆破方法有关。
一般情况下，台阶高度越大，坡面角越小，底盘抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度就越大。
所以这里的超深值均采用0.25W1来计算,即:
h=0.25W1=0.9m，这里参考h=0.1H取值,取h=1.0～1.5m；
则钻孔深度的区间值为：
L=17～17.5m，计算平均取值为L=17.0m。
钻孔角度为：
β=85°
～90°
。
3.5炮孔间距a和炮孔排距b：
根据公式：
炮孔间距a=mW1
m—钻孔密集系数，一般取0.8～1.4,这里取1.1；
则
a=mW1=1.1*3.6=3.96m取a=4.0m
炮孔排距b：
炮孔排距b=0.866a=3.46m这里本着分散装药和均匀装药的原则，这里取b=3.0m
3.6单位炸药消耗量q：
影响单位炸药消耗量的因素很多，主要有岩石的可爆性、炸药的种类、自由面条件、起爆方式和块度要求等。
因而要选取正确的q值是比较困难的，实际应用中多数是根据岩石的硬度和工程类比的方法，初选一个比较接近的q值来进行试爆，再经过生产实践来进行调整和验证，直到合理为止。
同样，对于底盘抵抗线数值的选取，可一并进行试爆和验证。
参照经验数据和工程类比，并考虑岩石韧性大的实际条件，选取的单位炸药消耗量q值为：
对于减弱松动爆破：
q=0.36kg∕m3或q=0.13kg∕t
3.7单孔装药量Q：
根据装药量计算公式，即：
第一排孔：
Q1=q*a*W1*H
第二排及以后各孔：
Q2=q*a*b*H
Q1=0.36*4.0*3.6*16=82.94kg∕孔
考虑边坡岩石塌落量为（83%～85%）：
Q1=69.67kg∕孔
Q2=0.36*4.0*3.0*16=69.12kg∕孔
3.8装药长度L1和堵塞长度L2：
（1）、每m炮孔装药量qˊ：
qˊ=0.785ΔD2
Δ—为装药密度，kg∕dm3；
使用乳化炸药，
则Δ=1.15kg∕dm3，又表示为1150kg∕m3；
D—钻孔直径，这里为0.09m；
qˊ=7.31kg∕m考虑卷装炸药存在的间隙，则该数据应为：
qˊ=6.06kg∕m
（2）、装药长度L1：
取0.65的装药系数,则L1=0.65L=11.05m
对于装药炮孔，其实际的装药长度最大为：
Q1∕qˊ=68.84∕6.06=11.5m
则：
堵塞长度为：
L2=5.5m
对于第二排及以后炮孔：
Q2∕qˊ=69.12∕6.06=11.4m
L2=5.6m
合理的堵塞长度应该为0.66～1.4W1；
根据工程类比和经验可知，这里的装药长度和堵塞长度设计基本上是合理的。
（3）、堵塞材料：
炮孔的堵塞材料为粘土、沙石粉或钻屑，但严禁堵塞物中混入或掺杂小石块（最大边长≥2cm）。
3.9起爆方法及其网路：
（1）、起爆方法：
由于待爆破区域紧邻高压输电线路，所以这里爆破严禁采用电爆网路。
炮孔内采用非电导爆ms雷管微差起爆，使用雷管段数为1、3、5、6、7、8、9段；
即：
采用非电导爆ms雷管分区接力起爆网路，孔内、孔外共同延期。
每个炮孔采用2发雷管，1个起爆具（或起爆药包）组网起爆。
（2）、起爆规模：
依据爆破点至东北侧平房的距离S而定，同时兼顾高压输电线的位置，当S≥60m时为普通的中深孔爆破，可适当加大起爆规模，同段可起爆2～3个炮孔；
每次可同时起爆3～5排炮孔，炮孔数为24～30个／次，最大段装药量≤139.6kg。
当爆破点处在35m≤S≤60m位置时，则必须严格限制起爆规模，同时采用孔内孔外共同延期的起爆网路，严格实现逐孔起爆,即采用中深孔控制爆破的方法进行施工。
（3）、网路连接：
松动爆破多采用“V”形起爆或对角起爆网路，使用雷管的总段数为：
第一分区七个段别，以后各分区五个段别，确保单孔单响；
网路连接方法：
采用先簇联后串联的连接方法；
或采用“四通连接元件”连网，“并—串联”起爆网路。
（4）、网路激发：
采用：
“非电导爆管网路→导爆管→激发针→发爆器”的纯非电起爆网路。
炮孔布置及网路连接详见：
（附图3：
炮孔布置及起爆网路连接示意图）
3.10爆破器材：
炸药：
采用Φ70mm卷装乳化炸药或粉状乳化炸药（粉大包）。
如果炮孔内有积水时，则全部用卷装乳化炸药。
雷管：
采用非电导爆ms雷管1、3、5、6、7、8、9段，导爆管雷管的脚线长15m。
四、爆破器材总用量
本工程拟使用的爆破器材品种和总用量表
项目
名称
规格
单位
数量
备注
炸药
乳化炸药
Φ70mm
或粉大包
kg
59400
约60吨
雷管
非电导爆管ms雷管
1、3、5、6、7、8、9段
发
3000
脚线长度为15m
五、爆破施工安排及组织
5.1爆破施工顺序：
上层工作面采用由西向东推进，南北方向上由两头向有高压线位置的部位推进的方法，其目的是改变最小抵抗线和抛掷方向，减轻或减少爆破飞石对高压输电线路及平房以及其它设施的危害。
5.2施工进度安排
正常施工阶段的普通中深孔爆破：
4天半钻孔，半天爆破，每次爆破24～30个炮孔，炸药使用量1676～2112kg，可爆破石方量4656～5867m3。
单孔单响，最大段装药量控制在69.8kg以下。
5.3施工组织：
5.3.1组织机构：
组建旌德县合福高铁站前6标路基开挖石方爆破工程项目经理部；
下设财务组、后勤保障组、安全保卫组以及钻爆作业队。
其中钻爆作业队主要负责钻眼和爆破工作。
5.3.2人员构成：
项目经理1人，副经理1人；
专职安全员1人；
财务、后勤及保卫人员6人。
钻爆作业班人员组成：
钻眼工6人，爆破员2人；
机修工1人，爆破器材管理员1人（仅保管现场的爆破器材）；
共9人。
整个项目部合计18人。
组织机构设计如下图：
六、工程机械及设备
本工程所需用的主要钻爆机械设备见下表6–1：
表6–1：
工程施工拟投入的机械设备一览表
机械设备
型号
数量
设备完好
程度
移动空压机
BH—7/8
台
2
九成新
自备
开山13∕7
1
八成新
潜孔钻机
KQD100
3
凿岩机
YT20
辅助破岩墙
仪器仪表
全站仪
全新
租用
七、爆破安全技术校核
7.1地震效应：
V=K（Q1/3∕R）α式中：
V—地震波的传播速度，cm∕s；
根据《爆破安全规程》的规定，这里东北侧平房所允许的爆破震动速度为：
2.3cm∕s～2.8cm∕s；
K·
α—与地震波的传播介质和爆破区地形地质条件有关的衰减系数，这里根据《爆破安全规程》的相关规定以及岩石软硬程度和振动频率综合考虑，取K=150；
α=1.67；
Q—最大段装药量，kg；
这里为69.8kg；
R—爆破中心至被保护建筑物或构筑物之间的距离，这里爆破区边缘至东北侧平房的最近距离约为35m；
将以上数据分别代入计算得：
V=4.2cm∕s>
2.3cm∕s；
参考这些数据可以看出，爆破震动可能会对东北侧的平房造成破坏和影响。
现在来反算爆破震动的最大安全药量和安全距离得：
R=（K／V）1／a·
Q1／3和Q大={R∕（（K／V）1／a}3
安全允许距离：
R安=50.5m
安全允许装药量：
Q大=23.3kg～69.8kg
从以上两组数据可以看出，当爆破点到小平房的距离≤50.5m时，必须改用中深孔控制爆破法进行施工，内容为：
通过改变台阶高度和孔网参数，来降低单孔装药量或同段最大装药量。
例如：
根据爆破点至平房的距离不同，对应的装药量为：
距离为35m时，所对应的最大段装药量为23.3kg；
距离为40m时，所对应的最大段装药量为34.7kg；
距离为45m时，所对应的最大段装药量为49.45kg；
距离为50m时，所对应的最大段装药量为67.8kg。
7.2爆破飞石：
深孔台阶爆破个别飞石安全距离的计算，《爆破安全规程》尚无
给定的计算公式，现借鉴经验公式：
R飞=20Kn2W来计算。
R飞—爆破时个别飞石的最大飞散距离，m；
K—与爆破区地形和风向有关的系数，一般取1.0～1.5,这里取1.5；
n2—爆破作用指数,减弱松动爆破时为0.5；
W—底盘抵抗线,m；
这里为3.6m。
将以上数据代入计算得：
R飞=27.0m
参考该数据可以看出，水平方向上的爆破飞石不会对周围造成多大的影响，但在垂直方向上则可能会对爆区上方的高压输电线路造成威胁，必须采取相应的安全技术措施来预防。
具体如下：
①严格限制单孔装药量，确保堵塞长度和堵塞质量，堵塞长度大于抵抗线30～50%；
堵塞长度L2≤4.5m时严禁爆破。
②控制最小抵抗线的方向，即工作面是由两边向高压线的正下方推进，最后施工高压线的正下方区段。
抵抗线过小或自由面异常时禁止爆破；
必要时还需进行被动防护。
爆破对人员的警戒距离为：
200m。
7.3爆破冲击波、噪音和有毒气体：
由于是在露天进行爆破作业，爆破区场地尚算开阔，所以这里不作爆破冲击波、爆破噪音和有毒气体的强度校核。
八、爆破施工安全技术措施
8.1严格按照《爆破安全规程》的各项规定进行爆破作业，严格遵守爆破器材购买、运输、储存和使用的各项规定和规章制度。
8.2所有从事爆破作业的人员，首先要做到文明施工，持证上岗；
进入爆破施工现场的所有施工人员都要戴安全帽。
8.3爆破作业区各路口要设置明显的标志牌或警示牌；
爆破器材进入现场后要设置明显标志，并设专人看管。
8.4必须严格按照设计要求的孔网参数钻孔，必须确保每个炮孔达到设计要求的深度和倾角。
炮孔钻好以后要吹干净孔内的粉渣，并及时做好封盖。
8.5装药前要对所有炮孔进行验收和检查，对于孔网参数或角度不合理，炮孔深度不够或孔壁卡石以致无法装药者，要及时进行处理或补钻；
对于孔内积水较多的炮孔要进行处理。
8.6必须严格按设计要求的单孔装药量装药，不得随意乱装；
起爆药包（或起爆具）要装填到位，深度要合理；
装药时其他无关人员不得进入施工现场。
8.7炸药装好后，要仔细进行封堵，封堵材料为粘土、沙石粉或钻屑；
严禁在炮泥材料中混入小石块（粒径≥2cm）；
要确保堵塞长度和堵塞质量，封堵不严实或封堵质量不好时严禁放炮。
8.8必须严格按照设计要求的起爆网路仔细敷设，网路连接好后要进行全面检查和测量，在确认无误时方可起爆。
8.9起爆前20分钟撤离机械设备和人员，机械设备撤至80m以外，人员的安全警戒距离为200m。
8.10起爆信号：
第一次发出警戒信号，内容为：
在通往爆破区的各路口和爆破指挥长认为有必要的地方设置警戒人员，爆破员最后连接起爆网路；
起爆点发出连续地发出长警报或红旗竖起。
第二次发出起爆信号，内容为：
经爆破指挥长检查确认无误时发出起爆命令，爆破员开始起爆，起爆点连续发出三声短促的警报或红旗放倒。
第三次发出解除警戒信号，内容为：
爆破后首先由爆破指挥长和爆破员进入现场检查，在确认无安全隐患后，发出解除警戒命令，起爆点发出一声长达3分钟的长警报或红旗飞舞3分钟。
爆破结束。
方案设计人：
（签字）
审核人：
（签字）
平安爆破工程有限公司旌德分公司（章）
2012年4月13日
附图1：
待爆破路基开挖段周围环境平面示意图
注：
待爆破区边缘东北距约35m为平房，南偏西距约230m为高铁制梁厂；
爆区上方有一条EN～WS走向的220kv高压输电线路。
N——指北方向。
附图2：
中深孔爆破台阶要素及参数示意图
图中符号代表的意义为：
W—底盘抵抗线（也表示为W1），m。
a—台阶坡面角，º
L—炮孔深度，m。
L1—装药高度，m。
L2—堵塞高度，m。
H—台阶高度，m。
h—炮孔超深，m。
附图3：
起爆网路连接示意图
网路形式为分区接力起爆网路。
数字—炮孔内装入雷管段数。
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