路堑高边坡光面爆破及控制爆破方案Word文档格式.docx
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当D＝115mm时，取W1=4.0～4.5（m）
③孔距a和排距b
孔距a一般按下式求得：
a=mW1
式中：
对垂直孔m=0.7~1.0
对倾斜孔m=1.0~1.4
排距b是指多排孔爆破时，相邻两排深孔之间的中心距离，实质是第一排以后各排孔的底板抵抗线值。
即b＝W1
本工地为弃方，可不考虑破碎块度的均匀性和级配要求，同时对最大粒径可以适当放宽，故大块可以控制在1.0m以内，其孔、排距确定如下：
当D＝100mm时，取a=3.0～3.5（m），b＝3.0～3.5（m）
当D＝115mm时，取a=3.5～4.0（m），b＝30～3.5（m）
④超钻深度
超孔深度是控制底板超欠挖，保证底板平整的主要手段，在多台阶施工中，应通过上层平台、超钻情况，合理确定底层平台
值。
本工地根据台阶高度，取：
当H≤10时，取h＝1.0～1.2m，当10＜H≤20时，取
＝1.5～2.0m。
⑤堵塞长度L
堵塞长度一般不小于地盘抵抗线的0.75倍，或取20～40倍孔径，不小于20的孔径。
本工地根据两者相结合，堵塞长度大小取
当D＝100mm时，取L＝2.5～3m
当D＝115mm时，取L＝3～3.5m
3.1.3光面爆破和预裂爆破的参数分析
（1）光面爆破和预裂爆破的设计原则
①采用D100型三脚架潜孔钻机钻孔，钻孔直径D＝100mm。
②根据岩石性质和地质条件，取孔距a＝（1.0～1.2）m。
③对于开挖深度较大的边坡，应采用2～3个台阶，深孔加预裂（或光爆）施工时，最大钻孔深度L≤18m。
④边坡坡度可适当进行调整，为了有利于钻孔，边坡设计坡度范围为1：
0.3～1：
0.75。
边坡平台宽度过小处应进行调整，边坡平台宽度应大于2.5m。
（2）光面和预裂爆破参数分析
①钻孔直径D的选择
光面和预裂爆破的钻孔孔径的确定是一项十分重要的工作，选择合理与否，直接关系着光面和预裂爆破效果、成本和质量。
孔径大小的决定孔距大小的依据，应综合考虑岩石的性质、机械配备及工程要求等因素合理选择，通常取D＝100mm。
台阶高度应视实际边坡情况、石方施工方法的不同进行选择，以主体石方施工台阶为准。
③孔距a的确定
炮孔孔距是光面和预裂爆破的重要参数，是爆破成败及边坡质量好坏的关键。
选择合理的孔距，目的是在现有的岩石条件，装药方法起爆情况下，使边坡大道稳定平整、光滑和美观的效果，使预裂面最终形成有一定宽度的贯通裂缝。
一般取a＝（7～12）D，本工程取a＝（1.0～1.2）m。
④线装药密度的选择
线装药密度是光面和预裂爆破的最关键因素，合理的线装药密度不仅可以保证预裂缝的贯通，而且使边坡达到稳定、平整、光滑美观的要求。
药量太大会损坏边坡壁面，孔壁破裂；
太小光面岩层较大，预裂面无法贯通，造成光面和预裂爆破的失败。
i）光面爆破
根据工程具体情况，结合以往的经验，q光可按下式计算：
q光＝k光·
a光·
W光
q光-----光面爆破线装药密度（Kg/m）；
k光-----光面爆破单位用药量（g/m3）；
取k光＝（75～90）；
a光-----光面爆破孔距（m）；
W光-----光爆层厚（m）。
本设计取q光＝（180～250）（g/m）
ii）预裂爆破
q裂＝k裂·
a裂
k裂――预裂爆破单位用药量（g/m3）；
a裂――预裂爆破孔距（m）；
一般取q裂＝（350～500）g/m
本设计取q裂＝（450～500）g/m
⑤不耦合系数E
本工程中采用的药卷d＝32mm乳化炸药，钻孔直径D＝100mm。
根据下列公式：
E＝D/d
E=3.12
3.2孔深、光面和预裂爆破的药量计算
3.2.1孔深爆破药量计算
单排孔或多排孔的第一排炮的药量计算公式：
Q＝q·
a·
W1·
H
多排孔第二排以后炮孔药量计算公式：
Q＝k·
q·
b·
Q――孔深爆破单位装药量（Kg）；
q――单位用药量（Kg/m3）；
a――孔深爆破孔距（m）
b――孔深爆破排距（m）
W1――孔深爆破底板抵抗线（m）
H――孔深爆破台阶高度（m）
k――受岩石夹制增大的系数，一般取k＝（1.1～1.2）。
3.2.2光面爆破药量计算
Q光=q裂l+Q加
Q光――光面爆破单孔装药量（Kg）；
q裂――光面爆破线装药密度（Kg/m）；
l――光面爆破孔深（m）；
Q加――光面爆破底部增加药量，取＝Q加（2～3）q裂。
3.2.3预裂爆破单孔装药量计算
Q光――预裂爆破单孔装药量（Kg）；
q裂――预裂爆破线装药密度（Kg/m）；
l――孔深（m）；
Q加――预裂爆破炮孔底部增加药量，取＝Q加（5～8）q裂。
3.2.4预裂（光面）爆破炮孔堵塞长度
实践证明，孔口的堵塞长度对水平预裂的效果有一定的影响，堵塞长度过短，则爆破是空气逸出，不易形成预裂缝或预裂缝宽度不够；
堵塞长度过长，则在孔口附近部位易残留水平炮孔。
根据爆破的经验公式计算：
（1～1.2）a
L1――孔口堵塞长度；
a――炮孔孔距；
4、孔深、光面和预裂爆破施工工艺
4.1施工准备
（1）钻机平台修建
钻机平台是钻机作业的场地，在钻机位移和架设过程中，保证钻机精度和作业安全是相当重要的工作，钻机平台技术要求是相对平整，保证钻机自由移动，其宽度：
三脚架钻机不小于2.0m，自行式钻机不小于6.0m。
（2）边坡测量放线
路堑边坡测量放线工作，不允许出现任何错误，否则准会造成巨大损失。
边坡定位线加宽会增大石方开挖量，偏窄会造成路基面宽度达不到设计标准，因此必须保证边坡的准确性，边坡测量一般分量测进行，第一次为了修建平台，第二次为了钻孔定位。
（3）便道修建
施工便道是石方施工的运输道路，应根据实际情况进行修建。
其原则是便于和开挖台阶相联接，工程量少，宽度能保证挖、运机械的运行任务。
4.2钻孔
（1）布孔
深孔、光面和预裂综合爆破的布孔方式
单壁路堑旁山开挖段，采用纵向台阶布孔，钻孔排向均平行于边坡。
对于双壁石方路堑，两端采用横向台阶布孔。
（2）钻孔
边坡光爆（或预裂）孔可采用三脚架潜孔钻机进行钻凿，钻孔必须按设计位置、方向和角度进行作业，以保证爆破效果和安全。
钻孔完成后，应吹尽孔内残渣，并作好炮孔保护工作，防止雨水流入孔内。
其他钻孔可采取自行式钻机钻凿。
（3）钻孔排水
当孔内有水时应作好排水工作，排水是保证爆破效果的一项重要措施，排水可用Φ50胶管进行孔内吹水。
4.3装药结构
主炮孔采用集中装药结构和不耦合装药。
边坡预裂孔采用不耦合装药，药卷绑扎在导火索上。
间装药结构图。
预裂（光爆）孔不同孔深的装药结构表，见附表2、3。
4.4堵塞
堵塞材料，使用粘土和砂加粘土，严禁用石块堵塞。
为保证堵塞质量，每填入0.3m时用木棍或竹竿捣实一次，做到逐层捣实。
堵塞长度必须满足L2≥30D。
5.5起爆网路
主炮孔为导爆管毫秒雷管，边坡孔为导爆索接力传递，采用复式交叉网络，导爆索下到孔底，主炮孔下部雷管反向安置在底部，避免瞎炮和残留药。
起爆网路联接示意见下图。
图：
炮孔装药结构与起炮网路示意图
5、控制爆破药方案
局部挖深5.0m以内的工点，采用浅孔爆破实施开挖；
挖深5m以上路堑主体石方，采用孔内非电毫秒微差深孔松动爆破，分次施爆，以减小震动，控制飞石。
临空面均设置在背向或侧向铁路、民房的方向，同时加用柔性炮被覆盖，弱化爆破飞石的影响。
5.1爆破参数及单孔装药结构布置
炸药：
初步选取乳化炸药和铵油站药，根据钻孔情况及孔内含水量大小进行调整，如孔内无水或较少水，在装药前吹孔后可使用铵油炸药或下部2m采用乳化炸药，上部采用铵油炸药，线密度4.5Kg/m。
雷管：
爆破孔内雷管乃采用非毫秒雷管，为了保证安全，孔内各段非电毫秒雷管限制在15段以内，逐排微差起爆的网络，微差时间取Δt＝50～100ms。
这样既可以减小一次起爆药量达到降震的目的，同时，每一排先爆孔又能为后排空提供较理想的临空面，避免群炮作用引起上冲。
群炮梯段划分：
根据边坡挖深的情况，拟分上下多个梯段开槽，每个爆破梯段12m左右，先根据爆破梯段内地形条件，分多个临空进行上梯段拉槽爆破，先进行上梯段施工爆破，上梯段爆破施工完成后，分两个工作面进行下层爆破梯段爆破施工。
炮孔布置：
炮孔采用Φ76mm直径，采用潜孔钻垂直成孔，布孔孔距2.5m，排距2.0m，采用矩形方格布孔，钻孔深度0.5～0.8m。
爆破防护：
在主爆孔孔底均加设直径Φ60mm长30mm的柔性垫层，垫层材料采用竹筒或PVC管材制作，这样可以避免炸轰波直接冲击岩体，降低峰值压力，从而达到降震的目的。
当孔深小于8.0m时，每段每排起爆3个孔；
当孔深大于10m时，每段每排起爆2个孔。
故最大单响起爆药量为50Kg以内，加之上述的减震措施，所以更容易做到安全减震。
6、爆破工艺流程及要点
6.1工艺流程
图工艺流程图
6.2操作要点
6.2.1场地平整。
深孔预裂爆破施工前，应将钻孔地点的覆盖层或以爆酥松层碴清出岩石面，如有突出的岩块，应小炮炸除，然后用推土机或人工将地面整平，是钻孔作业线上形成一条比较平坦的操作场地，以保证钻机能安全自如的移动及按设计钻孔方向钻孔。
6.2.2布孔测量。
根据设计要求放出预裂轮廓线，按照爆破设计的孔距放出孔位，并予以编号，逐孔写明孔深、倾斜角度、孔径大小。
6.2.3钻孔。
钻孔施工是孔深预裂爆破的关键工序，它的好坏决定预裂壁面的优劣。
所以开钻前应认真全面技术交底，钻孔时必须仔细地按着孔位进行钻孔，严防多钻、漏钻及错钻，对孔径的质量要求是：
在正常条件下，眼孔的开口的平面位置不得超过孔径的2/3，且不得大于10m。
每米孔深的钻进偏差不得超过2cm，眼孔深度误差不得超过±
15cm。
钻进过程中，应经常测量钻孔的倾斜度。
对钻孔过程中变化等情况，由专人做好记录，成孔后用草团堵住孔口，防治地面岩粉和石块落入或随雨水流入孔内堵塞孔眼。
6.2.4“药串”加工。
深孔预裂爆破药包采用“药串”式结构，一般在爆破现场进行加工。
加工方法是：
将直径Ф32mm乳化炸药药卷切成质量符合设计要求的药块（一般为75g、100g、125g和150g四中规格），然后用有伸缩性且具有柔性的耐磨的塑料袋进行放水处理，在按照设计的线装药密度，用塑料绑扎带均匀的绑扎在导爆索上，由导爆索引爆所有的药包。
6.2.5装药。
用于深孔爆破的主炮孔采用集中连续不耦合装药，将药卷捆绑到劈好的竹片上，固定药卷，然后先在主炮孔底部放入Ф60mm长30mm的柔性垫层后，再将捆绑的药卷顺次装入炮孔，竹片不够长时，随装随接，以保证药卷能装到底部。
加工好用于光面爆破的“药串”用同种方法固定，然后直接顺次装入炮孔，直达炮孔底部，确保预裂缝的设计深度。
光面爆破
7、爆破安全
7.1爆破安全设计
7.1.1爆破安全震动检算
（1）按照爆破安全规程，爆破地震控制以地面质点震动速度为安全依据：
V=K（3√Q/R）a
V－面质点振速（cm/s）
Q－一次起爆的最大炸药量（Kg）
K－地质条件有关系数
a－地震波衰减系数；
R－建筑物距爆破中心距离（m）。
本工程取值：
K＝150；
a＝1.5
（2）国家安全标准
一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，主要类型的建（构）物地面质点安全震动速度及主振频率规定如下：
表5－1爆破震动安全允许标准表
序号
保护对象类别
安全允许振动速度cm/m
＜10Hz
（10～50）Hz
（50～100）Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋
0.5～1.0
0.7～1.2
11.～1.5
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物
2.0～2.5
2.3～2.8
2.7～3.0
3
钢筋混凝土框架房屋
3.0～4.0
3.5～4.5
4.2～5.0
4
一般古建筑物与古迹
0.1～0.3
0.2～0.4
0.3～0.5
5
水工隧道
7～15
6
交通隧道
10～20
7
矿山巷道
15～30
8
水电站及发电厂控制室设备
0.5
9
新浇大体积混凝土
龄期：
初凝～3天
3～7天
7～28天
2.0～3.0
3.0～7.0
7.0～12
注1.表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的坡内率。
注2.频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取，选取频率时也可参考下列数据；
硐室爆破＜20Hz；
深孔爆破10～60Hz；
浅孔爆破40～100Hz。
A.选取建筑物安全允许偏振速度，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。
B.省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应的部门批准。
C.选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、埋深、源爆方向、地震震动频率等因素。
D.非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。
7.1.2飞石安全距离检算
本工程爆破采用松动爆破，验算公式：
Rf＝20n2W
式中取kf＝1.5；
n＝0.7；
W＝15m
得到最小安全距离R＝147m。
爆破时警戒距离为300m。
7.2安全与防护
7.2.1组织机构
组织机构－成立爆破指挥部，对施工及爆破作业统一管理和领导，并有专人负责技术和安全。
指挥部负责爆破安全的全面管理与指挥工作，协调各施工队伍的关系。
成员包括：
指挥长，爆破技术组长，施工组长，安全保卫组长。
7.2.2安全措施
（1）爆破设计必须用公安部发放的爆破安全技术作业证人员进行，所有参加爆破作业人员必须经过专门培训，持有公安部门发放的爆破员作业证，方可持证上岗。
（2）起爆信号分三次，由总指挥下达。
第一次信号，预警信号：
在装药、堵塞工作完成后，起爆前30分钟发出，该信号发出后，警戒范围内开始清场工作。
第二次信号，起爆信号：
起爆信号在确认人员、设备等安全撤离危险区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。
起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆。
第三次信号，解除信号：
安全时间（15分钟）过后，检查人员进入警戒范围检查、确认安全后，方可发出解除警戒信号，在此之前，岗哨不得离岗，不准非检查人员进入警戒范围。
（3）各类信号均应使爆破危险区及附近人员能清除的听到。
（4）其他未尽事宜均按国标“爆破安全规程”办理。
8、超声波损伤测试
试验目的：
通过爆破前后超声波对比判断岩体受爆破影响的损伤程度
试验内容：
爆前试验－爆破前分别在边坡光爆孔内各检测3个剖面测点参数；
光面爆破后试验－光面爆破后在垂直坡面方向钻孔，孔深5～8m、孔径89mm、孔数4个，采用超声波测试4个剖面测点参数。
普通爆破后试验－普通爆破后在爆区边缘预留的炮孔内进行超声波检测，检测3个剖面测点参数；
试验参数分析：
对比爆破前后波速变化情况、分析爆破前后波形变异情况、对比发射和接收波的波幅变化。
根据以上综合分析判断坡内岩体受爆破影响的损伤程度。
需要准备的爆破器材和工具
32小卷乳化炸药、铵油炸药，
导爆索雷管15个段
竹片10000米
钻机3台，铁锹、胶布、剪刀、炮棍、高能起爆器等。
孔深爆破参数表
类型
孔径D（mm）
抵抗线W
孔深L（m）
孔距a（m）
排距b（m）
装药结构
单耗K（Kg/m3）
主炮孔
89
2.4
按梯段
2.8
2.6
单/双
0.4～0.5
100
3.0
3.5
缓冲孔
0.3～0.4
光爆孔
1.0
线性
0.3/m
预裂孔
1.1
0.4～0.5/m
预裂孔不同孔深装药结构表（1.2m孔距）
孔深
（）
导爆索长（）
底部装药
第二加强段
正常装药段
上部装药段
堵塞
长度L1（m）
线密度（m）
药量
Q（Kg）
长度
L1（m）
线密度
q（kg/m）
Q（kg）
9～10
11.5
1.5
1.6
2.0
0.6
1.2
0.4
0.8
0.1
0.3
10～11
12.5
11～12
13.5
12～13
14.5
1.8
4.0
13～14
15.5
14～15
16.5
15～16
17.5
3.6
5.0
16～17
18.5
17～18
19.5
18～19
20.5
6.0
19～20
21.5
20～21
22.5
0.7
光爆孔不同孔深装药结构表
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