高速公路爆破施工方案.docx
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高速公路爆破施工方案
第一章、编制依据及范围………………………………………………3
一、编制依据………………………………………………………3
二、编制范围………………………………………………………3
第二章、工程概况………………………………………………………3
一、工程简介………………………………………………………3
二、工程地质………………………………………………………4
第三章、爆破方案设计…………………………………………………6
一、隧道爆破方案概述……………………………………………6
二、爆破方案设计…………………………………………………7
（一）设计原则……………………………………………………7
（二）最大单响药量计算…………………………………………8
（三）钻爆参数选择………………………………………………8
（四）爆破器材选择………………………………………………12
（五）装药结构……………………………………………………13
（六）钻爆作业……………………………………………………13
三、爆破技术要求…………………………………………………14
第四章、爆破安全保证措施…………………………………………16
一、安全保障机构…………………………………………………16
二、安全保证措施…………………………………………………17
（一）爆破警戒……………………………………………………17
（二）爆破信号…………………………………………………….17（三）检查……………………………………………………….18
（四）盲炮处理…………………………………………………….18
（五）洞口段爆破S104省道的交通管制…………………………19
（六）隧道贯通警戒措施………………………………………….19
（七）隧道进口50m段爆破飞石控制措施……………………….20
（八）其他安全要求……………………………………………….20
第五章、事故预防措施及安全保障制度……………………………21
一、停电事故预防措施……………………………………………21
二、炸药意外爆炸事故预防措施…………………………………21
三、坍塌事故预防措施……………………………………………22
四、超前地质预报措施……………………………………………22
五、火工产品丢失、被盗预防措施………………………………24
六、火工产品检查制度……………………………………………25
七、火工品的储存、运输、使用管理制度………………………26
八、火工产品发放及清退制度……………………………………27
九、爆破作业相关人员岗位职责…………………………………29
十、安全培训学习措施……………………………………………31
XX隧道爆破施工方案
（K16+056-K18+560）
第一章编制依据及范围
一、编制依据
1、重庆南川至道真高速公路第3-1合同段《两阶段施工图设计文件》。
2、重庆南川至道真高速公路重庆段XX隧道两阶段施工详细地质勘察报告。
3、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）、《爆破安全规程》（GB6722-2003）、《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》、《重庆市公安局爆破作业公共安全行业标准实施细则》、《爆破作业单位资质条件和管理要求》（GA990—2012）和《爆破作业项目管理要求》（GA991—2012）。
4、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）。
5、现场实地地质及水文情况调查资料。
6、本单位隧道施工经验总结及相关资料分析。
二、编制范围
XX隧道全长3711m，本工区负责的进口段为2504m，其中左线合同里程为ZK16+010～ZK18+560,右线合同里程为K16+056～K18+560。
本爆破方案主要针对本工区XX隧道进口段进行编制。
第二章工程概况
一、工程简介
XX隧道进洞口位于南川区三泉镇观音村1组，属重庆市南川区三泉镇派出所管辖，本工区负责XX隧道进口段施工（XX隧道全长3711m，本工区负责的进口段为2504m），经过现场考察并结合设计资料，隧道爆破点离最近民房约96m，隧道线路正上方左右40m范围内均无建筑结构物及其它设施，洞身段最小埋深41m，最大埋深到441m；左线进口ZK16+010～ZK16+120.73段与右线进口K16+056～K16+121.98段为极小净距段（主要为洞口浅埋Ⅴ级围岩），路基设计线间距为10.38m～14m；左线ZK16+120.73～ZK16+248.61段与右线K16+121.98～K16+251.21段为小净距段（主要为洞身Ⅳ级围岩），路基设计线间距为14m～22m；左线ZK16+248.61～ZK18+560段与右线K16+251.12～K18+560段为分离式段（主要为洞身Ⅲ级和Ⅳ级围岩），路基设计线间距为22m～35m；隧道进口位于陡峭坡壁之上，且陡崖段分布大小不均危岩，隧道线路与陡崖段呈斜交状态，在进洞施工前设计已经考虑采取对悬空、松动岩体进行清除，并加设主动柔性与被动防护措施，本处不着重点爆破参数设计，但爆破作业过程中需加强陡崖下方道路的交通管制，并加强对坡壁的监控量测工作。
二、工程地质
隧道穿越金佛山向斜末端，隧道基本垂直穿越金佛山向斜。
在K17+950处为金佛山向斜轴部，断层不发育。
向斜北西翼K17+000左侧1450m发育一条压性逆断层—吴家湾断层，该断层未穿越隧道，对隧道无影响，隧止区地址结构较复杂。
1、隧道进口，发育两组裂隙：
（1）、倾向为250°～270°,倾角为70°～85°，裂隙间距1.0～5.0m,裂隙面张开宽度1～100mm，结构合程度差，压扭性裂隙，未充填，不充水，贯通性长度5～30m,属硬性结构面，优势裂隙倾向为260°，倾角为80°。
（2）、倾向为320°～340°,倾角为68°～85°，裂隙间距1.0～5.0m,裂隙面张开宽度2～80mm，未充填，裂面较粗糙，结合程度差，压扭性裂隙，不充水，贯通性长度4～35m,属硬性结构面，优势裂隙倾向为330°，倾角为75°。
2、隧道洞身K16+800～K16+900段，岩层产状342°∠33°，发育三组裂隙：
（1）、倾向为100°～130°,倾角为65°～80°，裂隙间距5.0～15.0m,裂隙面张开宽度0～40mm，裂面较粗糙，结合程度一般～差，压扭性裂隙，未充填，不充水，贯通性长度3.0～15.0m,优势裂隙倾向为110°，倾角为75°，属硬性结构面。
（2）、倾向为240°～270°,倾角为70°～85°，裂隙间距6.0～15.0m,多呈闭合状，结合程度一般，压扭性裂隙，不充水，贯通性长度2.0～15.0m,优势裂隙倾向为250°，倾角为75°。
属硬性结构面。
（3）、倾向为310°～340°,倾角为65°～85°，裂隙间距6.0～20.0m,裂隙面张开宽度0～5mm，未填充，裂面较平直，结合程度一般～差，压扭性裂隙，不充水，贯通性长度4.0～35.0m,优势裂隙倾向为330°，倾角为75°。
属硬性结构面。
隧址区地层主要为第四系崩坡积层、崩积层、志留系小河坝组、龙马溪组及奥陶系中上统、下统眉潭组，各层岩性由新到老分述如下：
1、第四系（Q4）
（1）崩积层（Q4e+dl）
块石土：
主要块石以碎石、黄色、灰白色等扎色。
强～中等风化的砂岩、页岩块石、碎石，直径一般100～1000mm，部分地表块石甚至可达3～10m，碎、块石菱角状，排列杂乱无序，分布不均匀。
其间粉质粘土填充，含量15%～20%不等，主要分布于风吹岭地形较陡的坡脚处，一般厚度5m～20m，钻探揭露厚度49.8m。
（2）崩坡积层（Q4e+dl）
主要以含碎、垮石粉质粘土为主：
黄色、灰白色等杂色，粉质粘土可塑状，切面稍有光泽，干强度韧性中等，含砂岩强风化形成的砂粒，手捻砂质感极强。
期间含强～中等风化的岩石、页岩碎、块石，碎石直径一般100～1000mm，部分地表块石甚至可达2～5m。
碎、块石菱角状，排列杂乱无序，分布不均匀，含量25%～40%不等主要分布于隧道洞身段及出口段。
钻探揭露厚度0.80m～51.4m。
2、志留系下统小河坝组（S1x）
岩性以砂岩为主：
灰白色、灰黄色，粉砂质结构，中厚层～巨厚层状构造，主要由石英长石等矿物组成。
中风化岩体较破碎～较完整，层间结合一般。
主要位于风吹岭顶部，厚度128～195m。
3、志留系下统龙马溪组（S1l）
岩性以页岩为主：
上部为黄灰色、下部为黑色，中厚层状构造，局部层理发育，主要由粘土矿物组成，含砂质，上部含薄层灰岩夹层。
全～强风化岩体破碎，部分风化呈土夹碎石状。
中等风化带岩体较完整，局部较破碎，层间结合一般，钻孔揭露最大厚度129.43m（ZK8）。
主要分布于洞身段，为隧道穿越的主要岩层。
4、奥陶系中上统（Q2+3）
岩性为灰岩，厚层～巨厚层状构造，主要矿物分为方解石、白云石等碳酸盐矿物。
岩溶发育，多形成溶洞、暗河及溶沟、溶槽。
本次钻探最大揭露厚度45.95（ZK7），根据局域地质资料其厚度约60m。
5、奥陶系下统眉潭组（O1m）
岩性主要为页岩，夹灰岩和砂岩。
黄绿色～深灰色、主要由粘土和矿物组成，泥质结构，页理构造，页理发育～稍发育。
强风化带岩芯破碎，质软，手捏易碎，页理发育，完整性差，中等风化岩芯为碎块～柱状，页理稍发育，岩体较完整。
钻探揭露最大厚度20.30（ZY4），主要分布于进洞口范围。
第三章爆破方案设计
一、隧道爆破方案概述
隧道开挖主要采用光面爆破，以确保开挖轮廓平整圆顺。
根据本工区XX隧道实际地质情况，本处爆破设计主要针对小净距洞身段Ⅳ级围岩和分离式洞身段Ⅲ级和Ⅳ级围岩，隧道进口洞口和极小净距Ⅴ级围岩浅埋地段主要采用机械开挖方式，每完成1.0m必须及时采取支护措施，在本处不做爆破设计。
拟分离式洞身Ⅲ级围岩采取全断面爆破方式，单循环进尺不大于3.5m；分离式洞身段Ⅳ级围岩地段采取分台阶法爆破方式，单循环进尺不大于3.0m；小净距洞身Ⅳ级围岩地段采取分台阶法爆破方式，单循环进尺不大于2.0m；施工中周边眼采用φ25mm小药卷进行间隔装药，掏槽眼、辅助眼、底板眼采用φ32mm药卷连续装药。
隧道开挖方式一览表
序号
单位工程
机械开挖段
爆破开挖段
备注
1
左线
K16+010-K16+040、K16+040-K16+070
K16+070-K18+560
左线洞口里程K16+010，明暗交界处里程K16+040，极小净距与一般小净距分界里程K16+070。
2
右线
ZK16+056-ZK16+091、ZK16+091-ZK16+122
ZK16+091-ZK18+560
右线洞口里程YK16+056，明暗交界处里程YK16+091，极小净距与一般小净距分界里程YK16+122。
二、爆破方案设计
（一）设计原则
1、爆破飞石距离控制：
以爆破工作面为基准，爆破飞石距离控制在S≤50m，由于在隧道内爆破，以不损坏成形隧道结构及隧道内施工设备为原则。
2、爆破地震波控制：
根据周围建筑物及设施结构和特性，按照《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定爆破振动安全允许标准，对居民一般砖房的爆破震动速度控制在V≤1.5cm/s（规程规定不大于2.5cm/s），对相邻隧道（超前洞）的爆破震动速度控制在V≤10cm/s（规程规定不大于15cm/s，为进一步确保施工安全，本处考虑将爆破振速控制在10cm/s以内）。
3、爆破冲击波控制：
由于在隧道内爆破，无受冲击波影响的建筑物，一次齐发药量较小，冲击波的危害可忽略不计。
“附图一隧道进口段平面示意图”
（二）最大单响药量计算
为防止爆破施工对上述近距离构筑物的影响，根据《爆破安全规程》相关规定及世界著名爆破专家萨道夫斯基公式计算，并严格控制最大起爆单响装药量。
Q=R3（V/K）3/a
式中：
Q——炸药量，齐发爆破为总装药量，延时爆破为最大一段单响药量，kg；
R——控制点与爆源中心的距离，m；
V——保护对象所在地质点安全允许振动速度，cm/s；
K，a——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数；
根据隧道围岩地质条件，参照《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定，取：
K＝250，a＝1.8
代入上式，计算出最大允许单响药量见下表：
最大允许单响药量计算表
R（m）
14
18
22
26
30
34
35
Q（kg）
V=10cm/s
（超前洞和后续洞）
12.8
27.3
49.8
82.2
126.3
183.9
200.6
R（m）
96
Q（kg）
V=1.5cm/
（一般民房）
172.3
（三）钻爆参数选择
爆破参数的确定采用理论计算方法、工程类比法、类似工程施工经验及现场试爆相结合，在保证爆破振动速度符合安全规定的前提下，提高隧道开挖成型质量和施工进度。
1、炮眼直径及炮眼深度L：
炮眼直径：
采取φ＝42mm。
炮眼深度L：
根据各等级围岩的单循环开挖进尺来确定。
各级围岩炮孔深度统计表
序号
部位
炮孔深度（m）
备注
Ⅲ级围岩
分离式Ⅳ级
小间距Ⅳ级
1
掏槽孔
3.7
3.2
2.2
2
辅助孔
3.5
3.0
2.0
3
周边孔
3.5
3.0
2.0
2、炮眼数目N：
单位面积钻眼数为1～2个。
各级围岩炮孔数目统计表
序号
部位
炮孔数目（个）
备注
Ⅲ级围岩
分离式Ⅳ级
小间距Ⅳ级
1
掏槽孔
8
6
6
2
辅助孔
上台阶
81
65
58
下台阶
30
31
3
周边孔
上台阶
60
54
49
包括底板孔
下台阶
24
25
3、炮眼布置：
①周边炮眼：
采用经验公式和工程类比法确定：
间距：
E=（8～12）d（d为炮眼直径），抵抗线：
W=（1.0～1.5）E，装药集中度：
q=0.1～O.25kg/m。
②掏槽眼：
掏槽孔比辅助孔、周边孔深20cm，本设计掏槽采用二排每排3个的楔形掏槽，根据现场实际情况，有必要时可以在掏槽眼上部布置2个压炮与掏槽眼一起起爆，以达到提高掏槽效果的作用。
③辅助炮眼：
确定抵抗线W：
抵抗线通常均小于炮眼深度，否则各个炮眼将成为各自独立的漏斗爆破，达不到理想的爆破效果。
当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系式：
W=（15～25）d，或W=（0.3～0.6）L
在坚硬难爆的岩体中，或炮眼较深时，应取较小的系数，反之则取较大的系数。
Ⅲ级围岩炮孔布置图
分离式Ⅳ级围岩炮孔布置图
小净距Ⅳ级围岩炮孔布置图
4、单眼装药量确定
隧道爆破，炮眼所在的部位不同，所起的作用是不同的。
掏槽眼要求抛掷；掘进眼只要求松动，而在掏槽部位的两侧及其上、下部位各部分的炮眼要求又不一样，侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼则要求预裂爆破，底板眼则要求用抛掷爆破的药量，否则可能底板爆破失败，所以各部位炮眼的装药量是不同的。
本处各炮孔装药量为根据类似工程爆破施工经验并结合《爆破安全规程》相关规定确定，实际施工过程中各炮眼的装药量可根据现场实际围岩地质情况作适当调整。
各级围岩装药量统计表
序号
部位
装药量（kg）
备注
Ⅲ级围岩
分离式Ⅳ级
小间距Ⅳ级
1
掏槽孔
14.2
9.6
6.6
2
辅助孔
上台阶
112.4
73
40.5
下台阶
25.7
24.8
3
周边孔
上台阶
54.6
44.5
21.7
包括底板孔
下台阶
18.0
15.5
4
合计
181.2
170.8
109.1
5、炮眼堵塞
堵塞作用使炸药在受约束条件下作充分爆炸进而提高能量利用率，因此堵塞长度不小于20cm，堵塞材料采用炮泥（砂:
粘土:
水=3:
1:
1）。
堵塞质量要求密实，不能有空隙和间断。
（四）爆破器材选择
根据减振爆破的特点及爆破部位的不同，选用不同的爆破器材：
炸药：
采用2号岩石乳化炸药，周边炮眼采用小药卷，直径φ25mm，其它炮眼采标准药卷φ32mm。
雷管：
孔外采用发爆器引爆电雷管起爆，连接件及孔内均采用非电毫秒延期雷管（1～15段）。
导爆索：
周边炮眼间隔装药并采用导爆索传爆。
（五）装药结构
周边孔采用间隔装药，并用导爆索、竹片把φ25药卷绑扎成炸药串装入孔中，孔口用炮泥堵塞。
辅助孔和掏槽孔采用连续装药的方式。
周边孔装药结构示意图
（六）钻爆作业
1、施工布眼：
钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm。
2、定位开眼：
采用自制开挖台车钻眼，台车与隧道轴线保持平行。
台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。
对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在3cm以内。
3、钻眼：
钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，台车下面要有专人指挥，确保周边眼保持准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶不大于10cm。
同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。
4、清孔：
装药前，用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
5、装药：
装药必须严格按照爆破设计图确定的装药量和装药形式自上而下进行，雷管安装必须“对号入座”，严格保证设计起爆顺序。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
6、联结起爆网络：
爆破采用非电毫秒延期雷管进行微差起爆，起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时非电管不能打结和拉细，各段位雷管必须严格按照爆破设计入孔；引爆雷管采用电雷管，电雷管用黑胶布包扎在离一簇非电管自由端10cm以上，网络联好后，必须有专人负责检查。
根据起爆网络设计，并结合现场施工经验，引爆电雷管每循环最多为5发，考虑发爆器使用时间长后电阻损失等因素，为此我工区拟选用MFB-150型发爆器（额定引爆发数150发，额定负载电阻920欧）。
起爆网络连接示意图
各级围岩钻爆设计详见：
“附图二分离式洞身Ⅲ级围岩炮孔布置图”
“附图三分离式洞身Ⅳ级围岩炮孔布置图”
“附图四小间距洞身Ⅳ级围岩炮孔布置图”
三、爆破技术要求
1、进口端Ⅳ级围岩小净距段施工拟采用台阶法施工，单循环进尺控制在2.0m以内，相邻隧道振动速度需控制在10cm/s以内，上述爆破设计已经对最大单响药量作详细计算，并依据最大单响药量进行钻爆设计，若实际施工过程中仍出现振速过大时，可采取分区开挖爆破、循环施工的方式减小爆破振动。
2、进口极小净距浅埋段（左线ZK16+010～ZK16+120.73段，右线K16+056～K16+121.98段）施工为进一步确保相邻隧道结构稳定和洞口上方岩石不受影响，施工主要采用机械开挖，并严格采用侧壁导坑法，分部循环进尺不大于1.0m，并及时采取支护措施。
3、钻爆设计根据现场实际爆破效果进行逐渐调整，以满足现场爆破质量要求为准。
4、爆破后的围岩面应圆顺平整，无欠挖，超挖量控制在设计要求范围内。
围岩为整体性好的坚硬岩石时，炮眼痕迹率应大于85%，中硬岩石应大于80%，软岩应大于60%。
围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石。
5、实际施工过程中根据揭露围岩性质和每循环爆破结果必须及时调整或优化爆破参数，以取得更佳的爆破效果。
爆破作业施工工艺流程图
第四章爆破安全保证措施
一、安全保障机构
项目部成立以项目经理为组长，项目总工为副组长，各部门负责人为成员的爆破安全领导小组，小组办公室设立在项目部安全监察部，赵兹华任办公室主任，负责日常爆破工作的联系等工作。
组长：
任康
副组长：
沈仕宇
成员：
赵兹华何洪源李国平刘继荣辛国光
黄安军唐源赖中玉王正春
爆破安全组织机构框图详见下图所示：
爆破组织机构框图
二、安全保证措施
（一）爆破警戒
1、项目部成立爆破安全警戒小组，警戒小组在爆破安全领导小组的领导下积极做好爆破作业的警戒工作，赵兹华担任小组组长，李国平担任副组长，辛国光、王正春、刘继荣担任组员。
2、隧道爆破装药时应在警戒区边界设置明显标志并派出岗哨，装药警戒范围为距离装药工作面50m。
3、隧道爆破警戒范围：
洞口段（洞口200m段）警戒范围为沿S104省道距离隧道洞口上方和下方500m范围，洞身段警戒范围为距离爆破工作面200m距离。
警戒小组人员必须在爆破前30min提前进入警戒位置，并认真警戒范围内人员及设备的撤离工作。
4、警戒标志：
警戒边界外应该设有醒目、清晰的告示牌，并应采用明哨、警示牌、警示灯、岗哨、路障、警报器等视觉及音响信号。
（二）爆破信号
1、预警信号：
该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作，预警信号采用不间断连续敲锣的形式发出信号。
2、起爆信号：
起爆信号应该在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所以警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出，起爆信号发出后，方可准许负责起爆的人员起爆。
起爆信号采用连续吹响五声口哨的形式发出。
3、解除信号：
待炮响后15min，安全检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。
在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围。
解除信号采用连续敲响五声锣的形式发出。
（三）检查
隧道爆破洞口应有专人负责记录装入的炸药品种和数量，并仔细核对无误后，再填卡、签字或盖章，交爆破负责人，剩余爆破器材必须及时退库，并做好相应记录。
爆破后检查：
检查应该在爆破15min以后方可允许检查人员进入，检查内容主要为有无冒顶、危岩，支撑是否破坏，炮眼是否排除，有无盲炮等。
检查人员发现盲炮及其他险情时，应及时上报或处理，处理前应在现场设立危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员不得靠近。
（四）盲炮的处理
1、发现盲炮时，应立即报告当班班长或者现场值班人员，并采取必要的安全措施。
2、盲炮处理方法：
在距离盲炮0.3m的平行地方打眼，重新装药放炮。
或采用木、竹及其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内的填塞物掏出，用药包诱爆。
3、处理盲炮时，禁止进行其他与处理盲炮无关的工作，其起爆必须同样设置警戒。
当班未处理完的瞎炮，必须由当班放炮员在现场给下班放炮员交代清除。
4、盲炮处理后，应仔细检查爆堆，收集残余的爆破器材。
5、盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告，说明产生盲炮的原因、处理方法和结果、预防措施。
（五）洞口段爆破S104省道的交通管制措施
XX隧道进口位于省道S104上方，且洞口位于陡坡之上，坡壁局部存在不稳定块碎石，爆破时可能出现塌落现象，对省道S104交通干扰较大，存在较大安全隐患，项目部针对现场情况做了相应的交通管制措施。
1、在主线ZK15+600以及隧道下方第一个回头湾处设置交通管制点，两处交通管制点内设置减速带，强制减速，并在洞口下方前后20米搭设安全通道，通道进出口设置醒目的限高、限宽牌，并安设警示彩灯“具体防护措施见进洞专项施工方案”
2、交通管制时间与隧道掌子面爆破时间对应，避免爆破震动造成危岩块石脱落而引发安全事故。
3、爆破作业必须严格按照监理工程师批复的《S104省道防护安全方案》相关要求做好S104省道的安全防护工作。
具体交通管制详见：
“附图五省道S104交通管制布置图”
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