爆破方案.docx
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爆破方案
G212仁怀市鲁班至五马段公路改扩建工程
爆破专项方案
中交第二公路工程局有限公司
G212仁怀市鲁班至五马段公路改扩建工程
2016年5月4日
目录
一、工程概况1
二、爆破设计原则1
三、爆炸安全管理措施1
四、山体爆破工程施工技术方案2
1、装药量的计算2
2、起爆网络设计5
3、装药结构6
4、炮孔堵塞7
5、安全距离7
五、爆破技术要求12
1、钻孔作业要求12
2、爆破器材选用12
3、控制爆破要求13
六、施工组织和准备13
1、机械设备13
2、人员配置13
3、施工便道13
七、爆破存在问题及具体防护措施14
关于K6+845～K7+840山体爆破专项施工技术方案
一、工程概况
K6+845～K7+840段原地貌为有一座山体，属于一段挖方工程，山体上半部分为垂直陡崖（约有34m，见附图），下半部分为约50度的陡坡，底部是一条10m宽河沟。
该山体上半部分约35m要被全部挖平，形成路基。
二、爆破设计原则
爆破设计开挖依据施工规范、招标文件与《爆破安全规范》（GB6722—2014）的有关要求，在确保施工安全的前提下，充分坚固本标段工程的施工工期要求。
坚持实事求是，一切从实际出发的原则，在制定施工方案中，根据施工能力、经济实力、技术水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，平行作业，确保高速度、高效率完成该山体爆破任务，以确保后续工程的顺利完成。
施工时坚持安全第一的基本原则，确保不出事故。
三、爆炸安全管理措施
（1）爆破工作要根据批准的设计文件或简明的炮眼布置说明书，以及有关技术规定进行。
每个爆破工点指定人员负责炮位选择，进行药量计算和安全警戒工作。
（2）从事爆破工作的人员必须受过爆破技术培训，熟悉爆破器材性能操作方法和安全规则。
本工程项目严禁使用新爆破人员担任爆破工作。
（3）爆破器材的采购、运输、保管、发放必须符合国家《爆破安全规程》规定的要求。
建立台帐，严格审批制度，防止多领少用，私藏余料，杜绝流失和被盗。
（4）进行爆破作业要严格控制用药量，禁止无证人员参加爆破作业，并按规定的警戒距离、时间，设置安全警戒人员。
（5）爆破安全管理措施根据中华人民共和国爆破施工管理的有关规定标准（GB13349-92），结合施工现场实际情况，特采用如下安全管理措施：
建立爆破安全领导小组，统一领导与布置实施各项爆破工作。
建立各种行之有效的安全措施，并组织检查实施，做到安全制度化。
定期召开安全评议会，抓事故苗头，杜绝事故发生。
建立爆破器材库管岗位责任制：
负责指定仓库建立完善管理细则：
督促检查爆破的器材保管员（发放员）的工作；及时上报质量可疑及过期的爆破器材；督促检查库区安全情况、消防设施和防雷装置，发现问题及时处理；爆破器材保管员负责验收、发放、统计和保管爆破器材，对无爆破作业资质的人员予以拒绝；爆破器材库选点远离居民点，炸药与雷管分开存放，并设危险标志，非有关人员勿进；警戒与信号；爆破工作开始前，确定危险区的边界设置明显标志。
爆破前，同时发出音响和视觉信号，使危险区的人员都能听到和看到。
第一次信号——预告信号，第二次信号——起爆信号，第三次信号——解除警戒信号。
装药时无关人员全部撤离至炸区范围以外。
使用木质棍装药，装药后保证堵塞质量。
四、山体爆破工程施工技术方案
1、装药量的计算
1）浅孔爆破
浅孔爆破直径为40mm，孔深在2m以下，利用延长药包进行爆破的方法。
本段山体浅眼爆破分2种：
（1）台阶式浅眼爆破。
台阶式浅眼爆破的特点是有两个自由面，对爆破有利，应尽量创造条件。
其主要爆破参数有炮眼直径、深度、距离、最小抵抗线和爆破lm3矿岩所消耗的炸药量（下称炸药单耗）。
（2）岩块的浅眼爆破。
主要用于大块的破碎和零星孤石破碎，处理大块和根底的二次爆破等。
其特点是具有两个以上的自由面，炸药单耗较小。
（3）参数设计
施工段内路基开挖岩层为中风化泥质灰岩，属于六类土（次坚石），爆破开挖使用普通电雷管、毫秒电雷管、非电雷管、铵油炸药。
根据经验和现场的实际情况，在此铵油炸药自由面换算系数取0.83，即两个自由面（现场根据实际情况调整），炸药换算系数e取1.14~1.36（在此取1.2），炸药单位消耗量q取1.6~1.85kg/m3，现场可通过进行1~2次试爆及周围环境等实际情况做适当调整以确定合理的系数q值。
A、最小抵抗线W
最小抵抗线W=（0.5~0.9）H，在此取1.0m。
B、孔距a和排距b
对于坚硬岩石：
孔距a=（0.8~2）W（m）；排距b=（0.8~1.2）W（m）
根据现场实际情况我们取a=0.8w,b=0.8w，炮孔呈梅花形交错布置。
C、钻孔深度h
钻孔深度决定装药位置和进度要求，对于坚硬岩石h=（1.1~1.15）H，h根据现场实际情况确定适合的数值。
浅眼爆破单孔装药量Q的计算公式
抛掷爆破：
Q=e*q*h*a*b（kg）松动爆破：
Q=0.33*e*q*h*a*b（kg）
在此按后式计算。
可用列表法计算几个炮孔的炸药量
单孔装药量计算表
孔深（h）
（m）
孔距（a）
（m）
炮孔排距b
（m）
单位耗药量q
（kg/m3）
单孔装药量
（kg）
1.5
1.2
1.2
1.75
3.76
2
1.6
1.6
1.75
8.92
2.5
2
2
1.75
17.43
2）边坡浅孔光面爆破
适用条件，当石方开挖接近边坡坡面3～4m时，采用浅孔光面爆破。
炮孔布置：
沿边坡设计开挖线，打一排1：
1的斜眼（光爆眼），炮孔间距根据岩石的性质现场确定。
一般为E=0.8～1.0m（或间距0.4～0.5打一排眼，每隔一个装药，中间形成导向眼），再选定光爆层的厚度w（最小抵抗线），其光面爆破孔的密集系数用k值表示：
即k=E/w。
K，其值的大小与爆破的平整、效果有很大关系，一般K＜1，通常k=0.8左右为最佳。
根据w的确定再按规定要求钻孔布眼。
（1）光爆孔钻爆参数：
钻孔直径d=Ф40～100mm。
孔距E=0.8～1.0m（或0.4～0.5m中间留导向孔）
孔深L为1：
1的斜眼，根据台阶高度而定，一般炮眼深度2～2.5m炮眼的长度为2～10.0m。
单位耗药量：
Q=K•E•L
一般 K=0.4～0.5kg/m³
集中装药度：
选为0.25～0.3kg/m
不偶合系数：
一般应大于2，但不能小于1.5，故采用Ф40～100mm的钻孔应采用Ф25mm的小药卷。
装药结构：
装药结构一般以三部分组成，孔口堵塞段，正常装药段和孔底加强段，一般为连续装药结构或分层装药结构，堵塞长度为炮孔长度的1/3～1/4。
为克服底部阻力，也可在底部放置1～2卷Ф32mm的标准药卷，以增强其作用。
起爆及联结：
光面爆破孔应同时起爆，起爆顺序以主爆孔先爆，随后光面爆破孔同时同段起爆。
如光面爆破孔使用导爆索起爆时效果更好。
联结方法也是采用簇联。
光面爆层孔，光面爆层孔是光爆孔内侧的炮孔，用1：
1的斜眼，按光面爆层的厚度w布一排炮孔，它在光爆孔前爆，其它各种参数与一般爆破参数相同。
3）装药结构与起爆
a.装药结构
堵塞段堵塞段的作用是延长爆生气体的作用时间，且保证孔口段只产生裂缝而不出现爆破漏斗，对深孔爆破该段长一般取0.5～1.5m。
孔底加强段段长大体等于堵塞段。
由于孔底受岩石夹持作用，故需用较大的线装药密度。
均匀装药段该段一般为轴向间隔不偶合装药，并要求沿孔轴线方向均匀分布。
轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。
为保证孔壁不被粉碎，药卷应尽量置于孔的中心。
b.起爆
为保证同时起爆，预裂爆破和光面爆破一般都用导爆索起爆，并通常采用分段并联法。
由于光面爆破孔是最后起爆，导爆索有可能遭受超前破坏。
为保证周边孔准爆，对光面爆破孔可采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。
预裂孔若与主爆区炮孔组成同一网路起爆，则预裂孔应超前第一排主爆孔75～100ms起爆。
2、起爆网络设计
1）浅孔爆破网络
主爆孔采用非电毫秒4段以上的雷管起爆，预裂孔用导爆索起爆。
同时起爆的主爆孔炮孔数不超过14孔、光面炮破孔孔数不超过21孔，见网络示意图。
浅孔爆破网络示意图
联接雷管
起爆雷管
主爆孔
2）深孔爆破：
所有炮孔里均用导爆索起爆，地面用非电毫秒雷管延时。
主爆孔同时起爆的孔数不超过1孔，预裂孔孔数不超过4孔，详见网络示意图。
深孔爆破网络示意图
导爆索双股
光面爆破孔
起爆雷管2枚
主爆孔
导爆索
3、装药结构
装药结构采用三种形式，一种是连续柱装药结构形式；二种是分集间断柱装药构形式；三种是间断药串装药结构形式。
连续柱装药主要用于浅眼控制爆破炮孔和部分深孔内部作用炮孔控制爆破装药，分集间断柱装药用于深孔控制爆破装药，间断药串装药为边坡光面爆破孔装药。
1）连续柱装药结构
连续柱装药结构是将设计计算炸药量连续装入炮孔内，浅眼直接将条状炸药和雷管装入即可，雷管装在药柱的1/3处。
装药结构图如下：
浅眼炮孔装药示意图
2）分集间断柱装药结构
分集间断柱装药结构是将单孔设计药量分成两段或多段，按照该孔最小抵抗线的大小进行分配装药，孔底部位装药量适当加强，孔口1/3部位装药要适当小，并保留一定的药柱间的间隔长度，孔口按标准回填堵塞，各起爆雷管置药柱段的2/3处，采用条状药卷加工起爆体。
见结构图。
深孔分集柱装药示意图
3）间断药串装药结构
间断药串装药主要用于路基边坡光面爆破的装药结构。
选用导爆索加工药串，将计算线装药量平均分割成段，把每段炸药均匀捆梆在导爆索上即可。
如下图：
光面爆破孔装药结构示意图
4、炮孔堵塞
堵塞要求主爆孔除了装药段，必须满堵，保证堵塞质量，边坡光爆孔只堵孔口。
要求认真严格的堵塞，保证其堵塞质量。
深孔控制爆破堵塞采用钻孔碴回填即可，并用竹杆捣实；浅眼爆破保证堵塞长度L≥0.5m以上，堵料采用粘泥或软泥，要求不能过稀，可搓成条即可，也可直接将粘泥散粒装入孔内用木质或竹杆炮棍捣密实即可；边坡光面爆破孔堵塞长度L≥0.3~0.5m。
5、安全距离
1）一次齐爆的最大炸药量计算
当爆破区离需保护设施较近时,因考虑爆破地震波对建筑物和设施的影响，必须根据国标GB6722-2003《爆破安全规程》规定的允许最大震动速度计算公式，计算一次齐爆或微差爆破单段允许最大齐爆炸药量。
其单段允许最大齐爆炸药量Q为：
公式Q=R3·（V/K）3/α式中，R——爆源中心到被保护物的距离；V——建筑物所在地面允许的质点振速，按2.0cm/s振动速度控制；K——与介质相关的系数，中等坚硬取150；α——衰减指数，取1.5。
每次爆破装药前，必须根据以上公式进行计算单段最大装药量，根据控制装药量值确定微差延期爆破分段数目，严格控制每次爆破规模，控制爆破震动速度值，确保周围建筑设施的安全。
根据现场具体情况选用下表数据：
表3-5、一次齐爆的最大炸药量计算
R（m）
V（cm/s）
K
α
Q=R3•（V/K）3/α（Kg）
10
2
150
1.5
0.2
20
2
150
1.5
1.4
30
2
150
1.5
4.8
40
2
150
1.5
11.4
50
2
150
1.5
22.2
60
2
150
1.5
38.4
2）、飞石安全距离
（1）个别飞石安全距离计算
公式为R=Kr*20*n2*W（m）；
式中R——露天爆破飞石安全距离，m；
Kr——与地形、地质、气候及药包埋置深度等情况有关的安全系数，一把取1-1.5；
n——爆破作用指数；
W——炮孔的最小抵抗线，m；
通过计算，该工程爆破最大个别飞石安全距离为：
R=1×20×1.32×1.5=50.7m。
（2）预防措施
①在满足工程要求情况下，尽量减小爆破作用指数，并选用最佳的最小抵抗线。
②在设计前一定要摸清被爆介质的情况，详尽地掌握被爆体的各种有关资料，然后进行精心设计和施工。
注意避免将药包布置在软弱夹层里或基础的结合缝上，以防止从这些薄弱面处冲出飞石。
③选择最佳的炸药类型，一般来说，采用低威力、低爆速的炸药对控制爆破飞石比较有利。
④采用不耦合装药和反向起爆。
⑤在浅眼爆破时，尽量少用或不用导爆索起爆系统。
实践证明，导爆索起爆系统使炮孔起爆的同步性增加，从而增大了同段起爆的爆破能量。
此外，它还容易破坏堵塞的炮眼，减弱堵塞作用，从而产生大量的飞石。
⑥设计合理的起爆顺序和最佳的延期时间，以尽量减少爆破飞石。
⑦装药前要认真复核孔距、排距、孔深和最小抵抗线等，如有不符合要求的现象，应根据实测资料采取补救措施或修改装药量，严格禁止多装药。
⑧做好炮孔的堵塞工作，严防堵塞物中夹杂碎石。
⑨在控制爆破中，可对被爆体采取严密的覆盖，覆盖材料有草袋、钢丝网、帆布以及装土的袋子等。
（3）防护措施
①为爆区作业人员设置掩体。
②加强个体防护。
作业时，必须严格执行安全规程，穿着整齐，并佩带安全帽。
③在爆源与被保护对象之间设置防护排架，挂钢丝网等以拦截飞石，对被保护对象采取严密的覆盖，以防飞石的破坏。
④为了防止个别飞石对周围建筑物的影响，施爆时，除了保证炮孔堵塞质量外，必须对每个炮孔加以防护。
采用1~2袋砂袋将每个炮孔口进行严实压盖，其目的是防止孔口飞石。
确保周围安全。
3）、地震安全距离
（1）地震安全距离计算
公式，R=（K/V）1/α•3
（m）
式中，R——爆破地震安全距离，m；
Q——微差爆破最大一段总药量；
V——爆破地震安全速度，一般砖结构房屋取2.0cm/s；
K、α——为爆破介质相关系数和衰减指数，K取150，α取1.5。
表3-6、地震安全距离计算表
Q（Kg）
V（cm/s）
K
α
R=（K/V）1/α•Q1/3（m）
0.2
2
150
1.5
10
1.4
2
150
1.5
20
4.8
2
150
1.5
30
11.4
2
150
1.5
40
22.2
2
150
1.5
50
38.4
2
150
1.5
60
61
2
150
1.5
70
91
2
150
1.5
80
129.6
2
150
1.5
90
177.8
2
150
1.5
100
（2）爆破震动的控制
为了确保爆区周围人和物的安全以及工业生产的经济性，必须将爆破地震的危害严格地控制在允许范围之内。
对此，国内外进行了大量的研究，目前控制爆破震动的方法主要有以下几种：
①采用适当的爆破类型。
爆破地震的强度随爆破作用指数n值的增大而减小，实测得出，n=1．5的抛掷爆破与n=0.8的松动爆破相比，振速可降低4％～22％。
②采用能获得最大松动的爆破设计。
松动条件良好的炮孔爆破，即靠近自由面的炮孔爆破产生的震动较小。
使用延发爆破技术开辟内部自由面，以便爆破后产生的压缩波可以从这些自由面反射，通过正确设计延发起爆方案，就能获得最大的松动。
③选用低威力、低爆速的炸药。
实践证明，炸药的波阻抗
不同，爆破震动强度也不同。
越大，爆破震动强度也越大，且炸药的波阻抗
越接近岩石的波阻抗正，其震动强度也越大。
④限制一次爆破的最大用药量。
由爆破振速计算公式可以看出，振速与药量成正比，因此控制用药量就可以控制震动强度。
⑤选用适当的单位炸药消耗量。
过大的单位炸药消耗量，会使爆破震动与空气冲击波都增大，并引起岩块过度的位移或抛掷。
相反，过小的单位炸药消耗量，也会由于延迟和减小从自由面反射回来的拉伸波效应，从而使爆破震动增大。
⑥选用适当的装药结构。
实践证明，装药结构对爆破地震效应有明显的影响，装药越分散，地震效应越小。
工程实践中，为降低爆破震动通常采用以下几种装药结构：
不耦合装药，在大爆破中采用硐室条形药包，空气间隔装药，孔底为空气垫层的装药结构。
⑦采用微差爆破技术。
微差爆破以毫秒级的时间间隔分批起爆装药，大量的试验研究表明，在总装药量和其他爆破条件相同的情况下，微差爆破的振速比齐发爆破可降低40％～60％。
⑧应用预裂爆破或开挖减振沟。
预裂爆破和开挖减振沟都是使地震波达到裂隙面或沟道时发生反射，以减少透射到被保护物的地震波能量。
⑨调整爆破工程传爆方向，以改变与被保护物的方位关系。
⑩充分利用地形地质条件，如河流、深沟、渠道、断层等，都有显著的隔震减震作用。
除上述控制爆破震动措施外，还应注意不同的建筑物的动力响应也不一样，建筑物的结构形状对抗震性能影响较大，一般低矮建筑物的抗震性能比高大、细长的高耸建筑物要好得多。
4）爆破冲击波安全距离
（1）爆破冲击波安全距离计算
公式，R=253
（m）
式中，R——爆破空气冲击波安全距离，m；
Q——爆破时，所取一次爆破总装药量。
爆破冲击波对人体的安全距离计算表
爆破冲击波安全距离R=25•Q1/3（m）
10
20
30
40
50
60
67.8
Q（Kg）
0.064
0.512
1.728
4.096
8
13.82
20
（2）爆破空气冲击波的控制
为确保人员和建筑物等的安全，在爆破作业时，必须对空气冲击波加以控制，使之低于他们允许的超压值。
如果作业条件不能满足爆破药量和安全距离的要求，可在爆源或保护对象附近构筑障碍物，以削弱空气冲击波的强度。
控制空气冲击波的途径有四种：
防止产生强烈的冲击波；冲击波产生后立即削弱；在冲击波传播过程中进行削弱；在条件允许的情况下，扩大空气冲击波的通道。
从炸药能量的角度看，空气冲击波是炸药爆炸产生的一部分能量通过空气散失而成，所以空气冲击波的强度与爆破能量利用率有密切关系。
从爆破技术上讲，精心设计，精心施工，采用最优的爆破参数和爆破器材，减少一次爆破的起爆药量，微差爆破，良好的堵塞，反向起爆，分散装药等，都是既能改善爆破效果，又能降低冲击波强度的有效措施。
在爆破区或保护物附近构筑阻波墙，可以在空气冲击波产生后或传播过程中加以削弱。
在空气冲击波形成的瞬间，利用少数反向布置的辅助药包或彼此反向布置的药包，也可削弱空气冲击波形成时的强度。
五、爆破技术要求
1、钻孔作业要求
1）钻孔孔径：
严格按设计孔径、垂直度控制。
2）钻孔孔位、角度和孔深应符合爆破设计的规定。
斜破和光面爆破钻孔不得大于孔向偏差为0.2º，其它钻孔孔向偏差不得大于0.5º。
3）开孔误差不应大于钻孔孔径，已完成的钻孔，孔内粉末应予清除，孔口应予以保护。
对于因堵塞无法装药的钻孔，应予以扫孔或重钻。
钻孔经检查合格后方可装药。
2、爆破器材选用
1）雷管
普通电雷管、毫秒电雷管、非电雷管。
2）炸药
采用散装铵油炸药或乳化炸药。
3）导爆索
采用具有防水、抗高低温、耐酸碱等特性的工业导爆索。
3、控制爆破要求
采用微差控制爆破技术，严格按设计进行钻孔，若因岩石地质发生变化，则应调整孔位置及孔深等钻爆参数。
最大单段起爆药量必须根据周围环境条件、以及被保护物的距离，采用《爆破安全规程》中的爆破振动允许安全距离计算公式进行估算，不得盲目施爆。
并最大单段起爆药量应同时满足规定确认的安全质点振动速度的要求。
爆破施工时，必须派专人在现场管理，按照设计方案督促指导施工。
每次爆破必须采取覆盖防护措施，严格控制爆破飞石，确保周围高压线和建筑物的安全。
六、施工组织和准备
1、机械设备
山体爆破工程中所需要的机械设备见下表
序号
机械名称
型号
数量
技术状况
1
空压机
3
3
良好
2
风钻
8
良好
3
挖掘机
PC220
1
良好
4
翻斗汽车
16t
4
良好
5
起爆器
1
良好
6
测振仪
1
良好
2、人员配置
需要技术人员1名，测量人员2名，现场管理人员1名，施工人员16名，司机10人。
3、施工便道
山体爆破石渣通过施工便道运出。
七、爆破存在问题及具体防护措施
1、爆破中应注意问题
钻孔作业要做到“七快”，即：
施工准备快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快。
2、爆破施工安全措施
1）、爆破人员必须是经过专业培训且有爆破作业合格证的持证上岗人员。
2）、山体爆破必须统一指挥。
3）、无关人员不得进入爆破现场。
4）、爆破过程中，对山体靠近公路及居民区一侧应做好相关的安全防护，安全防护措施为靠近公路和居民区一侧用钢管架搭设安全防护架，然后在用安全网将钢管架全部包裹，保证能挡住山体爆破过程中产生的飞石以及滑落的石头。
5）、装药与钻孔不宜平行作业。
爆破工作涉及到洞内各工作人员和机械设备的安全，必须有人统一指挥，并负全责。
6）、爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。
7）、进行爆破时，所有人员应撤离现场，其安全距离为：
⑴.独头巷道不少于200m；
⑵.相邻的上下坑道内不少于100m；
⑶.相邻的平行坑道，横通道及横洞间不少于50m；
⑷.全断面开挖进行深孔爆破（孔深3-5m）时，不少于500m。
8）、每天放炮次数应有明确的规定，装药离放炮时间不得过久。
9）、装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药，如果遇有照明不足，发现流砂、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严禁装药爆破。
10）、为防止点炮时发生照明中断，爆破工应随身携带手电筒。
严禁用明火照明。
11）、采用电雷管爆破时，必须按国家现行的《爆破安全规程》的有关规定进行，并应加强洞内电源的管理；防止漏电引爆。
装药时可用投光灯、矿灯照明。
起爆主导线宜悬空架设，距各种导电体的间距必须大于1m。
12）、爆破后必须经过15min后，检查人员方可进入工作面，检查有无“盲炮”及可疑现象；有无残余炸药或雷管；山体上方有无松动石块；支护有无损坏与变形。
在妥善处理并确认无误后，其他工作人员才可进入工作面。
13）、当发现盲炮时，必须由原爆破人员按规定处理。
14）、在施工过程中成立安全领导小组进行24小时安全巡视。
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