路堑石方爆破施工专项方案(大爆破方案).docx
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石方路堑专项爆破施工安全技术方案
1、工程概况
DK41+310~DK41+345段最大边坡高度14.18米，由全断面过度到半填半挖断面，岩层为全风化混合岩；
DK41+450~DK41+505段中心最大挖深5.97米，最大边坡高度14.78米，由全断面过度到半填半挖断面，岩层为全风化混合岩；
DK37+910~DK38+200段中心最大挖深11.06米，最大边坡高度16.65米，由全断面和半填半挖断面，岩层为全风化混合岩；
DK37+505~DK37+575段中心最大挖深18.91米，最大边坡高度25.88米，由全断面和半填半挖断面，岩层为全风化混合岩。
根据路堑开挖深度和岩层性质，施工中对硬质岩层需要采用爆破方式予以松动。
具体思路是先用挖掘机将表层能够挖除的土石方挖走，形成台阶和路槽。
然后机械打孔采用深孔药壶排炮延时爆破方案。
2、土石方开挖
路基石方表层开挖采用1.0m3挖掘机，15t自卸汽车运输设备以实际进场为准
，推土机推平施工便道，开挖方法采用自上而下分层开挖，每层开挖深度不大于3m。
为了加快施工进度，路基分左右两侧半宽分别开挖爆破，挖左侧路基的同时，进行右侧路基的钻眼、放炮；当左侧路基一层开挖完成后开挖右侧爆破了的石方，同时进行左侧路基的爆破作业。
爆破至最下一层时，应考虑基床不同的换填厚度，对不进行换填的岩层要保留0.1~0.2m用风镐凿除。
且表面做成向两侧的4%排水坡。
每开挖一层后及时组织测量工测量放样，检查边坡开挖坡度，严格按设计坡度开挖，及时纠正偏差；同时也标出下一层的开挖线。
3、爆破作业施工准备：
3.1施工技术准备
1详细了解地质条件、熟悉、了解岩石的物理力学性质、岩石分级；掌握炸药及爆破器材的性能；分析岩石和炸药的匹配问题；初步预估爆破后对边坡稳定的影响。
2按照地质钻探资料和现场的地质、水文情况编制路堑石方爆破施工组织设计，向班组进行书面的一级技术和安全交底。
3通过试验炮爆破进一步了解路堑的地质条件，验证爆破设计参数，根据爆破效果和揭露的地质条件对爆破参数进行适当修正，为大方量爆破提供技术数据。
4选择合适的钻孔设备钻孔，使用潜孔钻机和露天钻机用于路堑爆破孔的钻孔。
5钻孔之前对施工人员进行钻孔和安放药包的二级技术交底和安全交底，以确保施工过程中的人身安全。
3.2钻孔机具准备
钻孔设备。
潜孔钻机或露天钻机、钎钢、钻头、水管
吹渣设备。
空气压缩机、风管
装药设备，装药器、钢钎
3.3材料准备：
起爆材料准备。
我标段路堑石方爆破起爆方法主要为电力起爆法，所用材料为电雷管、导线、引爆电源、量测电路仪
爆破器材的检验。
对进入现场的爆破器材必须逐箱（袋）进行外观检验（包括有无损伤，封缄是否完整、有无浸湿、浸油痕迹等）；对超过储存期、出场日期不明和质量可疑的爆破器材，必须严格检查，以确定是否能用；对炸药事先要进行检验；《爆破安全规程》规定起爆器材检验由库保管员和试验员进行：
《乡镇露天矿场爆破安全规程》规定检验由爆破器材管理人员和爆破工程技术人员进行。
抽样检验的内容：
导火索、导爆索、雷管、炸药物理化学安定性检验。
爆破器材的爆炸性能检验，应在安全地点进行；安全性能检验在试验室进行。
3.4技术标准要求
①、严格执行现行的《客运专线路基施工技术指南》《铁路路基工程施工安全技术规程》及国家标准《爆破安全规程》。
②、石方爆破，炮眼的部位、朝向和深度，都应以施炮后飞石不影响警戒范围外的安全为原则，炮眼的布置和装药量应采用浅孔少药量的松动爆破。
装药量不得超过炮眼长度的1/4~1/3。
③、爆破炮孔装药后用粘土或细砂混和物堵塞炮孔，不得使用石块和易燃易爆物堵塞，采用木棍或竹杆作堵塞炮棍。
主炮孔采用深孔少药松动爆破的方法，多个或多排炮孔起爆采用延迟爆破：
以期达到下列目的：
1）准爆，达到预期的爆破形状和方量。
2）确保基床、边坡和堑顶山体稳定，不受破坏。
爆出的坡面平顺、底板平整、无根坎。
3）爆堆的位置、高度符合爆破任务的要求；爆后需移运的石块块度适于铲挖、装运。
4、爆破设计
4.1钻爆参数示意
1H——台阶高度，m；
2α——梯断面的倾斜角，（°）
2β-----钻孔倾斜角，（°）；
3L——钻孔深度，m；
4h1——超钻长度，m；
5φ-----钻孔直径，mm；
6d——药卷直径，mm；
7h0——堵塞长度，m；
8h2——底部装药长度，m；
9h3——上部装药长度，m；
9Wm——底盘抵抗线，m；
10W——实际抵抗线，m；
11a——孔距，m；图1梯段爆破炮孔透视图
1—梯段自由面；2—顶部自由面3—堵塞；4—上部装药；
5—底部装药；6—理论底面
12b——排距，m；
13B——爆区长度，m；
14q2——底部装药线密度，kg/m；
15q3——上部装药线密度，kg/m；
16Q2——底部装药量，kg,Q2=q2h2
17Q3——上部装药量，kg,Q3=q3h3；
18Q——钻孔总装药量，kg,Q=Q2+Q3；
19q——平均单位药耗，kg/m3,q=Q/V=Q/abH；
20S——负担面积，m2，S=aW=ab。
21Qmax——地震安全距离时的最大允许装药量，kg，Qmax=R2（V／K）2／a
式中：
R——爆缘到保护对象的距离；V——保护对象允许震速；
K、a——与爆破地点的地质条件相关的系数，k=150，a=1．5。
22R——爆破冲击波安全距离，m，R=25Qmax1／3。
4.2爆破参数的选择与计算
1、起爆器材选择：
起爆器材有电雷管、导线、起爆电源。
电雷管分为瞬发电雷管、秒延期电雷管、普通毫秒延期电雷管、抗杂电雷管。
导线是在电爆网路中，把导线分成端线、连接线、区域线和主线连接起来的方法。
其中端线指连接电雷管脚线并引到孔口的导线，主线指从起爆站到爆区的导线，连接线是连接各孔口之间的导线，区域线是连接主线和连接线的导线。
起爆电源包括电容式放炮器、变压器、移动式发电机、电池、量测仪表。
2、起爆方法：
电力起爆法就是用导线将电雷管、起爆电源连接成起爆网路的一种起爆方法。
起爆方法分串联、并联及串并联三种。
该法在起爆前可用仪表检查网路施工质量，从而保证了网路的正确性和可靠性，并且方便远距离操作，可以控制时间和各段延期时间。
3、确定钻孔直径和台阶高度：
根据现场的机具设备条件，选用90mm和42mm直径，钻孔机械为潜孔钻和手持式风动钻孔机具。
台阶高度H：
根据设计断面，路堑开挖深度在5~30m之间，表层强风化岩层采用机械分层开挖后，剩余的岩石采取爆破方式松动，根据设计断面路堑平台高度取台阶高度H=5~9m。
4.3装药量设计方法
4.3.1单一装药设计方法具体数据与爆破设计手册进行对比后决定，此数据仅供参考；
1计算线装药密度q1（kg/m）。
装药密度为ρ，药包直径为d，则q1=1/4πd2ρ。
2根据岩石性质性质、炸药性质、钻孔直径、大块要求、凭经验、试验或半经验公式确定单位耗药量q。
按表4-3-1-1，4-3-1-2，4-3-1-3选取q值。
表4-3-1-1坚固岩、3：
1斜孔、鞍油炸药单耗参考表（kg／m3）
台阶高／m
孔径／mmmmm
6
7
8
9
10
12
14
15
16
18
64
0.49
0.51
0.56
0.60
0.64
0.67
0.74
76
0.56
0.61
0.67
0.71
0.72
0.79
89
0.47
0.52
0.57
0.61
0.62
0.67
0.70
102
0.49
0.53
0.57
0.59
0.60
0.64
表4-3-1-2单位炸药消耗量q值表
岩石坚固系数f
0.8～2
3～4
5
6
8
10
12
14
16
20
kg/m3
0.40
0.43
0.46
0.50
0.53
0.56
0.60
0.64
0.67
0.70
按表4-3-1-3选取q′值，然后按q=kpkde．q'。
式中kp=γ／2．6，∕γ为岩石容重，kp为岩石大小系数，取0．65～1．3，e为炸药系数，对2号岩石取e=1．0,铵油炸药取e=1．05～1．1。
QQ表4-3-1-3标准炸药与岩石坚固性和裂隙性的变化关系
岩石裂隙等级岩石
标准炸药消耗量（kg/m 3）与岩石坚固性和裂隙性的变化关系
2～5
6～8
11～20
ⅠⅠ
＜0．3
＜＜0．35
＜＜0．45
Ⅱ
0．0．4
0．0．5
0．0．6
ⅢⅢ
0．000．65．0000000000
00．75
0．9
Ⅳ
00．85
1
11．2
Ⅴ
11．0
1．2
1．4
最终确定线装药密度q1取5.0kg/m
凭经验和环境条件选炮孔堵塞长度
按h0=（10～30）Ф=（10~30）*9=90~270cm；
按h0=（0．8～1．2）W=（0.8~1.2）*。
施工中拟定炮孔堵塞长度不小于2.0m
凭经验选取超钻值h1，计算钻孔长度L。
一般按h1=（10～20）Ф或h1=（0．15～0．35）Wm实际选取1.0m。
L=（H+h1）/sinα。
施工中拟定L取9米，
计算单孔装药量：
Q=q1（L—h0）=5*7=35kg.施工中拟定单孔装药量取35kg。
计算单孔负担面积。
单孔爆破体积V=abH=SH由q=Q／V得出S=ab=Q／Qh=q1（L—h0）／qH=35/（0.5*8）=8.75。
选择间排踞比例、定出间排踞
一般取a=1．25b，则有ab=1．25b2=Sb=√S／1．25=2.6ma=1.25b=3.25m。
施工中拟定炮孔间距为3m,排距为2.5m。
根据周围环境确定单响允许药量。
一般是由被保护建筑允许振速，反算单响药量。
采用V形起爆顺序，装电雷管，起爆延迟时间间隔25～50ms。
4.3.2边坡光爆孔布置
1光面爆破孔位置：
钻孔时光爆孔应紧贴边破设计坡面，炮孔外缘距边坡应小于5cm.。
2钻孔要求：
炮孔直径选用42mm，炮眼孔距选用12~15倍炮孔直径，实施中选择使用60～80cm对于节理发育的岩层可以适当减小孔距，也可以采用隔孔装药的形式增设导向眼。
3最小抵抗线直接影响光爆效果，一般取13~22倍炮孔直径，同时要大于炮孔间距。
施工中取85厘米。
3装药集中度：
采用二号岩石炸药线装药集中度取0．20～0．3kg／m、堵塞长度3．0～3．5m。
4起爆：
孔内装7、9段非电毫秒雷管，地表用2段、3段、4段接力。
预裂孔超前本区段最先响钻孔75～125ms。
如果采用预留光爆层则需要后起爆光爆层炮孔
4.3爆破安全设计
安全是爆破工程的关键环节，爆破产生的不安全因素，必须进行有效地控制，根据国家爆破安全的有关规定及周围环境进行如下安全设计：
1、爆破震动控制
控制爆破时产生震动的方法如下：
（1）为了避免能量集中，此次爆破采用多打孔、少装药和微差延期起爆技术，将能量合理分散，严格控制单孔药量。
（2）控制一次齐爆的最大药量。
一次齐爆的最大药量根据环境的具体要求按下式确定：
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