钻爆方案1.docx
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钻爆方案1
新建铁路宝鸡至兰州客运专线甘肃段BLTJ-9标
阳坡庄隧道出口钻爆施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁一局宝兰客专甘肃段项目经理部
二○一三年六月
一、编制说明1
1、编制依据1
2、编制目的1
3、适用范围1
二、工程概况1
1、基本简介1
2、工程地质条件1
三、爆破方案2
1、设计原则:
2
2、爆破施工方法:
3
3、开挖爆破设计:
3
5、隧道钻爆参数表6
四、工期安排及主要设备情况9
1、工期安排9
五、爆破安全控制措施11
1、爆破安全防护措施11
2、隧道爆破施工安全保障措施11
3、爆破作业特殊处理措施13
4、爆破施工安全及管理14
5、事故预防措施14
六.爆破指挥部组织机构15
1、爆破工作人员具备条件16
2、爆破工程技术人员的职责16
3、爆破班长的职责16
4、爆破员的职责16
七、爆破作业中可能出现的危险性预测和应急救援预案17
1、爆破作业中可能出现的危险性预测17
2、爆炸应急预案17
3、应急准备：
17
4、响应预案：
18
5、飞石伤人应急救援预案18
阳坡庄隧道出口钻爆施工方案
一、编制说明
1、编制依据
⑴新建宝鸡至兰州客运专线BLTJ－9标阳坡庄隧道设计图纸（宝兰客专施隧40）
⑵本单位拥有的科技成果、机械设备、施工技术、管理水平及施工经验。
⑶现场钻爆设备、机具情况和爆破器材情况。
⑷阳坡庄隧道隧道实施性施工组织设计和总体计划安排。
⑸《爆破安全规程》（GB6722-2011）；
⑹《土石方爆破施工及验收规范》（GBJ201-89）
⑺《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设
241号
⑻《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010
⑼《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）；
2、编制目的
规范宝兰客专BLTJ-09标段DK899+687～DK898+034段隧道工程爆破施工，使隧道工程符合质量要求的同时，也符合环境保护、职业健康安全的相关要求。
3、适用范围
适用于BLTJ-09标段宝兰客专甘肃段4工区DK899+687～DK898+034管段阳坡庄隧道出口工程开挖的爆破施工。
二、工程概况
1、基本简介
中铁一局五公司负责承建的宝兰客专BLTJ-09标段阳坡庄隧道位于甘肃省定西市通渭县境内，隧道起讫里程为DK892+041.5～DK899+687，全长7645.5m，属客运专线铁路双线隧道。
2、工程地质条件
⑴地形地貌
隧道地处黄土高原沟壑、梁峁区，位于牛谷河左岸，地面高程一般为2070m～2300m，区内黄土梁峁起伏，沟壑纵横，自然坡角约20°～45°之间，隧道区沟谷深切多呈“V”字型，山坡上多为风积黄土覆盖，沟心局部基岩裸露，梁顶植被覆盖较差，隧道最大埋深174m，最小埋深7m，出口位于小岔东侧，均有乡村便道相通，交通较为困难。
⑵围岩岩性
全隧洞身通过的地层主要为第四系上更新统砂质黄土、第三系上新统泥岩，砂质黄土土质均一，颗粒以粉状为主，土体疏松，垂直节理发育，密实程度及工程性质差，承载力较低，具有Ⅳ自重湿陷性。
泥岩棕红色、褐色、浅灰色、成分以黏土矿物为主，泥质结构，层状构造，节理裂隙较发育，弱胶结，承载力
。
⑶水文地质特征
隧道通过地区属黄土高原区，地表覆盖有厚度较大的第四系砂质黄土，基岩仅在冲沟陡坎处出露，隧道区地下水类型可分为黄土孔隙裂隙和基岩裂隙水。
黄土孔隙裂隙水主要赋存于上更新统砂质黄土中，结构疏松，垂直节理发育，有利于大气降水的入渗。
黄土潜水多不连续分布，没有统一的潜水面，且季节性变化大，黄土潜水水位埋藏变化大，富水性较弱。
基岩裂隙水，赋存于第三系泥岩中，第三系泥岩结构面致密，产状平缓，裂隙不发育，岩层透水性较差，径流缓慢，不利于地下水的储存和运移，水量贫乏或基本不含水，为黄土孔隙裂隙水的隔水底板。
三、爆破方案
本管段主要包含有隧道1座，累计长度为7645.5m。
由于隧道设计为铁路双线单洞隧道，根据围岩情况及设计要求，隧道开挖断面面积为188m２～152m２之间，内轨面以上净空面积不小于为92m２。
隧道掘进开挖主要采用钻爆法施工，根据工程地质条件及围岩条件、围岩级别、岩性情况等，开挖方法主要有明挖法、三台阶临时仰拱法、三台阶临时横撑、三台阶法、双侧壁导坑法等进行施工。
钻爆法施工主要遵循“短进尺、弱爆破、多打眼、少装药”等原则。
1、设计原则:
⑴采用微差爆破，根据开挖进尺控制钻孔深度，同时控制最大单段爆破药量，将爆破震动控制在安全范围内；
⑵采用信息反馈施工法，根据围岩岩性、施工方法、数值模拟、监测信息及施工经验等，可动态调整爆破网路和钻孔深度；
⑶本方案围岩地质条件的爆破设计，当围岩变化时，应根据场地围岩地质条进行试爆，根据试爆效果及时调整爆破参数及单孔装药量，以保证爆破效果和爆破安全。
⑷根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼较辅助眼加深10cm，掏槽眼加深30cm。
2、爆破施工方法:
本管段隧道根据围岩岩性、级别在开挖过程中软弱岩层地段、Ⅴ级围岩或洞口浅埋上伏为土质段拟采用人工风镐配合挖掘机开挖、装载机配合自卸汽车出碴，其余段落采用爆破开挖；洞口及明挖地段采用明挖法施工，V级围岩段采用三台阶临时仰拱或三台阶临时横撑法施工，对于Ⅳ围岩地段则采用三台阶法等进行爆破开挖，挖掘机配合自卸汽车出碴；具体操作如下：
⑴开挖用的脚手架一律使用自制整体移动式操作平台。
⑵钻眼：
爆破孔采用风动YT-28风动凿岩机，一字形合金钻头，孔径φ40mm。
⑶爆破：
洞身开挖爆破采用二号岩石乳化炸药，周边眼采用光爆药卷，起爆方式均采用非电毫秒雷管分段起爆。
⑷出碴：
出碴用侧翻式装载机装车，10～15T自卸汽车运至弃渣场，凿顶及危石排除用反铲挖掘机施作。
3、开挖爆破设计:
3.1其开挖爆破参数设计如下：
⑴炮眼直径d取40mm，特殊情况可以根据围岩条件进行适当的调整。
⑵炮眼深度根据围岩级别、开挖进尺而定，掏槽孔比其它孔深0.3～0.5m。
⑶不偶合系数：
根据经验，周边眼不偶合系数在1.5～2.0范围光爆效果最好。
据此周边眼选用Φ25mm药卷（长165mm，200g／卷）。
其它部位炮眼选用Φ32mm药卷（长200mm，重150g／卷）。
⑷对于周边眼距（E）与抵抗线（W）：
E取40～55cm；E/W一般为0.8～0.85，结合本隧道地质特征，W最小取60cm；
⑸眼线装药系数I：
周边眼线装药系数取为200g/m。
其它孔单孔装药量：
按公式q=k·a·w·L·λ计算，其它孔孔距a：
取a=18～25d
⑹掏槽方式：
采用楔形掏槽。
⑺装药结构：
周边眼采用空气间隔不偶合装药，光爆药卷每隔一定距离绑扎在定位竹片上，导爆索连接。
其它眼采用连续装药方式。
⑻起爆网路：
采用孔内微差控制爆破，电雷管起爆。
微差时间用1～13段（或15段）非电毫秒雷管控制，起爆顺序为：
掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼。
⑼以上参数在隧道实际施工中要根据具体地质作局部调整，完善爆破设计。
3.2单孔装药量的计算
q－单孔装药量
k－单耗量（Ⅴ级围岩0.4～0.6kg/m3,Ⅳ级围岩0.7～0.9kg/m3）
a－炮眼间距（取0.5m、0.7m）
w－炮眼爆破方向的抵抗线
l－炮眼深度（IV级1.5m、V级0.6m（按上台阶钻眼深度取））
λ－炮眼所在部位系数
炮眼部位系数λ值
炮眼部位
掏槽眼
扩槽眼
底板眼
λ值
2～3
1.5～2
1.5～2
IV级围岩周边眼单孔装药量：
V级围岩周边眼单孔装药量：
光面爆破参数
岩石类别
周边眼间距E（cm）
周边眼抵抗线W（cm）
相对距离E/W
装药集中度q（kg/m）
极硬岩
50～60
55～75
0.8～0.85
0.25～0.40
硬岩
40～55
50～60
0.8～0.85
0.15～0.25
软质岩
35～45
45～60
0.75～0.8
0.04～0.15
根据以上参数计算结合本次钻爆设计按Ⅳ级围岩计算可得q=0.15/0.6=0.25kg/m<0.63/1.5（合格）
根据隧道爆破质量标准要求：
一般段现场震动速度小于等于10cm/s，下穿房屋段时爆破震动速度控制在1.5～2.0cm/s。
技术规范要求：
混凝土龄期（h）
震速限值（cm/s）
12～24
0.625
24～48
1.25
48～120
2.5
隧道爆破质量检验标准要求：
距掌子面1倍洞径处的洞内拱顶质点垂向震动速度小于5cm/s。
4、爆破安全计算:
4、1爆破振动安全允许距离，根据《爆破工程师手册》（9-3）公式
（公式4）
R—爆破振动安全允许距离
Q—炸药量；齐发爆破为总药量；延迟爆破为最大一段药量；
V—保护对象所在地质点振动安全允许速度；
K、a—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件和衰弱指数，根据经验系数得出。
以一般洞口彩钢房为例计算：
=
=58.41m＜200m
K、a值
序号
岩性
K值
a值
1
坚硬岩石
50～150
1.3～1.5
2
中硬岩石
150～250
1.5～1.8
3
软岩石
250～300
1.8～2.0
安全允许振速（V值）
序号
保护对象类别
安全允许振速（cm/s）
1
土坯房、毛石房屋
0.5～1.0
2
一般砖房
2.0～2.5
3
钢筋混凝土房屋
3.0～4.0
4
交通隧道
10～20
5
矿山隧道
15～30
4、2爆破飞石控制：
⑴明挖部分飞石安全距离为200米，高压线在安全距离以外。
在爆破过程中采用适当的覆盖防护，确保飞石不影响高压线。
⑵洞内掘进安全飞石小于100米距离,本标段隧道对人员安全距离设定为150米，巷道内对设备安全距离设定为100米。
4、3爆破防毒气安全距离计算：
根据《爆破安全规程》，防毒气安全距离Rg
（公式4）
Rg-爆破毒气的安全距离,m
Kg-系数，根据爆破规程，一般取Kg的平均值为160；下风时，Kg值乘2
本标段隧道控制最大单段装药量为Qmax=0.0288t。
=160×
=49.04m
5、隧道钻爆参数表
Ⅳ级围岩装药参数表
部位
项目名称
炮眼名称
炮眼深度（m）
炮眼数目（个）
装药结构
单孔药量（kg）
小计（kg）
非电毫秒雷管段别
上台阶
一掏眼
1.53
4
φ32×200×5
1
4
1
二掏眼
1.83
6
φ32×200×6
1.2
7.2
3
二圈眼
1.5
13
φ32×200×5
1
13
11
辅助眼
1.5
20
φ32×200×5
1
20
5、7
周边眼
1.5
31
φ25×200×3
0.45
13.95
13
底板眼
1.6
11
φ32×200×5
1
11
9
合计
85
69.15
中台阶
辅助眼
1.5
21
φ32×200×4
0.8
16.8
1、3
周边眼
1.5
14
φ25×200×3
0.45
6.3
7
底板眼
1.5
11
φ32×200×5
1
11
5
合计
46
34.1
下台阶
辅助眼
1.5
38
φ32×200×4
0.8
30.4
1、3、5
周边眼
1.5
12
φ25×200×3
0.45
5.4
11
二台眼
9
7
底板眼
1.5
26
φ32×200×4
0.8
20.8
9
合计
85
56.6
总计
216
159.85
开挖面积（m2）
138.06
炮眼密度（个/m2）
1.56
单位用药量（kg/m2）
0.771
Ⅳ级围岩台阶法开挖爆破参数表
项目
爆破参数
周边眼间距E（cm）
53
周边眼抵抗线W（cm）
66
相对距E/W
0.8
装药集中度（kg/m）
0.57
堵塞长度（cm）
30
装药结构（周边眼）
间隔装药
起爆方式
非电起爆
Ⅴ级围岩装药参数表
部位
项目名称
炮眼名称
炮眼深度（m）
炮眼数目（个）
装药结构
单孔药量（kg）
小计（kg）
非电毫秒雷管段别
上台阶
一掏眼
0.92
4
φ32×200×2
0.4
1.6
1
二掏眼
0.82
6
φ32×200×2
0.4
2.4
3
三掏眼
0.75
6
φ32×200×1
0.2
1.2
5
二圈眼
0.6
15
φ32×200×1
0.2
3
11
辅助眼
0.6
3
φ32×200×1
0.2
0.6
7
周边眼
0.6
39
φ25×200×1
0.15
5.85
13
底板眼
0.6
11
φ32×200×2
0.4
4.4
9
合计
84
19.05
中台阶
辅助眼
1.2
22
φ32×200×3
0.6
13.2
1
周边眼
1.2
18
φ25×200×2
0.3
5.4
5
底板眼
1.2
10
φ32×200×3
0.6
6
3
合计
50
24.6
下台阶
辅助眼
1.2
29
φ32×200×3
0.6
17.4
1
周边眼
1.2
14
φ25×200×2
0.3
4.2
5
底板眼
1.2
26
φ32×200×3
0.6
15.6
3
合计
34
37.2
总计
168
80.85
开挖面积（m2）
151.59
炮眼密度（个/m2）
1.3
单位用药量（kg/m2）
0.593
Ⅴ级围岩台阶法开挖爆破参数表
项目
爆破参数
周边眼间距E（cm）
40
周边眼抵抗线W（cm）
60
相对距E/W
0.67
装药集中度（kg/m）
0.45
堵塞长度（cm）
30
装药结构（周边眼）
间隔装药
起爆方式
非电起爆
6、隧道爆破效果验证
根据《铁路隧道工程施工质量验收标准》规定
验标检验数值（cm）
Ⅰ围岩
Ⅱ-Ⅳ围岩
Ⅴ-Ⅵ围岩
拱部
平均线形超欠挖10
平均线形超欠挖15
平均线形超欠挖10
最大超挖20
最大超挖25
最大超挖15
边墙
平均10
平均10
平均10
四、工期安排及主要设备情况
1、工期安排
⑴、隧道按围岩级别确定施工进度，按Ⅴ级围岩施工进度为60米/月，IV级围岩施工进度为80米/月
表4-1施工进度计划表
序号
隧道名称
开始时间
结束时间
工期（天）
1
阳坡庄隧道
2013年4月1日
2015年10月31日
910
⑵、劳动力安排
为了满足阳坡庄隧道出口隧道工程施工顺利实施，在各项生产资源中合理配置，略有富余，以满足现场施工的各项需要。
表4-2管理人员配备表
序号
姓名
职务
职责分工
备注
1
李见刚
施工负责人
全面负责施工生产和现场管理
项目副经理
2
刘朝阳
隧道工程师
负责隧道技术管理与指导
技术主管
3
孟永涛
隧道技术员
负责隧道技术工作
专业工程师
4
张战喜
质检工程师
负责现场质量管理
安质部长
5
罗飞
材料工程师
负责物资供应
物资部长
6
胡兵
测量工程师
负责测量、沉降监控
测量组长
7
邢小峰
机械工程师
负责施工机械、设备正常运转
机电部长
8
张鹏华
试验工程师
负责试验检测
试验室主任
9
陈勇
安全员
负责施工安全管理
现场领工员
根据隧道施工各工序按下表所列拟配备施工人员
序号
工种名称
人数
备注
1
开挖班
2×10=20
2
初期支护班
2×6=12
3
二衬班
2×9=18
含4个钢筋工
4
管线、电工班
2×4=8
6
隧道出碴班
2×3=6
含2个修理工
7
拌和班
2×3=6
含混凝土罐车、输送泵司机
8
钢筋加工班
2×6=12
9
通风小组
2×2=4
10
洞口门岗
2×1=2
12
测量班
2×4=8
13
合计
96
⑶主要设备情况
1）施工机械
施工机械配备表
序号
设备、材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
装载机
LG50C型
辆
1
2
混凝土罐车
8m3
辆
3
3
挖掘机
卡特320D
辆
1
5
汽车
陕汽奥龙
辆
2
6
全风动潜孔钻机
ф100HQF110
台
1
7
湿喷机
TK500
台
1
8
双液注浆泵
FBY-50/70
台
1
9
混凝土输送泵
Y2-280S-4B35
台
1
10
衬砌台车
12m
个
1
11
空压机
LWJ-20/8-I
台
5
12
高压水泵、扬州
150m3/h
台
2
2）通风设备
通风设备配备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
通风机
SDF（C）-NO.13
台
1
2
通风机
SDF（C）-NO.11
台
1
3
双抗通风管
Ф1.5m
米
1600
五、爆破安全控制措施
1、爆破安全防护措施
1、1减震措施
⑴采用分段爆破控制最大段装药量，降低爆破震动对边坡和周围设施的危害。
⑵尽可能采用延期起爆网路，以避免跳段，降低地震波叠加的可能性。
⑶采用预裂爆破，减少爆破震动对附近民房特别是预留边坡的不利影响。
⑷采用信息反馈施工法。
即在主体爆破施工中进行爆破震动监测，监测数据及时反馈，指导今后爆破安全施工。
1、2飞石预防技术措施
⑴根据爆破条件，合理确定爆破参数。
⑵根据每个炮孔的实测抵抗线校核装药量。
⑶加强堵塞质量，防止冲炮产生飞石。
⑷加强炮孔覆盖，在炮孔上覆盖钢板或胶管帘。
⑸在爆破区域和被保护建筑之间构筑立体保护体系，具体设置参见附图。
1、3外来电的预防措施
如果因为技术需要，改用电起爆激发网路时，在装药和起爆阶段，应采用相应的检测仪表，连续或间断监测雷电，静电、杂散电、感应电、射频店和化学点电的影响，以确保爆破施工安全。
2、隧道爆破施工安全保障措施
2、1制度保障
⑴严格遵守《爆破安全规程》和《大爆破安全规程》的规定。
⑵认真组织爆破施工，对所有参加爆破工作的人员进行安全教育，对技术人员进行爆破交底，坚持持证上岗。
⑶对警戒人员进行专门培训，严格按照设计位置进行警戒；保证警戒范围内人员、设备的撤离，防止无关人员进入警戒区。
⑷火工材料由专人押运和看管，按照设计发放。
⑸禁止携带打火机、火柴和其它易燃品进入爆破现场。
禁止在爆区内使用手机、对讲机等射频电。
⑹安排专人负责起爆体制作，网路敷设和联接。
⑺起爆体安放和导线联接必须按照规定进行，并随时注意网路短路。
⑻采用绝缘照明，禁止使用普通手电和电灯照明。
2、2措施保障
⑴隧道专项安全措施
1）开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并检查支护是否牢固,顶板和两帮是否稳定,如有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护;
2）机械凿岩时,宜采用湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机,站在渣堆上作业时,应注意渣堆的稳定,防止滑坍伤人;
3）风钻钻眼时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好；管子接头是否牢固，有无漏风；钻杆有无不直、捕尘设施是否良好，不合要求者应予以修理或更换；
4）带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥,风钻卡钻时应用板钳松动拔出,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆;
5）电钻钻眼应检查把手胶套的绝缘和防止电缆脱落的装置是否良好,电钻工必须手戴绝缘手套,脚穿绝缘胶鞋,并不得用手导引回转钢钎,不得用电钻处理被夹住的钎子;
6）在工作面不得拆卸、修理风、电钻；
7）严禁在残眼中继续钻眼;
8）爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必须遵守《爆破安全规程》的有关规定；
9）进行爆破时，人员应撤至受爆破影响范围之外，一般距爆破工作面的距离应不少于200米；
10）爆破期间,除引爆电路外,所有动力及照明电路均应断开或改移到距爆破点不小于50米的地点;
11）当开挖面与衬砌面平行作业时,应根据混凝土强度、围岩特性以及爆破规模等因素确定其距离，一般不宜小于30米；
12）坑道中如遇有害气体，所有人员应立即停止工作，并撤至洞外，在采取相应措施确认无危险后，方可继续进洞施工；
13）应对有害气体定时检测、记录，隧道中有害气体不得超过隧道通风与防尘有关规定标准；
14）凡在有害气体隧道施工,应安装连续监测可燃气体和有害气体的分析仪和报警器;
15）应为工作人员提供各种必要的安全工具、安全灯，在可能出现有害气体地区还应提供防毒面具。
16）在洞外设置消防水池和消防用砂，水池中要经常保持不小于100M3储水量，保持一定的水压；
17）必须配置足够数量的灭火器和消防设施，并经常保持良好状态。
18）严禁火源进洞，洞口、通风机房附近20米范围不得有火源。
作业人员进洞前必须经洞口检查人员检查确认无火种带入洞内。
3、爆破作业特殊处理措施
3、1瞎炮处理
⑴由于操作不良、爆破器材质量差等原因，引起药包没有爆炸。
瞎炮危及安全，在发生瞎炮后，必须严格按照安全技术规范处理。
一般处理方法是：
1）引爆。
即在瞎炮旁不大于30米处打一平行炮眼，装药引爆，使瞎炮殉爆。
若无打平行炮眼的条件，或炮眼已裂碎，断裂，则可用裸露药包处理。
2）用雷管起爆药包，产生瞎炮后，允许小心地用竹木器具掏出原填炮泥，直至发现药包，然后再装一起爆药包重新诱爆。
3）如因炸药失效，可往炮眼灌入盐水，使炸药和火具等完全失效，然后再用竹木器具轻轻掏出炸药。
4）无堵塞的反向装药结构的炮眼，产生瞎炮后可再装一起爆药诱爆。
在瞎炮处理完毕之前，不允许继续施工，除负责处理瞎炮人员外，所有无关人员均应撤离现场。
3、2爆破作业地点有下列情况之一时，不得进行爆破工作：
⑴工作面有危险或炮眼温度异常；
⑵涉及设备或建筑物安全，无有效的防护措施；
⑶危险区边界上末设警戒；；
⑷末按爆破安全规定要求做好准备工作；
⑸爆破参数或施工质量不符合设计要求。
4、爆破施工安全及管理
4、1房屋调查及危房防护
爆破前，由爆破相关人员组成调查小组，对爆区附近民房及其他建筑进行安全评
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