特殊地域环境岩土特殊控制爆破施工设计方案.docx
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特殊地域环境岩土特殊控制爆破施工设计方案
目录
一、设计依据……………………………………………4
二、工程概况……………………………………………4
2.1爆区环境……………………………………………4
2.2待爆体岩质分级及物理性质………………………4
2.3工程要求……………………………………………5
三、爆破方案选择………………………………………5
四、爆破参数设计………………………………………6
4.1爆破影响范围确定…………………………………6
4.2爆破孔网参数设计…………………………………7
五、装药量设计…………………………………………7
5.1装药量设计依据……………………………………7
5.2单孔装药量设计……………………………………7
5.3炸药品种选择………………………………………8
六、爆区划分，起爆顺序和延期时间设计……………8
6.1爆区划分……………………………………………8
6.2起爆顺序及延期时间………………………………8
七、爆破网络设计………………………………………8
7.1爆破器材的选择和使用……………………………8
7.2起爆网络的连接形式和方法………………………9
八、爆破安全距离设计…………………………………9
8.1爆破安全……………………………………………9
8.2爆破震动计算………………………………………9
8.3降低爆破振动与冲击波的主要措施………………9
8.4爆破飞石的防护措施………………………………10
8.5雷电引起早爆的防护措施…………………………10
8.6高压电线与射频电引起早爆的防护措施…………10
8.7安全警戒距离的确定………………………………12
九、事故预防……………………………………………12
十、爆破事故处理………………………………………13
十一、施工组织设计……………………………………13
11.1施工组织程序……………………………………13
11.2施工方法和程序…………………………………13
11.3主要部门及任务…………………………………14
11.4工作制度，监督检查制度………………………14
11.5作业警戒和爆破警戒距离，起爆信号和标志…15
一、设计依据
1.甲，乙双方签定的合同书
2.爆区及周边环境现场考察
3.现场测定的相关数据
4.《中华人民共和国国家标准〈GB6722—2003〉》
二、工程概况
2.1爆区环境
中铁十五局集团第一工程公司所施工的“林长高速”第四合同段位于河南省林州市任村镇井头村，被爆体表层为1-3米厚度的碳酸岩（石灰岩），底部为粘性结板岩，含粘土。
待爆体中段大部分处于乡镇居民区域内，爆点距民房5-40米，最近处不足5米，经现场统计距爆点10m以内有户，30m以内有30余户，50m以内有57户。
民房多为砖混结构，不牢固，不抗震。
爆破环境十分复杂，布孔、装药、安全警戒等方面须有效控制，特制订本特殊控制爆破施工工艺。
2.2．待爆体岩质分级及物理性质
依照《工程爆破理论与技术》确定岩石基本性质与岩石分布，结合现场实际察看，确定本待爆体分两种岩层。
其中石灰岩的密度为2.71—2.85/g.cm-3。
容量为2.46—2.65/t.m-3，孔隙率为5.0—20%，纵波速度为3200—5500/m.s-1，波阻抗为700—1900/kg.cm-2.s-1，抗剪强度为0.9—16.5/MPA。
内聚力为30—55/MPA，未风化。
坚固系数14—16f，可粘性为III级。
炸药单耗0.68—0.88/kg.m-3，可爆性为VI级。
碳质砂页岩的坚固系数为6—8f，可钻性为II级，炸药单耗0.38—0.52/kg.m-3，可爆性为IV级，未风化。
2.3．工程要求
（1）爆破震动与冲击波应控制在规定的标准之内，确保周围建筑物的安全。
（2）爆破作业要保证周围建筑物及管线的安全。
（3）爆破飞石控制在15米范围内，最近建筑物旁的爆破点制定特别防护措施，不能产生飞石，不得危及建筑物及施工机械设备的安全。
（4）在合同规定的时间内提前完成爆破作业。
三、爆破方案选择
根据爆破区域环境的实际情况，确定如下爆破程序，首先用多台小型风钻将上部石灰岩打眼、爆破。
下部页沙岩使用中深孔爆破，深孔爆破的步骤为：
1、中间切割（爆破法）掏槽。
2、逐渐向纵深处掏槽至边坡与基底合乎标准处。
3、利用掏槽后的空域做被爆体塌落处，向两端拓展。
爆破时使用多段别延期电雷管（1.5.9.11段）加大起爆间隔时间，实行松动式爆破，炮孔堵塞长度不能小于1m（中深孔），启爆时间定于上午9：
30至11：
30（空气密度大、噪声小）。
4、在爆区与被保护对象（建筑物）之间开挖减震沟槽（见图），减震沟槽为两排孔，排距1m，行距50-100㎝，梅花形布置，松动式爆破。
1、假定建筑物
2、减震沟槽
3、被爆体坍蹋空域
四.爆破参数设计
4.1爆破影响范围的确定
该爆破体石灰岩爆破只要控制炮孔参数与单孔装药量，其爆破影响范围不会超过10M。
石灰岩爆破属浅孔爆破，与旁边建筑物不在同一介质层，所以地震波影响不须做考虑。
待爆体下部采用浅孔与中深孔爆破，只要注意控制装药量与起爆时间的延期技术，以及最大单响数的炮孔数量与覆盖，就能达到不产生飞石，降低震动的效果。
4.2爆破孔网参数设计
该待爆体属村镇居民区域范围内，其炮孔设计与启爆程序应具特别要求，具体设计如下表：
名称
孔距
排距
最小抵抗线
炮孔深度
炮孔直径
石灰岩
1.2
1.5
1.5
2.0
0.04
页沙岩
4.0
3.5
3.0
8.0
0.09
单位
A/M
B/M
W/M
L/M
D/M
五、装药量设计
5.1装药量设计依照“利文斯顿爆破漏斗”在漏天爆破中的原理Q=Q.V
式中Q——装药量.kg
Q——爆破单位体积岩石的炸药消耗量.kg/m
V——被爆破的岩石体积
本待爆体所采用松动爆破方式，其计算式为:
Q松=f（N）q标.w3=（0.33～0.5）q标.w3
式中q标——标准爆破单位体积岩石炸药耗量
n——最小抵抗线
采用以上常用公式结合现场实际岩质合理使用药量，考虑到爆区内炸药齐爆时产生的震动，冲击波对周围环境的影响，设计出一次性起爆的药量与距离的关系。
药量与距离的关系
距离R/M
12
15
20
25
药量Q/KG
1.0
2.0
4.6
9.0
5.2炸药品种选择
本次爆破采用岩石二号硝铵炸药。
5.3单孔装药量设计
（1）爆体表层石灰岩的单孔最大装药量300—450g
（2）爆体下部石灰岩的单孔装药量5000—10000g（孔内微差起爆）。
六、爆区划分，起爆顺序和延期时间设计
6.1爆区划分
1.整个条形爆体中切割掏槽为第一爆区。
2.切割出空区（抵抗线）后，向两端拓展为第二、三爆区。
在各爆区爆破时应使用多断别延期电雷管起爆，各段别雷管延期间隔时间为75毫秒以上。
6.2起爆顺序与延期时间
每爆破区最大起爆孔数为12个，其中分四个断别，每单响段为3个炮孔，各段别间延期时间为75毫秒以上，由最少抵抗线依次向两侧起爆。
七、起爆网络设计
7.1起爆器材的选择与使用
本次采用与非电（导爆管雷管）雷管，起爆前先对高能脉电容式起爆器进行检验，正常后对其充电，然后把主线连接到接头上并旋转开关引爆。
7.2起爆网络连接形式与方法
设计采用电力起爆法网络（见图），实现分断别延期起爆。
先将各孔内雷管网脚线串联或并联，再行检验电路是否畅通，然后起爆。
或先将各不同段别中同段别雷管串联，再分组并联接至主线上，检验电路然后起爆。
八、爆破安全与距离设计
8.1本次爆破的安全问题主要有，爆破震动，爆破噪声，爆破飞石与空气冲击波。
8.2爆破震动计算
根据中华人民共和国《爆破安全规程》8.2.2节中规定，爆破时间对周围建、构筑物的破坏影响可采用下式计算。
V=K0K1·[
/R]或Q=R3·[V/K0K1]3/a
式中R——爆破地震安全允许距离m
Q——微差爆破最大一段药量kg
V——被保护对象安全允许振动速度，取3cm/s
K1.a——场地系数,这里取K1=180a=1.65
KO——爆破临空面影响系数，取K0=0.3
考虑到周围村民对爆破震动与噪音的反映，建议最大单响药量为30Kg，在最近建筑物周边爆破时宜采用浅孔爆破、必须采用不藕合装药形式及孔内微差法爆破，且最大单响药量不超过5kg。
必要时，应对周边重点建筑物进行专人监测，以便为处理纠纷提供依据。
8.3降低爆破震动与冲击波的主要措施
（1）加大雷管延期时间。
（2）采用预裂爆破及开挖减震沟槽。
（3）限制一次爆破的最大用药量。
（4）增加泡泥填塞长度。
（5）合理确定爆破设计参数，选择孔内微差起爆方式。
8.4爆破飞石的防护措施
（1）采用合理的爆破参数和炸药单耗。
（2）对被爆体采用多层草袋进行覆盖防护。
（3）爆区周围设置栅栏。
8.5雷电引起的早爆防护措施
1、在雷雨季节中进行爆破作业应采用非电起爆系统。
2、在露天爆区不得不采用电力起爆系统时，应在爆破区域设置避雷针或预警系统。
3、在装药连线作业遇雷电来临时，应立即停止作业，拆开电爆破网络，导线与地绝缘，同时撤离人员。
4、在雷电来临之前，暂时切断一切导电体，防止电流进入爆区。
5、电爆网络主线埋入地下25cm，并在地面设与主线走向一致的裸线，其两端插入地下50cm。
6、在雷电到来之前，将所有药包起爆。
8.6高压电、射频电引起的早爆预防
为防止射频电对电爆网络产生早爆，必须遵守下列规定：
1、采用电爆网络时，应对爆区周围环境中的高压电、射频电等进行调查；发现存在危险，应采取预防或排除措施。
2、在爆区用电引火头代表电雷管，做实爆网络模拟试验，检测射频源对电爆网络的影响。
3、禁止流动射频源进入作业现场。
已进入且不能撤离的射频源，装药开始前应暂停工作。
手持式或其他移动式通讯设备进入爆区应事先关闭。
4、电爆网络敷设时应顺直、贴地铺平，尽量缩小导线圈定的闭合面积。
电爆网络的主线应用双股导线或相互平行、且紧贴的单股线。
如用两根导线，则主线间距不得大于15cm。
网络导线与电雷管脚线不准与任何移动式调频（FM）发射机天线接触，且不准一端接地。
5、表7-6、表7-7、表7-8、表7-9分别列出了采用电爆网络时爆区与高压线、中长波电台（AM）、移动式调频（FM）发射机及甚高频（VHF）、超高频（UFM）电视发射机的安全允许距离。
如果爆区满足不了这些要求，则不应采用电力起爆法。
表7-6爆区与高压线的安全允许距离
电压/KV
3～6
10
20～50
50
110
220
400
安全允许
距离/m
普通电雷管
20
50
100
100
抗杂电雷管
10
10
16
表7-7爆区与中长波电台（AM）的安全允许距离
发射功率/W
5～25
25～50
50～100
100～250
250～500
500～1000
安全允许距离/m
30
45
67
100
136
198
发射功率/W
1000～2500
2500～5000
5000～10000
10000～25000
25000～50000
50000～100000
安全允许距离/m
305
455
670
1060
1520
2130
表7-8爆区与移动式调频（FM）发射机的安全允许距离
发射功率/W
1～10
10～30
30～60
60～250
250～600
安全允许距离/m
1.5
3.0
4.5
9.0
13.0
表7-9爆区与移动式甚高频（VHF）、超高频、
电视发射机的安全允许距离
发射功率/W
1～10
10～102
102～103
103～104
104～105
105～106
106～5×106
VHF安全允许距离/m
1.5
6.0
18.0
60.0
182.0
609.0
UHF安全允许距离
0.8
2.4
7.6
24.4
76.2
244.0
609.0
注：
调频发射机（FM）的安全允许距离与VHF相同。
8.7安全警戒距离的确定
根据该爆体产生飞石的情况设计，防护设计最小安全距离为50米，综合考虑警戒半径为105米，起爆前所有施工人及重要机械和设备远离最小安全距离之外，在最大安全距离之外设封锁线和信号旗，启爆时，距离爆区100米范围内不得有闲杂人员，80-100米范围内无露天人远。
九、事故预防
1、严格贯彻国务院关于爆炸物品安全管理条例和省公安厅有关规定。
2、设立爆破安全领导小组，负责爆破作业过程中的指导。
3、爆破作业区内禁止无关人员进入。
4、做好群众工作，爆破前进行通告，具有心里准备。
5、做好施工期间的安全警戒工作，确保危险区域内无杂乱人远。
6、做好防护检查工作。
十、事故处理
1、施工或爆破作业中一旦有人受伤，立即送往医院。
2、万一有民房门窗损坏，立即与房主协商赔偿。
3、若爆破失败，立即组织专业人员研究补救方案。
4、爆破工程发生突发事故时，应采取以下主要的紧急措施：
①对事故现场实行严格保护，并及时向上级报告情况。
保护事故现场应做到：
●立即对事故现场进行警戒与封锁；
●对现场应尽量保持原位，并通过录像、照相、测绘等固定现场原始状态；如因救护、灭火、排险等需要移位时，应记录原始状态；
●严格保护现场的物证，非现场勘查人员不得提取或移动。
②应由事故单位及有关部门组建事故处理机构，必要时可组建情况、警戒、急救排险、后勤等若干小组，各司其职，做好事故现场有关工作；
●情况组，负责汇集、收集、整理和掌握现场情况和动态；做好现场照相、录像和文字记录；
●警戒组，负责现场警戒，严防无关人员进入；
●急救排险组，负责抢救伤员和排除险情，为现场勘查人员创造安全工作条件，特别注意做好以下工作：
发现与处置未爆的爆破器材和盲炮；处理有倒塌危险的建（构）筑物；安全处理水、电、气管道和设备等。
●后勤组，负责交通工具、物资供应、生活安排等。
十一.施工组织设计
11.1施工组织流程
（1）现场勘察与爆破设计施工资料收集。
（2）制定爆破方案说明书。
（3）爆破工作准备。
（4）爆破施工。
（5）安全警戒与事故预防。
11.2施工方法和顺序
（1）确定领导管理小组，给工人进行合理分组，分工。
（2）布置好空压机，进行钻孔。
（3）打孔完毕，进行验孔，不合格控进行补钻或填泥，或重钻。
（4）装药，堵塞，联线，同时进行周边防护。
（5）联线完毕，对线路进行检查。
（6）确定警戒区，进行严密警戒后起爆。
（7）清渣，平场。
11.3主要部门及任务
项目经理部：
项目经理全面负责施工中的安全，施工质量，负责各项工作的协调，督促和监督施工进度和施工质量，施工负责人负责施工进度，安全和机械设备，技术负责人负责施工中的技术，质量工作，安全负责人负责工程施工中的安全工作。
施工处：
主要负责施工管理工作。
技术处：
负责现场指导各队按技术设计方案施工，检查施工质量，解决施工中的技术问题，对重大技术问题的处理必须经技术负责人批准后才能实施。
安全处：
负责施工中的各项安全工作，提出具体安全要求和制度，做好安全检查，搞好安全保障。
保障处：
负责保证施工所用机械，设备和器材，搞好维护，保养，以及保证施工人员的食宿工作。
11.4工作制度，监督检查制度
（1）工作实行一天二班制，每班实际工作7小时
（2）钻孔定位作业应由专人指挥操作，测量人员随时校核孔位并定期对孔位进行检查。
（3）施工中成立检测组，随时检查施工质量，对不合格的项目立即进行返工。
每道工序结束前，组织相关部门进行检查，确保施工质量。
（4）爆破材料在使用前进行抽样检查，对雷管进行比例实验，确保其安全可靠。
（5）发现盲炮或尚未踏落不稳定部分，在附近设明显标志，立即制订处理方案，派专人妥善处理。
11.5作业警戒和爆破警戒距离，起爆信号和标志
（1）作业警戒距离，将爆破区与非爆破区隔离，爆破作业点10米范围内空地爆破作业区，爆破施工期间不允许非爆破人员入内。
（2）爆破警戒距离，爆破对象周围60M无人员，80米内无露天人员，要对警戒范围内的公路进行交通管制。
（3）起爆信号规定：
爆破准备信号，爆前30分钟，警笛声长鸣。
起爆信号，短促笛声。
解除警戒，警笛声长声。
（3）通讯联络：
各警戒点配备无线电对讲机一台。
（4）标志：
爆破作业人员均配戴相应胸牌。
根据现场实际情况，设计内容在施工中可能会有些变动。
但变动设计要经过现场爆破工程师同意。
中铁十五局集团一公司
林长高速公路第4合同段项目经理部
二0一0年七月十五日
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