市政道路路基平整工程爆破方案.docx
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市政道路路基平整工程爆破方案
上饶市上三路延伸段路基平整工程
爆破说明书
一、工程概况、环境与技术要求
1、工程概况
⑴工程地点;归属地;地理位置
《上饶市上三路延伸段》位于上饶县的西偏南的方向。
即工程起始于上饶市经济开发区的晶科能源祝家源的现上三路西南的尽头,(东径39585094;北纬3143932).向西南延伸,经远泉集团;红石场,终点为董团乡政府所在地,长度约3.24km.该工程是上饶市为振兴上饶的经济进行的一个主要项目。
本着先修路,后开发的精神,为前来投资建厂的企业创造一个良好的环境。
上三路延伸段工程位置图
⑵工程的主要目的
本工程为土地平整工程,主要是将此处的低山通过爆破,削平,其中石方填入低于沟谷,使整个区域成为平地,在此地域内进行工业园区公路的建设。
2、环境与技术要求和周边的环境情况:
⑴周边的环境情况
该工程是土地平整工程。
长约3240米,宽约40m。
是将区域内的低山削平,需开挖的最厚山体不足20米,沟谷填平,挖填方相近。
整个工程量在50万立方米。
在爆破区域的中央没有村庄。
爆破区位于该地区的低山丛岭之中,爆区山峦起伏,没有人烟,没有国家重要设施和需要保护的对象,为荒山区。
没有详细的地质勘探资料。
在K1+500m处与626县道交汇,其右侧约50m处有远泉集团二座办公楼;在K3+600m处工程范围内有4栋房屋,待拆,右侧约100m有董团乡大片房屋;在K3+750m一直到终点右侧有大片房屋。
其中在K4+020处右侧距离民房只有10m。
该工程处于上饶的近郊,因此电源的供应;运输条件;工人的食住条件都比较好。
工程用水,可由当地的溪水供给。
⑵技术要求:
根据周边的环境情况,加上由于工程量比较大,距离村庄较近,加之有些民房是多年老房,质量较差,所以在此处施工应特别的注意。
因此该工程的爆破施工作业要有严格的技术要求。
①飞石要严格的控制,不管是飞石的数量,和飞石的抛弛的距离。
②爆破时的烟尘、噪声;冲击波不得对附近村民有较大的影响。
因此在开挖的方向;爆破的方式方法、爆破时的炸药用量;以及爆破时间上都有要精心地安排,严格地控制。
建议;靠近远泉集团公司办公楼处,即道路(K1+360~K1+500段)以及靠近董团乡民房最近约10m处,即道路(K3+750~K4+339.182段),不采用爆破方式开挖,拟采用挖掘机的“炮头”开挖。
二、爆破区地形、地貌、地质条件、被爆体结构、材料及爆破工程量计算
1、爆破区地形、地貌、地质条件、被爆体结构材料
爆破区地形为低山丘,山上植被不发育,主要是些不能成材杂林小树和野草。
爆破区内出露的地层主要有白垩系及第四系松散堆积物,区域内地下水主要为松散岩类孔隙水,水量贫乏,水文地质条件简单,场地内勘探期间,主要为地表水。
地层主要以系四系残坡积粘土、冲洪积粉质粘土为主,厚度在0.4~10.0m之间,爆区分布在丘陵低岗区,地形15~60°。
需爆岩体主要为白垩系的红色细砂岩,岩石大部分风化,坡麓坡脚表层有残坡积物覆盖,覆盖层不厚,属中软土,较稳定。
强风化层厚1.30~2.00m.强风化细砂岩,属硬土.高边坡不稳定.中等风化层厚度大于5m,层软岩,较稳定。
2、爆破工程量计算
该工程是一个土石方较大的爆破工程。
根据设计单位采用地
质测量的方法求得。
由于地表多为松散的覆盖层,可以用挖掘机直接开挖,无需爆破,所以难以计算需爆破的准确量,预计整个的爆破量估计在50万立方左右。
三、设计方案选择
1、设计方案叙述;
使用先进的爆破技术,是爆破工程的宗指,但是也要根据该爆破工程的具体情况。
本设计分有二种爆破方式,以中深孔台阶爆破为主,同时采用浅孔台阶式爆破为铺的爆破方案。
在距离村庄较远的部位,使用中深孔爆破;在距离村庄较近的地方,使用台阶式浅眼爆破在距离房屋很近时,为了确保该工程对周围群众不产生太大的影响。
工程只能采用挖掘机的“炮头”进行施工,虽然工程成本会大幅度的增加,但不会产生负面效果。
不能使用爆破的手段,以免对其产生破坏,引起不必要的纠纷。
2、设计方案的依据,优缺点;
(一)、编制依据:
a、中华人民共和国国务院:
《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》(2006.9.1);
b、国家标准:
《中华人民共和国安全生产法》;
c、建设部:
《施工机械安全操作规程》;
d、地矿部:
《中华人民共和国矿产资源法》;
e、国家标准:
《爆破安全规程》(GB6722-2003);
f、《中华人民共和国矿山安全法》;
g、其它适用于本工程的国家爆破技术标准和安全管理规定,及现场调查情况和资料。
(二)爆破设计遵守的原则:
尽可能地使用先进的爆破技术,淘汰落后的爆破技术,杜绝国家明令禁止的爆破方法和器材,是爆破工程的第一宗旨。
中深孔台阶爆破:
随着深孔钻机和装运设备的不断改进,爆破技术的不断完善,爆破器材的日益发展,中深孔爆破的优越性更加明显。
主要表现在:
⑴大型设备的采用,大在提高了开采强度和爆破量;同样规模减少了爆破次数,对爆破安全更加有利。
⑵中深孔爆破有利于使用先进的爆破技术,例如:
毫秒爆破;宽孔距小抵抗线爆破、显著地改善了破碎质量,降低了有害效应。
⑶提高了钻孔延米爆破量,降低了采矿的综合等技术经济指标。
任何事情都有它的两面性,它的缺点是:
灵活性较差,设备比较
笨重和昂贵,对周围环境振动比较大。
浅眼台阶爆破的优点是:
机动灵活,对环境影响小,适应性强。
缺点是:
产量小,效率低,
在爆破工作中不准使用扩壶,严禁用爆破的方式解大块。
而采用机械或人工进行解大块。
四、爆破参数选择与装药量计算
1、爆破参数
⑴浅孔台阶式
孔径:
32-40mm
孔深:
L=0.5—5m
前排钻孔的底盘抵抗线(W1);钻孔深度(L);
底盘抵抗线:
W1=(0.6-0.9)H;(H为台阶高度)
装药长度L1:
(根据钻孔情况而定)
L1=(0.1~0.4)W1(L1为装药长度;W1为底盘抵抗线)
堵塞长度L2:
(根据钻孔情况而定)
L2=(0.7-1.0)W1或L2=(20~30)d(L2为堵塞长度)
下边列出一米以下的爆破参数:
浅孔台阶式爆破的各种参数
台阶高度
H
孔深H
m
抵抗线B
m
孔间距S
m
装药量QB
Kg
堵塞长度h0
m
0.3
0.50
0.3
0.5
0.01
0.4
0.4
0.6
0.4
0.5
0.02
0.45
0.5
0.7
0.45
0.6
0.03
0.55
0.6
0.9
0.5
0.65
0.05
0.65
0.7
1.0
0.55
0.75
0.07
0.80
1.7
2.0
0.65
0.75
0.10
1.0
2.7
3.0
0.75
0.12
2.3
3.7
4.0
0.75
0.15
3.5
4.7
5.0
0.75
0.18
4.1
⑵中深孔爆破
根据爆破区的地形地貌特点,炮孔的布置采用中深孔技术,设计选用多排孔微差爆破方案。
多排孔微差爆破是将多排孔分成数组起爆,每组起爆时间差仅有数十秒。
该方法充分利用岩块间的碰撞来降低大块率。
露天深孔爆破参数包括:
孔深,孔径、超深、底盘抵搞线、孔距、排距、堵塞长度、和单位炸药消耗量。
①钻孔孔径
孔径主要取决于钻机的类型。
根据工程的特点及工程队的来源,在该工程使用的钻机,多为价格较低的开山牌KQD—100型电动轻型钻机。
钻孔直径为90mm。
②钻孔孔深
孔深是由台阶高度和超深决定。
本设计是要求台阶高度在6米以上,即采用中深孔爆破。
同时也由于该工程的开挖高度是随时山体的情况而改变,台阶高度在6~13m,均采用单台阶爆破。
根据细粒红砂岩的性质,超深设计为0.5m,因此钻孔深度在6.5~13.5m之间。
③底盘抵抗线:
根据钻孔作业的安全条件
W1≤Hctnα+B
式中:
W1——底盘抵抗线m;
α——台阶坡面角,一般为60~75°该处用70°;
H——台阶高度过m;该处用6~13m
B——从钻孔中心至坡顶线的安全距离,该处用2.5m
因此底盘抵抗线:
W1≤Hctnα+B≤(6~13)×ctn70°+2.5
≤(6~13)×0.364+2.5≤4.68~7.23m
④孔距和排距:
孔距a=mW1
式中:
a——孔距
m——炮孔密集系数(孔距与排距之比)在此取1.2
W1——底盘抵抗线
根据以上公式计算出的孔距校大,在5m以上。
但根据爆破现场的实际情况,为了减小有害效应的范围,减少每孔的炸药量,而将孔距缩小为4.0m。
排距:
b=a×sin60°
式中b——排距a——孔距
因此排距b=a×sin60°=4.0×0.866=3.5m
⑤堵塞长度
合理的堵塞长度和良好的堵塞质量,对改善爆破效果和提高炸药利用率具有重要作用。
堵塞长度按下式确定:
L2=(0.9~1.0)W1或L2=(20~30)d
式中:
L2——堵塞长度m
W1——底盘抵抗线m
d——钻孔直径mm
⑥单位炸药消耗量
影响单位炸药消耗量的主要因素有岩石的可爆性;炸药特性、自由面条件、起爆方式和块度要求等。
选取合理的单位炸药消耗量往往需要通过多次试验或长期生产实践来验证。
根据发展大道相关爆破经验,该工程暂取q=0.3(kg/m3)。
⑦每孔装药量
单排孔爆破或多排孔爆破的第一排孔的每孔装药量按下式计算:
Q=q×a×W1×H=0.3×4×3.4×10=40.8(Kg)
式中符号含义同上。
根据以上公式,本次爆破每孔装药量根据实际情况第一排孔的装药量为40~42Kg
第二排孔起以后各排的每孔装药量按下式计算:
Q=k×q×a×b×H=0.3×4×3.5×10=42(Kg)
据据该公式,该工程爆破第二排孔起以后各排的每孔装药量为:
42~45Kg。
在实践中进行修正。
如果飞石较多,应减少,如果爆不开,应增加,应在实践中摸索,以便得到最佳效果。
五、钻孔设计
1、浅孔小台阶爆破:
采用YT-24气腿式凿岩机进行钻孔,使用六角空心钻杆;一字形32mm的钻头。
成孔直径在32~40mm的钻孔。
根据地形、在未形成台阶的起始阶段根据具体的情况,决定使用垂直孔还是采用水平,或斜孔。
钻孔的深度一般不少于0.5m,在0.5~4.0m之间。
在形成台阶后,均采用垂直孔。
未形成台阶时的布孔方式
已形成台阶时的布孔方式
在形成台阶后,采用三角形布孔,孔距1.8m~2.0m,排距1.5m。
采用毫秒电雷管或导爆管引爆。
2、深孔台阶爆破
深孔的爆破钻孔主要是取决于钻机,根据目前茶亭工业园的设备情况,多为小型潜孔钻,因此设计钻孔直径为90mm,采用垂直孔。
以克服工人技术欠佳的缺点。
六、装药、填塞和起爆网络铺设
浅孔的装药和填塞在表1中已列出。
网络铺设应根据具体情况而定。
浅孔爆破钻孔设计和装药填塞
深孔是较大的钻孔,所以为了保险,采用双雷管引爆。
二个雷管采用同段的电雷管。
(或采用非电的导爆管)一个安放在下部,一个安放在上部。
并且分别联接到二个串联网络中。
雷管的段位,应根据雷管的现有段位尽可能地采用多段雷管。
以减少每响的爆破炸药量。
采用前排先爆,后排后爆的原则安排段位。
1、装药
该工程采用公安部推荐的二号岩石乳化炸药。
其性能如下:
药卷密度:
0.95~1.2g/cm2
猛度:
≧12mm
爆速:
≧3200m/s
殉爆距离:
≧3cm
爆力:
≧260ml
药卷直径:
70mm
当班爆破技术人员根据各孔的情况,计算出每孔的药量,根据每孔的位置,设计出雷管的段位。
按设计要求将所用炸药分别运至各个孔位。
在总药量核对无误时才能开始装药。
在安全地点加工好起爆药包。
装药时要轻拿轻放,孔底装一定数量的炸药,至1/3处安放第一个起爆药包,装至2/3处安放第二个起爆药包,然后装足设计的装药量。
2、堵塞
应采用泥土和沙子的混合物(或岩粉)进行封孔,封孔的长度应不少于3m。
合理的堵塞长度和良好的堵塞质量,对改善爆破效果和提高炸药利用率具有重要的作用。
合理的堵塞长度应能降低爆炸气体能量损失和尽可能增加钻孔装药量。
良好的堵塞质量是尽量增加爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波、噪声和飞石的危害。
网络联线见图。
爆破网络的联接,采用并串联的方式,由于一次性爆破的孔数较多,网络联接好以后,应由爆破工程师进行细致的检查。
确认无误后方能接入主爆破干路。
3、起爆网络铺设
网路的联接应由爆破技术人员单独进行。
根据所爆破的具体情况进行联线。
全部炮孔装完后,为确保爆破网络质量,电雷管采用,每孔的二个雷管应接到不同的串联网络中。
排间并联的方式联接。
连接网路人员对照网路图,从后爆到先爆,先里后外的顺序连接接头用胶布包紧,并不少于三层。
用电雷管起爆,采用串并联的方式,将每个孔内的二个雷管分别串入二个不同的回路里,这样只要一个回路完好,就能确保起爆。
二个回路的电阻差不应太大。
用非电导爆管起爆采用如下连接方式:
非电起爆采用双回路的联接方式,具体方法如下图。
七、安全距离的计算
根据《爆破安全规程》,对需防护的物体进行保护。
爆破安全允许距离,一般应按爆破有害效应(包括个别飞散物、爆破冲击波、爆破和震波),根据对爆区附近的保护对象不同,分别计算,取最大值,以确保安全。
具体计算和确定如下:
爆破振动安全允许标准
序号
保护对象类别
安全允许振速/(cm/s)
<10Hz
10Hz~50Hz
50Hz~100Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋
0.5~1.0
0.7~1.2
1.1~1.5
2
一般般砖房,非抗振的大型砌块建筑物
2.0~2.5
2.3~2.8
2.7~3.0
3
钢筋混凝土结构房屋
3.0~4.0
3.5~4.5
4.2~5.0
4
一般古建筑与古迹
0.1~0.3
0.2~0.4
0.3~0.5
5
水工隧道
7~15
6
交通隧道
10~20
7
矿山巷道
15~30
8
水电站及发电厂中心控制制室设备
0.5
注1:
表列频率为主振频率,系指最大振幅所对应波的频率
2:
频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。
选取频率时亦可参考下列数据,硐室爆破<20Hz;深孔爆破10Hz~60Hz浅孔爆破40Hz~100Hz
A选取建筑物允许安全振速时,应综合考虑建筑物的重要性,建筑质量、新旧程度,自振频率,地基条件等到因素
B省级以上(含省级)重点保护古建成筑与古迹的安全允许振速,应经专家论证选取取。
C选取取隧道,巷道安全允许振速时,应综合考虑构筑物的重要性,围岩状况、断面大小、深埋大小,爆源方向、地振振动频率等因素。
D非档水新浇大体积混凝土的安全允许振速,可按本表上限值选取取。
⑴爆破地震波安全距离
①地表建筑物安全距离按下工计算
R0=K0a0(Qmax)1/3
式中:
R0——爆破地震波对地表建筑物危害半径(m)
K0——地基系数 取K0=9
a0——爆破性质系数 取a0=1
Qmax——炸药量(Kg)齐发爆破取总炸药量延发爆破取最大分段装药量,本爆破总装药量不超过266Kg。
所有炮孔分2个段起爆,最大分段装药量按3个孔药量计算,为150Kg.
经计算 R0=9×1×(150)1/3=47.8(m)
当爆破区边缘与被保护建筑物不同距离时,齐发爆破总药量或延期爆破最大一段装药量安全允许值Q(kg)列表如下:
距离R(M)
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
装药量Q(kg)
8.6
13
20
29
40
53
69
87
109
135
163
196
233
274
320
注:
根据爆破点与建筑物的不同距离,选择齐发爆破总药量或延期爆破最大一段装药量。
②考虑质点振动速度V
当V=1cm/s时,一般建筑物完好。
R0=(K/V)1/a·(Qmax)1/3=(150/1)1/1.5·(150)1/3=150m
式中 R0——爆破地震波对地表建筑物危害半径(m)
K、a——系数 取K=150 a=1.5
Qmax—— 炸药量(Kg)齐发爆破取总炸药量延发爆破取最大分段装药量,本处取150Kg。
爆区不同岩性的
、a值
表3
岩性
K
a
坚硬岩石
50~150
1.3~1.5
中硬岩石
150~250
1.5~1.8
软岩石
250~350
1.8~2.0
⑵空气冲击波的安全距离
①地表建筑物安全距离
RK=KK(Qmax)1/2=5×(150)1/2=61.2m
式中:
RK——爆破空气冲击波对地表建筑物的危害半径(m)
KK——爆破作用指数 取KK=5
Qmax—— 炸药量(Kg)齐发爆破取总炸药量延发爆破取最大分段装药量,本处取150Kg。
②对人的安全距离
KK(Qmax)1/2=25×(150)1/2=132.8m
式中:
R人——爆破空气冲击波对人的危害半径(m)
KK——与爆破作用指数和破坏状态有关的系数 取KK=25
Qmax—— 炸药量(Kg)齐发爆破取总炸药量延发爆破取最大分段装药量,本处取150Kg。
《爆破安全规程》规定,对人员允许的空气冲击波超压值为
△P=0.02×105pa,据有关专家实测资料,露天炮孔毫秒爆破,人员至爆破点不同距离时,允许使用的炸药量列表如下:
距离R(M)
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
装药量Q(kg)
6.5
10.3
15.3
3
21.8
30
40
52
66
82
101
122
147
174
205
240
参考公式:
△P=K(
)a
式中:
△P——空气冲击波对人员允许的超压值(0.02X105Pa);
K·a——经验系数和指数K=1.48a=1.55
⑶个别飞石安全距离
R飞=20K飞n2W=20×1.5×1.22×3.5=132.8m。
式中:
R飞——个别飞石安全距离(m)
K飞——与地形、风向岩石特性及地质条件有关的系数,一般为1~1.5 本处取1.5
n——药包爆破作用指数 一般取1~1.5 本处取1.2
w——最小抵抗线 w=3.5m
据《爆破安全规程》沿山坡爆破时,下波方向的个别飞石安全距离允许距离应增大50%,故本爆破各方向个别飞石安全距离为300米。
根据以上计算和国家爆破安全规程的规定,爆破安全警戒范围以爆破点为中心各方向300m半径圈定。
台阶爆破时,在爆破安全警戒范围内人员,设备必须撤离至安全地方才能发令爆破。
爆破个别飞散物对人员的安全允许距离
表2
爆破类型和方法
个别飞散物的最小安全允许距离/m
1.露天岩土爆破
a)破碎大块岩矿:
裸露药包爆破法
浅孔爆破法
400
300
b)浅孔爆破
200(复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300)
c)浅孔药壶爆破
300
d)蛇穴爆破
300
e)深孔爆破
按设计,但不小于200
f)深孔药壶爆破
按设计,但不小于300
g)浅孔孔底扩壶
50
h)深孔孔底扩壶
50
I)硐室爆破
按设计,但不小于300
爆破个别飞散物可能造成人员伤亡,造成建筑物、构筑物和设备损坏。
根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)中规定:
露天岩土爆破时个别飞散物安全允许距离,对于浅孔爆破为200m(在于复杂地形下未形成台阶工作面时,为300m)。
八、安全技术与防护措施
1、浅孔爆破的安全措施
(1)在布置炮孔位置时,应尽量利用自由面(临空面)较多的地形。
(2)炮孔之间的距离为1.0~2.0倍最小抵抗线长度。
(3)根据《小型露天采石场安全生产暂行规定》,应该禁止扩壶爆破。
(4)爆破人员一定要持有公安部门颁发的《爆破作业证》,才能进行爆破作业。
(5)根据近期在爆破方面的情况,这里要特别指出的是:
在使用起爆器起爆时,每次起爆后,要将爆破母线从爆破器上取下。
以免下次起爆时,由于起爆器里的剩余电量,意外的将雷管引爆。
2、中深孔爆破的安全措施和建议
(1)从事爆破设计和施工的企业和人员应具备相关的资质证书。
(2)一般露天中深孔常规爆破,应由企业领导审批。
(3)有边坡滑落危险;可能危及建筑物、设备、设施和人员安全又无有效保护措施的情况下,不能进行爆破作业。
(4)应该采用电雷管、导爆管、多段微差爆破,采用放炮器起爆。
不能用火雷管和导火线起爆。
(5)炮孔和最少抵抗线距离一般为4~5m。
采用连续装药,上下同时起爆方法。
装药量最多一般不得超过180Kg。
(6)每孔装药系数为60%~75%,用黄泥和沙了堵塞长度为3m左右
3、爆破器材的管理安全措施
对爆炸物品的管理,严格按《民爆条例》、《爆破安全规程》等有关规定和公安部门的要求执行,具体做法有:
a、该工程的爆破器材由爆破公司配送。
爆破员要在前一天向爆破公司提出第二天的需求量。
b、爆破当天上午爆破公司由专车专人按所报计划,将爆破器材配送至爆破工地。
由爆破员签收。
c、爆破员按雷管编号顺序使用雷管,按箱使用炸药。
d、下午按指定时间爆破公司由专车专人回库爆破器材。
e、结算当日的炸药和雷管用量,爆破员和回收人员签字。
f、严格领发、清退手续,及时造册登记,做到账物相符,不出差错,不遗失、不流入社会。
4、爆破员安全操作规程
a、爆破员要有经过专门培训学习,考试合格执证的人员担任。
爆破员要严格执行《爆破安全规程》及编制的爆破设计书。
b、严格执行爆破器材的领用用制度,领退要有记录、签字。
爆破员领取炸药、雷管时必须对号领取使用,禁止混用。
做到用多少领多少,剩余部分必须交回炸药库。
严禁私自存放。
c、电雷管在使用前必须对其进行检测,每次使用的雷管必须是同厂、同期、同型号的。
应测量其电阻值(包括雷管脚线和内部电阻之和),一起使用的雷管阻值差不能超过0.5欧姆。
并要对雷管进行配伍使用,各组应阻值相近
d、从成束的电雷管中抽取单个电雷管时,不得手拉脚线,硬拽管体,也不得手拉管体,硬拽脚线,应将成束的电雷管顺好,拉住前端脚线将电雷管抽出。
抽出单个电雷管后必须将脚线拧成短路。
e、装配起爆药卷时必须须遵守下列规定:
⑴对起爆药包的加工必须避开电器设备和导电物体爆破工作地点附近进行,严禁坐在爆破材料箱子上装配起爆药包,装配起爆药包数量以当时当地需要量为限。
⑵装配直爆药卷,必须防止电雷管受震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层。
⑶电雷管必须由药卷顶部装入,严禁用电雷管代替木竹棍扎眼,电雷管必须全部插入药卷内,严禁将电雷管斜插在药卷中部和捆在药卷上。
⑷电雷管插入药卷后,必须用脚线将药卷缠住,并将电雷管脚线拧成短路。
f、装药前,首先必须清除炮眼内的岩粉,再用要木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入,不得冲撞。
捣实炮眼内的各种药卷必须彼此密接。
有水的炮眼,应使用抗水型炸药,装药后,必须把电