爆破技术施工方案.docx

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爆破技术施工方案

基槽（坑）开挖暨槽内岩石爆破

施工方案

一、综合情况说明

本工程基础持力层在石灰岩上，现要求按照场地灰线挖出承台基槽。

本工程地下室E-R轴共设计有大小承台44个和若干基础梁需要开挖爆破岩石，E-R轴共设计有大小承台32个需要开挖爆破岩石。

根据地质勘察资料，现自然场地有的表面即为较硬的石灰岩，可以做持力层，该处只要清除表面碎石后按承台位置尺寸爆破岩方；有的要从自然场地下挖1—4.0m（可能更深）粘土层后方达到石灰岩层，该部位挖基槽土方要按1：

0.33放坡（若限于场地原因不能放坡，则采取水平支撑方法下挖），达到石灰岩层后再采用爆破法施工岩石。

挖出的土方、爆破出的岩方要及时用汽车外运到指定的堆倒场地。

二、坑（槽）开挖

1、根据地质勘探资料，有的基坑要从自然场地下挖1—4.0m（可能更深）粘土层后方达到石灰岩层。

基坑（槽）开挖，上部应有排水措施，防止地面水流入坑内冲刷边坡，造成塌方。

2、基坑开挖，应先进行测量定位，抄平放线，定出放线宽度，按放线宽度分块（段）分层挖土。

现场土质为粘土层，考虑上部进车运土产生动载，该部位挖基槽土方要按1：

0.33放坡，若限于场地原因不能放坡，则采取水平支撑方法下挖，达到石灰岩层后再采用爆破法施工岩石。

挖出的土方、爆破出的岩方要及时用汽车外运到指定的堆倒场地。

采取在四侧或连侧直立开挖，以保证施工操作安全。

基坑的支撑方法详见下图。

3、基坑开挖程序是：

测量放线切线分层开挖排降水修坡整平留足预留层等。

相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。

挖土应自上而下水平分段分层进行，每层0.3m左右，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时即使修整，直至挖到石灰岩层。

4、雨季施工时，基坑（槽）应分段开挖，并在基槽两侧围一土堤或挖排水沟，以防止地面雨水流入基坑（槽），同时应经常检查边坡和支护情况，以防止坑壁受水浸泡造成塌方。

5、弃土应及时运出，在基坑槽边缘上侧临时堆土或堆放材料以及移动施工机械时，应于基坑边缘保持1m以上距离，以保证坑边直立壁或边坡的稳定。

当土质良好时，堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不宜超过1.5m，并应避免在已完成基础一侧过高堆土，使基础、墙、柱歪斜而酿成事故。

6、基坑挖完后应进行验槽，作好记录，如发现地基岩质与地质勘探报告、设计要求不符时，应继续下挖直至挖到整体石灰岩层，符合要求后会同有关部门验槽测量后进行岩方爆破施工。

7、安全措施

1）、基坑开挖时，两人操作距离应大于2.5m。

2）、挖土方不得在危岩、孤石的下边或贴近未加固的危险建筑物的下面进行。

3）、基坑开挖时应严格按要求放坡。

操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂纹或部分塌方现象，应及时进行支撑或放坡，并注意支撑的稳固和土壁的变化。

4）、深基坑上下应先挖好阶梯或支撑告梯，或开斜坡道，并采取防滑措施，禁止踩踏支撑上下。

坑四周应设安全栏杆。

5）、人工调运土方时，应检查起吊工具、绳索是否牢靠。

吊斗下面不得站人，卸土堆应离开坑边一定距离，以防造成坑壁塌方。

6）、重物距土坡安全距离：

汽车不小于3m；起重机不小于4m；土方堆放不小于1m，堆土高度不超过1.5m。

材料堆放应不小于1m。

7）、当基坑较深或晾槽时间很长时，为防止边坡失水松散或地面水冲刷、浸润影响边坡稳定，应采用边坡保护方法。

8）、爆破土石方应遵守爆破作业安全有关规定。

三、石灰岩爆破施工

1、机械钻孔

（1）钻孔前，应准确标定炮孔位置，并仔细检查风管及管路是否连接牢固，钻机的风眼、水眼是否畅通，钻孔有无不直、带伤及钎孔有无堵塞现象。

如有毛病，应修理或调换。

（2）开挖基槽（坑）时，其钻孔深度不要超过槽（坑）的1/2，并应采用密眼小炮的方法进行爆破，如槽（坑）的深度超过宽度的1/2时，应分层爆破和开挖。

（3）注意事项：

在机械运转过程中，禁止用身体支撑风钻的转动部位。

钻孔时要扶稳扶直，以防转杆歪曲、折断而造成事故。

同时要随时掌握钻孔的方向、角度和深度，使之符合设计要求。

钻孔达到设计要求后，将孔内石粉细渣清理干净，并将孔口封盖，以便装药。

2、装药

装药前应检查炮孔位置.深度与方向是否符合要求，将炮孔中的岩粉.泥浆除净（可用风吹法）；如孔内有水要掏干净，为防止炸药受潮，可在炮孔底放一些油纸或使用经过防潮处理的炸药，在干孔中可装粉药，宜分几次装入，每装一次，用木棍轻轻压紧；如装药卷时，可用木棍将炸药顺次送入炮孔并轻轻压紧，起爆药卷（雷管）应设在从炮孔口算起，装药全长的1/3~1/2位置。

装药时，应按规定的炸药品种、数量、位置进行，不得投掷，严禁使用铁器，不得用炮棍用力挤压或撞击，防止碰撞雷管引起爆炸事故。

或将雷管脚线或导爆索拉得过紧，损伤.弄断，造成拒爆。

3、堵塞

堵塞材料应选用与炮孔壁摩擦作用大、充填易密实、不过湿和有较好塑性、不漏气的土料，如干细砂、砂子、粘土等，最好用一份粘土和2~3份砂混合而成。

堵塞要轻捣密实，不得用力挤实，应保证堵塞质量与长度，并注意保护好起爆电雷管的脚线。

水平或倾斜炮孔可用粘土做成比炮孔稍小、长100~150mm的圆柱土条，一节一节地堵塞。

4、放炮

在堵塞完毕后，应对爆破（线）路进行一次最后检查，按应爆破安全作业的有关规定，发出信号，撤离人员，设置警戒，方可由放炮负责人指挥放炮，每天放炮应与临近有关部门协商，确定安全措施，统一放炮时间。

发生瞎炮，应由原装炮人员在当班处理，否则，应设置标志，并将装炮、位置、方向、药量等情况给下班处理人员。

5、注意事项

（1）爆破作业区位于医专校园内，要把安全放在第一位。

炮孔炸药不宜塞得太多，要控制用药量；放炮前要用钢板上放沙袋或其它方法进行覆盖，防止飞石伤人。

且爆破作业时间应尽量避开学校上课和午休。

（2）当岩石地形呈水平岩层时，可打垂直孔或斜孔；当岩石地形呈垂直岩层时，则应打水平孔。

当岩石出现层理面时，应设法以层理面为阶基线，钻孔时应避免穿过层理面，以便利用上、下层岩石间的层理面，提高爆破效果。

（3）为提高爆破效果，消除残留炮根，可利用聚能效应或空底效应。

方法是将短木棍或空心竹管以及纸盒做成空心圆锥，设置在炮孔底一侧。

爆破施工作业前应先向相关部门提出申请，取得爆破许可方可进行作业。

与爆破施工单位签订劳务合同，从事爆破作业的人员均持证上岗。

（一） 成孔机具

采用风钻打孔，钻孔直径为38~45mm，钻孔深度为1m， 钻杆用合金工具钢， 钻杆长度随打入深度不同而更换不同长度的钻杆， 风钻供风采用6~10m3移动式柴油空气压缩机， 风压为0.5Mpa。

（二） .考虑到钻孔爆破时，由于受潮湿和地下水等影响，选用耐水炸药.本工程选用2#岩石乳化炸药，孔桩采用炮眼爆破电力起爆法。

初步假设炮眼深度为1m，孔径为38~45mm，布孔形式为圆环，孔距为0.4~0.5m。

即：

L=1m   A=0.4m   B=0.4m由于本工程地质较为复杂，从而应根据不同岩层来控制炮眼炸药的用量。

1．强—中风化层的炸药用量（每眼）

Q=O.33qeabl=0.33×1.4×0.4×0.4×1=90（g）

单位体积的炸药用量:

取h=V/W=0.75

W=0.8H=0.8（m） 则r=0.6（m）

单位体积炸眼的个数=1×1.2×3／π×0.62×1

=3.2（个）

单位体积炸药用量=90×3.2=290（g）

2. 中—微风化层的炸药用量（每眼）

Q=0.33qable=0.33×1.8×0.4×0.4×1×1.2=120（g）

取h=0.75     W=0.7H=0.7（m）

则:

r=0.75×0.7=0.525（m）

单位体积炸眼的个数=1×1.2×3／π×0.5252×1

=4.2（个）

单位体积炸药用量=4.2×120=500（g）

3. 微风化层的炸药用量（每眼）

 Q=0.33qable=0.33×2.4×0.4×0.4×1×1.2=160（g）

取h=0.75     W=0.6H=0.6（m）

则:

r=0.75×0.6=0.45（m）

单位体积炸眼的个数=1×1.2×3／π×0.452=5.7（个）

单位体积炸药用量=5.7×160=910（g）

综合以上多项数据与措施，结合各孔桩的实际情况，爆破位置均在地下4.5~12m左右，而且多孔只有0.5~3m，另外爆破设计震动波速控制在V≤2m/s，而一般建筑物对抗震防护设计波速为200 m/s＜V＜500 m/s，这样爆破震动波传到临近建筑物所产生的剪切力远远小于各建筑物的抗震设计剪切力。

所以爆破临近建筑物及地下设施均不构成危害。

（三）爆破安全措施：

1.凡是从事爆破工作人员必须熟悉爆破基本理论知识、爆破作业的一般安作业全要求及各种专业爆破的安全技术措施和安全作业方法，经过特种培训，考试合格并持有合格证。

2.爆破器材库和爆破组长，应由爆破技术人员或经验丰富爆破员担任。

3．施工时，必须关闭井口周围的电源。

4．炸药的使用必须按桩孔的顺序以及用量来发放。

5．为了避免爆破时，石块的逸出，井口必须覆盖钢板并采用土袋把孔口压重。

6．为了防止工程护壁的震裂塌落，必须保证砼达到设计强度后方可进行爆破作业。

7．靠近震动而容易造成较大危害的建筑或其它物件，必须保证单孔分段单响装药，减小震动。

8.每项爆破工程开始前，应由爆破领导人和爆破技术负责人向全体从事爆破的人员及有关人员进行详细安全技术交底和岗位责任划分。

9.爆破人员必须按爆破设计书或爆破说明书与规定和安全交底要求的装量进行装药，不得任意加大药量。

10.露天爆破工作前，应在危险区的边界设置岗哨，使所有经过危险区的道路经常处于监视下，每个岗哨互相通视。

11．每次放炮，必须设专人负责放炮指挥和组织安全警戒工作；并应使全体职工和附近的居民，事先知道警戒范围，警戒标志和声响的意义，以及信号的方法和时间：

 第一次信号——预告信号：

所有与爆破无关人员应立即撤离到危险区以外，或撤离到指定的安全地点，并向危险区派出警戒人员。

 第二次信号——起爆信号：

经现场检查，确认人员、设备等全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，方准发出起爆信号，爆破员操纵起爆。

第三次信号——解除警戒信号：

炮响完成后，露天爆破不少于5秒，地下爆破不少于15秒，经爆破工作领导人批准的检查人员进入爆破区进行详细检查，确认安全后，方可发出解除警戒信号，末发出解除信号前，所有岗哨必须坚持岗位。

12．爆破作业地点有下列情况之一时，不得进行爆破工作：

（1）有边坡滑落危险；

（2）工作面有危险或炮眼温度异常；

（3）涉及设备或建筑物安全，无有效的防护措施；

（4）危险区边界上末设警戒；；

（5）末按爆破安全规定要求做好准备工作；

（6）爆破参数或施工质量不符合设计要求。

13．遇雷雨时应立即停止爆破作业，并迅速将人员撤离危险区；在大雾天，黄昏的夜晚，不得进行地面的水下爆破；确须在夜间进行爆破时，必须采取有效的安全措施，并经主管部门批准。

14.爆破中发生瞎炮，不仅影响爆破效果，而且在处理瞎炮时有较大的危险性，如果末能及时发现或处理不当，会造成事故。

因此，发现瞎炮应指派有经验的炮工，采取确保安全，力求简单有效的方法及时进行处理；不能及时处理的瞎炮，应设置安全标志，并采取相应措施；对于难于处理的瞎炮，爆破工作领导人要亲自指导，检查和清理残余末爆材料，确认安全后，方可拆除警戒标志，进行施工作业。

深圳市旭飞华达园拟建五栋框剪结构、22-28层，地下一层。

基础为人工挖孔桩，桩径Ф1.3-2.3m，桩端入岩少量为入中风化1.2m、其它均为入微风化0.8m，共计280枚桩，设计桩长12-35m，护壁采用C25钢筋混凝土，壁厚175mm。

由于不少桩不能满足设计桩长要求，中风化岩层较薄，因此造成该工程的基础桩桩端均须进入微风化岩层。

　　该工程地质资料表明施工中须穿越耕植土、坡积层、残积层、强风化、中风化及微风化花岗岩（少量片麻岩）岩层，地下水位较高（在基坑底以下2m以内），且无外降水设计。

本工程基坑深3.9-6.6m，东、南、北三面有多栋多层及高层建筑物，西侧临翠竹北路，建筑物距基坑最短距离2m。

　　本文通过上述工程事例，就近几年深圳地区人工挖孔桩施工中遇到的桩端入岩爆破工程进行爆破技术、施工组织及安全技术措施进行论述。

一、爆破技术设计

　　由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，中风化层以上地段成孔时，受流沙、流泥的影响，有些地段护壁质量较差抗震能力小。

所以孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。

1、爆破参数

　　桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开拓时的一些爆破参数。

其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。

（1）单位用药量系数

　　孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化，孔桩直径为Ф1.3-2.3m，周边对所爆破岩石的约束力大。

根据深圳市区多个高层建筑孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正，得出单位用药量系数K如下表：

表1

岩石类别

岩石坚固性系数（f）

单位用药量系数（g/m3）

备注

强-中风化

4-6

1200-1600

中风化

6-7

1600-2000

中-微风化

7-8

2000-2400

微风化

8-10

2400-3000

如果孔桩的开挖直径超过2m，在爆破同样岩石的条件下，单位用药量系数K值可降低20-30%。

（2）炮眼间距

　　孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=32-42mm，即a=（15-20）d，a=500-800mm。

（3）炮眼深度与循环进尺

　　在小直径孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。

一般炮眼深度L取孔桩直径D的0.6-0.8倍，即L=（0.6-0.8）D。

其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。

　　孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%，则循环进尺Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。

2、炮眼布置

　　在小直径孔桩爆破中，工作面通常按掏槽眼3-4个，周边眼7-13个。

其中掏槽眼按照锥形布置，倾角10-15°；周边眼多用垂直眼，距孔桩护壁100-200mm均匀布置，但遇上有扩大头的孔桩，则周边应比扩大头倾角小5-10°，以保证扩大头围岩的稳定性及避免超挖。

3、装药量计算

（1）每循环进尺所需用药量Q

式中：

Q——每循环进尺用药量（g）

K——单位用药量系数，见表1（g/m3）

D——孔桩掘进直径，（m）

L——炮眼的平均深度，（m）

（2）单孔理论装药量q

q=

式中：

q——单孔理论装药量（g）

Q——每循环进尺用药量（g）

N——工作面炮眼数量，（个）

4、装药量的分配

一般情况下，掏槽眼的药量qt比周边眼药量qb多装20-25%

qt=（1.2-1.25）q

qb=（0.85-0.95）q

式中：

qt——掏槽眼装药量，（g）

qb——周边眼装药量，（g）

二、爆破器材选型

1、炸药

　　人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，最好选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，应选用爆炸威力适中的炸药。

可选岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中；如选用2#岩石铵梯，需对炸药本身做好防水处理。

2、雷管

　　孔桩掘进爆破应用电雷管网络，禁止使用导火索、火雷管起爆网络。

电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。

同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性，应选用微差爆破使用的秒延期雷管，周边眼滞后掏槽眼起爆0.1s以上。

3、起爆器

　　可选用MFJ—100国产电容式起爆器，串联起爆能力可达100发，充电时间7-10s，供电时间3-6ms，电源1#电池4节。

　　孔桩爆破每次起爆的雷管都在20发左右起爆器要求体积较小，便于携带，结构组成简单，因此可选用MFJ—100或JZDF—300—B国产电容起爆器。

三、施工管理与组织

人工挖孔桩施工过程中作业人数多，工序交叉多，为了保证入岩爆破安全、顺利进行应按以下程序进行组织管理：

1、施工管理

（1）建立以项目部为指导的爆破作业指挥部，下设爆破总负责人、技术负责人、安全员及各班组长，各专业工种持证上岗。

（2）建立爆破器材集中收发制度，按工作量发料。

多余的爆破材料在当班施工完成后，应及时上交给发放人员收回，做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管，严格登记手续，避免爆破器材流入社会。

　　（3）安排好作业时间、爆破时间并将爆破时间告示于周围居民。

　　（4）爆破总负责人负责施工组织、人员调配、生产安排，并对安全、生产负全责。

　　（5）技术负责人负责施工过程的技术工作，并监督安全和质量，全面指挥爆破工作的实施。

　　（6）安全员负责现场安全检查，布置检查爆破警戒。

　　（7）爆破员负责起爆工作。

2、施工组织

　　孔桩入岩爆破通常采用混合作业法和爆破专业作业法，深圳地区常采用专业作业法施工。

即专业班组专职从事爆破工作，负责钻眼、清孔、装药、连线、爆破、通风、处理瞎炮和哑炮；而凿岩、清渣、出渣、成孔护壁由其他作业组负责。

四、安全技术措施

1、爆破地震控制措施

　　孔桩入岩爆破对本桩及临近孔桩的临时支护和已浇筑的桩芯混凝土都可能产生影响，在深圳地区孔桩护壁一般采用早期强度高、成型好C25钢筋混凝土护壁，一般情况下护壁混凝土浇筑5天后，可进行爆破施工而不至震坏护壁支护。

同时不应在已浇筑桩芯混凝土，但桩芯混凝土未达到龄期的孔桩的20m范围内进行孔桩爆破作业，以免震裂没有达到设计强度的桩芯混凝土。

2、爆破飞石的控制措施

　　孔桩爆破工作面均在地表以下10m以外，在爆破孔桩口用竹笆或木模板覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面。

3、爆破炮烟的排除措施

　　炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体，必须进行机械性强制通风排烟，施工现场可利用鼓风机在井口进行压入式通风排烟，或采用空压机风管在井底通风排烟。

通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。

4、爆破防漏电措施

　　孔桩入岩爆破在装药时，应特别注意防漏电，在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。

在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。

5、瞎炮的处理

　　在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。

另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。

6、爆破器材的安全管理措施

　　爆破器材属于危险物品，应进行严格管理。

（1）严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度；

（2）现场爆破器材应该分明别类，分别用木箱盛装，专人上锁保管，严禁混装。

使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连母线前应短接，避免接触带电体。

五、施工效果

1．施工前由技术负责人和施工负责人逐孔全面检查各项施工准备工作，逐级进行技术、安全交底和安全教育，使各项安全、技术措施在思想上、组织上、操作上得到落实。

　　2．爆破作业人员必须受过爆破技术训练，熟悉爆破器材性能和安全规则，经考试合格后持证上岗，方可参加爆破工作。

　　3．将进行爆破施工的桩孔严密覆盖，严格控制飞石。

孔桩爆破开挖，严格按爆破设计和《爆破安全规程》操作施工。

加强爆破震动监测，根据监测和地质情况及时调整爆破参数，保证爆破安全。

　　4．装药期间禁止闲杂人员在井下，禁止烟火。

禁止一边打眼一边装药。

严禁沿残眼打眼。

　　5．布孔、装药、联线、覆盖、起爆均由爆破员完成。

安全员做好现场安全记录。

　　6．雷雨天停止爆破作业。

　　7．人工挖孔桩爆破采用电力起爆法。

（1）同一爆破网络的电雷管，应为同厂同型同批产品，电雷管的电阻值相差不得超过0.3～0.8欧姆。

（2）使用前每个电雷管必须导通并测试电阻值。

　　（3）网络采用串联联接。

　　（4）不得采用祼线。

　　（5）与起爆电源联接前，必须测出全线路的总电阻，总电阻必须与计算机相符，否则必须检查。

　　（6）每一连接点必须联结牢固，绝缘良好。

　　（7）必须听从指挥员的口令，才能将主线与起爆电源联接。

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2004年7月18日