爆破施工方案.docx
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爆破施工方案
山西中南部铁路通道工程ZNTJ-12标段
（起点～太行山隧道进口段）爆破施工方案
1路堑石方开挖
1.1路堑石方开挖工艺
根据本工程施工条件，石方开挖施工按“先坡面后坡脚、自上而下逐层开挖”及“快开挖、早防护”的原则进行，其基本施工程序：
土石分界和地形测量→施工期临时排水→石方分层开挖→边坡支护和防护→地质描述→基础处理及基础验收。
石方开挖的施工流程见图1-1-1。
图1-1-1石方开挖施工流程图
施工时，根据现场地形条件，前期开挖采用手风钻钻孔爆破，开辟重型机械施工道路及潜孔钻施工工作面。
手风钻开挖爆破梯段高度一般为2～4m；工作面形成并具备条件后，则采用潜孔钻钻孔爆破，爆破梯段高度一般为6～8m；当工作面具备流水作业条件后，按照每30～50m一段进行流水作业。
对开挖高度小于5m的边坡采用浅孔梯段爆破进行开挖；对于开挖高度大于5m的边坡则采用深孔梯段松动爆破方式；边坡部位主要预留一定厚度保护层采用光面爆破施工或采用预裂爆破一次开挖到位，以保证边坡的完整性；沟槽等狭小部位及小方量石方主要采用手风钻浅孔爆破法施工；各部位的梯段开挖后，上一层的边坡都要及时进行边坡检查修整和危石的清撬处理；需要进行边坡支护和防护的必须完成上一层支护才能进行下一层开挖。
1.2主要爆破技术参数
根据多年施工经验和进行类似工程对比，以掌握的工程区地质条件和岩性特点及边坡结构等为基础，初步拟定各种爆破方式的主要爆破参数（其它爆破参照执行），实际施工时，各爆破参数将根据经监理人批准的现场爆破试验成果再进行优化调整。
开挖断面钻孔见图1-2-1和图1-2-2。
图1-2-1双边路堑开挖断面布孔示意图
图1-2-2单边路堑开挖断面布孔示意图
（1）深孔梯段松动爆破设计
一般石方开挖采用深孔梯段松动爆破，初拟爆破参数见表1-2-1。
表1-2-1深孔松动爆破主要参数表
梯段
高度
（m）
钻孔
长度
（m）
孔径（mm）
孔斜（°）
底板抵抗线（m）
孔距
（m）
排距（m）
单孔
装药量（kg）
单耗
（kg/m3）
堵塞长度（m）
最大单响药量（kg）
6
7.2
Ф90
76
3
3.5
3
21
0.33
2.5
<300
说明
主爆孔采用梅花形布孔，φ75mm乳化炸药连续装药，非电导爆管入孔，毫秒微差爆破。
（2）光面爆破设计
为了保证边坡的开挖平整度，控制超欠挖，对于边坡较缓的部位先预留侧向保护层，通过光面爆破逐层爆除，初拟爆破参数见表1-2-2。
表1-2-2光面爆破主要参数表
边坡
钻孔
长度
（m）
孔径
（mm）
孔斜
（°）
孔距
（cm）
装药
集中度
（g/m）
孔底加强装药
单孔
药量
（kg）
堵塞
长度
（m）
长度
（m）
药量
（kg）
1:
0.25
4
Ф42
76
40
220
0.4
0.3
0.87
0.6
说明：
底部采用φ32mm乳化炸药加强装药，中部采用φ25mm乳化炸药间隔炸药，导爆索连网，不耦合系数1.7。
（3）边坡预裂爆破设计
边坡较陡及开挖深度较大部位石方采用预裂爆破，初拟爆破参数见表1-2-3。
表1-2-3边坡预裂爆破主要参数表
炮孔
类型
梯段
高度
（m）
钻孔
长度
（m）
孔径
（mm）
孔斜
（°）
孔距
（m）
排距
（m）
线装药
密度
（g/m）
单孔
装药量
（kg）
单耗
（kg/m3）
堵塞
长度
（m）
最大单响药量
（kg）
预裂孔
6
7.2
Ф90
76
0.8
1.5
300
2.63
0.32
1
缓冲孔
6
6.7
Ф90
76
2.5
1.5
12.0
2.5
<300
说明
1、预裂孔采用φ32mm乳化炸药间隔炸药，导爆索连网，不耦合系数2.8；
2、缓冲孔采用φ75mm乳化炸药间隔装药，导爆索入孔。
（4）浅孔梯段爆破
对于其它开挖深度较浅和场地受限或者有控制爆破要求等部位采用浅孔梯段爆破，初拟爆破参数见表1-2-4。
表1-2-4浅孔梯段爆破主要参数表
梯段
高度
（m）
钻孔长度
（m）
孔径
（mm）
孔斜
（°）
底板
抵抗线
（m）
孔距
（m）
排距
（m）
单孔
装药量
（kg）
单耗
（kg/m3）
堵塞
长度
（m）
最大单响
药量
（kg）
1～5
1～5
Ф42
90
1.0
1.2～1.4
1.0
0.5～3.0
0.40～0.45
0.4～1.2
根据爆破部位及试验成果确定
说明
采用φ32mm直径2#岩石乳化炸药连续装药，梅花形布孔，非电导爆管毫秒微差爆破。
1.3路堑爆破作业
爆破之前清理山体表层植被和履盖层，覆盖层较厚时，利用推土机清除后进行钻眼；覆盖层较薄地段，用人工清理植被后进行钻眼。
布孔前对爆破区进行详细调查，并对清理后的地表标高进行测量，根据设计孔网参数和开挖深度进行布孔和确定各钻孔深度，如有需要，对参数进行调整。
按爆破设计装药结构进行装药，采用防水炸药或其他防水措施。
起爆采用非电毫秒微差雷管延期起爆，对起爆系统各联接点认真检查，确认各联接点连接牢固，无遗漏孔后进行警戒起爆，爆破时进行震动安全监测。
1.4石方开挖控制爆破施工
部分石方路堑开挖地段距离村庄、既有道路较近，为防止爆破施工飞石影响，爆破施工时采用加强性排架挂网防护和重型柔性炮被覆盖相结合的方法进行安全防护。
2隧道爆破施工
2.1隧道开挖施工
按光面爆破设计布眼，采用凿岩台车或YT28型凿岩机钻孔，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破。
（1）测量放线
钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。
距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。
每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达到最佳开挖断面效果。
（2）钻孔作业
钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。
特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。
准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制：
眼深3m时外插角<3°，眼深5cm时外插角<2°，使两茬炮接口处台阶不大于15cm。
同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。
（3）周边眼的装药结构
周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。
施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。
（4）装药及起爆
根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。
周边眼用φ25×200小药卷，不耦合装药；其余炮眼用φ40×200药卷，连续装药。
采用塑料导爆管复式起爆网路非电起爆。
装药按钻爆设计图确定的装药量定人、定位、定段别，自上而下顺序进行，导爆管要“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
（5）爆破作业管理控制
按“一标准、二要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。
“一标准”即一个控制标准。
“二要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。
“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。
“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。
装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。
严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。
（6）微震爆破
隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。
（7）钻爆设计
钻爆设计以Ⅲ、Ⅳ级围岩施工为例，见图2-1-1。
其它各级围岩参照其设计进行适当调整，并在实际施工中不断优化爆破参数，以取得最佳爆破效果。
采用CD开挖法开挖的Ⅳ级围岩、CRD法或大拱脚台阶法开挖的Ⅴ级围岩，采用微震爆破及机械式开挖，以减小对围岩的扰动。
（8）施工注意事项
隧道施工坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则。
（一）全断面钻爆设计图
（二）台阶法爆破法图
图2-1-1Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法开挖爆破设计图
在隧道开挖时，根据超前地质预测预报结果，及时反馈信息，核对围岩级别及地下水状态，及时调整施工方案、施工方法，调整超前支护，确保施工安全。
2.2光面爆破
（1）光面爆破工艺
钻爆作业按照钻爆设计进行。
当开挖条件出现变化时，爆破参数随围岩条件的变化而作相应改变。
隧道光面爆破施工工艺流程见图2-2-1。
图2-2-1光面爆破施工工艺流程
（2）爆破参数选择
Ⅱ级、Ⅲ级围岩全断面爆破参数可参见表2-2-1。
表2-2-1Ⅱ级、Ⅲ级类围岩全断面法钻爆参数
开挖方案
周边眼间距（cm）
周边眼至内圈眼间距（cm）
周边眼装药集中度（kg/m）
装药不耦合系数
每循环进尺（m）
单位耗药
（kg/m3）
Ⅱ、Ⅲ级围岩
50
60
0.28
1.4
3
1.4
Ⅳ级和Ⅴ级类围岩正台阶法爆破参数参见表2-2-2。
表2-2-2Ⅳ级和Ⅴ级类围岩正台阶法钻爆参数
开挖方案
周边眼间距（cm）
周边眼至内圈眼间距（cm）
周边眼装药集中度（kg/m）
装药不耦合系数
每循环进尺（m）
单位耗药
（kg/m3）
Ⅳ级围岩
40
50
0.12
2.0
1.2
0.6
Ⅴ级围岩
35
35
0.14
2.5
0.85
0.4
（3）周边眼的装药结构
周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，要严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。
施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。
药卷选用φ25×200mm的小直径药卷间隔捆绑在竹片上，药卷有20～40cm的空气柱间隔，在炮孔内与岩壁间有很大空隙，能减轻爆炸猛度，使炮眼内壁受力均匀，使隧道轮廓分明，成型美观。
见图2-2-2。
图2-2-2周边眼装药结构
（4）爆破作业的实施
测量布眼：
钻眼前先绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后，方可钻眼。
施工测量采用全站仪配合激光定位仪。
用经纬仪、钢卷尺等准确绘出开挖轮廓线及周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，并用红油漆标出炮眼，严格控制开挖边线。
距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设临时水准点。
每次放线时，对上次爆破效果进行检查，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员对测量数据进行计算分析，修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。
测量作业由测量班专业人员实施，每半月进行一次测量检查、复测，确保测量控制工序质量。
钻孔作业：
炮眼的深度、角度、间距按爆破设计要求确定，并符合精度要求。
钻孔由专业钻孔工班承担，司钻工严格按照钻爆设计进行钻孔
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