地铁1号线爆破施工方案讲诉.docx

资源描述

地铁1号线爆破施工方案讲诉.docx

《地铁1号线爆破施工方案讲诉.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地铁1号线爆破施工方案讲诉.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

地铁1号线爆破施工方案讲诉.docx

地铁1号线爆破施工方案讲诉

青岛市地铁1号线土建一标A3工区东郭庄车站石方爆破技术及施工组织设计方案

青岛城建集团有限公司

2016年7月9日

青岛市地铁1号线土建一标A3工区东郭庄车站石方爆破技术及施工组织设计方案

法定负责人：

李涛

技术负责人：

于天光

项目负责人：

高自胜

2016年7月9日

设计及施工人员

姓名

资格证书号

作业级别

作业范围

签字

项目负责人

高自胜

37XXG0739

高级

I（D）III（C）

技术负责人

于天光

37JSG0049

高级

I（D）

项目组成员

贺宝文

37JSZ0674

高级

I（D）

高自胜

37XXG0739

高级

I（D）III（C）

宋福华

37XXZ1449

中级

I（D）

设计编制人

于天光

37JSG0049

高级

I（B）

设计审核人

贺宝文

37XXG0739

高级

I（B）

设计批准人

李涛

1总论

1.1设计依据

（1）《爆破安全规程》（GB6722-2014）

（2）《爆破作业项目管理要求》（GA991-2012）

（3）《中华人民共和国安全生产法》（2014）

（4）《民用爆炸物品安全管理条例》中华人民共和国国务院令（第466号）

（5）《爆破作业人员资格条件和管理要求》（GA53-2015）

（6）《青岛市环境保护条例》及《青岛市建筑工程安全管理条例》

（7）《工程爆破常用数据手册》

（8）青岛市公安局、行业管理部门等相关要求及规定

（9）施工现场周边环境及建筑物情况

（10）相关专业技术资料及类似工程经验

（11）甲方提供的各种图纸、技术资料、管线证明、地质报告及施工现场勘查情况；

1.2工程要求及设计原则

1.2.1工程要求

（1）工期要求：

执行甲方合同总工期的要求，具体按公安部门行政许可后甲方下达书面开工令的实际开工日期为准。

（2）质量要求：

合格。

工程爆破后，达到松动爆破标准，挖掘机方便挖运施工即可

（3）工程安全目标：

防止爆破地震波、飞石、空气冲击波、噪声等危害产生，无安全生产责任事故

（4）开工前三天张贴施工公告，爆破施工前一天张贴爆破公告。

规范化操作，降低爆破负效应危害，创建和谐施工环境。

1.2.2设计原则

（1）严格执行爆破行业各项法律、法规和行业标准。

（2）根据甲方要求结合本工程地质结构、地势地貌，水文条件及周边环境的安全要求等特点，拟采用露天浅孔控制松动爆破技术。

（3）将需爆破的岩石划片分层，进行逐层爆破施工；施工时，严格限制钻孔深度和角度，精细设计各项爆破参数，达到科学布控的要求；

（4）在起爆方法上，同一起爆网路以毫秒延时间隔微差起爆手段，有效地减少一次（段）起爆的最大药量，彻底杜绝爆破震动和个别飞石对周边建筑设施及人员的危害；确保该工程爆破施工安全顺利的进行

（5）施工方案按管理要求，保证安全、保证工期、保证质量的三原则。

（6）爆破施工临近管线等重点保护目标时，要坚持科学布孔、小药量、弱爆破原则，进行爆破作业，采取有效防护措施，控制爆破振动强度；

（7）首爆时按设计爆破参数进行小范围试爆，同时进行爆破振动检测，取得真实的K、α值，为调整优化设计方案提供可靠依据；

2工程概况

2.1工程简介

2.1.1工程名称及位置

工程名称：

青岛市地铁1号线土建一标A3工区东郭庄车站石方爆破；

工程位置：

青岛市城阳区东郭庄村209省道南侧

2.1.2参与单位

建设单位：

爆破设计单位：

青岛城建集团有限公司

爆破作业单位：

青岛城建集团有限公司

安全评估单位：

爆破安全监理单位：

2.1.3承包方式

按照双方签订的《施工合同》爆破价格为26元/m3，合计爆破总额为351000元。

预计工期360天。

如遇意外因素，如天气变化、遇重大活动或会议被停工，以及运输、支护、关系协调等环节配合问题，则工期顺延。

2.1.4爆破作业范围

场区范围内上部由机械开挖约16米处；开挖到16米以下为中风化、弱风化岩石，需爆破松动后由机械清方。

需爆破区域南北长约200m，东西宽约15m，爆破下深约为3.5m；石方爆破总工程量约10500m3。

2.2周围环境概述

2.2.1周围环境及概况

东郭庄站为青岛地铁1号线第40座车站，车站设计起点里程为K69+642.120，设计终点里程为K70+076.895，长435m，有效站台中心里程K69+841.100，为12m岛式站台。

车站形式为地下两层三跨矩形框架结构，标准段底板埋深约16.61m，顶板覆土3.3m~3.4m。

车站共设置5个出入口、2个安全出入口、1个远期预留出入口及3组风亭。

本车站采用明挖法施工。

车站小里程端为盾构接收，大里程端为远期预留盾构接口和明挖出入段线。

车站分两期施工，一期主要施作车站主体结构；二期主要施作车站附属结构。

该项目位于209省道与规划道路交叉路口西侧，车站沿209省道东西向布置。

交叉路口西北方向约100m处为西郭庄住宅小区,120m处为高压线塔；东北方向150m处为东郭庄住宅小区；东南方向60m处为青岛一木钢木家具有限公司及城阳公路管理局；西南方向60m处为青岛信尚美印花厂及青岛星瑞包装有限公司。

目前209省道道路宽度为24m，为双向四车道，车流量较大。

爆区四邻被保护对象核定安全距离

方位

建筑设施名称

核定距离（m）

建筑结构

备注

东北

东郭庄住宅小区

150

砖混

东南

青岛一木钢木家具有限公司

砖混

城阳公路管理局

砖混

西北

西郭庄住宅小区

100

砖混

高压线塔

120

钢制

西南

青岛信尚美印花厂及青岛星瑞包装有限公司

砖混

车站平面图

2.2.2周边建筑管线调查情况

施工区域周围管线分布具体情况如下：

燃气管，DN159，砼，埋深1.6m，位于209省道道路下方，距离主体基坑边约6m；

雨水管，DN1200，砼，埋深2m，位于209省道道路下方，纵穿车站主体结构；

污水管，DN800，砼，埋深4m，位于209省道北侧，距离主体基坑边约4m；

热水管，DN630，钢，埋深2m，位于209省道北侧，距离主体基坑边约6m。

通信光缆，埋深3m，位于209省道北侧，距离主体基坑边约6m。

电力管线，埋深4m，位于209省道北侧，距离主体基坑边约6m。

管线分布图

2.3爆破区域地形地貌、地质、水文简况

2.3.1地形、地貌

车站沿线地形整体较为平缓，南部较北部略低，场地标高10.80～12.70米。

地貌类型为冲洪积平原地貌。

2.3.2工程地质

根据地勘报告，场区第四系厚度14.0~17.4米，主要由第四系全新统人工填土层（Q/4ml/）、洪冲积层（Q/4al+pl/）及上更新统洪冲积层（Q/3al+pl/）组成。

基岩为白垩系青山群八亩地组（KQ/b）安山岩及白垩系王氏群红土崖组（KW/h）泥质砂岩。

2.3.3水文资料

1、区域地下水动态

水的动态是地下水补给量和排泄量随时间动态均衡的反映。

当地下水的补给量大于排泄量时，地下水位上升；反之，当地下水的补给量小于排泄量时，地下水位就下降。

各层地下水的动态各有其特点。

（1）第四系孔隙水

上层滞水的动态随季节、大气降水及地表水的补给变化而变化。

潜水的动态与大气降水关系密切。

每年7至9月份为大气降水的丰水期，地下水位自7月份开始上升，9至10月份达到当年最高水位，随后逐渐下降，至次年的6月份达到当年的最低水位。

一般情况下，潜水与承压水具有密切的水力联系，当承压水头降低时，越流补给量增大，潜水水位也随之下降。

承压水的动态比潜水稍有滞后，当年最高水位出现在9～11月，最低水位出现在6～7月，年变幅约为1～2m。

自七十年代以来，随着工农业生产的迅速发展和城市的扩大，地下水开采量逐年增加，地下水位不断下降。

（2）基岩裂隙水

基岩裂隙水的动态与第四系孔隙水密切相关，主要接受大气降水和上部第四系孔隙水的下渗补给，总体受季节性变化较明显，丰水期水位上升，枯水期水位下降。

2、场地水文地质条件

本车站沿线所属地貌均为冲洪积平原地貌，地下水主要赋存在第四系松散砂土层及基岩的裂隙中。

场区地下水主要类型为第四系孔隙水和基岩裂隙水。

爆破施工时，根据季节及天气变化对积水进行处理。

3总体方案设计

3.1工程的重点、难点分析

该项目位于209省道与规划道路交叉路口西侧，车站沿209省道东西向布置。

该项目属明挖段，爆破区域上部由机械开挖，下挖深度约15m，另有约4.5m深度岩石硬度较高，需爆破松动，机械清方，才能达到规定标高。

该项目位于209省道旁且周边居民区密集且管线较多，因此该项目的重点难点主要集中在施工过程对环境影响，爆破施工前期对周边重点保护对象的勘查及施工时采取有限措施减少爆破有害效应对重点保护对象的影响。

施工过程中应充分考虑以上几点的内在联系及各自独立的特点，具体施工重点、难点分析如下：

1、爆破施工对周边道路交通的影响。

该项目紧邻209省道，过往车辆密集，为避免爆破施工时对过往车辆造成影响，防止因爆破施工影响而发生次生安全事故，爆破施工前提前发出警报，引起过往车辆及行人注音，并有效扩大警戒范围，协调相关部门在爆破施工时进行道路封闭。

加强爆破飞石控制，防止发生个别飞石伤人事故。

爆破施工时严格控制一次起爆药量，爆破区域位于地平面以下15m，爆破施工时应合理填塞炮孔，加盖炮被，防止发生冲炮现象。

2、爆破施工对周边居民生活的影响。

爆破区域紧邻居民区，过往人流量较大，爆破施工时爆破噪声、爆破震动会对周边居民生活及建筑造成影响。

（1）爆破施工前，提前发出公告，认真普查周边居民区建造时间及结构，防止爆破震动对周边居民区建筑造成影响。

（2）爆破施工时，发出警报，提高周边居民警惕性；扩大警戒范围，爆破施工时禁止人员在爆破作业所能影响的区域内活动。

（3）严格控制装药量，降爆破震动对周边建筑及居民生活的影响。

3、爆破施工对周边企业工作的影响。

爆破区域周边涉及企业较多，爆破施工为减少爆破有害效应对周边企业生产的影响，爆破施工前应提前走访企业，并告知精密仪器采取相应保护措施。

4、爆破施工对周边管线的影响。

迁改后的热力管线、电力管线、雨污水管线、通信管线较为集中，距离松动爆破区边缘水平距离约6m，垂直距离约16m，直线距离约18m；距离拉槽爆破区边缘水平距离约11m，垂直距离约16m，直线距离约22m；距离松动爆破区边缘水平距离约16m，垂直距离约16m，直线距离约25m；爆破施工时，应严格控制振速对管线的影响，因涉及通信管线及燃气管线，各区域爆破施工时振速应控制在0.5cm/s。

爆破区域与周边管线位置刨面示意图

3.2爆破施工方案的比较与选择确定

为确保爆破施工在工期内安全顺利进行，综合考虑周围重点保护目标具体情况，将爆破施工对周围的影响降至最低。

结合本工程的实际情况，拟采拉槽爆破与浅孔松动爆破相结合的施工方案。

各施工方式的施工范围如下：

爆破施工区域共分三部分，其中区为拉槽爆破区域，、区为松动爆破区域。

施工范围示意图

3.3爆破对环境的影响及安全评价

3.3.1爆破工程的特点及要求

1、该项目紧邻209国道，过往车辆密集，区爆破施工时应做好防范措施，严格控制装药量；

2、爆破有害效应噪声，会影响周边人员活动；爆破应震动及地震波，会影响周边建筑结构。

3、爆区周边管线分布较为集中，距离松动爆破区边缘水平距离约6m，垂直距离约16m，直线距离约18m；距离拉槽爆破区边缘水平距离约11m，垂直距离约16m，直线距离约22m；距离松动爆破区边缘水平距离约16m，垂直距离约16m，直线距离约25m；因管线涉及通信及燃气，因此各区域爆破施工时振速控制在0.5cm/s

3.3.2爆破作业项目级别的确定

本工程位于城镇内，周边人员流动大，且各种管线距离爆区较近，爆破作业环境复杂，对爆破振动和飞石的控制要求极高。

施工时必须采取切实可行的安全防范措施，确保施工安全。

根据《爆破安全规程》（GB6722-2014）4.1节城镇浅孔爆破分级的有关规定，本工程一次最大起爆药量为55kg，应属于C级爆破作业项目，周边涉及居民区及重要管线，周边环境复杂，根据《爆破安全规程》（GB6722-2014）4.3节相关规定，该项目应提高一个等级，属于B级工程。

3.4爆破器材的选择

3.4.1选择合理的炸药品种

工程爆破过程中使用的炸药品种及其性能，如表3.1所示。

表3.1炸药品种及性能表

炸药名称

药卷直径

/mm

药卷长度/mm

药卷重量/g

爆速

/ms

爆力

/ml

猛度

/mm

殉爆距离/cm

32#乳化炸药

300

1500

≥3200

≥260

≥12

≥3

3.4.2选择合理的雷管品种

选择抗水性的毫秒导爆管雷管，孔内选择10段毫秒管，孔外用3段毫秒管，导爆管长度根据炮孔的深度和网路连接形式具体确定。

3.5爆破参数选取及装药量计算

3.5.1炮孔设计

（1）孔径：

Φ38--42mm；

（2）布孔形式：

梅花形；

（3）钻孔角度：

90°

（4）、、区域炮孔布置平面图示意图

a--孔距b--排距

拉槽爆破区域梅花形炮孔平面布置示意图

松动爆破区域梅花形炮孔平面布置示意图

3.5.2爆破参数选取

根据施工条件，按、松动爆破技术要求设计本案单耗、孔间距、排距、最小抵抗线、孔深、超深、台阶高度、抗线等各项参数。

为安全准爆，每个浅孔的起爆体都使用两发相同型号、批次、段别的毫秒延期导爆管雷管。

布孔方式一般采用梅花形布孔。

相距两排孔时差>50ms。

详见表3.2：

（1）拉槽区域爆破网孔参数：

①孔距：

a=1.0-1.2m；②排距：

b=0.6-0.8m；

③最小抵抗线：

W=0.6-0.8m；④台阶高度：

H=2.5-3.0m；

⑤超深：

h=0.5m；⑥孔深：

L=H+h=3.0-3.5m；

⑦单耗：

q=0.3kg/m3⑧单孔药量：

0.5-1.1kg；

（2）、浅孔松动爆破：

①孔距：

a=1.2-1.4m；②排距：

b=0.7-1.2m；

③最小抵抗线：

W=0.7-1.2m；④台阶高度：

H=2.5-3m；

⑤超深：

h=0.5m；⑥孔深：

L=H+h=3.0-3.5m；

⑦单耗：

q=0.30kg/m3；⑧单孔药量：

0.75-1.8kg；

具体装药参数如图所示。

a-孔间距b-排间距h1-填塞长度h2-装药长度h3-超深w-最小抵抗线H-台阶高度

1-填塞2-炸药

图3.2台阶爆破示意图

单孔装药量Q：

Q前排=qaw1LQ后排=qabL。

具体装药参数如表3.2所示。

表3.2爆破参数表

类别

台阶高度H（m）

超深h（m）

孔距a（m）

排距b（m）

炸药单耗q（kg/m3）

单孔装药Q（kg）

拉槽爆破

2.5

0.5

1.0

0.6

0.3

0.54

2.6

0.5

1.1

0.7

0.3

0.71

2.7

0.5

1.2

0.8

0.3

0.92

2.8

0.5

1.2

0.8

0.3

1.0

3.0

0.5

1.2

0.8

0.3

1.1

普通浅孔

控制爆破

2.5

0.5

1.2

0.7

0.3

0.75

2.6

0.5

1.3

0.8

0.3

0.96

2.7

0.5

1.4

1.2

0.3

1.6

2.8

0.5

1.4

1.2

0.3

1.7

3.0

0.5

1.4

1.2

0.3

1.8

3.6装药结构及示意图

耦合装药结构不耦合装药结构

1-导爆管2-填塞3-炸药4-雷管5-炮孔

图3.4装药结构图

拉槽爆破区域采用底部耦合装药，正向插入非电导爆管雷管，炮孔全填塞。

控制爆破区域距离基坑边缘1m以内区域采用底部不耦合装药，正向插入非电导爆管雷管，降低振速及爆破震动，防止基坑边缘发生坍塌。

其他区域采用耦合装药结构

3.7起爆网络设计

鉴于该工程的特点，为达到降振、防止飞石的目的，采用导爆管ms延时起爆网路，按不同距离及相应单段最大药量分段，控制最大一段起爆药量不超过安全允许值。

为简化操作和保证网路准爆，起爆网路采用孔外分段接力传爆，孔内装3段半秒雷管，孔外采用ms3段接力传爆。

如图所示。

根据施工现场实际情况（爆破位置、工作面大小、地形地质、孔网参数、防护情况等）确定每次起爆炮孔的数量，一次起爆最多不超过50个炮孔。

拉槽爆破区域单段药量0.5Kg~1.1Kg，，一次起爆最多不超过50个炮孔，一次起爆总药量最大为55Kg。

、普通潜孔松动爆破区域单段药量0.75Kg~1.8Kg，一次起爆最多不超过40个炮孔，一次起爆总药量最大为72Kg。

联网采用双人制作业，由技术员或经验丰富的爆破员负责，按设计要求结合现场作业面情况进行连接，根据单段允许药量确定每组起爆的具体炮孔数量。

网路连接完毕后，对孔外传爆雷管进行覆土或用沙袋覆盖。

起爆顺序与边坡成垂直角，以降低爆破地震波对边坡围岩的扰动。

拉槽爆破区域起爆点设置在西南方，起爆方向由西南向东北依次起爆；潜孔松动爆破区域起爆点设置在西南方，起爆方向由东向西，从已爆破的拉槽区域向基坑边缘依次起爆；潜孔松动爆破区域起爆点设置在爆区的东南方，起爆方向由西向东，从已爆破的拉槽区域向基坑边缘依次起爆；根据现场实际情况，合理调节装药量。

爆破过程中必须加盖炮被，防止爆破飞石对周边建筑及环境造成破坏。

拉槽爆破起爆网路连接示意图

潜孔松动爆破起爆网路连接示意图

3.8爆破安全设计

3.8.1爆破振动安全允许指标计算、选择与校核

依据《爆破安全规程》（GB6722-2014）的规定，地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地基础质点峰值振动速度和主振频率两个指标。

爆破振动安全允许标准如表3.3所示，本工程所采用的露天浅孔爆破f在10-60Hz之间。

表3.3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

土窑洞、土坯房、毛石房屋a

0.15-0.45

0.45-0.9

0.9-1.5

一般民用建筑物a

1.5-2.0

2.0-2.5

2.5-3.0

工业和商业建筑物a

2.5-3.5

3.5-4.5

4.5-5.0

一般古建筑与古迹b

0.1-0.2

0.2-0.3

0.3-0.5

运行中的水电站及发电厂中心控制室设备

0.5-0.6

0.6-0.7

0.7-0.9

水工隧道

7-8

8-10

10-15

交通隧道

10-12

12-15

15-20

矿山巷道

15-18

18-25

20-30

永久性岩石高边坡

5-9

8-12

10-15

新浇大体积混凝土（C20）：

龄期：

初凝-3d

1.5-2.0

2.0-2.5

2.5-3.0

龄期：

3d-7d

3.0-4.0

4.0-5.0

5.0-7.0

龄期7d-28d

7.0-8.0

8.0-10.0

10.0-12.0

爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。

注1：

表中质点振动速度为三个分量中的最大值，振动频率为主振频率。

注2：

频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取：

硐室爆破f小于20Hz；露天深孔爆破f在10Hz-60Hz之间；露天浅孔爆破f在40Hz-100Hz之间；地下深孔爆破f在30Hz-100Hz之间；地下浅孔爆破f在60Hz-300Hz之间。

根据表3.3建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性，其建筑质量、新旧程度、自振频率、基础条件等因素。

由于本工程周围环境较为复杂，为确保周边管线、建筑安全、同时减小爆破施工对周边车辆通行秩序及人员正常工作生活秩序的影响，拟选取V=1.5cm/s作为周边建筑物的安全允许振速标准。

为最大限度的保证周围燃气、通信管线安全，且爆破区域下深16m，对管线取V=1.0cm/s。

在场区施工时，每次爆破的振源与需保护目标之间的距离是已知的，可用《爆破安全规程》给出公式，计算出爆破允许的最大起爆药量或延时爆破最大单段起爆药量。

其公式如下：

式中：

R—爆源中心至需保护对象的直线距离，m；

Q—一次爆破装药量，延时爆破最大一段装药量，kg；

v—保护对象所在地面质点振动速度，cm/s；

K、α—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件的关系和衰减指数；

公式中K、α可以从表3.4中查出，也可通过现场试验确定。

表3.4爆区不同岩性K、α值

岩性

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

表3.4中K、α的取值范围较大，一般根据工程类比选取。

本工程中根据场区地形、地势和岩石性质，结合多年的实践经验，K值取200，α值取1.7。

爆破施工时，可根据实际的振动监测数据对K，α值进行适当整

将K、α数值、选取的振速标准及距离及代入公式，可计算出各区域距离被保护对象最近处的单段最大药量具体药量值见下表：

爆区周边被保护对象爆破振动验算表

区域

被保护对象