路基土石方开挖爆破专项施工方案.docx
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路基土石方开挖爆破专项施工方案
国家高速公路网G85渝昆高速公路麻柳湾至昭通段公路
第D合作承包建设标段第D4工区
（K92+500~K106+877.12）
路基石方爆破安全专项施工方案
云南建工集团有限公司
二O一三年四月一日
二、地质、水纹情况描述······························1
三、爆破作业危险源辨识清单··························2
一、施工准备········································3
一、凿岩安全措施····································21
二、爆破安全措施····································21
第一章、工程概况
一、工程简介：
麻柳湾至昭通高速公路是国家高速公路网G85重庆—昆明公路中的一段，是我国高速公路主骨架的重要组成部分，G85重庆—昆明公路由四川宜宾进入云南省水富县，经昭通至云南省省会昆明，云南境内里程长550公里，是云南省的北大门，也是云南出省通往四川及内地的交通主动脉。
麻柳湾至昭通高速公路第十八合同段起点位于K92+500，止于K106+877.12，全长14.37712公里。
本合同段是湖泊堆积盆地地形地貌单元，地质作用以湖泊堆积及少量河流堆积作用为主。
路线区域属高原性气候，具有温凉、四季温差明显、干雨季分明的特点；气候明显受地形影响，路线所经区域为平原，地表水少，总体上属于洒鱼河的支流，金沙江流域范围。
本合同段有路基土石方开挖数量约为125万m3，开挖石方约49万m3。
二、地质、水纹情况描述：
本合同段是湖泊堆积盆地地形地貌单元，地质作用以湖泊堆积及少量河流堆积作用为主。
路线区域属高原性气候，具有温凉、四季温差明显、干雨季分明的特点；气候明显受地形影响，路线所经区域为平原，地表水少，总体上属于洒鱼河的支流，金沙江流域范围。
三、爆破作业危险源辨识清单：
表1－1
序号
活动/工序
危险源
可导致事故
控制措施
1
岩凿机钻孔
临近边坡距离太近作业
钻机倾覆、边坡危石跌落伤人
加强现场标识，由有经验的操作人员进行操作
2
钻机风管破旧、老化、破损
伤人
工人加强检查
3
钻杆断杆伤人
物体打击
加强培训，进行安全技术交底
4
钻孔时产生大量的粉尘
职业病
带好专用防护口罩，加强安全教育，提高工人自我保护意识。
5
装药
多装药造成单耗过大、填塞长度减小
爆破震动、飞石等有害效应加大
临近装药完毕时，减慢装药速度
6
雷雨天气作业
雷击
严格按照爆破安全规程和民用爆炸物品安全管理条例执行,严格执行爆破作业各项规章制度
7
未按要求进行警戒或警戒距离小
炸药爆炸、飞石伤人
严格执行爆破作业各项规章制度
8
爆破开始时
警戒点未携带有效的通信工具
火药爆炸，飞石伤人
严格执行爆破作业各项规章制度
9
警戒人员不到位
爆破震动、飞石等有害效应伤人
严格执行爆破作业各项规章制度
10
爆破开始时
警戒区内人员、车辆未撤离
炸药爆炸
严格执行爆破作业各项规章制度
11
作业场地附近堆放剩余爆破物品
火药爆炸
严格执行爆破作业各项规章制度
12
爆破后
爆破产生飞石
炸药爆炸
严格执行安全管理制度，人员机械撤退到安全距离以外
13
早爆、拒爆或盲炮
炸药爆炸
严格执行爆破作业各项规章制度
第二章、编制目的及依据
一、编制目的：
指导我合同段路基土石方开挖的爆破技术及具体的施工工艺，加强爆破施工的安全技术管理，防止发生安全事故，保障人身和财产安全，使路基土石方爆破在本合同段内安全、高效、有序的推进，认真贯彻执行各项技术标准、安全操作技术规程。
二、编制依据：
1、云南待功高速公路土建第九合同段两阶段施工设计图纸及有关资料、施工前技术交底会议等；
2、国家现行的有关公路工程的施工规范、标准等；
3、《爆破安全规程》（GB6722—2011）；
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTG_TF50-2011）；
5、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；
6、《公路路基施工技术规范》（JTGF10—2006）。
第三章、施工计划
一、施工进度计划安排
1、路基土石方爆破施工计划开工时间：
2013年4月10日
2、路基土石方爆破施工计划完工时间：
2014年2月10日
3、路基土石方爆破施工计划工期：
300历天
二、人员、机械设备投入
1、人员安排
管理人员情况一览表
表3－1
序号
职务/岗位
姓名
职称
备注
1
项目经理
杨红辉
高级工程师
2
项目总工程师
施永坤
高级工程师
3
安全副经理
王加许
工程师
4
技术副经理
王海鹏
工程师
5
安全负责人
黄勇
工程师
6
质检工程师
周友先
工程师
7
试验工程师
林明辉
工程师
2、主要机械设备及机具
主要机械设备及机具一览表
表3－3
序号
机械设备
规格型号
单位
数量
使用状态
备注
1
柴移式空压机
12m³/min
台
6
良好
根据施工作业面开展，增加施工机械的投入
2
履带式潜孔钻
D=90mm
台
1
良好
3
风动凿岩机
套
6
良好
4
液压油锤
部
6
良好
5
应急值班车
台
2
良好
6
后勤保障车
台
1
良好
7
乳化炸药
吨
50
按施工进展情况投入及储备
8
导爆管雷管
发
10000
9
微差导爆管
发
90000
12
钻杆
2～3m
根
40
13
钻头
Φ90
个
40
14
高压风管
米
800
15
起爆器
部
4
18
木（竹）质炮棍
根
20
19
黑胶布
盘
20
20
胶质炮被（备用）
2×2m
床
10
21
大彩旗
面
8
22
报警器或哨子
部（个）
12
第四章：
路基土石方爆破施工工艺
一、施工准备：
1、施工人员，首先必须认真熟悉本工程图纸，按设计要求规范为原则，认真仔细组织编制各项安全生产施工组织设计，做好安全技术交底工作，提供安全生产合理化建议，各项安全生产施工组织设计编制必须与施工速度同步进行，落实好各项安全生产班组，根据现场情况，确定各工程所需人数，所需安全设施、机械设备，确保安全生产及工程顺利进行。
2、测量放线
按图纸所示尺寸将开挖线用明显桩放出，并洒白灰线以标明开挖范围。
3、人员培训教育
（1）爆破人员培训：
根据《安全生产管理法》，从事爆破作业的相关人员必须经过公安机关审核培训发证后方能进行爆破作业施工，结合我部施工要求，全线共设置爆破专业人员6人。
（2）对现场管理人员及爆破相关人员进行安全教育，作好相关记录，使从业人员掌握自己岗位的安全规定，操作规程、规范。
二、主要施工工艺及流程：
1、施工关键环节控制程序
清理钻孔作业面（包括清理山体表面碎石、浮土、植被和台阶顶面松碴）→布孔→钻孔→验孔→审批炸药、雷管等火工品→现场接收民爆公司配送的火工品→装药与填塞→起爆网路联接→警戒→点火起爆→检查爆破效果→处理盲炮→解除警戒→向民爆公司清退回库本次爆破作业剩余的火工品→向上级报告。
2、爆破方案选择
我合同段路基土石方爆破作业为连续高强度生产、工期紧、安全问题突出、环境保护要求高。
要求施工组织严密、计划周全、爆破技术先进、人员设备充裕，确保工程任务按期完成。
根据爆破工程量要求，综合考虑爆区地形、地质、环境条件、设备和技术条件，我合同段主要采用深孔台阶爆破法施工，局部路段和部位采用浅孔爆破法施工，靠近边坡坡面部分采用预裂爆破或光面爆破施工，孤石及部分超规格大块石采用液压岩石破碎机进行机械法破小。
为了确保施工区域范围内外的所有建筑物、行车、行人等的安全，最大限度地发挥自有技术优势、选定合理的爆破方式、起爆方法、施工组织措施，特制定整体方案要点如下：
（1）爆破施工通过优化爆破技术参数，合理选择起爆网络、起爆方向、积极主动地采用综合性安全防护措施、科学地进行施工组织设计，杜绝飞石和滑落石块进入既有线发生侵线占道现象。
（2）利用既有线车流量中断间隙时间来确定起爆时间，采用孔外延期降低单响药量，减小爆破震动及噪音危害，以免驾驶人员产生恐惧心理而导致恶性行车交通事故。
（3）爆后要达到成型边坡内侧岩石松散度、粒径满足挖运、刷坡施工需求。
（4）爆破有害效应要控制安全允许的范围之内，确保既有线路及其他设施的安全。
（5）由专人负责指挥挖装施工组织，严格遵守爆后先开挖边坡内侧后开挖临近既有一侧的施工程序使靠近既有一侧的岩石有足够倒塌空间避免挖装时滚石塌落。
（6）临近老路的爆破、挖装、刷坡等工作确定在白天视线较好的条件下进行，早上7∶00至下午18∶00。
并在距爆区两端500m范围内设置醒目的警示标牌提醒驾驶人员注意前方施工和利用报纸、新闻媒体进行施工公告。
（7）组织人员成立应急清障排险小组，随现场施工进展情况配备的防护警示背心和铁铲、撬棍、铲车、挖掘机等工具及设备随时准备听从指挥进行应急排险工作。
3、爆破施工方法
路基土石方爆破施工自上而下分台阶逐层进行。
爆高小于5m时，用浅眼爆破法分层爆破，分层高度2-3m为一层；爆高5-10m时，用深孔爆破法一次爆破到设计标高，爆高超过10m时，分台阶进行深孔爆破。
永久边坡采用光面爆破方法进行处理，工作台阶分层台阶高度定为5-10m。
选用以下钻孔设备可满足施工现场的需要
（1）Φ140mm潜孔钻机4台，Φ115mm潜孔钻机2台，实施大规模钻孔作业。
（2）Φ42mmY26手持式风钻钻机8台，在工作面小实施钻孔作业。
（3）Φ90mm潜孔钻机4台，主要用于边坡钻孔作业。
（4）Φ140mm间排距布孔为4.5m×5m，Φ115mm间排距布孔为3.5m×4m。
（5）光面（预裂）爆破作业可采用Φ76mm潜孔钻机4台。
（6）液压岩石破碎机，由于开挖的孤石和爆破后的大块石禁止实施二次解炮作业，施工中可采用液压岩石破碎机将大块石、孤石击碎为粒径小于50cm的石块来满足石方挖、装、运、填的要求。
4、各爆破方案具体参数确定
（1）浅孔台阶控制爆破：
1）钻孔直径D:
D=42mm
2）底盘抵抗线W1：
W1=（25·30）D或W1=（0.4～1.0）H
3）台阶高度H：
根据现场情况选取。
4）孔间距a:
a=m1w1=（1.0～1.5）w1
5）排间距b:
b=（0.8～1）a
6）超深Δh:
Δh=（0.15～0.35）W1
7）单耗q:
根据地质条件取q=0.3kg/m3
8）单孔装药量Q:
Q前=qaw1HQ后=qabH
9）装药长度L1:
L1=Q/qxqx:
炮孔装药线密度qx=1kg/m
10）填塞长度L2:
L2=L-L1应满足L2≥1.2W1
11）根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗在做适当的调整
按不同台阶高度计算得到浅孔台阶爆破参数见表4－1。
表4－1浅孔台阶控制爆破参数表（D=42mmq=0.30kg/m3）
台阶高度H（m）
抵抗线
w1（m）
超深
Δh（m）
孔距
a（m）
排距
b（m）
装药长度
L1（m）
单孔装药
Q（kg）
1.0
0.7
0.2
0.8
0.7
0.17
0.17
1.5
1.0
0.2
1.1
1.0
0.50
0.50
2.0
1.0
0.2
1.2
1.0
0.72
0.72
2.5
1.2
0.2
1.4
1.2
1.26
1.26
3.0
1.2
0.2
1.4
1.2
1.51
1.51
4.0
1.2
0.2
1.4
1.2
2.02
2.02
5.0
1.2
0.2
1.4
1.2
2.52
2.52
12）布孔方式：
梅花形布孔；
13）装药结构：
线性连续装药；
装药结构示意图
14）起爆方式：
非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装2个起爆药包。
非电毫秒雷管孔和或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。
15）起爆网络：
为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量、减少爆破危害、方便施工操作，结合成熟的施工技术和经验，本工程的爆破起爆网络拟采用复式微差起爆网络，起爆网络采用塑料导爆管和四通连接，起爆器起爆。
为控制爆破有害效应，最大单响药量距民房40m以上为25kg，一次爆破最大装药量为150kg。
为了确保起爆网络设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，避免雷管的分发错误，采取了标识措施。
对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。
（2）中深孔台阶爆破
1）钻孔直径D:
D=90mm
2）底盘抵抗线W1：
W1=（25～30）D或W1=（0.4～1.0）H
3）台阶高度H：
根据现场情况选取，最大10m。
4）孔间距a:
a=m1w1=（1.0～1.5）w1
5）排间距b:
b=（0.8～1）a
6）超深Δh:
Δh=（0.15～0.35）W1
7）单耗q:
根据地质条件取q=0.35kg/m3
8）单孔装药量Q:
Q前=qaw1HQ后=qabH
9）装药长度L1:
L1=Q/qxqx:
炮孔装药线密度qx=1kg/m
10）填塞长度L2:
L2=L-L1应满足L2≥1.2W1
11）根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗在做适当的调整
按不同台阶高度计算得到浅孔台阶爆破参数见表4－2。
表4－2深孔台阶爆破参数表（D=90mmq=0.35kg/m3）
台阶高度H（m）
抵抗线
w1（m）
超深
Δh（m）
孔距
a（m）
排距
b（m）
单孔装药
Q（kg）
6
2.8
1
3
2.8
17.64
7
2.8
1
3
2.8
20.58
8
3.0
1
3.2
3.0
26.88
9
3.0
1
3.2
3.0
30.24
10
3.2
1
3.5
3.2
39.2
12）布孔方式：
梅花形布孔；
13）装药结构：
线性连续装药；
装药结构示意图
14）起爆方式及网络
非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装2个起爆药包。
非电毫秒雷管孔和或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。
深孔台阶爆破起爆网路爆破最大单响药量为70kg，一次爆破总装药量1t，在安全条件允许的情况下，可以根据表1提高单响药量，增加一次爆破总装药量。
（3）边坡光面爆破设计
边坡光面爆破采用不耦合装药，不耦合系数为1.68，设计孔径42mm，装φ25乳化小药卷，针对边坡的岩石情况初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数：
孔深L=3.2m
光爆孔间距a=（15～10）d=（15～10）*43mm=645～430mm取a=600mm
单孔装药量Q1=η•L•r
式中：
η——炮孔装药系数，取η=0.7
L——孔深，L=3.2m
r——每米长度炸药量，r=0.4kg/m
经计算Q1=0.89kg，取0.9kg
光面爆破炮孔布置及装药图
5、爆破飞石、爆破震动的计算与防护
（1）浅孔台阶爆破
爆破飞石：
根据爆破飞石距离R计算公式：
RFmaxK¢·D
式中：
RFmax—飞石的飞散距离，m；
K¢—安全系数，取15～16；
D—药孔直径，4.2cm
RFm=63m；
从现场看，大于建筑物安全距离，需对个别飞石进行防护。
爆破空气冲击波
爆破空气冲击波的影响范围是极小的，空气冲击波的影响可以忽略不计。
爆破地震
根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式：
计算爆破震动速度。
式中：
V—最大震动速度，cm/s；
K、—与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、取1.8；
K′—分散装药衰减系数，K′取1；
Q—一次齐爆的最大药量，kg,取最大40m/25kg
R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离100m。
从现场来看，附近建筑距爆区民房为100m，代入计算得：
V民房=0.2cm/s
小于爆破安全规程的规定值，可见爆破所引起的震动影响是在国家规定范围内的。
（2）中深孔台阶爆破
爆破飞石
根据爆破飞石距离R计算公式：
RFmaxK¢·D
式中：
RFmax—飞石的飞散距离，m；
K¢—安全系数，取15～16；
D—药孔直径，9cm
RFmax=141m
由现场安全距离可知道，飞石距离大于周边建（构）筑物的最小距离，故必须对个别飞石进行防护。
空气冲击波
爆破空气冲击波的影响范围是极小的，空气冲击波的影响可以忽略不计。
爆破地震
根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式
计算爆破震动速度。
式中：
V—最大震动速度，cm/s；
K、—与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、取1.8；
K′—分散装药衰减系数，K′取1；
Q—一次齐爆的最大药量，kg，Q，取最单响药量70Kg；
R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离m，根据方案确定，爆区距附近建筑为70m，代入计算得：
V民房=1.22cm/s、
小于爆破安全规程的规定值，可见爆破所引起的震动影响是在国家规定范围内的。
6、爆破作业技术
（1）深孔台阶微差松动爆破
A、工艺流程图如下：
施工准备→钻孔作业→装药→堵塞→敷设网路→爆破防护警戒起爆→爆破检查→爆破总结
B、施工准备：
首先对即将进行爆破作业的区域进行清理，采用挖掘机或推土机，使其能满足钻孔设备作业的需要。
然后进行测量放线，确定钻孔作业的范围、深度。
C、钻孔作业：
在爆破工程技术人员的指导下，严格按照爆破设计进行布孔、钻孔作业，布孔根据地形实际情况主要采用矩形布孔和梅花型布孔。
布孔时特别注意确定前排孔抵抗线，防止前排孔抵抗线偏大或过小，偏大，将影响爆破质量，使坡角产生根底，影响铲装，偏小，会造成炮孔抛掷，容易出现爆破事故。
在布孔时，还应特别注意孔边距不得小于2米，保障钻孔作业设备的安全。
在钻孔时，应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。
对孔口周围的碎石、杂物进行清理，防止堵塞炮孔。
对于孔口周围破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。
钻孔完成后，应对成孔进行验收检查，确定孔内有无积水、积水深度。
对不合格的应进行补孔、补钻、清孔，并将检查结果向爆破工程技术人员汇报，准备炸药计划。
D、装药
爆破器材检查：
装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查、数量是否正确，质量是否完好，雷管是否同厂、同批、同牌号的电雷管，各电雷管的电阻值差是否符合规定值（康铜桥丝：
铁脚线0.3Ω，铜脚线0.25Ω；镍铬桥丝：
铁脚线0.8Ω，铜脚线0.3Ω），对不合格的爆破器材坚决不能使用。
装药：
装药作业应在爆破工程技术人员的指挥下，严格按照爆破设计进行，装药前应检查孔内是否有水，积水深度，有无堵塞等，检查合格后方能进行装药作业，并做好装药的原始记录，包括每孔装药量、出现的问题及处理措施。
装药应用木制长杆或竹制长杆进行，控制其装药高度，装药过程中如发现堵塞时应停止装药并及时处理，严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。
E、堵塞：
堵塞材料采用钻孔的石渣、粘土、岩粉等进行堵塞，堵塞长度严格按照爆破设计进行，不得自行增加药量或改变堵塞长度，如需调整，应征得现场技术人员和监理工程师的同意并作好变更记录，堵塞时应防止堵塞悬空，保证堵塞材料的密实，不得将导线拉得过紧，防止被砸断、破损。
F、爆破网路敷设：
装药、堵塞完成后，严格按照爆破设计进行网路连接，防止漏接、错接，并用绝缘胶布包好结头。
网路连好后，应检测总电阻，如总电阻与计算值相差8%以上，或阻值相差10Ω时，应查明原因，消除故障，并计算其电流量，达到设计要求时方能起爆。
G、爆破防护:
网路连接完成并检查合格后，方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护，防护时应注意不要破坏电爆网路，确认爆破防护到位后，作业人员撤离爆区。
H、设置警戒、起爆:
严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒，警戒时，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无关的人员、设备撤离到安全地点并警戒。
确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，爆破工作领导人才能发出起爆信号。
爆破员收到起爆信号后，才能进行爆破器充电并将主线接到起爆器上，充好电以后，进行起爆。
爆破后，严格按照规定的等待时间，检查人员进入爆区进行检查，确认安全后，方准发出解除警戒信号。
I、爆破检查、总结:
每次爆破完成后，必须按照规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素。
如果发现有危石、盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。
未用完的爆炸物品进行仔细清点、退库。
爆破结束后，爆破员应认真填写爆破记录，爆破工程技术人员应进行爆破总结：
设计合不合理，并进行爆破安全分析，提出施工中的不安全因素和隐患以及防范办法，提出改善施工工艺的措施；对照监测报告和爆后安全调查，分析各种有害效应的危害程度及保护物的安全状况，如实反映出现的事故，处理方法及处理结果，总结经验和教训，指导下一步施工。
爆破记录和爆破总结应整理归档。
（2）浅眼爆破
爆高小于5m时，用浅眼爆破法分层爆破，分层高度2-3m为一层。
A、工艺流程如下：
施工准备→钻孔作业→装药→堵塞→敷设网路→爆破防护→警戒起爆→爆破检查→爆破总结
B、施工准备:
按照设计图纸的要求，用挖掘机或推土机将待钻孔的工作面进行清理，给手风钻作业创造有利的条件，随后测量放线来确定每孔的钻孔深度。
C、钻孔:
钻孔时尽量打竖直孔，并且注意孔位的选择，使炮孔四周的抵抗线尽量一致，包括孔底。
抵抗线最大不应超过1.2米，否则应增加钻孔，钻孔间距在1.2～1.5米左右。
D、装药:
爆破器材检查：
装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查、数量是否正确，质量是否完好，雷管是否同厂、同批、同牌号的电雷管，各电雷管的电阻值差是否符合规定值（康铜桥丝：
铁脚线0.3Ω，铜脚线0.25Ω；镍铬桥丝：
铁脚线0.8Ω，铜脚线0.3Ω），对不合格的爆破器材坚决不能使用。
装药：
装药时爆破员应对炮孔的孔位、深度进行检查，对不合格的应进行补钻。
尽量减少装药量，根据经验炸药单耗控制在0.5kg/m3以内。
E、堵塞：
用含水量合适的粘土或钻孔的炮渣进行堵塞，并用竹制或木制炮杆将堵塞物捣实，增加爆破效果，避免冲炮。
堵塞时严禁用较大粒径的石屑回填，以免破坏雷管的脚线。
如果炮孔有水，回填时尽量将水挤出，保证回填堵塞的密实度。
F、网路连接：
网路连接采用串联的方式，连接时应防止漏接错接，并用绝缘胶布包好结头。
G、爆破防护：
网路连接完成并检查合格后，方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护，防护时应注意不要破坏电爆网路，确认爆破防护到位后，作业人员撤离爆区。
H、设置警戒、起爆：
严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒，警戒时，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无关的人员、设备撤离到安全地点并警戒。
确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件
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