露天岩土平场爆破设计方案.docx

露天岩土平场爆破设计方案.docx

《露天岩土平场爆破设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《露天岩土平场爆破设计方案.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

露天岩土平场爆破设计方案

贵州省XXXX土石方平场工程

爆破设计及施工组织方案

设计人：

审核人：

批准人：

2017年3月31日

第一部分设计说明

一、设计原则及安全要求

第一节设计依据

1、爆破施工合同；

2、电子信息产业园总设计图纸；

3、现场勘测资料；

4、相关部门颁布的有关技术标准、规范、规程等:

a）《中华人民共和国安全生产法》；

b）《爆破安全规程》（GB6722-2014）；

c）《民用爆炸物品安全管理条例》；

d）《爆破工程手册》汪旭光主编；

e）《土方与爆破工程施工及验收规范》

5、贵州省公安厅、盘县公安局、盘县安全生产监督管理局有关民用爆炸物品管理的规章编制；

第二节设计原则

1、安全第一，方便施工，确保来往车辆及行人安全；

2、严格控制爆破震动和爆破飞散物；

3、避免大面积爆破开挖，以保证周边山体围岩稳定；

4、控制爆破震动，确保周边建（构）筑物安全；

5、选择参数合理，确保工程质量，提高爆破效果。

6、有利于降低成本消耗；

7、爆碴方便铲装，确保破碎度和获得率；

8、爆破的质量应满足合同技术文件和有关规范的质量标准要求；

三、工程概况：

１.工程简介

项目名称：

贵州省xxxxx土石方平场工程

项目地址：

红果经济开发区（两河新区）

爆破区域坐标：

东经104°26'2"，北纬25°44'6"

该工程为贵州省xxxxx土石方平场工程，项目位于红果红果经济开发区（两河新区），用地面积36182.9m2，一期场总开挖方量约13万m3，开挖底部高程至+1815m。

2.地形、地貌

本区气候属亚热带湿润季风气候，根据六盘水市多年气象资料统计，灾害性天气主要有春旱、暴雨、冰雹、晚霜、凝冻等，年平均日照时数为1555.6小时，全年无霜期为250天；年平均气温14.4℃，最高气温31.6℃，最低气温-11.7℃，年温差16.9℃，日温差25℃；日降雨量最大为117.1mm。

年平均降雨量为1223.6mm，年最小降雨量884.8mm；最大月平均相对湿度为93%，年平均相对湿度为83%；最大风速为40km/h，最大风力5级。

3.地形、地貌

拟建场地位于红果经济开发区（两河新区）内，G60高速西西侧，新建南北一号路北侧，原始地貌属于山麓斜坡，实测标高为1810m～1849m，相对高差39m，整体起伏较大，局部坡度较陡。

4.地质构造

场区地质构造较复杂，据区域地质资料，场地内无断层通过，上覆第四系土层为耕植土（Q4pd）、粘土（Q4el+dl）；基岩为三迭系中统永宁组石灰岩（T2yn），在场地岩石出露处测得岩层产状以126°∠24°。

5.场地各层岩土的构成与特征

根据勘探资料查明，在勘察所达深度范围内，场区自上而下由耕植土、粘土及石灰岩组成，现分述如下：

第

（1）层：

耕植土（Q4pd），褐黑色，可塑，结构松散，主要以粉质粘土为主，含较多腐败植物根系及有机质；结构松散，不均匀，层厚0.10～5.00m，平均厚度1.34m。

第

（2）层：

粘土（Q4el+dl），褐黄色，可塑状，稍湿，无光泽，土体结构呈碎块状，收缩后复浸水膨胀，产生塑性变形，偶含铁锰质结核，层厚0.20～6.70m，场地内仅局部分布，厚度及空间分布极不均匀。

第（3-1）层：

强风化石灰岩（T2yn），灰色，岩芯呈碎块状，偶含短柱状，进尺不稳定，锤击易击碎，碎块手易掰开，采芯率低，节理、裂隙发育，岩体破碎、强风化。

层厚0.20m～15.10m，岩芯采取率为23.41%～29.5%，场地局部分布。

第（3-2）层：

中风化石灰岩（T2yn），灰色，岩芯主要呈长柱状、柱状，进尺稳定，锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，有轻微吸水反应，偶见溶蚀小孔，岩体较破碎、中风化。

采芯率60.8～74.5%，RQD51.3～62.9%，整个场地均有分布。

第三节爆破周围环境状况

爆区周围环境情况如下：

爆区紧邻民房（计划拆除，无人居住），距离东北方向民房最近距离212m（计划拆除，人员未搬迁），东方民房最近距离140m，东南方向380V高压线87m，G60沪昆高速最近距离115m，民房214m，沪昆高铁最近距离591m，西南方向南北一号路最近距离226m，南方光纤最近距离154m，公路桥最近距离271m，民房最近距离348m，西方信号塔最近距离236m，爆破环境比较复杂。

详见爆破环境示意图：

四、设计方案选择

（一）总体方案

1．依据地形、地貌、地表覆土、植被及岩石风化程度等情况，先对植被及地表附着物进行拆除及清理，采用挖掘机对表层土及松石进行清理、整平，自卸汽车运输至排土场；

2．在场地整平后，采用表面分片，梯段分层，层中分段，创造多个工作面，自上而下分台阶顺序的开挖方式，浅孔与深孔相结合的松动爆破施工方案；根据爆破区域山体结构的特点，本方案设计的露天岩土爆破确定为深孔台阶高度为5～10米，工作平台坡面角为70°，工作平台宽度不小于５米，推进方向为由西向东推进，自由面背向高速公路。

在爆破区域未形成台阶前，采用手持式凿岩机施工直至满足深钻机作业要求，再采用深孔钻机钻孔的“深孔台阶松动控制爆破施工方案”；对大粒径不合格石块采取机械法破解，对边坡采用机械法进行处理；

３．依据该工程的要求和爆破施工的特点，将施工程序主要分为三个步骤，即植被清除、表层土及松石挖掘清运，钻孔爆破、渣石清运，如此循环逐层施工，实行多作业面、多台阶同时作业的施工方案。

挖掘机挖装自卸汽车运输。

严格按照本项目总体设计的要求及爆破设计及施工组织方案组织爆破施工。

为减少对边坡的挠动，保证土石方开挖成型质量，在石方开挖爆破过程中，必须最大限度地降低爆破振动对边坡稳定所造成的不利影响，控制爆破冲击波、振动、噪音和飞石，避免对周围环境以及边坡的危害，因此方案的总体思路为“精心布眼、控制药量、分区起爆、确保安全”。

４.根据爆破施工特点，该工程的施爆步骤为：

场地平整——测量放样——布孔——钻孔——验孔——抵抗线复核——爆破区域确定——爆破材料单确定——爆破作业区域及临时炸材堆放区域清场（安全确认）——炸材进场——复验孔——抵抗线确认——装药（及起爆破器材）——填塞——网络联结及网络检查——清场（设备及人员撤至安全地点）——警戒——连结起爆管——起爆人员至起起点——确认安全——现场指挥下令——起爆——15min后安全及盲炮检查——安全及盲炮处理——爆破结束（爆破作业人员填写施爆记录）；

5.施工距离场地设计标高最后一个台阶后，要求对超过设计标高的

孔深采预先装填木粉的柔性材料，最后用浅孔松动爆破及机械相结合的方式对场地进行找平。

（二）浅孔台阶控制爆破主要技术参数

1.爆破参数的确定

1.1浅孔控制爆破参数

（1）钻孔直径D:

D=42mm；

（2）台阶高度H：

H≤2米；本设计取1～2米

（3）超深Δh:

Δh=（0.1～0.15）H；

（4）倾斜孔钻孔长度L:

（H+Δh）/sin（α）；

（5）底盘抵抗线w1：

W1=（0.4～1.0）H；W1=0.4～2米，本设计取0.7～1米

（6）孔间距a:

a=（1.0～2.0）W1；a=0.7～2米，本设计取0.8-1米

（7）排间距b:

b=0.866a（采用等边三角形布孔）；b=0.866a=0.7～0.9米，本设计取0.7～0.9米

（8）垂直孔钻孔长度L:

L=（H+Δh）；Δh=（0.1-0.15）×H=0.1～0.3米，L=1.1～2.3米，本设计取1.1～2.2米

（9）单耗q:

本工程爆破区域内的岩石为微风化石灰岩，依据本公司在本区域爆破总结的经验采用类比法，本工程取q=0.35kg/m3。

（10）单孔装药量Q:

Q前=qaw1H；

Q后=KqabH（K孔岩石阻力作用系数,取1.1）

根据以上两个公式计算后做调整以满足填完长度要求。

（11）装药长度L1:

L1=Q/qxqx:

炮孔装药线量qx=1kg/m

（12）最小填塞长度L2:

L2=L-L1应满足L2≥1.2W1，取0.8～1.2米）

（13）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控制爆破参数见表1。

表1、浅孔控制爆破主要技术参数简表

参数项目

单位

钻爆数值

备注

台阶高度H

m

1.0

1.5

2.0

钻孔直径D

mm

42

42

42

超深Δh

m

0.1

0.2

0.2

炮孔深度L

m

1.1

1.7

2.2

底盘抵抗线w

m

0.7

0.8

1.0

孔密集系数m

—

1.20

1.20

1.20

孔距a

m

0.8

1.0

1.2

排距b

m

0.7

0.9

1.0

炸药单耗q

kg/m3

0.35

0.35

0.35

单孔装药量Q

kg

0.2

0.4

0.8

前排

kg

0.2

0.5

0.9

后排

最小填塞长度L2

m

≥0.8

≥1

≥1.2

本设计要求封满填塞，且大于最小填塞长度

以上爆破参数应根据工程地质条件、岩石性质和初期实际爆破效果进行调整优化。

1.2深孔台阶控制爆破参数

（1）钻孔直径D:

D=90mm；

（2）台阶高度H：

根据现场情况选取（5～10m）；

（3）超深Δh:

Δh=（0.12～0.25）H或Δh=（0.25～0.35）w1；Δh=0.6～2.5米，本设计取0.6～1.2米

（4）垂直孔钻长度L:

L=（H+Δh），L=5.6～11.2米，本设计取5.6～11.2米

（5）底盘抵抗线w1：

w1=（25～35）D；w1=2.25～3.15米，本设计取2.5～3米

（6）孔距a：

a=mw1（m≥1）;m取1.2，a=3～3.6米，本设计取3.0～3.6米

（7）排距b：

b=a×sina=0.866a；（采用等边三角形布孔a＝60°），b=2.59～3.1米，本设计取2.6～3.1米

（8）单位炸药消耗量q：

取q=0.3kg，

（9）单孔装药量Q:

Q前=qaw1H；

Q后=KqabH（K孔岩石阻力作用系数,取1.15）

（10）装药长度L1:

L1=Q/qxqx=炮孔装药线量qx=5.0kg/m

本工程所用岩石膨化硝铵炸药药卷密度：

0.8-1.0g/cm3,本设计取0.9，炮孔直径90mm。

（11）最小填塞长度L2:

L2=L-L1应满足L2≥W1

按不同台阶高度计算得到深孔台阶控制爆破参数见表2。

表2、露天中深孔台阶控制爆破主要技术参数简表

参数项目

单位

钻爆数值

备注

台阶高度H

m

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

钻孔直径D

mm

90

90

90

90

90

90

超深Δh

m

0.6

0.7

0.8

1.0

1.1

1.2

炮孔深度L

m

5.6

6.7

7.8

9.0

10.1

11.2

底盘抵抗线w1

m

2.5

2.5

2.5

3

3

3

炮孔密集系数m

—

1.20

1.20

1.20

1.20

1.20

1.20

孔距a

m

3.0

3.0

3.0

3.6

3.6

3.6

排距b

m

2.6

2.6

2.6

3.1

3.1

3.1

炸药单耗q

kg/m3

0.30

单孔装药量前排

kg

11

13

16

26

29

32

本设计要求封满填塞，且大于最小填塞长度。

单孔装药量后排

kg

15

16

18

30

34

38

最小填塞长度L2

m

≥2.5

≥2.5

≥3.5

≥2.8

≥3

≥3.5

浅孔、深孔施工倾斜孔时，填塞长度须根据施工倾角进行换算，填塞的铅垂高度要求符合最小填塞要求。

以上爆破参数应根据工程地质、岩石条件和初期实际爆破效果进行调整优化；炮孔数与排数根据单孔装药量确定。

１.3炮孔布置、装药结构及起爆网络

（1）浅孔控制爆破（深孔台阶控制爆破）爆破平面布孔方式：

梅花形布孔；

爆破台阶示意图

（2）装药结构（浅孔、深孔控制爆破）：

线性连续装药；

（3）起爆方式：

非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装1～2发雷管。

（4）起爆网络（浅孔、深孔台阶控制爆破）：

为降低爆破振动、控制爆破飞石，爆破网路拟采用单孔单响逐孔爆破的爆破网路（孔内延时、孔间接力的排间顺序起爆方式）。

起爆网路图如下：

深孔台阶控制爆破布孔图如下：

以上爆破参数应根据工程地质、岩石条件和初期实际爆破效果进行调整优化。

第二部分安全防护设计

一、存在的有害效应及可能影响的范围

爆破有害效应主要有爆破地震、爆破冲击波、爆破飞散物、爆破有害气体、爆破噪音和爆破烟尘等。

依据岩土爆破理论，炸药爆炸后产生的能量，一部分作用于介质，使介质破碎，另一部分则以地震波和冲击波的形式向外传播，破碎介质的能量过大又会产生飞石。

因此要减小爆破施工过程中对环境的影响，一方面要防止炸药爆炸产生的能量发生转移，产生地震波和冲击波；另一方面又要防止作用于介质的能量过大而产生飞石。

对于露天爆破，爆破震动和飞石的影响是难免的，施工中应通过各种监测，将爆破震动和飞石尽量控制在人们能接受的范围内。

工程爆破根据爆破规模的大小对周边建（构）筑物和环境产生不同程度的影响。

对于该工程而言，爆破施工所产生的有害效应主要有地震波、冲击波和飞石，这三种有害效应可能对爆区附近的建筑物造成影响。

地震波即使被控制在不会破坏建（构）筑物的范围内，但也有可能对人们的生话和学习造成一定影响。

空气冲击波产生的气压，对其传播过程中所碰到的介质（包括人在内）都有一定的损伤作用。

爆破过程中飞石产生的偶然性较大，对预防其危害带来很大不利。

1爆破振动

根据

导出

R—爆破振动安全允许距。

Q—炸药量；延迟爆破为最大一段药。

V—保护对象所在地质点振动安全允许速度，本工程V取2.0。

K、a—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件和衰弱指数。

本工程爆破区域岩石为微风化石灰岩，根据本公司以往在本区域爆破采集的数据分析，本工程K取200，a取1.6。

本工程设计为逐孔微差起爆，其最大单响药量为单孔装药量，及即Qmax=38kg，则根据该公式可知，在距爆区140m处的民房振动速度V=0.51cm/s,236m处的信号塔振动速度V=0.22cm/s，115m处G60沪昆高速公路振动速度V=0.7cm/s,591m处沪昆高铁振动速度V=0.05cm/s,上述各保护点数值完全满足《爆破安全规程》（GB6722-2014）规定的爆破振动安全所允许的标准。

依此计算得出露天浅孔松动台阶控制爆破主要技术参数简表详见表3，露天深孔松动台阶控制爆破主要技术参数简表详见表4；表中反应出安全允许距离与一次齐爆药量的关系；在现场施工作业时，爆破员必须参照《露天浅孔松动台阶控制爆破主要技术参数简表3》、《露天深孔松动台阶控制爆破主要技术参数简表4》，根据施工现场环境对照进行打眼装药；一次齐爆装药量不得超过表中安全允许距离对应的允许一次齐爆药量。

K、a值

序号

岩性

K值

a值

1

坚硬岩石

50～150

1.3～1.5

2

中硬岩石

150～250

1.5～1.8

3

软岩石

250～300

1.8～2.0

安全允许振速（V值）

序号

保护对象类别

安全允许振速（cm/s）

1

土坯房、毛石房屋

0.5～1.0

2

一般砖房

2.0～2.5

3

钢筋混凝土房屋

3.0～4.0

4

交通隧道

10～20

表3、露天浅孔台阶控制爆破主要技术参数简表

参数项目

单位

钻爆数值

地质条件系数a

—

1.6

地质条件系数k

200

允许振动速

cm/s

0.9

台阶高度H

m

1.0

1.5

2.0

钻孔直径D

mm

42

42

42

孔距a

m

0.8

1.0

1.2

排距b

m

0.7

0.9

1.0

单孔装药量一排

kg

0.2

0.4

0.8

单孔装药量二排

kg

0.2

0.5

0.9

距离（m）

允许一次齐爆药量（Kg）

允许一次最大同段齐爆孔数（个）

10

0.04

0

0

0

20

0.32

1

0

0

30

1.07

5

2

1

40

2.55

12

5

2

50

4.97

24

9

5

60

8.59

42

17

9

70

13.65

68

27

15

80

20.37

101

40

22

90

29.01

145

58

32

100

39.79

198

79

44

120

68.76

343

137

76

130

87.42

437

174

97

140

109.18

545

218

121

200

318.32

1591

636

353

230

484.12

2420

968

537

250

621.72

3108

1243

690

280

873.47

4367

1746

970

300

1074.33

5371

2148

1193

表4、露天深孔台阶控制爆破主要技术参数简表

参数项目

单位

钻爆数值

地质条件系数a

—

1.6

地质条件系数k

200

允许振动速

cm/s

0.9

台阶高度H

m

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

钻孔直径D

mm

90

90

90

90

90

90

孔距a

m

3.0

3.0

3.0

3.6

3.6

3.6

排距b

m

2.6

2.6

2.6

3.1

3.1

3.1

单孔装药量一排

kg

11

13

16

26

29

32

单孔装药量二排

kg

15

16

18

30

34

38

距离（m）

允许一次齐爆药量（Kg）

允许一次最大同段齐爆孔数（个）

10

0.04

0

0

0

0

0

0

20

0.32

0

0

0

0

0

0

30

1.07

0

0

0

0

0

0

40

2.55

0

0

0

0

0

0

50

4.97

0

0

0

0

0

0

60

8.59

0

0

0

0

0

0

70

13.65

1

1

0

0

0

0

80

20.37

1

1

1

0

0

0

90

29.01

2

2

1

1

1

0

100

39.79

3

3

2

1

1

1

120

68.76

6

5

4

2

2

2

130

87.42

7

6

5

3

3

2

140

109.18

9

8

6

4

3

3

150

134.29

12

10

8

5

4

4

180

232.06

21

17

14

8

8

7

200

318.32

28

24

19

12

10

9

230

484.12

44

37

30

18

16

15

250

621.72

56

47

38

23

21

19

280

873.47

79

67

54

33

30

27

300

1074.33

97

82

67

41

37

33

2爆破飞石

（1）浅孔爆破参照硐室爆破产生个别飞石的最大距离由下式确定：

RF=20*KF*n2w

式中：

RF—硐室爆破产生个别飞石的最大距离，m；

KF—安全系数，一般取值1.0—1.5，取1.2；

　　n—最大一个药包作用指数，加强抛掷爆破取值为1.2—2.5，标准抛掷爆破取值为1.0，减弱抛掷爆破（加强松动爆破）取值为0.75—1.0；

w—最大一个药包最小抵抗性，m。

本工程浅孔爆破时为减弱抛掷爆破（松动控制爆破），爆破作用指数n=0.75，抵抗线为0.8m～2.5m，将这些已知数据带入上式计算得出飞石距离为10.8m～33.75m，经计算得出爆破飞石对周围34米范围的人及建构筑物将构成损伤，根据《爆破安全规程》13.6.2条规定，本工程为达到有效警戒，安全警戒距离确定为200米。

（2）采用露天台阶深孔爆破的飞石距离经验公式

RF=（40/2.54）D

式中：

RF—爆破个别飞散物的安全距离，单位m；

D—炮孔直径，单位cm；

将这些已知数据带入上式计算得出飞石距离RF=141.7m，根据《爆破安全规程》本设计对深孔爆破最小安全允许距离要求大于200米。

3爆破冲击波安全计算

爆破空气冲击波安全距离计算公式：

公式

（一）：

R=KQ1、3，m

式中：

R—爆破空气冲击波安全距离，m；

Q—装药量（kg）；本工程最大一次齐爆装药量38kg。

（本工程一次齐爆药量为单孔装药量）

K—与装药条件和爆破程度有关的系数，根据爆破现场周边的环境本工程K取20。

系数（K）值

破坏程度

安全级别

裸露药包

全埋药包

完全无损

1

50~150

10~50

偶然破坏玻璃

2

10~50

5~10

玻璃全破坏、门窗局部