务德高速公路K3+240K3+640段路基开挖控制爆破方案.docx
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务德高速公路K3+240K3+640段路基开挖控制爆破方案
务川新联爆破公司
WUCHUANXINLIANBLASTINGGROUP
务川至德江高速公路第七合同段
（K~K）路基开挖
控制爆破专项方案
编制：
审核：
批准：
务川新联爆破工程有限公司
二〇一七年三月
第一章编制说明
1.1编制目的
1、为了切实保障工程周边存在的高压线塔及输电线路等保护对象的安全，严格控制爆破振动、爆破飞石等爆破危害，经过技术人员的现场详细踏勘，根据工程现场的实际周边环境与我公司具备的技术、设备，特别编制了本爆破方案。
该方案依据真实可靠的工程周边环境资料，基于合理准确的爆破危害安全距离校核，严格遵守国家有关法规、行业规范，设计了合理可行的控制爆破方案及参数，同时采用了多种保护性措施确保安全。
2、本施工方案反映了土石方爆破工程达到国家和建设行业相关的施工及验收技术规程、规范和质量评定标准要求的技术规范和质量要求。
1.2编制范围
务川至德江高速公路第七合同段（K~K）路基土石方开挖需要实施爆破作业的区域。
1.3编制原则
1、严格执行基本建设程序遵守招标文件要求和上级下达的施工期限，保质、保量按期完成施工任务。
2、科学而合理地安排施工程序，在保证安全、质量的基础上，尽可能缩短工期，加快施工进度，做到保证重点，统筹安排。
3、应用科学的计划方法根据工程特点、环境情况和工期要求，因地制宜，确定合理的控制爆破范围以及控制方法。
4、采用先进的施工方法和技术要求，提高施工机械化，减轻劳动强度，提高劳动生产率。
5、妥善安排施工现场，确保施工安全、环境保护，实现文明施工。
1.4编制依据
1、本工程现场考察的相关的地质、交通、四邻环境情况及施工条件等资料；
2、国家、地方现行制度、法规、文件及程序；
3、综合考虑我公司现有的和将要配备的资源情况，长期从事土石方施工所积累的丰富施工经验；
4、参考其它施工单位承建的同类型工程经验；
5、各类参考规范、图书：
《爆破安全规程》（GB6722-2014）；
《爆破工程消耗量定额》GYD-102-2008；
《民爆爆炸物品安全管理条例》（国务院令第466号）；
《工程爆破实用手册》；
《电力设施保护条例》【生效日期:
1999-03-18】（第8号）根据1998年1月7日《国务院关于修改〈电力设施保护条例〉的决定》；
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号。
第二章工程概况
2.1工程简介
务德高速公路是《贵州省高速公路网规划》的“一横”德江至习水的首段，起点与“二纵”沿江高速公路相接，经楠杆、丰乐、龙灯，终点与“一横”务正高速公路相接，全线长40.69km。
务德高速公路分7个标段，其中第七标段起于青林坝附近（起点桩号K33+280），终于喻家湾附近（终点桩号YK40+587.832），全长7.320254km。
图2.1爆区平面示意图
务德高速公路第七标段由浙江省宏途交通建设有限公司承建，在路基开挖施工到在建徐家坝大桥附近时，发现距离爆区红线边缘约5m处有一高压线塔（该高压线塔及输电线路归所有，属于级别），且配套输电线路横跨爆区两侧，输电线路与爆区表面最小高度约15m，爆区岩体裂隙发育，泥夹石现象严重，施工条件十分复杂。
图2.2爆区周边环境
该段路基开挖区域（里程桩号K~K）右侧为在建徐家坝大桥，地下桩及桥墩基本已浇筑完成，左侧沿中线约200m以外的路基也已开挖完毕，若该段路基能尽早开挖完毕，就可以打通通往在建徐家坝大桥的施工便道，以便于徐家坝大桥的桥面施工。
因此该段路基（爆破方量约30000方）开挖工期要求十分紧迫，一旦徐家坝大桥不能如期完工，将严重影响整个工程的竣工验收。
2.2难点分析
现场踏勘发现，本爆破工程中存在以下难点：
1、距离爆区5m处有一高压线塔，爆破震动过大会严重影响高压线塔基础的稳定性，甚至震塌；
2、距离爆区5m处有一高压线塔，一旦产生爆破飞石，将可能导致塔体被砸变形，甚至砸塌；
3、爆区正上方约15m高处有输电线路经过，一旦产生爆破飞石，将可能导致输电线路被砸破损，甚至砸断；
4、若单段起爆药量过大，冲击波过大，可能会导致输电线路波动较大，从而影响电力输送的稳定性；
5、爆区岩体表层裂隙发育，且泥夹石现象严重，若不采取一定的防范措施，可能产生大量的飞石，且飞石距离较远，易产生爆破安全事故；
6、部分爆后片石会用做路基回填材料，需要在保证爆破安全施工的前提下，尽量提高爆破效果；
7、爆破施工工期较紧，需要做到爆破施工安全和施工进度的协调统一。
2.3范围划分
1）电力设施保护条例实施细则【生效日期:
1999-03-18】（第8号）根据1998年１月7日《国务院关于修改〈电力设施保护条例〉的决定》，《电力设施保护条例》已经修改并重新发布实施。
第十条规定：
任何单位和个人不得在距电力设施周围500m范围内（指水平距离）进行爆破作业。
因工作需要必须进行爆破作业时，应当按国家颁发的有关爆破作业的法律法规，采取可靠的安全防范措施，确保电力设施安全，并征得当地电力设施产权单位或管理部门的书面同意，报经政府有关管理部门批准。
在规定范围外进行的爆破作业必须确保电力设施的安全；
2）《爆破工程消耗量定额》GYD-102-2008中规定，对于复杂环境石方爆破工程，距离国家一、二级文物、极重要设施、极精密贵重仪器设备及重要建（构）筑物等50m范围内的爆区属于A类复杂环境，50~100m范围内的爆区属于B类复杂环境，100~200m范围内的爆区属于C类复杂环境；
3）结合《爆破安全规程》GB6722-2014中4.2、4.3条以及遵义市公安局相关规定，对于四级爆破作业单位承接的D级爆破作业项目，爆区500m范围内有国家三级文物、风景名胜区、重要的建（构）筑物、设施时不得采用深孔爆破，只能采取浅孔爆破；
4）《爆破安全规程》GB6722-2014规定，对于商业和工业建筑物（高压线塔及输电线路属于商业和工业建筑物），浅孔爆破时，其主振频率为40~100Hz，爆破震动安全允许标准为3.5~5.0cm/s，本次取2.0cm/s，待爆岩体属于中硬岩石，K取180，α取1.6，根据撒道夫斯基公式
可得出单响药量Q与爆区和被保护物距离R的关系如下表：
距离R
/m
单响药量Q
/kg
距离R
/m
单响药量Q
/kg
5
0.03
14
0.59
10
0.22
15
0.73
11
0.29
16
0.89
12
0.37
17
1.06
13
0.48
18
1.26
距离高压线塔及输电线路较近的爆区显然只能采取浅孔爆破，根据现有的机械设备，采用气腿式凿岩机钻孔，孔径为40mm，根据经验，孔深一般在2.0m~4.0m之间时经济效益、钻孔效率和安全系数较好，根据被爆岩体性质及装药经验，孔深2.0m，孔径40mm的炮孔单孔装药量一般为0.8Kg。
根据上表可知，R=15m时，Q=0.73
0.8Kg，R=16m时，Q=0.89
0.8Kg，故距离高压线塔16m范围内的爆区不建议进行爆破作业。
现场踏勘发现，该段尚未爆破开挖的路基（K~K）与高压线塔及输电线路的水平距离最近为0m，最远为m，结合以上三点讨论，可将整个爆区划分如下：
1）距离高压线塔0~16m范围内的开挖区域不得进行爆破作业，开挖方式可采用机械破碎或静态爆破（需要完整的岩体，且施工进度很慢）；
2）距离高压线塔16m范围以外的开挖区域需采用浅孔控制爆破方案施工，孔径为40mm，孔深控制在2.0~4.0m。
为保证爆破作业的绝对安全，并取得较为良好的爆破效果，要求在做爆破设计和现场施工时必须严格按照以上2点要求进行，同时采取周密细致的安防措施。
第三章爆破方案
3.1进度计划
本爆破工程计划40天内完成，考虑到雷雨等不适合爆破作业天气、政府部门管制等不可抗力因素，实际施工天数为30天。
考虑到前期“揭盖山”，裂隙发育严重导致钻孔、装药速度慢，覆盖防护任务重等原因，按照“先松后紧”的原则进行进度安排，具体如下：
序号
日计划爆破方量/方
单耗/kg/方
日炸药消耗量/kg
日非电管消耗量/发/kg
1
800
0.3
240
300
2
800
0.3
240
300
3
800
0.3
240
300
4
800
0.3
240
300
5
800
0.3
240
300
6
1000
0.3
300
300
7
1000
0.3
300
300
8
1000
0.3
300
300
9
1200
0.3
360
350
10
1200
0.3
360
350
11
1200
0.3
360
350
12
1200
0.3
360
350
13
1200
0.3
360
350
14
1200
0.3
360
350
15
1200
0.3
360
350
16
1200
0.3
360
350
17
1200
0.3
360
350
18
1200
0.3
360
350
19
1200
0.3
360
350
20
1200
0.3
360
350
21
1200
0.3
360
350
22
1200
0.3
360
350
23
1200
0.3
360
350
24
1200
0.3
360
350
25
1200
0.3
360
350
26
1000
0.3
300
300
27
600
0.3
180
250
28
600
0.3
180
250
29
200
0.3
60
200
30
200
0.3
60
200
合计
30000
9000
9550
3.2施工流程
3.2.1施工准备
施工准备主要包括开工前技术交底、作业场地清理和人员机具准备三个方面。
开工前由爆破工程技术人员按照《爆破安全规程》和爆破设计施工方案对所有施工人员进行技术交底，交底内容包括工程概况、爆区周边环境及重点保护对象、爆破施工区域及对应的孔网参数、预计炸材总用量及每班炸材用量、警戒方案、爆破施工方案中的其他规定等，交底完成后爆破作业人员签订《爆破安全责任书》。
钻孔前应和挖运方做好沟通，将待钻孔工作面内的植被、杂物、表层覆土全部清理干净，尽可能让钻孔人员钻孔时能看清地质情况，适时调整孔位、孔深、倾斜度等，钻出高质量的炮孔，从而为保证爆破效果打下一个良好的基础。
3.2.1.1人员配备
根据公安机关要求，每名爆破员每天领取民爆物品限量为炸药300Kg、雷管200发。
由3.1章节可知日计划炸药消耗量最大值约为360Kg，考虑到爆破员安全员轮休、炮孔数量较多需要雷管数量较多的情况，计划配备爆破员3名、安全员2名，具体人员配备见表3.2；
编号
工种
人数
备注
1
爆破领导人
1
全面主持爆破工作
2
爆破工程技术员
1
指导落实爆破施工，解决爆破技术难题
3
爆破班长
1
负责与各方对接，做好爆破方面的工作
4
安全员
2
负责爆破安全工作，完善炸材台账等
5
爆破员
3
爆破作业现场操作，完善炸材台账等
6
钻孔班长
1
负责与各方对接，做好钻孔方面的工作
7
钻机操作手
6
根据钻孔班长布孔要求进行钻孔
8
后勤保障人员
1
做好后勤保障工作
合计
16
表3.2人员配备计划
主要人员工作职责如下：
爆破工作领导人的职责：
主持爆破工程的全面工作，并负责实施，组织爆破业务，爆破安全工作和审查、考核爆破工作人员与爆破器材管理人员，监督爆破工作人员执行安全规章制度，组织领导安全检查，确保工程质量。
同时负责爆破信号的指挥。
爆破工程技术员的职责：
指导施工，解决技术难题，检查质量，检查爆破安全技术措施的实施情况，负责盲炮处理。
爆破员的职责：
保管所领取的爆破器材，不得遗失或转交他人，不准擅自销毁和挪作它用，按照爆破指令和爆破设计规定进行爆破作业，严格遵守安全操作细则，爆破后检查工作面，发现盲炮和其他不安全因素应及时上报或处理，爆破结束后，将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。
安全员的职责：
负责本单位爆破器材购买、运输、储存和使用过程中的安全管理；督促爆破员按照《爆破安全规程》要求进行爆破作业，制止违章指挥和违章作业，纠正错误的操作方法；经常检查爆破工作面，发现隐患应及时上报或处理；有权制止无爆破员安全作业证的人员进行爆破工作；检查爆破器材的现场使用情况和剩余爆破器材的及时退库情况。
3.2.1.2机械设备配备
主要包括钻孔设备、爆破设备和测量设备，具体清单如下：
序号
设备
名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
额定功率
（KW）
生产
能力
备注
1
空压机
L-22/8
3台
柳州
2003
118KW
22m3/min
2
凿岩机
气腿式YT-27
6台
天水
2004
Φ35-42mm
3
炸药运输车
——
1台
中国
——
——
——
4
雷管运输车
——
1台
中国
——
——
——
5
起爆器
——
3台
中国
2009
——
——
6
破碎锤
卡特
1个
美国
2008
——
——
表3.3施工设备组织计划表
序号
仪器设备名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
已使用台时数
用途
备注
1
全站仪
GTS311
1台
日本
2008
——
测量放样、收方
自有
2
水准仪
ST2000
1台
天津
1999
——
控制平台平整度
自有
3
爆破震动测试仪
TC-4850
4台
武汉
2010
——
控制爆破震动
自有
表3.4测量设备计划表
3.2.2布孔、钻孔
3.2.2.1布孔参数
布孔参数主要基于安全的爆破震动验算结果。
由2.3章节可知，需要爆破开挖的区域为距离高压线塔16m范围以外的开挖区域，且只能采用浅孔爆破。
对于商业和工业建筑物（高压线塔及输电线路属于商业和工业建筑物），浅孔爆破时，其主振频率为40~100Hz，爆破震动安全允许标准为3.5~5.0cm/s，本次取2.0cm/s，待爆岩体属于中硬岩石，K取180，α取1.6，根据撒道夫斯基公式
可得出单响药量Q与爆区和被保护物距离R的关系如下表：
距离R
/m
单响药量Q
/kg
距离R
/m
单响药量Q
/kg
16
0.89
50
27.08
20
1.73
55
36.05
25
3.39
60
46.80
30
5.85
80
110.93
35
9.29
100
216.67
40
13.87
150
731.26
45
19.74
200
1733.35
表3.5R与Q关系图
当孔深为2.0m时，填塞长度为1.2m，单孔装药量0.8Kg；
当孔深为3.0m时，填塞长度为1.6m，单孔装药量1.4Kg；
当孔深为4.0m时，填塞长度为2.0m，单孔装药量2.0Kg；
结合表3.5可将整个爆区分为以下几个梯段：
第一梯段，即距离高压线塔16~20m的区域，孔深2.0m，逐孔单排起爆，每排孔数不限；
第二梯段，即距离高压线塔20~25m的区域，孔深2.0~3.0m，逐孔单排起爆，每排孔数不限；
第三梯段，即距离高压线塔25~35m的区域，孔深2.0~4.0m，逐孔单排起爆，每排孔数不限；
第四梯段，即距离高压线塔35~45m的区域，孔深2.0m，逐孔多排起爆，每排孔数≤10个，排间管为7段；
第五梯段，即距离高压线塔45~50m的区域，孔深2.0~3.0m，逐孔多排起爆，每排孔数≤10个，排间管为7段；
第六梯段，即距离高压线塔50~60m的区域，孔深2.0~4.0m，逐孔多排起爆，每排孔数≤10个，排间管为7段；
第七梯段，即距离高压线塔60~150m的区域，孔深2.0~4.0m，逐孔起爆，不限孔数和排数，但一般不超过8排，每排不超过20个；
第八梯段，即距离高压线塔150m以外的区域，一次起爆总药量控制在500kg以内。
下面以孔深h=4.0m的炮孔为例来推出各个孔网参数（该参数只针对完整岩体有效，若岩体有裂隙或泥夹石等情况，应在此参数的基础上由经验丰富的爆破员或钻孔人员进行微调；其他孔深的炮孔以此类推）：
（1）孔深h=4.0m；
（2）台阶高度H=h-0.5m=3.5m；
（3）孔径d=40mm；
（4）孔距a=35d=1400mm=1.4m；
（5）排距b=0.8a=1.1m；
（6）最小抵抗线Wmin=0.3H=1.05m；
（7）底盘抵抗线W底=b+0.3=1.4m；
（8）岩石单耗q=0.3Kg/m3；
（9）单孔装药量Q=qaW底H=0.3*1.4*1.4*3.5=2.06≈2.0Kg；
（10）填塞长度h2=h-=4.0-2.0=2.0m（h1指装药长度）；
（11）对于浅孔爆破，炮孔布置可在梅花布孔的基础上根据现场情况灵活调整；
图3.1浅孔爆破炮孔布置图（梅花形a=1.9m，b=1.7m）
（12）装药结构：
连续装药结构（环境较好时）或者间隔装药结构（靠近被保护物的炮孔，需要对爆破震动进行控制时）；
图3.2浅孔爆破连续装药结构示意图
（11）本爆破工程中，采用导爆管微差起爆网路，下孔管采用15段，连接管采用5段；
图3.3浅孔爆破网络连接示意图（导爆管起爆网路）
3.2.2.2布孔、钻孔要点
1）布孔前应与周围居民、事业单位、施工队等做好沟通，提前规避掉可能出现的钻爆纠纷；
2）布孔前钻孔班长应与爆破班长做好对接，综合考虑爆区周围环境、爆区岩石性质、当班可领取的炸材种类数量、单孔装药量、一次起爆总药量、起爆方式等多种因素，合理规划爆区规模（包括孔数、孔网参数、爆区形状等），必要时应将较大的爆区分割成多个较小的爆区，并预留分隔带；
3）最佳的孔网参数由多次试爆确定；
4）钻机操作手应按照钻孔班长的布孔要求进行钻孔，不得随意更改爆破参数；
5）钻孔完成后要对炮孔采取保护措施（如用片石、茅草、蛇皮袋等封住孔口），防止因意外情况导致炮孔受损；
6）钻孔完成后应尽早对炮孔实施爆破作业，不宜搁置时间过长；搁置时间越长，废孔的几率越高，爆破效果越差，钻孔、爆破等成本都会相应增加，发生爆破飞石事故的可能性也会增大；
3.2.3验孔要点
1）验孔工作必须在炸材申报之前完成，对于不合格或者有缺陷的炮孔应及时进行处理或补救；废一个炮孔带来的损失需要多钻几个炮孔加以弥补；
2）验孔工作完成后，验孔人员应将验孔结果以书面或者短信的形式告知爆破班长，这样爆破班长计划药量时不仅能计算准确，还能做到有凭有据；
3）验孔资料既是炸材申报的依据，又是工程款结算的依据，验孔人员应妥善保管，以免形成坏账死账。
3.2.4炸材申领要点
1）爆破班长应以验孔结果为依据进行炸材数量的计算，并做到计算准确，尽量避免清退；
2）爆破班长申报炸材时要向库管员交代清楚所申报炸材的种类、数量，爆破员、库管员任何一方需要调整炸材数量或种类时应提前与对方协商，并征得对方的同意，不得私自更改，必要时应向公司汇报；
3）每个爆破员所领取的炸材限量为300kg炸药、200发雷管，不得超量申报炸材。
4）在炸材现场发放领取前，安全员应划定装药警戒区，并用警戒线、安全标识标牌等围起来，炸材领取后应存放在警戒线以内。
爆破作业现场临时存放时，炸药和雷管之间的距离应在保持在10m以上；
5）装药警戒区内禁止烟火，并不得携带火柴、打火机等火源进入警戒区域；采用普通电雷管起爆时，不得携带手机或其他移动式通讯设备进入警戒区；
6）爆破员、安全员要核对发放的炸材种类、数量、质量，确定与所申报的炸材种类、数量一致，质量过关后再签字确认；爆破员签字后对炸材的后续流向负有全部责任，直至用掉、销毁或清退回库为止；
7）爆破员、安全员在领取完炸材后要及时做好领取台账登记。
3.2.5装药要点
1）爆破员不得同时搬运炸药和雷管；
2）起爆体、起爆药包由爆破员携带、运送；
3）装药操作由爆破员完成，并保证装药质量；
4）装药前爆破员应用炮杆或小石子对炮孔进行检查，以了解炮孔内部情况，便于装药；
5）装药或填塞用的炮杆应为木质、塑料或竹制品，不得使用金属长杆（如钻杆、钢钎等）进行装药、填塞或者处理炮孔卡塞；
6）在装药过程中，不得拔出或硬拉起爆药包中的导爆管、导爆索和电雷管引出线；
7）使用非电导爆管雷管时，分发过程中应注意区分下孔管和连接管；一般情况下，遵循“孔内高段、孔外低段”的原则，即下孔管段别较高、连接管段别较低；
8）爆破员装药时，安全员主要有以下工作：
①监督爆破作业人员正确佩戴安全帽；
②禁止无爆破作业资格的人员进入爆区，如制止甲方或业主人员进入爆区违章指挥、制止周围居民因征地纠纷进入爆区闹事、制止挖运方或钻孔方在爆区内安排工作等；
③监督爆破员按照《爆破安全规程》GB6722-2014进行爆破作业，提醒、纠正爆破员的违规违章操作；
④确保爆破员装药环境的安全；高边坡下装药时，安全员应注意观察边坡是否稳定，是否有浮石，发现有险情立即通知爆破员撤离，待排除险情后爆破员方可再次进行爆破作业；
⑤当班炸材用量较大时，在确保安全的前提下，安全员可辅助爆破员进行装药作业，但仅限于炸材看管、分发雷管、搬运炸材、辅助倒药、炮孔填塞等工作，不得提杆装药。
3.2.6填塞要点
1）填塞时要保证填塞质量，填塞质量越好，爆破效果越好，发生爆破安全事故的风险越低；
2）填塞质量的因素主要有填塞长度和填塞物成分两个方面。
不论炮孔深浅粗细，均应保证足够的符合爆破设计要求的填塞长度；常见的可以用作填塞的物质有黄泥、细砂、碎石子、钻屑等，草根树枝、炮灰、片石、塑料袋或编织袋等不得作为连续装药时的填塞物；
3）不得捣固直接接触起爆药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包；
4）填塞过程中应避免夹扁、磨损和拉扯导爆管，并应保护电雷管脚线；
5）禁止将遗留在孔边的用剩的炸药直接倒入已完成装药的炮孔里；
3.2.7网路连接要点
1）导爆管网路连接时要分清下孔管和连接管段别，注意不要将下孔管当做连接管使用；
2）联网时要做到心里有数。
联网之前要根据临空面朝向、爆区周围环境情况等因素确定炮孔起爆的先后顺序；使用延期非电管时根据雷管延期时间和允许的一次最大起爆药量确定单个连接管可连接的炮孔数，使用瞬发电管时根据起爆器的起爆能力和允许的一次最大起爆药量确定单次可起爆的炮孔数；
3）一般情况下，爆区规则时先连孔间管再连排间管，爆区不规则时由远离临空面一端向临空面一端顺序连接；
4）采用地表延时网路时，地表雷管与相邻导爆管之间应留有足够的安全距离，孔内应采用高段别雷管，确保地表未起爆雷管与已起爆药包之间的水平间距大于20m；
5）导爆管雷管延期时间如下表
段别
延时时间（ms）
段别
延时时间（ms）
MS1
（0~13）
MS11
（420~500）
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