爆破安全施工技术方案.docx

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爆破安全施工技术方案

吉茶高速公路第C3合同段

爆破安全

施工技术方案

岳阳市公路桥梁基建总公司

湖南省吉茶高速公路第C3合同项目经理部

二００七年十月

爆破安全施工技术方案

一、爆破施工方案

由于本合同段沿线为低山地貌，地形起伏大，线路所经地段海拔在211～425m，山高坡陡。

路基覆盖层及强风化层薄，岩石坚硬致密。

路线沿山顶、山坡展布，桥梁桩基、路基土石方及施工便道施工都须进行爆破施工。

根据桥梁、路基不同部位及岩石特性，采用不同的爆破方法。

其爆破施工方法以确保开挖工期为原则，以安全施工为核心，不能因施工使不应破坏的岩层或砼受影响。

路基挖石方：

根据岩石的不同分布情况，浅孔爆破、中深孔爆破、光面爆破等传统的爆破作业方法综合利用，灵活掌握。

高陡山坡，地形和施工作业现场比较狭窄的作业面上，机械设备无法就位时，一般宜采用人工操作浅孔爆破施工；坡缓而且台阶高度较大时，以中深孔爆破为主，浅孔爆破为辅；岩石边坡部位为保证岩石边坡部位形成一个平整美观的岩面，必须采用以光面爆破和预裂爆破为主，适当配合人工浅孔爆破的方法。

桥梁桩基：

因桩位处强风化层及覆盖层薄，岩石坚硬致密，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，有些地段护壁质量较差抗震能力小，所以孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。

便道：

主要采用浅孔爆破、光面爆破和预裂爆破的施工方法。

爆破方式按标准结合松动方式进行。

（一）路基、便道石方爆破方案

1、浅孔爆破法施工

采用浅孔（炮孔）爆破法施工时，爆孔直径一般选用35、40mm两种。

用手风钻和煤电钻钻孔，在台阶工作面上进行。

台阶高度，采用钻机钻孔时为2—4m。

宽度以确保操作安全和满足操作需要即可。

为使有较多的临空面，常选择阶梯形爆破，使炮孔方向尽量与临空面平行或成30°～45°角。

采用浅孔爆破时，施工参数如下：

炮孔深度L：

对于坚石L=（1-1～1.5）H；对于次坚石L=H.H—爆破层厚度。

最小抵抗线w=（0.6～0.8）h

炮孔间距a=（1.4～2.0）w（火雷管起爆时）或a=（0.8～2.0）w（电力起爆）

排距b=（0.8—1.2）w

炮孔布置一般采用交错梅花形，依次逐排起爆，采用分散装药法，炸药沿孔深的高度分散布置，装药深度不得大于孔深的2/3，用干砂、粘土堵孔。

采用浅孔爆破操作简单，飞石距离较近，炸药消耗量少，岩石破碎均匀，便于控制开挖形状和尺寸。

2、中深孔爆破法施工

中深孔爆破是指药包放在直径75—270mm，深5—20m的圆柱形孔中爆破，炮孔采用冲击钻机和潜孔钻机打孔，配合挖运机械，实现石方施工机械化。

场地布局和台阶平整：

空压机采用移动式空压机对现场供风，放在钻机的上风方向，与钻机相距20m以上。

发电机房距离钻孔工地400～500m以外，架设固定供电线路避开爆破地点的抵抗线方向，有防雷接地等措施。

其他活动机具如钻机、装载机等，在爆破地点抵抗线侧面离工地100m以外设置回避所。

钻孔平台宽度一般为4～8m，平台钻孔前应用挖掘机或推土机平整场地，清除植被，覆土及松散石料，防止钻孔时堵塞炮孔。

施工参数：

钻孔深度L=爆破台阶高度H+超深h

超深h=（0.1～0.15）w

炮孔间距a=（0.8～1.2）w

炮孔排距b=（0.7～1.0）w

w为最小抵抗线w=d

D——钻孔直径，取1.5分米。

△——装药密度，一般取0.9克/毫升

m——炮孔密度系数，一般取0.8～1.2

q——炸约单位消耗，一般为0.3～0.35kg/m3

t——装药长度系数H<10m时t=0.6，H=10～15m时，t=0.5，H>15m时，L=0.4。

堵塞长度（L0）：

合理的堵塞长度及保证堵塞质量对改善和保证爆破质量及提高炸药能量具有重要作用。

一般取L0=（0.95～1.2）w。

本工程采用CLQ15型Φ150钻机一次成孔，台阶高度一般控制在4～12m，布孔采用梅花形布孔，非电微导爆管起爆，采用顺序微差起爆法。

这种起爆法在前排采用3段非电微差雷管，后排采用5～6段非电微差雷管连接，用此方法可实现孔间、排间相邻炮孔微差逐孔起爆。

3、光面爆破

对于比较完整和坚硬的灰岩采用光面爆破时沿设计开挖线钻一排孔，孔距较稀疏，孔中装小直径延长低烈度药卷，沿孔深间隔分布在导爆索上，药卷尽量靠开挖区的孔壁一边放置，使其孔壁间留有径向间隙，孔口要全部堵塞，抵抗线要大于孔距的二倍。

这样施工主要是处理路堑石质坡面可基本避免超挖、欠挖现象，保证开挖边线整齐，减少对不开挖岩层的破坏。

光面爆破是配合中深孔爆破进行的，它们的设计属深孔爆破的一部分。

光面爆破实质上是爆破光面层，要求光面炮孔同时起爆，同时起爆的时差越小，效果越好。

一般要求时差小于100ms。

对于石方路基开挖常用的露天边坡梯段爆破，其开挖程序较简单，即由外向内，依次爆破，前一排炮孔爆破为后一排炮孔创造自由面，光面炮孔最后起爆。

光面爆破的主要技术参数：

①炮孔直径。

对于露天光面爆破，多采用与主爆区相同的钻机；对于井巷爆破，常用钻孔直径为35～45mm的凿岩机钻光面炮孔。

②炮孔间距a。

露天光面炮孔间距a =（10～15） d，井巷掘进光面炮孔间距a =（12～16） d。

对于炮孔直径为38～45mm的较大断面的掘进爆破，光面炮孔间距取60～70cm。

③炮孔角度与深度。

露天光面爆破、光面炮孔倾角与边坡坡角一致，沿设计轮廓面布置。

孔深根据梯段高度或开挖深度决定，并考虑一定的超深。

④光面层厚度。

光面层厚度即是光面炮孔的最小抵抗线W。

光面层厚度W与光面孔间距a有关，一般取：

a = （0.8～1.0） W

⑤装药量。

光面爆破的装药量一般用线装药密度或装药集中度来表示，二者概念不同，线装药密度等于炮孔装药量除以装药段的长度，装药集中度是炮孔的总装药量除以整个炮孔。

4、预裂爆破

①炮孔直径受凿岩机具的限制，同时，在选定炮孔直径时，综合考虑孔径与孔深、孔距的关系，在一般情况下，选用较小的炮孔直径：

当边坡高度或开挖深度小于4m时，选用直径为38～45mm的钻机；当边坡高度或开挖深度小于8m时,选用直径为60～100mm的钻机；当边坡高度或开挖深度大于8m时，可采用大于100mm的钻机。

②炮孔间距a与炮孔直径有关：

a = （8～12） d

当炮孔直径d≤6cm时，a = （9～14） d，对于破碎软岩，应缩小间距，并相应减少装药量。

对于完整硬岩，炮孔间距可选取大值。

③关于预裂爆破的装药量，一般以线装药密度表示。

影响装药量的因素较多，很难从理论上得出一个精确的解析。

在实际工程施工中，是根据条件类似的进行比较选取或按照一些经验公式计算。

④一般预裂孔比底板高程深1～2m，至少与主爆孔同深，孔底严格控制在同一高程上，并与主爆孔有一定距离。

（二）人工挖孔桩爆破方案

5、挖孔桩小直径浅孔微差爆破

（1）、爆破参数

　　桩基入岩爆破参数应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。

①单位用药量系数

　　孔桩入岩爆破的岩石为中、弱风化，以弱风化居多，孔桩直径为Ф1.8-2.5m，周边对所爆破岩石的约束力大，单位用药量系数K如下表：

岩石类别中-微风化微风化

岩石坚固性系数（f）7-88-10

单位用药量系数（g/m3）2000-24002400-3000

当孔桩的开挖直径超过2m，在爆破同样岩石的条件下，单位用药量系数K值可降低20-30%。

②炮眼间距

　　孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=32-42mm，即间距a=（15-20）d，a=500-800mm。

③炮眼深度与循环进尺

　　在小直径孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。

一般炮眼深度L理论值取孔桩直径D的0.6-0.8倍，即L=（0.6-0.8）D，但考虑护壁及围岩的影响，软岩炮眼深度不超过80cm，硬岩炮眼深度不超过50cm。

其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。

　　孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%，则循环进尺Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。

（2）、炮眼布置

　在小直径孔桩爆破中，工作面通常按掏槽眼3-4个，周边眼7-13个，当孔径增大时，掏槽眼、周边眼按间距适当增加。

其中掏槽眼按照锥形布置，倾角10-15°，辅助孔为直孔，周边眼向外倾斜，距孔桩护壁100-200mm均匀布置，以保证扩大头围岩的稳定性及避免超挖。

（3）、装药量计算

①每循环进尺所需用药量Q

Q=∏×D2×L×K/4

式中：

Q——每循环进尺用药量（g）

K——单位用药量系数，见上表（g/m3）

D——孔桩掘进直径，（m）

L——炮眼的平均深度，（m）

②单孔理论装药量q

q=Q/N

式中：

q——单孔理论装药量（g）

Q——每循环进尺用药量（g）

N——工作面炮眼数量，（个）

（4）、装药量的分配

一般情况下，掏槽眼的药量qt比周边眼药量qb多装20-25%，按规范要求，掏槽眼装硝铵炸药1/2节，边眼装炸药1/4～1/3节。

qt=（1.2-1.25）q

qb=（0.85-0.95）q

式中：

qt——掏槽眼装药量，（g）

qb——周边眼装药量，（g）

（5）、爆破器材选择

①炸药

　　人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，最好选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，应选用爆炸威力适中的炸药。

可选岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中；如选用2#岩石铵梯，需对炸药本身做好防水处理。

②雷管

　　孔桩掘进爆破应用电雷管网络，禁止使用导火索、火雷管起爆网络。

电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。

同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性，应选用微差爆破使用的毫秒延期雷管，周边眼滞后掏槽眼起爆0.1s以上。

③起爆器

　　可选用MFJ—100国产电容式起爆器，串联起爆能力可达100发，充电时间7-10s，供电时间3-6ms，电源1#电池4节。

孔桩爆破每次起爆的雷管都在20发左右,起爆器要求体积较小，便于携带，结构组成简单，因此可选用MFJ—100或JZDF—300—B国产电容起爆器。

爆破施工严格控制炸药用量，计算每次用炸药的数量，采用少药多炮的特点，防止超挖扩孔及炮破对孔壁及护壁的扰动，一般中间炮眼装硝铵炸药1/2节，边眼装炸药1/4～1/3节，炮眼数目、位置和斜插方向按岩层断面方向来确定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

接近桩底设计标高50cm时，停止爆破，改用人工开挖，防止对基底的扰动。

软岩炮眼深度不超过80cm，硬岩炮眼深度不超过50cm。

炮眼有水时，要用防水炸药，避免哑炮，有哑包时，安排专职爆破人员及时排除。

在挖孔过程中随时注意地质情况的变化并填写挖孔桩进尺记录表，如遇地质情况与设计不符时及时上报。

在炮眼上方附近加强支撑和护壁，防止震塌孔壁。

孔深大于5m时，按要求采用电雷管引爆。

二、安全保障方案

1、石方爆破作业以及爆破器材的管理、加工、运输、检验和消毁等工作均保证按国家现行的〈爆破安全规程〉（GB6722-86）执行。

必须有严密的管理制度，详细的施工技术方案，方案必须取得县级以上公安部门的许可和支持，同时报监理和业主审批，爆破人员必须持有经县（市）公安局考试合格后发给的〈爆破员作业证〉上岗。

2、爆破施工中加强安全技术交底和检查，认真贯彻执行爆破安全规程及有关安全规定和制度。

3、爆破工作人员必须树立安全第一，预防为主的思想，认真仔细地执行安全技术操作规程，严格遵守爆破安全规程。

作业中随时提高警惕，发现不安全因素，及时采取措施处理。

4、确定爆破方案，合理布孔，进行炮位、炮孔深度和用药量设计，