某高速公路路基爆破施工组织设计.docx

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某高速公路路基爆破施工组织设计

路堑石方爆破

施工技术方案

第一章总体说明

第一节设计说明

一、设计依据

1、湖南省某高速公路项目土建工程施工合同文件、某合同段设计图纸等相关资料；

2、《中华人民共和国环境保护法》；

3、《中华人民共和国矿山安全法》；

4、国家标准《爆破安全规程》；

5、国家技术监督局《土方与爆破工程施工及验收规范》；

6、国家技术监督局《施工机械安全操作规程》；

7、《中华人民共和国民用爆炸物品管理条理》；

8、国家和地方政府颁布的有关技术法规、规范和条例；

9、我单位对施工现场踏勘及调查的有关地形、地貌、地质、水文、气候等资料。

当地建材、柴油、炸药、火工材料的供应情况；

10、我单位长期从事高速公路及从事类似工程施工所积累的施工经验、现有的施工设备能力及相应的管理水平等。

二、设计原则

1、根据工程实际情况，合理设计施工方案，周密部署，合理安排组织施工。

2、制定切实可行的施工爆破方案和创优规划与质量保证措施，采用新工艺、新材料、新技术和新设备，确保爆破施工质量。

3、合理配置生产要素，优化施工平面布置，减少工程消耗，降低生产成本。

4、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是的原则。

树立优良工程为合格工程的标准，在施工中创一流施工水平。

三、编制范围

某高速某合同段路基石方爆破挖方段。

第二节设计指导思想

1、确保安全：

精心设计与施工，爆破过程中严格控制爆破振动及爆破飞石，确保开挖区周围的建（构）筑物、设施、设备及人员的安全，确保边坡的稳定和便道畅通。

2、确保质量：

在设计及其施工中采取先进的爆破技术，确保工程质量符合要求。

开挖爆破满足设计标高、边坡的要求。

3、确保工期：

爆破工序复杂，技术要求高，投入的技术管理人员、劳动力、机械设备应考虑满足计划工期要求，并留有一定的后备力量。

4、降低成本：

优化方案，尽量节约投资。

在施工中不断改进施工技术与工艺，提高生产效率。

第三节工程概况

一、工程简介

某高速项目位于平江县境内，起于湘鄂两省交界处的通城界，对接湖北省通城至平江高速公路，向南经冬塔、南江桥、梅仙、平江县城东侧，安定镇，终点在黄泥界与浏阳至醴陵高速公路相接，路线全长73.027km。

本合同段为某高速公路某合同段，起点桩号为KXX+XXX，终点桩号为KXX+XXX，全长XXXX公里。

二、沿线地质、地理、地貌、气候、水文特征

1、地形、地貌、地质条件

本合同段所经地带主要为丘陵地貌，海拔高程一般在100-330m，相对高差80-180m；地形自然坡度一般30°-50°，地表植被发育。

区域构造不发育，仅局部发育小型断裂，对路线影响较小。

山体由花岗岩组成，地表岩石风化强烈，裂隙发育，多呈中风化、强风化层。

主要不良地质现象有：

采空巷道：

合同段内分布矿坑巷道，长度在2-20m不等，个别长度在60m，宽度1-2m，基本位于路面设计标高以上，部分填方路段矿坑巷道深度在原地面以下5m以上。

软土：

分布于山间谷地、冲沟、暗塘、水塘及地势低洼处，厚度1-3m,分布范围不大；多呈软塑状，具有含水量高，压缩性高、承载力低等特点。

一般不宜直接作填方路基持力层，应换填。

2、气象、水文特征

本区属亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候，光热充足，雨量充沛，无霜期长，严寒期短，四季分明，春季多潮湿阴雨，秋冬干旱，暑热期长，严寒期短。

沿线地下水主要为某系空隙潜水，基岩裂隙水不太丰富。

地下水主要受大气降水、地表排水补给，于洼地、冲沟、泉眼和湿地处排泄。

三、工程特点

1、工序复杂，对所需设备的投入和组织要求较高。

2、山区爆破后坡度需满足道路施工要求较高，对工期控制不利。

3、爆破时要确保原有便道畅通，确保爆破目标周围的设备、人员、民宅的安全，施工难度大。

第二章爆破施工总体方案

第一节总体方案综述

一、总体方案

1、依据地形、地貌情况，先对开挖山体表皮植被进行清除。

2、山体开挖总体上采取浅孔松动爆破为主的台阶爆破取渣方法，同时依据不同的地形、地貌和地质状况，辅以浅孔光面爆破的方法；对大粒径石块采取二次炮解和机械法解小，对边坡采用光面爆破的方法和机械法进行处理。

3、依据该工程的要求和爆破施工的特点，将施工程序大致分为三个步骤，即植被清除、开山爆破、渣石清运，如此循环，实行多作业面、多台阶同时作业的总体施工方案。

石方爆破总体设计方案

项目类型

半填半挖

全挖断面

岩性

风化花岗岩

风化花岗岩

爆破总体方案

浅孔爆破

浅路堑浅孔爆破，深路堑深孔爆破

工作面方案

分层横向台阶方案

分层纵向台阶方案

“留靴”槽式堑沟方案

爆破

软岩

W＝1.1m，a＝1.2m

W＝1.1m，a＝1.2m

参数

次坚石

W＝1.0m，a＝1.1m

W＝2.6m，a＝2.6m

凿岩机

7655

7655及KQDl00

炮孔直径

Ф38mm

Ф38mm，Ф90mm

炮孔深度

≤2.0m

2m，11~12m

炸药

2＃岩石硝铵炸药

2＃岩`石炸药

起爆器材

电毫秒雷管

电毫秒雷管

二、施工工序划分

依据总体方案设计施工工序流程如下图

施工准备

植被清除

临时工程

基地测量

爆破施工

渣石清运

竣工测量

竣工交验

第二节爆破施工技术方案设计

本标段石方开挖量较大，风化石和软石挖方采用挖掘机挖装，自卸汽车运输；硬质石方开挖采用爆破方法，挖掘机挖装自卸汽车运输。

严格按照设计和规范要求组织爆破施工。

由于挖方路基边坡高度每节10m，坡率自下而上1：

0.75，1：

1，每节边坡间设置2m宽碎落台，为减少对边坡的扰动，保证路基开挖成型质量，并结合自由设备及人员优势，在路堑石方开挖爆破过程中，必须最大限度地降低爆破振动对路堑边坡稳定所造成的不利影响，绝对禁止采用集中装药的大爆破。

石方爆破采用毫秒微差定向控制爆破法施工，控制爆破冲击波、振动、噪音和飞石，避免对山体和现有植被的破坏。

1、半挖半填开挖方案

半挖半填断面开挖根据工作面情况，采用横向台阶爆破法、纵向台阶爆破法以及边坡的光面爆破方案：

1、分层横向台阶爆破法

分层横向台阶爆破方案适用于挖方较窄处，且对飞石要求严格控制地段。

爆破布眼方案见:

分层横向台阶布眼图。

2、分层纵向台阶爆破法

分层纵向台阶爆破方案适合于地势较平缓，离公路、河流较远路段，爆破布眼方案见：

分层纵向台阶布眼图。

3、边坡开挖

按设计边坡度采用光面爆破开挖，孔径d=38mm，炮眼间距a=500mm，光面厚度W=600mm，装药量0.20~0.30kg/m，布眼图见:

光面爆破布眼图。

2、深挖路堑开挖方案

2.1、施工顺序

深挖路堑路段总体施工顺序见:

深挖路堑总体施工顺序图。

首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟（图中I部分）；然后再爆破剩余部份（图中II部分），即所谓“留靴”爆破见:

（“留靴”爆破最终效果图），以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。

爆破II部分岩体时，采用微差控制爆破形式以控制爆破抛石方向。

2..2、I部分岩体爆破参数的确定

（1）堑沟宽度如:

（“留靴”爆破最终效果图），考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素，挖掘成10m宽的堑沟。

（2）炮孔直径d如图：

（爆破参数示意图），凿岩设备采用KQDl00潜孔钻，开挖爆破与预裂爆破穿孔设备最好一致，以利于现场操作，拟采用d＝90mm，w＝2.6m，a＝2.6m。

（3）布孔方式及微差间隔的确定，布孔形式采用等三角形布置，以利于炸药能量均匀作用于岩石，实现理想的破碎效果，起爆顺序依次为0~l~2~3~4，如：

I部分岩体爆破孔起爆顺序图，首先起爆的炮孔位于上部山坡一侧，以控制爆堆前移方向，改善破碎效果，降低爆破震动。

采用我国生产的毫秒微差雷管，排间时间间隔采用25ms。

2..3、II部分岩体施工顺序

由于地形对爆破施工的影响，钻孔机具，施爆顺序必须考虑山体的坡度，II部分总体爆破施工顺序见：

II部分岩体台阶爆破顺序图，由上到下依次为1-2-3，每一部分又分为压碴爆破和预裂爆破。

3.、边坡控制方案

为确保边坡的稳定，不产生超过和欠挖，边坡采用光面爆破。

在节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。

为获得良好的光面效果，宜采用低密度、高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态状态，拟采用国产2＃岩石专用光爆炸药，以获得预期效果。

3..1、光面爆破参数的确定

参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下：

（1）最小抵抗线W：

W＝（0.5~0.8）H＝1.0~1.6m

本工程中取W＝1.5m，式中H为阶梯高度，此时取2.0m。

（2）炮孔间距：

a＝b×W＝（0.6~0.8）×1.5＝0.9~1.2m，

本工程取a＝1.1m

（3）光面炮孔装药量：

Q＝q×a×w＝0.6×1.5×1.1＝0.99kg/m

式中q一松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3

光面爆破示意图见：

光面爆破示意图。

3..2、光面爆破装药结构

（1）、药包制作：

为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，见：

光面爆破装药结构图。

将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成。

操作时将药包置于孔内，上部填塞好。

（2）、堵塞：

良好的堵塞要保证高压爆炸气体不泄露所必须的堵塞长度，取炮孔直径的12~20倍，现场根据孔间距和光面厚度适当调整。

3..3、预裂爆破参数

炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m，装药密集系数取为3.5，装药量为：

Q＝2.75[σ]0.53r0.38

＝2.75[1200]0.53×450.38＝500g/m

式中：

[σ]一—岩石权限抗压强度，取1200kg／cm2；

r一—炮眼半径45mm。

预裂爆破装药结构与光面爆破相同，但预裂缝一定要比主爆区超长4.5~9m，比主爆孔提前75~150ms起爆，硬岩取小值，松软岩石取大值。

4、爆破块度控制

因石方爆破后部分作为填方材料，爆破块度要求控制在10~35cm，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：

1、根据实际岩性情况，不断优化炮孔参数；

2、采取压碴挤压爆破，即在施爆岩体前面依次留下2~4m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和促使岩体充分破碎，见：

压渣爆破最终效果图。

3、采用孔内微差爆破技术，可加强孔底爆破作用，改善爆破效果，并且减震效果好。

4、工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差起爆，其布眼方式、起爆顺序见：

格式布眼、对角微差起爆顺序图。

这种起爆方式，岩石抛掷距离双排间微差减少30％左右，大块率可下降到o.9％并可大幅度降低地震效应。

5、爆破安全

5.1、爆破震动

根据《爆破安全规程》规定：

对于一般砖房，非抗震的大型砖砌块建筑物，震速V＜2~30m/s，建筑物距爆破点不小于50m，以此计算：

V＝K（3√Q/R）a。

式中：

Q一—最大装药量（kg）；

R一—距爆源中心距离（m）；

K一—与介质特性有关系数，取为180；

a一—与地形，地质等有关系数，取为1.8；

由上述公式计算得Q＝136kg，可见，对于50m外的一般建筑物，当某段起爆药量达136kg时，不会产生震动破坏。

又由于爆源位于地势高处，待保护建筑物位于山脚，实际的爆破震动要比计算允许值低得多，因而本工程爆破震动不是主危害。

5.2、爆破飞石

爆破场地位于山坡上，极易产生爆破飞石，对于飞石距离的计算公式，我国常用经验公式：

R=20Kn