路基爆破专项施工方案.docx

1、路基爆破专项施工方案新建北京至张家口铁路JZSG-7标路基石方爆破专项施工方案中国港湾工程有限责任公司新建京张铁路七标项目部二一六年七月新建北京至张家口铁路JZSG-7标路基石方爆破专项施工方案编 写 人：复 核 人：技术负责人：单位负责人： 中国港湾工程有限责任公司新建京张铁路七标项目部二一六年七月路基石方爆破专项施工方案 第一章 编制说明及编制范围1.1编制依据(1)DK134+690DK149+873下花园北站站场及区间路基设计图；(2)爆破安全规程（GB6722-2014）；(3)高速铁路工程测量规范 (TB10601-2009)；(4)土石方爆破施工及验收规范（GBJ201-89）；

2、(5)铁路建设项目现场管理规范（Q/CR9202-2015）；(6)铁路路基工程施工机械配置技术规程（Q/CR9224-2015）；(7)铁路工程基本作业施工安全技术规程（铁建设2009180号）；(8)国家现行技术标准，施工及验收规范，工程质量评定标准及操作规程；(9)现场踏勘调查所获得的工程、水文、地质、交通状况和施工环境。(10)我公司的多年在工程施工中的积累的施工管理、施工技术经验和现有的施工设备配置。1.2编制目的为确保工程质量和施工安全，规范现场施工管理、作业程序和过程控制，指导施工人员在爆破施工过程中严格按设计要求、规范及质量验收标准进行施工。1.3适用范围适用于新建铁路北京至张

3、家口铁路JZSG-7标段下花园北站站场及区间路基石方爆破施工。施工里程范围为DK134+690DK149+873。第二章 工程概况及特点2.1工程概况新建北京至张家口铁路JZSG-7标贯通张家口市怀来县、下花园区和宣化区，起讫里程为DK132+250-DK149+873，全长17.63km。本标段共设计路基8段，长约2.5km；下花园北车站1座，长1.592km。全线位于山地丘陵地带，地形起伏较大，路基及站场工程主要为路堑地段，现场开挖、外弃土石方工程量大。路基开挖石方约41.87万方，站场开挖石方约36.25万方，共计开挖石方78.12万方。2.2地貌、气候地貌属半干旱山川地貌，天然状态下稳

4、定地面高程相对高差较大；地表大部分为第四系新黄土覆盖，有少量基岩裸露。上部为新黄土，中伏类粗圆砾土夹粉土质地稍密，下部为类粗圆砾土夹粉土质地中密-密实。本标段属温带大陆性季风气候。特征是一年四季分明，冬夏长、春秋短，季风强盛，平均大风日数为52天，多为冬春季。四季分明，光照充足，昼夜温差大，干旱少雨，年平均降水量328.4mm。境内年平均无霜期在138天左右。 2.3主要施工区段及特点本标段站场及路基施工地段分别为：路基1：DK137+130DK137+200，长70m，路堑，上层为硬塑新黄土，基本承载力=150KPa；下层为密实粗圆砾土，基本承载力=500 KPa。 路基2：DK139+29

5、7.86DK139+742.91，路堤及浅路堑，长453.33m，主要为硬塑新黄土，基本承载力=150KPa。路基3：DK140+117.11DK140+535.8，路堑，长418.69m，上层为硬塑新黄土，基本承载力=150KPa；下层为全风化砾岩，基本承载力=300KPa；底层为强风化砾岩，基本承载力=500KPa。路基4：DK140+697.86DK141+577.3，深路堑；长879.44m，上层为硬塑新黄土，基本承载力=150KPa；下层为全风化砂岩，基本承载力=250KPa；再下层强风化砂岩，基本承载力=450KPa；底层为弱风化砾岩，基本承载力=600KPa。路基5：DK142+

6、115DK142+519，路堤及浅路堑，长80m，上层为硬塑新黄土，基本承载力=150KPa；下层为全风化砂岩，基本承载力=250KPa。路基6：DK143+357DK143+916.8，主要为路堑，长559.8m，部分表层为硬塑新黄土，基本承载力=150KPa；上层主要为强风化火山集块岩，基本承载力=450KPa；下层为弱风化火山集块岩，基本承载力=600KPa。路基7：DK144+094.8DK144+125，桥隧短路基过渡段；长30.2m，基底为强风化火山集块岩，基本承载力=400KPa；路堤桩板墙抗滑桩桩底为弱风化火山集块岩，基本承载力=600KPa。路基8：DK149+865DK14

7、9+873，隧路过渡段；长8m，路堤。下花园北站站场：DK137+200DK138+792.8，路堑，长1592.8m，主要地层为中密粗圆砾土夹粉土、粉质黏土，基本承载力=300KPa；密实粗圆砾土夹粉土、粉质黏土，基本承载力=350KPa。站场及路基土石方特点：高路堑挖方，最大挖深约32m；开挖断面宽，最大开挖断面宽处约200m；最多边坡级数为4级；外弃方量较大。2.4周围环境DK137+600-DK138+900段爆区距离孟家坟村民房60米，DK141+066-DK141+577段爆区距离信号基站131米，其它区段爆区均远离居民区、现有构造物，施工区域相对封闭，易于防护和控制，爆破施工环境

8、良好。图2.4-1 复杂环境区域段周边环境示意图2.5爆破等级此爆破工程采用浅孔与深孔爆破相结合，一次用药量在2-4t。根据爆破安全规程4.1爆破工程分级的规定，该爆破工程为C级爆破。第三章 施工组织和资源配置3.1施工组织机构本标段路基施工采用项目部+架子队的管理模式，现场施工管理以架子队为主，项目部相关部门主要对现场施工进行监控，确保施工安全、可控。根据工程特点架子队配置架子队长1名、技术主管1名、技术员、测量员、安全员、材料员、试验员各1名，领工员、工班长各2名。施工组织机构见下图。 3.2劳动力组织根据路基工程特点、工程量、现场情况、工期要求，采取架子队管理模式，由路基架子队负责组织施

9、工，按照路基爆破段落分为两个作业面，配备人员如下。路基作业1组：负责路基1：DK137+130DK137+200，黄土路堑；（70m）及下花园北站站场：DK137+200DK138+792.8，深路堑；（1592.8m）的施工，配备劳动人员：前期施工104人，高峰期300人。路基作业2组：负责路基2路基8的施工：路基2：DK139+297.86DK139+742.91，湿陷性黄土路基；（ 453.33m）路基8：DK149+865DK149+873，隧路过渡段；（8m）配备劳动人员：前期施工121人，高峰期280人。3.3施工机械配备情况施工机械设备按照现场施工进展情况和地质条件进行配置。确保

10、满足施工要求。序号机械设备名称单位数量1挖掘机台72装载机台23推土机台24自卸汽车台205洒水车台16油罐车台17空压机台28风钻台29挖机改小型钻孔机械台13.4爆破材料供应本标段全部爆破施工均全权委托张家口市赤城民爆公司进行施工，我单位负责根据现场施工进度和岩石条件向民爆公司提报爆破施工计划，配合清理需爆破面的浮渣，爆破后土石方的开挖及外运。民爆公司则按照我部施工计划安排人员钻孔、运输炸药、装药、爆破、炸药回收、储存及日常管理等。但要求现场炸药随时供应，不能影响正常施工。第四章 爆破施工方案4.1施工准备4.1.1技术准备爆破施工前，各级人员必须熟悉本工程的施工图纸、工艺流程、主要爆破工

11、作量、爆破安全规程GB6722-2003等相关技术操作规程。4.1.2人员准备根据本工程爆破工程量的分部及特点，对爆破作业班组配置如下人员：爆破施工人员19人，其中管理人员3人，机械操作手8人，专业爆破员4人，安全警戒及押运人员4人；爆破作业中，钻爆队人员由10人组成：爆破指挥1人，装药网路连接4人，检查及警戒人员4人，实施起爆1人。人员培训及教育：根据安全生产管理法，从事爆破作业的人员必须经过公安机关进行审核、培训考核合格发证后才能进行上岗作业。对现场管理人员和相关爆破作业人员进行安全教育，做好相关记录，使从业人员掌握自己岗位的安全规定、操作规程、规范。4.1.3物资准备标段站场及区间路基共

12、计有石方：约78万方，除机械能够直接开挖的部位，爆破施工约需炸药80吨，雷管20余万发；为了确保爆破物品的运输、储存使用、清退安全管理工作，由民爆公司负责炸药运输、回收、储存及管理等，24小时待命，以满足炸药、雷管的使用需要。4.2 爆破方案根据设计图纸中岩石的类别、风化程度和节理发育程度等确定开挖方案，对于软质岩和强风化硬质岩，采用挖掘机直接开挖；对于弱风化硬质岩当挖掘机不能开挖时，采用先对硬质岩进行爆破，再利用挖掘机开挖。爆破施工时，每个作业队分两个区域从两端向里推进同时开挖，不交叉作业，爆破钻孔作业及时跟进，以提高施工功效，加快施工进度。爆破作业选择在白天内进行，晚上不进行爆破作业施工。

13、结合现场各段路基及站场的地质条件及开挖深度，现场爆破施工采用深孔梯段微差爆破法和风枪钻眼浅眼爆破法。即将浅孔和深孔相结合进行爆破，梅花形布孔，连续装药，非电起爆网路。最大一段药量控制在安全允许范围内。具体操作如下。开挖深度5mH30m时，采用深孔梯段微差爆破法和预裂爆破法施工。每次爆破都要按照预设的标高进行钻孔、作业。按台阶逐级向下分离。按照设计要求每级边坡高度为8m，可按照大、小里程两个作业面进行施工，施工台阶高为35m，长50m。台阶的数量、形状因地制宜，采用垂直于线路方向的横向台阶，台阶长度应能满足机械分离施工清运的需要。开挖深度5m、分解大块石及部分边角补炮，采用风枪钻眼浅眼爆破后再利

14、用挖掘机分离、开挖。对于靠近居民区、信号基站等距离爆破施工区域较近的地段先采用弱松动爆破和预裂爆破，再利用挖掘机分离、开挖。现场施工时一定要控制装药量，爆破前清理干净需爆破石方表面的石块、土块，并在炮眼处加盖两层沙袋防护。同时提前向居民告知、示警，将人员撤离爆破施工波及范围之外。靠近边坡坡面部分，采用光面爆破，获得较规则得边坡轮廓面，并减少对未开挖山体稳定性的影响。为保证路基面平整，在上部深孔和梯段爆破清理石方完成后，再采用风枪钻眼浅眼爆破开挖找平。4.3爆破参数的选择4.3.1浅孔（直径40mm）爆破参数采用垂直孔，以梅花型布孔型式为主。(1)钻孔孔径D=40mm。(2)最小抵抗线W=0.8

15、1.0m。(3)孔距a=0.81.0m ，排距b=0.60.8m。(4)孔深H=22.5m。(5)单位耗药量K=0.300.40Kg/m3 以岩石不同位置试验确定。(5)每孔装药量Q=KWaH（前排）或Q=KabH（后排）(7)装药结构 ：使用32mm的乳化炸药或2#岩石硝铵炸药，采用连续装药或间隔装药，其上下层药量之比为4:6。中间间隔一般为0.30.4m堵塞长度一般为0.81.0m。 图4.3-1 浅孔装药示意图 (8)起爆网路示意图 图4.3-2 起爆网路示意图4.3.2 深孔（直径90mm）爆破参数(1)主爆区爆破设计参数1)孔径D选用90mm。2)根据类比工程炸药单耗选取q=0.4K

16、g/m3，由现场实验并调整。3)台阶高度取H=59.5m。4)超深h，根据经验公式h=（812）D选取h=1.0m。5)钻孔深度，L=H/sin+h6)最小抵抗线W，根据经验公式W=（2535）D=3m。7)孔距a=33.3m，排距b=2.52.8m。8)填塞长度确定：合理的填塞长度和良好的填塞质量，对改善爆破效果和防止飞石至关重要。填塞长度一般按下列公式确定：Lt=(0.71.2)W，由现场实验并调整。9)单孔装药量计算：前排Q=qaWH 后排Q=qabH。(2)边坡控制爆破设计参数为了减少爆破开挖对边坡的破坏和扰动，确保边坡稳定、平整，沿开挖边界布置一排光爆孔（钻孔角度和边坡角度一致），采

17、用不耦合装药，导爆索起起爆。1)钻孔孔径D=90mm。2)台阶高度H：台阶高度与主体石方爆破台阶相同。3)炮孔超深h=1m。4)钻孔孔深L=(H+h)/sin 5)光爆层W=(1525)D，本次取W=2m。6)孔距a光=(0.60.8)W，本次取a光=1.65m。7)填塞高度L填=2m。8)线性装药密度q线=qaW=0.35Kg/m。在保证填塞长度条件下，采用底部加强装药，加强长度L加=0.2L装，中部正常装药L中=0.5L装，上部减弱装药 L上=0.3L装，由现场实验并根据实际情况进行调整。9)爆破参数 表4.3-1 深孔爆破参数表 孔径D/mm台高H/m超深h/m孔深L/m抵抗线W/m孔距

18、a/m排距b/m填塞长度Lt/m单孔药量Q/Kg装药结构90mm51.06332.5315连续装药61.0733.32.532071.0833.32.732581.0933.32.73.2299.51.010.533.32.83.535主爆孔采用粉状岩石炸药加起爆药卷（线装药密度5/m）光爆孔采用32乳化炸药（线装药密度0.35/m）间隔装药 图4.3-4爆区整体规划图10)装药结构主爆孔采用粉状炸药连续装药，装药时观察前排孔抵抗大小及时调整装药量。光爆孔采用间隔装药导爆索连接，并固定在竹片上。 图4.2-5 炮孔连续装药和间隔装药结构示意图4.3.3边坡预裂爆破设计孔距a=(812)d，d=

19、90mm。硬岩取小值，软岩(次坚石)取小值。孔间距0.71.0m；取a=11.2m；孔深L=5m；超钻1.21.5m；堵塞1.22m；线装药密度0.250.4kg/m；钻孔方向：顺边坡设计坡度方向钻孔。装药结构：使用2#岩石硝铵炸药直径2535mm，不耦合系数45，间隔绑在导爆索上装药，每隔0.60.7m装2卷300g，中间5间隔，底部0.51.5m药量23倍600800g加强，上部0.62.0m减弱，用沙子堵塞。起爆：预裂孔提前50ms100ms于主爆孔起爆。对于3842mm孔当炮孔深度大于2.5m时及90mm孔深度大于5m时采用分层装药结构。4.3.4光面爆破参数设计岩石较完整，f值较高时

20、，边坡采用光面爆破，光面爆破在主爆破后进行光爆层预留厚度b为1.52.0m钻孔直径d=90，孔距系数n取为10（812），则孔距a=nd=100.9=0.9m孔深以台阶高度5米计算H=51.12=5.6m单位炸药消耗量q=0.140.26/m3，取q=0.2/m3。则每光爆孔装药量Q=abHq=0.925.60.2=2.02。光爆孔内装药结构与预裂爆破相同，孔底采用加强药包，其余采用分散装药，堵塞长度为1米。4.4爆破施工作业流程爆破施工工艺流程见下图 图4.4-1 爆破施工工艺流程图4.5 爆破作业技术4.5.1施工准备按照设计图纸的要求，用挖机将待钻孔的工作面进行清理，为机械作业创造工作面

21、；4.5.2测量放样根据设计图纸，测量放线来确定爆破区域及每孔的钻孔深度。4.5.3布点钻孔根据爆破区域进行布点，钻孔时尽量打竖直孔，注意孔位的选择，使炮孔的抵抗线尽量一致，包括孔底；抵抗线、孔位间距要严格按照计算要求设置，现场不能满足要求时，及时进行补孔。裂隙发育带容易形成乱膛、卡膛；如乱膛发生在前排，会产生局部集中装药，从而造成严重飞石。与钻孔连通的张开裂隙也是造成飞石的原因。所以，对每一个钻孔的延米实际记录，严格要求，认真填写。验孔的必要性，责任重大。必要时采用超深延米钻探，查明岩性、构造的断层、溶洞、层理，水文地质，以及软弱带的情况。如发现，尽量避让或采用移动药包位置，改变装药结构的措

22、施。4.5.4装药装药时爆破员应对炮孔的深度、孔位进行检查，不合格的应进行补钻；尽量减少装药量（主爆孔采用粉状岩石炸药，线装药密度5/m；光爆孔采用乳化炸药，线装药密度0.35/m，间隔装药），按设计药量从炮孔底部将炸药自下而上装填均匀密实，每个炮孔均装双发非电毫秒雷管，起爆药包采用32mm的乳化炸药或2#岩石硝铵炸药，将双发非电毫秒雷管装入起爆药包后装入炮孔装药段的中部。4.5.5堵塞用含水量合适的黏土或钻孔的炮渣进行堵塞，并用竹制或木制的炮杆将堵塞物捣实，增加爆破效果，避免冲炮；堵塞时避免采用粒径较大的石屑回填，以免破坏雷管的脚线，严禁使用石块堵塞炮孔，以免爆破时产生过远飞石。4.5.6敷

23、设连接网路网路连接时采用串联方式，连接时应防止漏接错接，并用绝缘胶布包好接头。4.5.7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。4.5.8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进行清场，所有与爆破无关的人员、机械撤离到安全地点并警戒；确认人员设备全部撤离危险区，具备起爆条件时，爆破指挥长才能发布起爆信号。爆破员收到命令起爆信号，爆破员才能对起爆器进行充电。并将主线连接到起爆器上，充好电以后，进行警示后开始起爆。爆破后，严格按照规定的等待时间，检查

24、人员进入爆区检查，确认安全后，才能发出解除警戒信号。4.5.9爆破检查、总结每次爆破完成后，应进入爆区检查有无盲炮或其他不安全的因素。如有应进行及时处理；未使用完的爆破器材进行仔细清点、退库。爆破结束后，爆破工程技术人员应认真填写爆破记录，进行爆破工作总结，并进行爆破安全分析，提出施工中的不安全因素和隐患及防范方法，提出改善施工工艺的措施；对照监测报告和爆后安全检查，分析各种有害效应的危害程度和保护物的安全状况，如实反映出现的事故，处理方法及处理结果，总结经验教训，以指导下一步的施工。4.6起爆网路1、主爆孔起爆网路：采用非电导爆管逐孔起爆网路，孔内使用高段位MS10导爆管雷管，孔外排间使用M

25、S5和排孔间使用MS3段导爆管雷管接力，用激发针和高能起爆起器起爆见图4.6-1。2、边坡控制起爆网路：采用导爆索联接，10孔一组用MS3段导爆管雷管接力起爆。 图4.6-1起爆网路连接示意图4.6爆破安全校核4.6.1爆破振动安全 （依据爆破安全规程）V：建筑物安全允许振动速度。K、：爆炸点至保护物间地形、地质条件有关的系数和衰减指数，爆破基础岩石为软岩石，依据爆破安全规程表，K取250、a取1.8。4.6.1.1爆破振动安全允许标准根据爆破安全规程（GB6722-2014）取其质点民房和信号基站，允许安全振动速度分别为2cm/s和3.5cm/s4.6.1.2爆破振动速度校核最大一段起爆药量

26、为35KG，经计算距离60米民房V=1.32cm/s2.0cm/s；爆破对民房是安全的，经计算距离130米信号基站V=0.33cm/s3.5cm/s；爆破对信号基站是安全的。4.6.2爆破飞石个别飞石的安全距离按下面经验公式计算，RF=20KFn2WRF：个别飞石的安全距离，mKF：安全系数，一般取KF=1.0-1.5，取1.5。n：最大一个药包的爆破作用指数，取0.75。W：最大一个药包的最小抵抗线。W取0.6m，计算得：RF=20*1.5*0.752*0.610（m）。W取1m，计算得：RF=20*1.5*0.752*117（m）。W取3m，计算得：RF=20*1.5*0.752*351（

27、m）。采用加强填塞，炮口上方采用双层沙袋进行防护，确保不产生飞石。4.6 爆破方法4.4.1 台阶开挖法其方向预设大、小里程两个作业面台阶高程3-5m，按2个台阶延米。采用台阶开挖法，台阶的数量、形状因地制宜，采用垂直于线路方向的横向台阶，台阶长度应能满足机械分离施工清运的需要。设计为50m。4.4.2 布孔方法、优选钻爆设备4.4.2.1 布孔优选钻爆设备3540mm手柄钻，主要用于修理边坡。90mm小型挖机改钻孔机械，主要用于台阶施工，主炮孔钻爆，取d=75mm。裂隙发育带容易形成乱膛、卡膛；如乱膛发生在前排，会产生局部集中装药，从而造成严重飞石。与钻孔连通的张开裂隙也是造成飞石的原因。所

28、以，对每一个钻孔的延米实际记录，严格要求，认真填写。验孔的必要性，责任重大。必要时采用超深延米钻探，查明岩性、构造的断层、溶洞、层理，水文地质，以及软弱带的情况。如发现，尽量避让或采用移动药包位置，改变装药结构的措施。先顺边坡布排预裂炮孔，再垂直边坡方向布主炮孔，逐层向下钻爆，形成数级台阶，如下图：4.4.2.2 爆破参数(1)边坡预裂爆破孔距a=(812)d，d=90mm。硬岩取小值，软岩(次坚石)取小值。孔间距0.71.0m；取a=11.2m；孔深L=5m；超钻1.21.5m；堵塞1.22m；线装药密度0.250.4kg/m；钻孔方向：顺边坡设计坡度方向钻孔。装药结构：使用2#岩石硝铵炸药

29、直径2535mm，不耦合系数45，间隔绑在导爆索上装药，每隔0.60.7m装2卷300g，中间5间隔，底部0.51.5m药量23倍600800g加强，上部0.62.0m减弱，用沙子堵塞。起爆：预裂孔提前50ms100ms于主爆孔起爆。对于3842mm孔当炮孔深度大于2.5m时及90mm孔深度大于5m时采用分层装药结构。 (2)主炮孔爆破参数计算孔深：H=L+h1 ；超深h1=(1020)d； d=90mm。遇有水平层理时，应减少超钻量，利用层理，降低药包高程，取得良好爆破效果。取h1=0.5m，L=钻孔深度5m，H台阶高度=5.5m。次坚石单耗：q=0.40.45kg/m3，取q=0.4kg/

30、m3；最佳装药线密度：（kg/m）；药卷直径d=80mm；=1；人工装药装药密度=3.14，得：=5.02kg/m，取=5kg/m。堵塞高度：h0=（1030）d；d=90mm。h0=0.92.7m，取h0=3.0m垂直孔单孔装药量：Q=(H-h0)=(5.5-3.0)5kg/m=12.5kg。取Q=12.5kg单孔负担面积：s=ab单孔爆破体积：v=abH，由q=Q/v得：s=Q/(qH)=(L-h0)/(qH)=12.5/(0.45.5)=5.68m2间排距：一般取a=1.25b，得：ab=1.25b2，b=（s/1.25）1/2取b=2.2m；a=2.8m按爆区宽度B=20/2.8m=7.14，取6；则20m内6个间隔，每排7个孔。调整后取a=2.8m；最小抵抗线：W=(0.51.0)H=2.75m；控制底盘低抗线3.0m取W