高边坡光面爆破及控制爆破方案.docx

1、高边坡光面爆破及控制爆破方案温福线枢纽段路堑高边坡光面爆破及控制爆破方案1、工程概况温福线枢纽段位于福建省福州市，属于穿越山区方的高标准铁路。其中中铁十八局一公司施工标段含路堑高边坡爆破开挖石方量大，要求边坡采用弱扰动光爆（或预裂)爆破法施工，路堑石方边坡坡内岩体以坚硬花岗岩为主,呈弱风化。爆破开挖区环境较差、居民多，根据现场环境条件和地质条件分析，认为高边坡开挖工作工点非常适宜作深孔加预裂爆破，这种爆破技术既可加快施工进度，又可保证边坡质量,爆破开挖后边坡一次成形，最终形成的边坡整齐、美观，而且由于爆破对边坡内部的岩体扰动减弱。我项目部承担的鼓山一号、二号和三号隧道进口段爆破工点有爆破开挖面

2、大、周边居民密集、民用建筑多和鼓山三号隧道进口岩石较破碎等特点，环境条件极其复杂,需要采取控制爆破技术开挖，爆破过程中应配合拉网防护、震动检测，确保施工安全.2、边坡光面爆破设计爆破设计应根据地形和现场勘察资料,进行爆破方案选择和优化，按照拟定的方案，结合本工地地形条件、施工进度、爆破安全、施工质量和经济效益等多方面因素进行综合考虑，其设计原则如下：选择孔深加预裂一次成型综合爆破技术方案具有较成熟的经验。边坡坡面采用预裂（光面）爆破施工,主体石方采用孔深爆破施工。对于23层的较高边坡,应台阶施工，边坡坡度陡于1：0.5时,钻孔方便，当坡度陡于1：0.75时，钻孔较困难.3.1 深孔、光面、预裂

3、参数设计3。1.1各种爆破参数设计见附表133.1.2爆破参数分析（1）深孔爆破参数分析孔径D露天爆破深孔的孔径主要取决于钻机的类型。本工地采用D100三脚架潜孔钻机,通常孔径D100200mm,本次深孔爆破采用的孔径D100mm和D115mm。台阶高度H台阶高度是深孔爆破的重要参数，当主体石方以孔深爆破开挖时，要作好台阶的选择工作。台阶高度是否合理直接影响钻孔、爆破、挖装、运填全系统的工作.应根据实际地形地质条件、开挖技术要求、钻孔机械的钻孔能力和挖装能力综合考虑，一般以510m最为经济合理，考虑设计台阶平台宽均为2.5m，顶部台阶高低不同,本设计最大台阶高度为H12m，具体根据不同地形在施

4、工中进行调整。底板抵抗线W1底板抵抗线是影响孔深爆破效果的重要参数，底板抵抗线过大造成根坎、大块率高、后冲作用大;底板抵抗线过小则易造成飞石且增大钻孔工作量。根据以往的爆破经验，采用以下经验公式：a、根据台阶高度确定 W1=(0.60。8) Hb、根据孔径大小确定W1=（3540）D对垂直孔还要根据安全作业条件确定和校验W1 W1=B+cot其中:B-孔口中心至台阶坡顶线的安全距离，一般为2.53。0m；-台阶坡面角，一般在5070之间.本工地根据钻孔直径大小取：当D100mm时，取W1=3。54。0（m）当D115mm时,取W1=4.04.5（m）孔距a和排距b孔距a一般按下式求得：a=m

5、W1式中:对垂直孔m=0.71。0对倾斜孔m=1.01.4排距b是指多排孔爆破时，相邻两排深孔之间的中心距离，实质是第一排以后各排孔的底板抵抗线值。即bW1本工地为弃方，可不考虑破碎块度的均匀性和级配要求，同时对最大粒径可以适当放宽，故大块可以控制在1.0m以内，其孔、排距确定如下:当D100mm时,取a=3.03.5（m），b3。03.5（m）当D115mm时,取a=3。54。0（m），b303.5（m）超钻深度超孔深度是控制底板超欠挖,保证底板平整的主要手段，在多台阶施工中，应通过上层平台、超钻情况，合理确定底层平台值。本工地根据台阶高度，取：当H10时，取h1.01.2m，当10H20时

6、，取1.52。0m。堵塞长度L堵塞长度一般不小于地盘抵抗线的0。75倍，或取2040倍孔径，不小于20的孔径.本工地根据两者相结合，堵塞长度大小取当D100mm时,取L2。53m当D115mm时，取L33.5m3.1。3光面爆破和预裂爆破的参数分析（1）光面爆破和预裂爆破的设计原则采用D100型三脚架潜孔钻机钻孔，钻孔直径D100mm。根据岩石性质和地质条件,取孔距a（1.01.2）m.对于开挖深度较大的边坡，应采用23个台阶，深孔加预裂（或光爆）施工时，最大钻孔深度L18m。边坡坡度可适当进行调整，为了有利于钻孔，边坡设计坡度范围为1：0。31：0.75.边坡平台宽度过小处应进行调整，边坡平

7、台宽度应大于2.5m.(2）光面和预裂爆破参数分析钻孔直径D的选择光面和预裂爆破的钻孔孔径的确定是一项十分重要的工作，选择合理与否，直接关系着光面和预裂爆破效果、成本和质量。孔径大小的决定孔距大小的依据,应综合考虑岩石的性质、机械配备及工程要求等因素合理选择，通常取D100mm。台阶高度H台阶高度应视实际边坡情况、石方施工方法的不同进行选择，以主体石方施工台阶为准。孔距a 的确定炮孔孔距是光面和预裂爆破的重要参数，是爆破成败及边坡质量好坏的关键。选择合理的孔距，目的是在现有的岩石条件，装药方法起爆情况下，使边坡大道稳定平整、光滑和美观的效果，使预裂面最终形成有一定宽度的贯通裂缝。一般取a（71

8、2）D，本工程取a（1。01。2）m。线装药密度的选择线装药密度是光面和预裂爆破的最关键因素，合理的线装药密度不仅可以保证预裂缝的贯通，而且使边坡达到稳定、平整、光滑美观的要求.药量太大会损坏边坡壁面，孔壁破裂；太小光面岩层较大,预裂面无法贯通，造成光面和预裂爆破的失败。i)光面爆破根据工程具体情况，结合以往的经验，q光可按下式计算：q光k光a光W光式中：q光-光面爆破线装药密度（Kg/m）； k光-光面爆破单位用药量(g/m3）;取k光(7590)； a光-光面爆破孔距（m); W光-光爆层厚（m）.本设计取q光（180250）（g/m）ii）预裂爆破q裂k裂a裂式中：k裂预裂爆破单位用药量

9、（g/m3）； a裂预裂爆破孔距（m）；一般取q裂(350500）g/m本设计取q裂（450500）g/m不耦合系数E本工程中采用的药卷d32mm乳化炸药，钻孔直径D100mm。根据下列公式：ED/dE=3.123。2 孔深、光面和预裂爆破的药量计算3.2。1孔深爆破药量计算单排孔或多排孔的第一排炮的药量计算公式: QqaW1H多排孔第二排以后炮孔药量计算公式： QkqabH式中：Q孔深爆破单位装药量(Kg)； q单位用药量（Kg/ m3）; a孔深爆破孔距（m） b孔深爆破排距（m） W1孔深爆破底板抵抗线（m) H孔深爆破台阶高度(m) k受岩石夹制增大的系数,一般取k（1。11.2）。3

10、。2.2光面爆破药量计算 Q光=q裂l+Q加式中：Q光光面爆破单孔装药量（Kg)； q裂光面爆破线装药密度（Kg/m)； l光面爆破孔深（m）; Q加光面爆破底部增加药量，取Q加（23）q裂。3。2。3预裂爆破单孔装药量计算 Q光=q裂l+Q加式中：Q光预裂爆破单孔装药量（Kg）; q裂预裂爆破线装药密度（Kg/m)； l孔深（m）；Q加预裂爆破炮孔底部增加药量,取Q加（58)q裂。3。2.4预裂（光面)爆破炮孔堵塞长度实践证明，孔口的堵塞长度对水平预裂的效果有一定的影响，堵塞长度过短，则爆破是空气逸出，不易形成预裂缝或预裂缝宽度不够；堵塞长度过长，则在孔口附近部位易残留水平炮孔。根据爆破的经

11、验公式计算：(11.2)a式中:L1孔口堵塞长度; a炮孔孔距；4、孔深、光面和预裂爆破施工工艺4。1 施工准备（1）钻机平台修建钻机平台是钻机作业的场地，在钻机位移和架设过程中,保证钻机精度和作业安全是相当重要的工作，钻机平台技术要求是相对平整，保证钻机自由移动，其宽度:三脚架钻机不小于2。0m,自行式钻机不小于6。0m。(2）边坡测量放线路堑边坡测量放线工作,不允许出现任何错误，否则准会造成巨大损失。边坡定位线加宽会增大石方开挖量，偏窄会造成路基面宽度达不到设计标准，因此必须保证边坡的准确性，边坡测量一般分量测进行，第一次为了修建平台,第二次为了钻孔定位。(3)便道修建施工便道是石方施工的

12、运输道路，应根据实际情况进行修建。其原则是便于和开挖台阶相联接，工程量少，宽度能保证挖、运机械的运行任务.4。2 钻孔（1)布孔深孔、光面和预裂综合爆破的布孔方式单壁路堑旁山开挖段,采用纵向台阶布孔，钻孔排向均平行于边坡。对于双壁石方路堑，两端采用横向台阶布孔。（2）钻孔边坡光爆（或预裂）孔可采用三脚架潜孔钻机进行钻凿，钻孔必须按设计位置、方向和角度进行作业，以保证爆破效果和安全.钻孔完成后，应吹尽孔内残渣，并作好炮孔保护工作，防止雨水流入孔内.其他钻孔可采取自行式钻机钻凿。（3)钻孔排水当孔内有水时应作好排水工作，排水是保证爆破效果的一项重要措施,排水可用50胶管进行孔内吹水。4。3 装药结

13、构主炮孔采用集中装药结构和不耦合装药.边坡预裂孔采用不耦合装药，药卷绑扎在导火索上。间装药结构图。预裂（光爆）孔不同孔深的装药结构表，见附表2、3。4。4 堵塞堵塞材料，使用粘土和砂加粘土，严禁用石块堵塞.为保证堵塞质量，每填入0。3m时用木棍或竹竿捣实一次,做到逐层捣实。堵塞长度必须满足L230D。5.5 起爆网路主炮孔为导爆管毫秒雷管，边坡孔为导爆索接力传递，采用复式交叉网络,导爆索下到孔底，主炮孔下部雷管反向安置在底部，避免瞎炮和残留药.起爆网路联接示意见下图。图：炮孔装药结构与起炮网路示意图5、控制爆破药方案局部挖深5.0m以内的工点，采用浅孔爆破实施开挖；挖深5m以上路堑主体石方，采

14、用孔内非电毫秒微差深孔松动爆破，分次施爆，以减小震动，控制飞石.临空面均设置在背向或侧向铁路、民房的方向，同时加用柔性炮被覆盖，弱化爆破飞石的影响。5.1 爆破参数及单孔装药结构布置炸药：初步选取乳化炸药和铵油站药，根据钻孔情况及孔内含水量大小进行调整，如孔内无水或较少水，在装药前吹孔后可使用铵油炸药或下部2m采用乳化炸药，上部采用铵油炸药，线密度4。5Kg/m.雷管：爆破孔内雷管乃采用非毫秒雷管，为了保证安全，孔内各段非电毫秒雷管限制在15段以内,逐排微差起爆的网络,微差时间取t50100ms.这样既可以减小一次起爆药量达到降震的目的，同时，每一排先爆孔又能为后排空提供较理想的临空面，避免群

15、炮作用引起上冲.群炮梯段划分：根据边坡挖深的情况,拟分上下多个梯段开槽,每个爆破梯段12m左右，先根据爆破梯段内地形条件,分多个临空进行上梯段拉槽爆破，先进行上梯段施工爆破，上梯段爆破施工完成后，分两个工作面进行下层爆破梯段爆破施工。炮孔布置：炮孔采用76mm直径，采用潜孔钻垂直成孔，布孔孔距2.5m，排距2。0m，采用矩形方格布孔，钻孔深度0。50。8m。爆破防护：在主爆孔孔底均加设直径60mm长30mm的柔性垫层，垫层材料采用竹筒或PVC管材制作,这样可以避免炸轰波直接冲击岩体，降低峰值压力，从而达到降震的目的。当孔深小于8。0m时，每段每排起爆3个孔；当孔深大于10m时，每段每排起爆2个孔.故最大单响起爆药量为50Kg以内，加之上述的减震措施,所以更容易做到安全减震。6、爆破工