道路石方爆破施工方案.doc

路基石方爆破施工方案本区地处山西省南部太岳山山脉南缘，地貌单元以侵蚀性中低山区和黄土丘陵区为主，本合同段起止里程为：K33+700K37+760，全长4.1公里。全段共有挖方93万立方，其中石方70.5万立方，挖方段石方比例高，岩性以泥、砂岩为主，且风化严重。按照设计规范和招标文件要求结合施工现场的实际情况，石方开挖采用机械打眼、小型及松动爆破为主，推土机配合挖掘机装碴，自卸汽车运输的方式施工。接近坡面及陵沁公路段开挖爆破采用预裂爆破或光面爆破，以减小对边坡的扰动，并设置防护设施，保证公路行车安全。未经监理工程师的同意不得进行大爆破作业。开挖完成后修整边坡，进行防护、排水工程施工。一、编制依据1. 施工图纸及有关资料、施工前技术交底会议等。2. 国家现行的有关公路工程的施工规范、标准等：公路工程测量规范 公路工程技术标准公路路基施工技术规范 施工现场临时用电安全技术规范 公路工程质量检验评定标准 公路工程施工安全技术规程 爆破安全规程 3. 通过现场勘查所掌握的有关情况和资料及本企业的施工技术管理水平和已完工的类似工程成功的施工经验。石方爆破施工工艺流程如下：二、施工准备1. 界桩测量放样根据设计图纸按要求用全站仪或者GPS放出坡顶开口线界桩，放桩频率为：直线段和半径较大的曲线段上20m/个，特殊段和半径较小的曲线段10m/个，地势陡峭、纵横向高差大的局部范围可根据实际地形加密界桩。2. 清表路堑开挖前，做好公路用地界内伐树除根等清理工作和临时排水工作，然后根据路堑的深度、纵向长度及现场的施工条件确定开挖方法（开挖方法见具体分项工程挖方施工方案）。 3. 开口线及坡面放样测量放样方法：坡口桩放样完成后向施工队进行技术交底，交底的内容包括：台阶的坡率和台阶高度，以及碎落台的宽度和在刷坡过程中应该注意的问题和严格遵守的规范等。三、爆破1. 爆破方案的确定实际施工中选择爆破方法时，主要要考虑的问题：一是如何提高炮眼的利用率，二是如何控制开挖轮廓和爆破振动对地层的扰动。以此为指导思想进行爆破方案的选择。为制定出技术可行，经济合理，安全可靠的爆破方案，首先要进行实地勘查并收集现场资料。主要是深入了解爆破对象的数量、尺寸、结构材质、位置及地质情况等以及爆破工点周围的环境，包括地面、地下需要保护的重要建筑物和设施及其与爆破工点的相对位置和距离等。在充分掌握现场实际资料的基础上，根据爆破任务和安全要求，提出多种方案加以比较，最后制定出合理的、切实可行的控制爆破方案。本段山坡石方含量高。按照设计图纸、规范要求和施工现场的实际情况以及保证陵沁公路行车安全，浅孔、深孔、药壶爆破以松动爆破为主，坡面需要爆破时，主要采用光面爆破和预裂爆破的施工方法（有关各种爆破的爆破参数在后面有详细叙述）。2. 参数的选取针对本段路基的岩体实际情况，拟采用的爆破方法有以下几种：(1)、 浅孔爆破直径为2575mm，孔深在5m以下，采用台阶式布置。浅孔炮的装药长度不超过眼深的为1/31/2，以留出足够的堵塞长度，同时孔深超过3m的炮孔，受装药条件限制炮孔利用率低。有时4m以上孔深可采用药壶炮爆破工艺以提高炮孔利用率及增大爆破效果。其爆破设计： 最小抵抗线W的确定（即台阶厚度或排间距）W（2530）d式中：d炮孔直径 孔深应低于台阶底部标高以克服底部岩石对爆破产生的夹制作用，使得爆破后达到预定的高程，其超深h应为台阶底部抵抗线的10%15%。岩层坚硬取大值。 h=(0.100.15)W底式中：W底底部抵抗线 间距，即同排炮孔间距a=(1.02.0) W 排距b=(0.851.1)W 装药量计算（松动爆破）Q=0.33 e·q·a·b·h式中：e炸药换算系数； a炮孔间距，m； b炮孔排局，m； h炮孔深度，m； q单位炸药消耗量，kg/。 q与炸药种类和炮孔直径、临空面多少有关，以2号岩石硝铵炸药计，一般为（0.30.7）kg/之间。石质松软，台阶陡直采用小值，如计算出单孔装药量容积大于1/2孔深时，可换用高威力炸药和缩小孔间距，增加炮眼数量。(2)、 深孔爆破炮眼大于75mm，炮眼深度大于5m以上，一般深度为812m，使用延长药包爆破，采用多排或等边三角形布置。 间距计算a=(0.71.4)W式中：W深孔爆破最小抵抗线；0.71.4系数，岩石较硬或同时起爆取小值，岩石较软，分排分段间隔起爆时取大值。排距b=0.87a深孔爆破最小抵抗线WW=D·(0.785··l·t)/( e·q·m·H)式中：e炸药换算系数； D炮孔直径，m；装药密度kg/m3 ，一般取900；H阶梯高度，m； h钻根长度，m；l预计炮孔深度，m，l=H+h；t装药长度系数，当H10m时，t=0.6； H=1015m时，t=0.5; 当H15m时，t=0.4；q炸药单位消耗量；m炮孔密度系数，一般为0.81.2。单孔装药量Q计算（松动爆破）Q=0.33·e·q·v =0.33·e·q·a·H ·W(3)、 药壶爆破药壶爆破最关键的工艺是扩大药壶，扩大后的药壶体积应满足设计装药量的要求，但又不能过大，也不能过小，而且在扩壶的过程中还要防止炸塌炮孔。 扩壶药量和次数扩壶次数：对于软石为2次，对于次坚石为3次，坚石为4次。扩壶时用药量由少到多，逐渐递增，第一次扩壶装药量一般为50100g，以后按以下比例增加（设第一次扩壶药量基数为1）：二次扩壶为为：1：2； 三次扩壶为：2：3：5；四次扩壶为：1：2：4：7。间距 a=（0.8-1.2）W排拒 b=（0.8-2.0）W堵塞长度l1=（0.5-0.9）H药壶爆破用药量（松动爆破）Q=（0.20.35）q·W3式中：W最小抵抗线，m。当台阶高H为2-4m， W=0.8H；H为4-6m，W=0.7H ；H为6-8m，W=0.6H； H为8-9m，W=0.5H。q单位炸药消耗量，kg/。 扩壶工艺 药壶与欲开边最小距离B：坚石或次坚石（0.15-0.20）W，软石（0.2-0.25）W，土质（0.3-0.35）W。 扩壶时可用导火索和火雷管起爆，但导火索要有一定长度，为保证爆破安全和效果，最好用电雷管起爆。扩壶时一般不用导爆索，以免将炮孔炸坏。 扩壶时一般可用少量砂或干砂堵塞，其长度不超过药包高度的0.812倍，也可以不堵塞，但炸药能量损失大，降低扩壶效果。 在扩壶过程中，每次爆破以后药壶内的余热一时不易散失，所以要隔一段时间才能进行下一次爆破，每次爆破前应用温度计测量壶内温度，当温度降到40以下后，才可以装药进行下一次爆破，以防止发生早爆事故。如温度一时难以下降，也可以滴入少量盐水加快降温速度。扩壶时，人员的安全距离大于50m，深孔扩壶时，大于100m。 药壶体积的测量与计算 扩壶工作完成后，应将药壶内存留的残渣或水排除除净，经测量药壶体积合格后，再进行药壶装药。 测量药壶体积的简易办法是利用铁棍测量器。用两根等长的绳索分别系在一根铁棍的两端，使用时，将铁棍竖着放入药壶内，再平行上提绳索，使铁棍在壶内保持水平，根据绳索长度确定铁棍的位置，并用不同长度的铁棍测出药壶不同位置的直径，由此算出药壶体积的大小。(4)、 光面爆破 光面爆破是在开挖轮廓线上布置比普通爆破较为密集的炮眼,并采用装少量炸药的特殊装药结构,周边眼间距与抵抗线之比大致为0.8,且在主爆破后最后同时起爆,使岩体沿开挖轮廓线爆除,使围岩最大限度少受损伤的爆破技术。光面爆破孔距在1米以内，实际孔距根据施工岩石结构，适当增加预裂孔。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： 炮孔直径。对于露天光面爆破，采用与主爆区相同的钻机。 炮孔间距a。露天光面炮孔间距a =(1015) d。 炮孔角度与深度。露天光面爆破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。 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 = (0.81.0) W 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的长度。(5)、 预裂爆破预裂爆破与光面爆破相比，炮眼还要密一些，装药量也要多一些，爆破从开挖断面轮廓线开始，即是周边炮眼在断面上的所有其他炮眼爆破之前首先同时起爆，其工艺与光面爆破基本一样。当装药量和间距选择适当时，在各炮眼的爆破作用力相互作用下，使周边炮眼之间形成一连续的预裂破裂面，成为随后期于炮眼爆破所产生的爆破冲击波的屏障，使传到破裂面外侧围岩所受到的扰动和破坏达到最小程度。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3845mm的钻机；当边坡高度或开挖深度在48m时,选用直径为60100mm的钻机；当边坡高度或开挖深度大于8m时，采用大于100mm的钻机。 炮孔间距a与炮孔直径有关： a = (812) d当炮孔直径d6cm时，a = (914) 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，炮孔间距可选较大值。 关于预裂爆破的装药量，一般以线装药密度表示。在实际工程施工中，可根据条件类似的进行比较选取或按照一些经验公式计算。 一般预裂孔比底板高程深12m，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。光面爆破和预裂爆破每米孔深装药量：K=9d2 (kg/m)式中： d-炮孔直径，m；K每米深炮孔装药量，kg/m。3. 提高爆破效果的技术质量措施为了节约成本，充分合理利用资源，按设计对填筑石料最大粒径不大于300mm的要求和我公司工程施工实践经验，同时考虑到岩石特性，为使爆破后90%石块满足路基填料要求，施工中将采取以下技术措施保证质量要求：(1)、 使用猛度大、爆力强的2号岩石硝铵炸药；(2)、 适当提高爆破岩石单位体积使用炸药量q（kg/m3），根据地质地形条件变化情况，调整装药量及装药结构；(3)、 梯段高度大于5m的挖方段，使用深孔爆破技术，合理选用炮孔的排距和间距，采用双层间隔装药结构，减少岩石大块率；(4)、 使用微差爆破技术，选择最佳微差间隔时间，合理布置起爆顺序；(5)、 采用预裂爆破技术，在爆区和边坡以及被保护对象之间形成隔槽，减少主爆孔对周围建筑物的影响；(6)、 采用V型起爆技术，改善爆破的质量，实现宽孔距小抵抗线爆破，保证爆破效果；(7)、 梯段高度小于5m的挖方区，或“土夹石”的外露部分采用浅孔爆破技术，合理布眼及选择台阶要素。4. 爆破施工对于岩石炸药单耗根据围岩不同在0.20.4千克/立方米之间选择。引爆药包的导火索长度在1.2米以上。在爆破工程中必须注意：靠顺层边坡的一列炮孔，采用减弱松动爆破，严禁使用大爆破。 扩药壶时，孔口的碎石、杂物先清除干净。装药量随扩壶次数、扩壶的大小和石质而定，不可随意盲目加大药量。需要多次扩壶时，每次爆破后15分钟，等孔壁岩石冷却后，方可再次装药扩壶。装炮工作时要注意： 装药前对炮眼进行验收和清理； 严禁烟火和明火照明，无关人员撤离现场； 采用木质炮棍装药。深孔装药出现堵塞时，在未装入雷管起爆药前，采用木制长杆处理； 装好的炸药包，严禁投掷和冲击。 不得采用无填塞爆破，也不得使用石块和易燃材料填塞炮孔，不得捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包，也不得在深孔装入起爆药包后直接用木条填塞，填塞炮眼时不得破坏起爆线路。 引爆后，关于哑炮的处理方法有两种：一种是用水冲洗，再用吹风管吹掉；另一种是在距离炮眼20cm位置打眼引爆，打眼必须专业爆破人员进行操作，尽量保证人员安全。如果是因为雷管的原因导致炸药未能引爆，可以再装一次雷管进行二次引爆。一般浅眼爆破时，个别飞散物对人员的安全距离不得小于300米。5. 爆破清渣及防护 爆破完成后，对坡面上残余的石方采用挖掘机进行清理，个别范围内采用人工清理。中风化以上的大石料经监理工程同意后，可以分解利用在换填和护坡工程上，碎石可以用于路基填筑、便道的修补工作。石渣清理完成后，人工修整坡面至符合设计和规范要求，然后及时进行加固防护工程施工，以免边坡暴露时间太长而失去其良好的稳定性。四、爆破安全措施1. 边坡防护无论滑坡机理如何，治理措施都是减少下滑力，增加阻滑力。除采用削坡、防水、排水、软弱带置换、坡面防护、岩体加固措施外，对爆破施工要采取相应的技术措施。(1)、 加强地质调查，根据边坡已有的层理、层面、断层的形状、方位，判定可能产生滑动的空间部位与形式，根据可能允许的影响程度确定爆破规模和爆破方案，以及开挖空间顺序。(2)、 为尽量减小爆破振动影响，应降低台阶高度，减小炮孔直径与孔深，缩小孔网参数，增加起爆段数，减小每段起爆药量，严格控制爆破规模，采用合理的起爆顺序，创造良好的临空面。毫秒微差起爆技术可以既保证破碎效果又使两次起爆产生的地震波在同一空间位置叠加的不利影响最小。接近设计边坡和坡脚开挖时或留有保护层，或采用预裂爆破、光面爆破，在孔底加柔性垫层，采用反向起爆技术以保护边坡岩体完整性和基础岩体不被破坏。针对不同地形地质条件调整爆破方案和装药结构，优化爆破参数。(3)、 沿设计边线开挖和坡脚切层时，采用斜孔爆破，保留坡面平整。(4)、 安全监测。可以在岩体表面设监测点，监测边坡整体稳定，比较重要的地方在岩体内部设点，内外结合，局部与整体结合，保证资料完整连续。2. 爆破器材的安全管理(1)、 爆破器材的运输。爆破器材实行凭证运输，必须有爆破器材收货地或储存地的县、市公安局申领爆破物品运输证才能运输爆破器材。(2)、 爆破器材的储存。爆破器材库不同于一般工业与民用建筑物，为了防火、防爆、防盗等，对库房布局和库房结构都有特殊要求。3. 施工安全技术措施由于爆破施工的特殊性，必须对爆破施工的各项安全指标进行充分的计算分析，并制定专门的施工安全技术措施。(1)、 爆破作业始终贯彻“安全第一、预防为主”的方针，严格遵守爆破安全规程中各项规定；(2)、 加强爆破作业人员的技术培训和安全教育，爆破员持证上岗；(3)、 合理布局，严格按照设计要求进行爆破作业；(4)、 严格控制炮孔装药量，确保填塞长度和填塞质量，装药前必须进行验孔；(5)、 陡坡浮石应认真清理，以防滚石伤人；(6)、 爆区附近设施工牌，作业人员配戴统一编号的作业卡，爆区插红旗标识且设置装药安全警戒范围，无关人员不得进入；(7)、 爆破作业人员持证上岗，起爆药包由指定爆破员加工，分开存放；(8)、 爆破网路各连接部分要连接牢固，全部电线接头要用绝缘胶布包缠；(9)、 爆破现场设警戒线，禁止无关人员进入装药现场；(10)、 爆破员必须按照爆破安全规程操作，按操作程序加工起爆药包，轻拿轻放爆破器材。装炮使用木质或竹质长棍，起爆药包装进炮孔后不要用炮棍捣动孔内药包；(11)、 爆破作业现场的杂散电流值、射频电等符合规定，操作人员不能穿化纤衣服，手机、对讲机远离装炮现场；(12)、 雷雨天气不得进行爆破作业，装药过程中遇雷雨突然来临，所有人员要迅速撤离到安全地点，并设警戒；(13)、 认真组织清场警戒工作，警戒人员布岗合理，并坚守岗位。警戒时依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号，以口哨、红旗和对讲机进行联络，严防无关人员和车辆进入爆破危险区。4. 爆破后安全检查(1)、 起爆点（站）应远离爆区，宜设坚固严密的人工掩体，其位置和方向应能防止飞石、空气冲击波、炮烟和边坡滑落、滚石的危害。(2)、 爆破后，必须按规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其他不安全因素。(3)、 爆破员检查如果发现危石、盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。(4)、 各类盲炮的处理应按有关规定执行。经检查确认爆破地点安全后，经当班爆破班长同意，方准作业人员进入爆破地点。5. 邻陵沁公路段防护措施陵沁公路是省道，紧邻高速公路施工现场，车流量大、车速快，为保证陵沁公路行车安全，与当地路政、交通等部门协调，爆破时安排专门人员负责交通隔离，邻陵沁公路段均采用挡渣墙、警示牌、警示标志、锥形标、金属横障、警示灯具、橡胶减速带、防撞筒等防护措施，防止松动岩石滚滑到公路，提高行车安全意识，避免造成安全事故。