湖北路桥三标路基土石方爆破安全专项施工方案.docx

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湖北路桥三标路基土石方爆破安全专项施工方案

湖北恩来恩黔高速公路

第三合同段湖北路桥项目经理部

路基土石方安全专项施工方案

编制：

审核：

批准：

二〇一一年十月二日

第一章编制说明

一、编制依据

1、《湖北恩施至来凤高速公路项目一期土建工程施工招标文件》、《合同协议书》。

2、《湖北恩施至来凤高速公路项目两阶段施工图设计》。

3、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95、《爆破安全规程》（GB6722—2003）、现行《公路路基施工技术规范》及有关的公路技术标准。

4、《湖北恩施至来凤高速公路项目路基土建工程TJ-3合同段实施性施工组织设计》

5、第TJ-3合同段所处位置的水文、气象、地质、交通及本工程的施工条件。

二、编制原则

1、按照《爆破安全规程》GB6722—2003中所规定的设计内容和要求进行设计编制。

2、遵循工程文件设计规则，在工程文件设计文字中说明及图表中，尽量执行国家规范和标准。

3、坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产原则，始终把安全工作放在第一位，确保爆破施工的安全。

4、本工程主体爆破以松动爆破为主，在爆破孔网参数、炸药单耗、装药量的设计与取值时均在此原则下取值。

5、坚持全员、全面、全过程的安全、质量管理，在每道工序施工中，严格按技术设计要求施工，并确保安全措施到位。

6、坚持实事求是，一切从实际出发的原则，力求设计符合工程实践，成为指导工程施工的技术文件。

7、做到精心设计，合理组织，严格管理，科学施工，在确保安全的前提下优质、高效地完成工程任务。

三、编制目的

1、认真贯彻执行各项技术标准、安全操作技术规程。

2、有效的控制爆破工程进度、工程安全。

第二章工程概况

一、爆破地点及工程数量

1、工程概况

湖北恩来恩黔高速公路第四合同段起讫里程K68+700～K86+033.346。

线路向南经白岩脚、茅坝、老院子，设桥跨黑龙河、李家河后设李家河服务区，线路于岩巷子设分离桥跨G209后线路向南进入来凤县境内，设来凤互通及主线收费站后设龙凤大桥至本项目终点鄂湘界（酉水河），路线全长17.33346Km。

主要包括桥涵工程、路基工程、李家河服务区及来风互通式立交工程。

本合同段内路基挖土石方：

4320706.5m3；路基利用土石方：

2820976.3m3；各类型挡墙共81处，其中C20片石混凝土挡墙7929m3；M7.5#浆砌片石挡墙75225.6m3；水泥搅拌桩33672m；涵洞及通道2209.84m/51座，其中主线路基暗涵及通道合计36座；李家河服务区5座；来风互通10座；车行天桥279.82m/5座；改路改河项目共10处，其中路基挖土石方183478m3；路基利用土石方271896m3。

全标段桥梁工程共13座，合计桥梁全长4899.58m（左幅2385.55m，右幅2433.95m，互通匝道80.08m）。

主线桥梁工程上部结构均采用预制30m、40mT梁，互通匝道2#桥为3×25m现浇箱梁；全线合计桩基324根，共5633米，其中φ1.5米的人工挖孔桩共计78根，共1268米；φ1.8米的挖孔桩共计142根，共2555米；φ2.0米的挖孔桩66根，共1088米、钻孔桩10根，共148米；φ2.2米的挖孔桩10根，共177米；钻孔桩18根，共397米；桥梁墩身主要为双圆柱墩及实心矩形墩，其中φ1.3m的圆柱墩共6根，合计37m；φ1.5m的圆柱墩共57根，合计729m；φ1.6m的圆柱墩共44根，合计640m；φ1.8m的圆柱墩共64根，合计1626m；φ2.0m的圆柱墩共28根，合计573m；φ2.2m的圆柱墩共6根，合计41m；5×2.2m的实心矩形墩共8根，合计254m；盖梁/台帽合计共165个；30m预制T梁共555片、40m预制T梁共160片；25m现浇箱梁3跨。

李家河服务区主线起讫里程为K81+372～K82+560，共长1188米，主要包括A、B匝道，合计路基挖土石方64211m3；利用土石方803065m3；涵洞3座，通道2座。

来风互通立交主线起讫里程为K83+590～K85+000，共长1410米。

主要包括A、B、C、D、E匝道及来风互通1#及2#桥。

主要包括路基挖土石方：

69226.3m3；路基利用土石方247939m3；涵洞8座，通道2座。

路基最大填筑高度：

23.7米,路堑最大挖深:

34.94米。

具体各段的填筑与挖深高度见表1：

序号

段落里程

路堤最大填筑高度（米）

路堑最大挖深（米）

备注

一、主线路基

1

K68+700.377~K68+978

12.74

-28.1

2

K69+168~K70+654.5

20.89

-28.31

3

K70+723~K72+341.5

22.05

-22.79

4

K72+528.5~K72+684.5

5.06

-3.8

5

K72+962.5~K74+044

16.91

-34.94

6

K74+563.5~K75+741

15.68

-7.29

7

K75+815~K78+704.3

17.79

-24.81

8

K78+896~K80+318

23.41

-25.1

9

K80+424~K83+348

23.7

-25.97

10

K83+478~K85+625.5

17.4

-20.57

2、工程特点

根据项目工程概况、业主合同要求及现场施工条件等，本工程有如下特点：

1、本标段主线路基占线路总长的84.68%，特殊路基地段较长，点多分散、面广，且涵洞、路堤挡墙数量较多，因此路基施工前期涵洞、路堤挡墙施工是重点。

2、全线多处线路与当地的村道、国道交叉，设计采用车行天桥、人行天桥、钢筋混凝土盖板（箱涵）通道；干田坳大桥、岩巷子中桥、来风互通1#桥均跨G209公路；桥梁的下部及上部梁体架设均给施工带来了一定的安全难度，也给G209公路的交通构成安全威胁。

3、本标段穿越大量农田、水塘、丘陵、洼地及多个村庄，线路所经过的丘陵山地均有经济作物，多处高压电力线、通讯线路、天然气管道、民房横穿线路，征地、拆迁工作量较大。

沿线路纵向无车行道，沿线路纵向全部新建修道；施工场地窄，临时设施布置困难（特别是拌和站及简支梁预制场）。

4、交通运输：

沿线有G209公路，到主线的运输可以从G209国道引入便道到达主线。

5、爆破环境：

爆破作业面基本横穿整个山体，按成型路基等宽处置，每个爆破作业区域的长度和深度不同，周围环境情况不复杂，属一般岩土爆破。

6、爆区地形、地貌、地质条件：

爆破区域分为13段，以桩号大约k68+700~k68+978为例，爆破作业区域长278米，东西宽约48米，爆破下挖深度4~12米，爆破体石质为页岩。

第三章工程施工计划

一、工程数量及施工计划安排

石方爆破工程数量表（表3）

序号

名称

单位

数量

备注

1

爆破石方

m3

1315323

计划开工时间：

2011年8月15日

计划完工时间：

2013年6月30日

计划工期：

746天

二、人员、机械设备投入

（1）人员安排

管理人员情况一览表（表4）

序号

职务/岗位

姓名

职称

备注

1

生产负责人

先春淋

工程师

2

安全总监

孙孟胜

工程师

3

技术负责人

贺雨佳

工程师

4

施工队负责人

林建、刘忠良liuzhongliang

工程师

5

质检工程师

廖俊才

工程师

6

试验工程师

邓伯龙

工程师

7

试验工程师

周志华

工程师

8

测量工程师

刘刚

工程师

9

道路工程师

刘琨

工程师

10

资料员

宋战平

工程师

11

机械工程师

邓波

工程师

爆破施工人员情况一览表（表5）

序号

职务/岗位

人数

备注

1

现场总指挥

1

2

爆破工程技术人员

2

3

爆破员

4

4

保管员

2

5

安全员

3

6

钻孔工

12

7

后勤保障

2

8

辅助工

2

现场总指挥：

负责本爆破工程的全面组织与实施。

爆破工程技术人员：

负责爆破设计，向现场施工人员进行技术交底，指导爆破施工，落实各项安全技术与防护措施，及时处理施工中遇到的各种技术难题，搞好工程总结。

爆破员：

检查施工质量，领取爆破器材，按设计进行爆破作业，严格执行《爆破安全规程》的技术和安全规定，发现盲炮及时报告和处理，清退当日剩余的爆破器材。

安全员：

对爆破器材的领取、使用、清退和保管进行安全监督，制止违章作业，检查各项安全技术与防护措施的落实情况，杜绝无安全作业证的人员参与爆破作业。

保管员：

负责爆破器材的收发、统计和保管，检查爆破器材的质量，做好爆破器材的收发登记，对无爆破作业人员安全作业证及手续不全的人员拒发爆破器材

（2）机械设备

主要机械设备一览表（表6）

序号

机械设备

规格型号

数量

使用状态

备注

1

柴移式空压机

12m³/min

2台

良好

根据施工作业面开展，增加施工机械的投入

2

柴移式空压机

10m³/min

2台

良好

3

柴移式空压机

3m³/min

2台

良好

4

履带式中风压潜孔钻

D=120mm

2台

良好

5

履带式潜孔钻

D=90mm

2台

良好

6

风动凿岩机

1套

良好

7

液压油锤

1部

良好

8

应急值班车

2台

良好

9

后勤保障车

1台

良好

（3）主要机具材料表（表7）

序号

机械设备

规格型号

单位

数量

备注

1

硝铵类炸药

袋装

kg

根据施工需要领用

按施工进展情况投入及储备

2

硝铵类炸药

箱装

kg

根据施工需要领用

3

非电毫秒雷管

枚

根据施工需要领用

4

毫秒延期电雷管

枚

根据施工需要领用

5

瞬发电雷管

枚

根据施工需要领用

6

钻杆

1～2m

根

20

7

钻头

Φ90

个

5

8

高压风管

m

500

9

起爆器

部

2

10

欧姆表

部

2

按施工进展情况投入及储备

11

爆破主线

m

200

12

木质炮棍

根

10

13

黑胶布

盘

10

14

胶质炮被（备用）

2×2m

床

2

15

大红旗

面

6

16

报警器或哨子

部（个）

6

第四章路基挖方爆破安全施工方案

一、路基挖方

1．施工准备

路堑工程开工前，首先熟悉核对设计文件，测设线路中线和开挖边线，复核横断面；调查自然状态下山体稳定状况，分析施工期间边坡稳定性；清表，做好堑顶截排水设施；组织劳动力、设备进场。

2．测量放样

按图纸所示尺寸将开挖线用明显桩放出，并洒白灰线以标明开挖范围。

3．石方开挖

石方开挖根据岩石类别、风化程度和节理发育程度，确定开挖方法。

对于软石和强风化岩石能用机械开挖的采用机械开挖，不能用机械直接开挖的石方，采用爆破法开挖。

石方开挖中，先利用推土机从上而下清除覆盖层土，采用松动爆破、小爆破和光面爆破方法施工。

边坡路床面采用光面爆破，机械和人工配合清理。

（1）爆破方案

在石方爆破作业前，根据地形地质，开挖断面及施工机械配备等情况，编制实施性爆破设计施工方案，报请监理工程师批准，并严格按照监理工程师的指令执行。

路堑石方爆破前，应针对不同岩体进行爆破设计、试爆，选择合理的爆破参数。

在施工过程中，还要根据地质变化情况及时调整和修改爆破设计。

对于开挖深度大于6m，且石方量较大的工点，每5～7m为一层深孔爆破，采用潜孔钻机钻孔。

开挖深度小于6m，且石方量较小的工点，每3m左右为一层浅孔爆破，采用风枪钻孔。

边坡预裂或光面爆破，炮孔按挖方角度布置成斜孔，严格控制装药量及孔距，防止超挖或欠挖。

中央路槽爆破开挖炮孔按梅花形布置。

路基石方爆破，采用膨化炸药或乳化炸药，以电雷管引爆。

非电毫秒雷管实施逐排微差爆破。

爆破后，采用推土机配合挖掘机或装载机清碴装车，自卸车运输。

路堑边坡采用预裂或光面爆破，基床顶面采用光面爆破。

爆破后根据测量基准点，拉线检查平整度。

石质部分采用深孔多排微差爆破法开挖。

路堑既长又深时,采用纵向分层分段开挖,每一层先挖出一通道,然后开挖两侧,使每一层有独立的出土道路和临时排水系统；对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施作，采用阶梯式进行开挖，按设计要求的高度设置平台，形成阶梯边坡。

开挖时，边坡预留2～3m采用光面爆破或预裂爆破，人工刷坡。

深挖路堑的施工遵守“分级开挖、分级防护、及时防护”的原则，开挖一级防护一级，下一级开挖时，应对上一级防护采取保护措施。

（2）施工工艺

①清表：

人工配合推土机清除开挖范围内的所有杂物、表层土，并做好堑顶天沟。

②测量布孔：

根据钻爆设计及试爆结果确定的参数，用灰点或油漆定出炮眼位置，并参照爆破方案进行复核。

③凿岩钻孔：

炮孔布点完成后，安排机械进场，按爆破设计的角度和深度钻孔。

钻孔中随时检测孔径、角度和钻孔深度，达到要求即停钻，用石块覆盖孔口，并做标记。

④装药堵塞：

装药前将炮孔内的石粉、泥浆清除干净，然后用炮棍将药卷送入炮孔，并轻轻压紧，起爆药卷在孔内的位置要适中。

装好药后，选取一定湿度的粘土和砂土，分次堵塞炮孔，并用炮棍捣实。

⑤网络联接、安全警戒：

装好药后，专业人员进行起爆网路敷设及检查，确保万无一失。

起爆前，人员、机械撤离到安全地带，设置安全警戒线。

⑥起爆清碴：

起爆后及时压尘，清除瞎炮，然后机械清碴。

清碴时，随时观察坡面的稳定情况，严禁坡面掏挖。

清碴后，检查爆破效果，必要时补爆或调整爆破参数。

⑦边坡整修，基床顶面处理：

爆破后根据测量基准点，拉线检查平整度，对个别凸起部位，采用小炮补炮开挖，凹部采用浆砌片石补平。

5．石方爆破

根据大爆破的形式和一次爆破总装药量把大爆破分为A、B、C、D四级。

大爆破分级，应符合下表的规定，根据爆破工程的复杂程度，可适当提高级别。

二、爆破前施工准备

1、爆破原理

炸药在一定的外界作用下（如受热、撞击）发生爆炸，同时释放热量并形成高热气体。

施工中，就是利用炸药的这种性质来为施工服

务，达到工程建设的需要要。

炸药爆炸时的危害主要是产生爆炸、地

级别

硐室爆破药量

水下深孔爆破

地下深孔爆破

露天

深孔爆破

A

Q≥1000

Q≥100

B

500≤Q<1000

50≤Q<100

Q≥100

C

50≤Q<500

20≤Q<50

50≤Q<100

Q≥100

D

Q<50

5≤Q<20

20≤Q<50

50≤Q<100

震、空气冲击波、飞石和噪声等，一旦失控，就会造成事故。

要避免这些危害必须按照爆破的有关技术操作规程，确保必要的安全距离和采取相应的安全技术措施。

2、现场调查

首先对我管区的大土石方需要爆破的地段，进行全面调查，查清爆破所处的位置、地形，有无障碍物等。

如空中有缆线，应查明其平面位置和高度；还应调查地下有无管线，如果有管线，应查明其平面位置和埋设深度；同时应调查开挖边界线外的建筑物结构类型、完好程度、距开挖界距离，然后再制定爆破方案，确保空中缆线、地下管线和施工区边界处建筑物的安全。

3、爆破方案的确定

⑴不同的地质，采用不同的爆破方法。

根据该段地址，我部采用露天深孔爆破，属D级。

⑵在石方爆破区注意施工排水，在纵向和横向形成坡面开挖面，其坡度应满足排水要求。

三、爆破施工技术方案

3.1、深挖路堑施工方案

本合同段地形起伏大，切方一般深度较深，且切方集中。

工作面较小，技术要求高，施工环境复杂，施工难度大，必须做到精心组织，精心施工。

3.2石方爆破施工

本合同段开挖断面有二种典型断面，即半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖，对这二种典型施工路段，给予全挖断面以爆破方案设计。

3.2.1、爆破总体方案：

根据不同施工断面及岩性情况，并充分考虑工效及安全制定爆破方案见:

石方爆破总体设计方案。

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`石炸药及铵油炸药

起爆器材

电毫秒雷管

电毫秒雷管及导爆索

3.2.2、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。

3.3、深挖路堑开挖方案

3.3.1、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。

3.3.2、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。

3.3.3、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。

3.4、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。

3.4.1、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。

3.4.2、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。

3.4.3、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。

3.5、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。

3.6、爆破安全

3.6.1、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。

3.6.2、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=20Kn2w=20×1.5×0.752×2.4=40.5m

式中：

K一—安全系数，与地形、风向等有关，取1.5；

n一—爆破作用指数，松动爆破时取n＝0.75；

W—一抵抗线，取W=2.4m；

可见，爆破飞石在一般地段在控制范围内，但在某些要求高的路段还未达到要求，还必须采取如下措施：

（1）采用“V”型工作面；

（2）预留隔墙和“留靴”等方式；

（3）高压线下石方爆破，采用松动爆破并用茅柴覆盖，防止飞石；

（4）山坡下部（河道上方）做好挡墙，阻挡滚石落入河道；

（5）施爆过程，根据具体情况调整药量和布孔参数，保征良好的堵塞质量，结合微差及压碴爆破，保证岩石产生松