最新版铁路石质路堑爆破专项施工方案.docx
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最新版铁路石质路堑爆破专项施工方案
最新版
铁路石质路堑爆破
专项施工方案
石质路堑爆破专项施工方案
1、工程概况
1.1工程特点
我单位承建的朔州至准格尔新建铁路工程二标榆树湾站,起点里程DK139+500~DK141+505段石质路堑爆破主要集中在DK139+500~DK139+640、DK139+740~DK140+400段路堑开挖区段内。
此段内石方数量较为集中,并且临近村庄,如何保证施工安全将成为本段施工的重点。
1.2水文地质特征
1.2.1周边环境特征
DK139+500~DK139+640爆破区距沙也村约300米,距既有公路约150米,线路附近村民生产、生活活动频繁,石方爆破施工时对附近村民生产生活带来一定影响。
为确保作业人员及村民的人身安全,在爆破点设置警戒范围。
1.2.2岩石及地质水文特征
该深路堑段地形起伏不大,地表覆土厚度不一,偶见基岩出露。
大部分地段为农田,基本上没有地表水系。
该段出露地层相对比较简单,上覆新黄土及新黄土夹砂;下覆基岩为四叠系~六叠系下统白云质灰岩。
其中白云质灰岩岩性:
岩质硬、灰色、青灰色,块状构造,以钙质胶结为主,局部为泥质胶结,节理裂隙较发育,风化差异不大。
该段地表水主要受大气降水补给,水量随季节变化大。
2.总体施工安排
2.1总体施工方案
本段深路堑段长约900米,土方数量多,石方数量少,深路堑最高位于DK140+400处,路堑最多有3级边坡,最大挖深28米。
该深路堑体型基本上是在半山腰,总体横断面大致成一梯形,根据设计断面及现场观察实际地形确定,采用“水平分层、纵向分段、横向全宽开挖”的方式自上而下主导施工。
2.2深路堑开挖施工顺序
深路堑施工限制条件较多,施工必须合理安排施工顺序,确保施工工期。
施工运输便道已由弃土场及公路引入至路堑最高开口线处,采用横向全宽挖掘法、逐层顺坡自上而下开挖的办法施工,严禁下部掏挖施工。
以该位置为施工起点,先沿垂直铁路方向自左至右分层横向开挖,待挖到一定高度之后,纵坡度不能满足运输车爬行时再沿铁路方向纵向拉槽开挖施工。
具体步骤如下:
在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料,包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度,岩层的构造特征等。
根据现场考察及设计要求,深路堑开挖和相应的边坡防护工程作为一个整体,统一进行施工组织。
进行开挖前,首先做好排水工作,在离坡顶开挖线5m外做好截水沟,拦截地面水。
对于易滑坡、坍塌地段,及时做好防护措施。
路堑开挖严禁用洞室爆破施工。
在石方开挖接近边坡面时预留边坡光爆层进行光面爆破,光面爆破自上而下进行,每爆破完成一级后,及时清理好边坡平台,必要时设置观测桩进行稳定观测,当有变形时,及时通知监理工程师现场察看并进行加固处理。
深挖路堑开挖见示意图
深挖路堑开挖示意图
首先进行第
(1)、
(2)部分的开挖,为石料运输开出一施工平台,再从上至下按(3)、(4)、(5)、(6)的顺序开挖,然后开挖(7)、(8)部分,为石料运输开出第二级施工平台,再从上至下开挖(9)、(10)、(11)、(12)部分,其中(4)、(6)、(10)、(12)部分需要进行光面爆破。
深路堑开挖施工是个多个作业工序循环的过程,合理安排施工顺序、工序进度和关键工序的作业循环,避免施工相互干扰,做到测量、钻爆、挖、装、运、卸、检等工序紧密衔接连续作业。
在施工过程中,为减少爆破对成型边坡的扰动,降低刷坡整形的工作量,确保高边坡台阶爆破施工安全,确保永久边坡的稳定、平整,更为提高边坡的美观程度,对深路堑边坡台阶采用预留光爆层进行光面爆破。
该段边坡平台较多,测量先放出开口边界及台阶位置,每开挖到一个台阶位置标高处时,
根据边坡坡率在开挖到离边坡不小于2m厚时采用光面爆破开挖施工。
光面爆破之后及时进行边坡附属工程及平台施工。
3.施工方法
3.1石方深路堑开挖
3.1.1浅孔松动爆破设计
采用松动爆破方式的区域属于中等坚硬岩石,为把爆破产生的飞石控制在爆区内,爆破时只要对岩石松动,挖掘机能挖动即可。
3.1.1.1炮眼排列
炮眼布置采用多排交错的梅花形排列方式布置。
3.1.1.2单位炸药单耗量q
根据松动爆破方式爆区的岩石情况,参照同类工程爆破的经验取值
3.1.1.3炮眼直径及炮眼深度
爆区内需挖方的高度比较高,采用浅孔爆破的工作必须形成台阶爆破。
考虑周边环境等因素,钻孔深度控制在4-6m。
浅孔作业在风化及中硬岩中,采用7655风钻钻孔,其炮眼直径一般控制在32mm以内。
3.1.1.4底盘抵抗线w
在路基爆破作业中,受条件限制,所取最小抵抗线往往偏小,同时又要考虑到小抵线容易产生飞石,本设计取w=0.4~0.5m。
4.1.1.5炮眼超深h
设计对路基平整的标高有严格控制,为了确保不欠挖、少超挖,在进行最底层的爆破时,钻孔超深一般取h=20~30cm
3.1.1.6炮眼间距a、b
根据爆区岩石的情况及台阶的底盘抵抗线,设计取孔距a=1.0-1.5m,排距b=0.8-1.2m。
3.1.2、浅孔控制爆破设计
3.1.2.1孔距a、排距b
该区域必须形成小台阶爆破,且爆破自由面背向保证物件及建筑物,要控制飞石和振动,并取得良好的爆破效果,必须采用多钻孔、少装药的方式爆破,如果无法取得自由面背向保证物件及建筑物,必须采用单孔单响的作业方式,一般设计取孔距a=1-1.5m,排距b=1m
3.1.2.2炸药单耗量q
为了避免产生飞石,爆破将原岩爆松让挖掘机能挖动即可,本设计取q=0.2-0.3Kg/m3
3.1.2.3底盘抵抗线W底
浅孔台阶爆破时,一般区W底=(0.4-0.5)H(H-台阶高度)。
W底不宜过大。
能保证爆破的前排,岩石能水平推出为好。
3.1.2.4装药量计算
前排炮眼每孔装药量:
Q1=qaW底H
第二排起每孔装药量:
Q2=qabH
本工程正式施工前,必须先进行试炮作业,根据实地实验情况,由工程技术人员对装药量作调整。
在紧邻建筑物的地方进行爆破作业时,必须严格控制起爆炮数及装药量,对零星大块孤石的爆破应充分考虑孤石的几何形状,自由面的多少,严格控制单位炸药消耗量,防止产生飞石。
3.1.3、深孔松动爆破
3.1.3.1适用条件
当石方数量比较集中,且开挖深
度大于10m以上,对装载、运输
能发挥高效率的地段,宜采用深
孔松动爆破
3.1.3.2台阶要素图深孔松动爆破设计示意
钻孔形式及布孔方法的数量根据开挖的深度来确定台阶,也可一次到位。
3.1.3.3台阶要素
H为台阶高度,Wp为前排钻孔的底层抵抗线,L为钻孔深度,L1为装药长度,L2为堵塞长度,h为超深,a1为台阶坡面角,b为排距,B为台阶上眉线至前排孔口的距离,W为炮孔的最小抵抗线。
3.1.3.4钻孔形式
深孔爆破一般采用垂直炮孔,在路基边坡处根据坡率采用倾斜孔。
3.1.3.5布孔方式
布孔方式采用多排孔布置,成方形、矩形、三角形(梅花形),最好以等边三角形布孔最为理想:
(单孔与多孔爆破如图示)
3.1.4深孔爆破参数
3.1.4.1孔径孔深
当采用液压潜孔钻机,孔径通常为Ф64、Ф80、Ф100mm等,孔深由台阶高度和超深确定,本设计孔径取Ф80。
3.1.4.2台阶高度和超深
根据铲运设备及潜孔钻机的选型,一般采用H=4-6米,也可以一次打到标高(10-15米)本设计根据现场情况H=4~10米。
3.1.4.3为克服台阶底盘岩石的夹制作用,使爆后不留根,底面形成平整的底部,一般h为钻孔直径的5-8倍。
3.1.4.4底盘抵抗线
3.1.4.4.1一般经验公式为
Wp≤H•tga1+B或Wp=(0.7-0.9)H
3.1.4.4.2孔距和排距
a≤Wp
b=a•sin60°=0.87a
3.1.4.5堵塞长度
为提高爆破效果和充分发挥炸药能量的利用率,合理确定堵塞长度是一重要因素。
堵塞过长、过短,均对爆破效果不利,故一般堵塞长度为孔径的20-40倍。
3.1.4.6单位炸药耗用量
根据岩石的性质,炸药的种类,自由面条件,起爆方式和运输方式的要求,合理的单位炸药耗用量需通过试验,在实践中验证,一般深孔爆破参考数值:
软石为k=0.3-0.4kg/m3、次坚石为k=0.4-0.5kg/m3。
3.1.5、爆破安全计算
根据爆破区与周围建筑物与管线的距离,要控制同段爆破炸药量,以避免爆破时地震对建筑物的破坏,一般按下式计算同段炸药量:
Q=R1/m(V/K)1/am
式中:
R-最近建筑物距爆点的距离m
V-爆破安全规程中规定的安全振动速度:
一般砖房,取V≤2cm/s;钢筋混凝土框架房,取V≤5cm/s
K-与地形岩质有关的系数取k=150~200
a-衰减系数取a=1.5-1.8
m-装药量指数取1/3
为了取得较好的爆破效果,设计要求采用有自由面的小台阶爆破,从自由面开始采用微差分段爆破,它不仅提高了爆破效果,同时大大地减轻了振动影响。
3.1.6、技术要求
3.1.6.1严格执行现行的《铁路路基施工规范》、《铁路工程施工安全技术规程》及国家标准《爆破安全规程》。
3.1.6.2采用微差爆破,尽可能减少齐发爆破孔数。
3.1.6.3现场钻孔作业完成后,应对炮孔间距、排距、孔位、孔深、孔向、前排炮孔抵抗线,最小抵抗线方向进行验收。
3.1.6.4覆盖防护:
在控制爆破区内的每个炮孔上必须用胶袋,或者用沙袋进行覆盖,必要时甚至加盖铁板防止爆破产生飞石。
3.1.6.5装药前,技术人员在现场指导装药。
3.1.6.6装药过程中,必须对火种严加管制。
3.1.6.7爆破员必须严格设计要求的单孔装药量、装药结构及爆破分段认真进行施工。
3.1.7、钻爆设备和爆破器材
3.1.7.1根据现场情况采用电钻及7655风钻凿岩。
3.1.7.2炸药选用2号岩石硝氨炸药。
药卷直径32毫米,长200毫米,重150克;雷管选用8#1-5段毫秒延期电雷管。
3.1.7.3起爆器:
选用MFd-150型发爆器。
3.1.8、爆破施工工艺
3.1.8.1钻孔:
钻孔时必须将孔口周围杂物清除,按设计的孔距、孔深进行钻孔,钻孔完成后,用较大的沙袋将孔口盖住,以免杂物掉入孔内。
3.1.8.2装药:
装药前用高压风对炮孔进行清孔处理,然后按设计的
装药量进行装药,装药结构采用反向装药,并用炮棍将炸药压实。
3.1.8.3起爆体:
采用毫秒雷管和2#岩石炸药制作起爆体。
3.1.8.4堵塞:
堵塞采用砂子和粘土混合而成的炮泥进行堵塞。
堵塞时,将未装药部分的炮孔全部堵塞,边堵边用炮棍将炮泥加压捣实,同时保护好炮孔内的电雷管脚线。
3.1.8.5起爆网络:
采用串联式起爆网络,用起爆器起爆。
3.1.8.6起爆:
爆破实施由现场爆破负责人指挥,并按照《爆破安全
规程》规定的预告信号、起爆信号,解除警戒信号程序实施爆破。
起爆信号采用视觉和听觉两种,装药时在警戒区插红旗,起爆后信号发出前改为绿旗。
第一次信号—预告信号,起爆前二十分钟发出。
警戒区所有爆破无关人员撤到危险区外的安全地点。
警戒人员进入警戒点。
第二次信号—起爆信号。
起爆前十五分钟发出,在确认警戒区内所有人员、机械撤离后发出,该信号发出后准许按时起爆。
第三次信号—解除警戒信号,起爆后十五分钟发出,在确认完全起爆且无危害后发出。
特别是在民房或公路附近进行爆破作业时,必须认真做好警戒工作,根据爆破的位置和《爆破安全规程》规定的警戒范围设置警戒点和人员清场,现场爆破负责人确认各警戒点警戒到位后,方可发布起爆命令。
爆破施工作业流程图
发出解除警报信号
3.1.9、爆破安全检查和处理
最后一响算起爆破5分钟后,爆破员首先进入爆破区检查爆破情况,查看有无盲炮。
盲炮又
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