松溪闽浙界至建瓯高速公路A2合同段爆破工程设计方案Word格式文档下载.docx

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本工程合计总挖方为3064248m3其中土方1741111m3石方1323137m3，土石方比为1.312：

1。

合计总填方为3454267m3，需借方390019m3。

松溪（闽浙界）至建瓯高速公路A2合同段由A2主线、松溪互通、湛庐服务区、通道接线改路、改路工程和改沟改渠6部分组成。

2.2、技术要求

石方开挖，大部份用于路基填方之用，部份用于路基防护工程，大块或多余部份作为弃方。

用于路基填方材料之石方，要求其最大粒径，路床不得超过10cm，距堤不得超过15cm。

而且，石方路堑开挖，应以松动爆破为主，严禁过量爆破，特别对边坡开挖必须采用光面爆破或预裂爆破，使边坡符合设计要求，开挖后边坡上不得留有松石、危石，凹凸尺寸不应大于200mm，否则应用人工修凿；

边坡上每节的碎落台必须按设计图做足，修凿平整，并确保岩体稳定。

对风化破碎的岩体，为确保边坡稳定，宜采用预裂爆破。

石方路堑的路床顶面标高，应符合图纸要求，只可适当超挖，不准欠挖，以保证路面厚度及强度。

桥梁挖孔桩的平面尺寸不得小于桩基的设计断面，深度不得小于设计深度，孔的倾斜度不得超过0.5%。

爆破时不得破坏孔桩及护壁。

为了避免超爆造成浇筑混凝土量增加，爆破时应严格控制超爆。

3.工程地质及水文地质条件

3.1、工程地质

本合同位于中低山丘陵区，植被发育，地形起伏相对较大，溪流狭窄、弯曲，两侧悬崖陡壁地貌较多，树枝状水系发育，雨季溪水湍急，暴涨暴落，枯水期流量较小，部分干涸。

桥梁工程区地貌以中低山区为主，沟谷狭窄，呈“V”型。

地表主要覆盖冲积成因的亚粘土、砂、砾砂、圆砾、卵石和漂石，其下为基岩区，主要为凝灰岩、粉砂岩，强风化层厚0.5-7.5m,岩石裂隙极发育，呈土夹碎石状，弱风化岩石呈块状，较硬，裂隙较发育，之下为微风化，岩石致密完整，呈块状，裂隙较发育。

工程区域内未发现特别软弱层及不良地质灾害征兆，岩石硬度系数为f=4～６，岩体可爆性良好。

3.2、水文地质

本工程所在区域属亚热带季风气候。

四季分明，光照充分，雨量充沛，空气湿润，春季多雨，夏季湿热，秋多台风，冬季寒冷。

年平均气温16.4°

；

最热月七月，平均气温38.4°

最冷月一月，平均气温3.9°

极端最高气温41°

，极端最低气温-10.3°

，无霜期245天。

本区地表水赋存形式以溪流为主，水流的水位、水量主要受大气降水影响，一般雨季、洪水期水量较大，水质混蚀，对地表覆盖层土体冲刷较大，溪流多弯曲，对周边的土体和基岩冲刷剧烈，形成较深的冲沟。

工程区域内潜水以孔隙水为主，溪床地下水位受季节及附近地表水位影响明显，与地表水体联系密切，受大气降水和洪水补给为主，桩基施工时，宜充分利用枯水季节，以改善挖孔施工环境、降低施工成本、方便安全管理。

对于裂隙发育的岩体，受地表、地下水的影响，在爆破施工时特别注意爆破器材的防潮工作，桥梁挖孔桩、隧道、路基土石方施工中，局部甚至大部炮眼可能有渗水，导致炸药受潮，药包拒爆，产生盲爆。

另外，爆破岩体中充满水后，将会加剧爆破应力波的作用，扩大爆破的作用范围，施工时特别注意，避免造成大量的超挖。

4.路基土石方爆破设计

4.1、爆破区分布

本工程路基土石方开挖主要分布于八个区域，如图１所示，各区域底部可能均有基岩赋存，需爆破，按设计文件中的各区域开挖土石方量、区域地质情况及爆破环境如表1所示。

表1爆破区情况调查表

编号

里程

石方工程量（m3）

光面爆破工程数量（m3）

备注

1

K18+500～K18+580

1187

630

距构造物100m≤L＜200m

2

K19+260～K19+520

18497

2340

3

K22+800～K22+960

2180

4

K27+100～K27+200

31379

1413

距构造物50米≤L＜100m

5

K28+180～K28+300

69705

1515

6

K30+720～K30+920

7019

2850

4.2、爆破方案选择

由于大部份挖方材料用于路基填方，高速公路路基填方材料粒径要求较小，普通药壶爆破法显然达不到该粒径要求。

虽然普通药壶爆破法在直接爆破成本上较之于中深孔爆破似乎有较大的优势，但其二次破碎量大大增加，二次破碎成本高，严重影响后续的装载、运输、碾压等机械的效率，而且爆破作业频繁，扰乱当地村民正常生活、生产秩序，内部安全管理困难。

在纵观整个项目施工程序，进行综合成本分析角度上看，中深孔爆破法优势更加明显。

但局部地段，所开挖的山体离村民居房太近，中深孔爆破震动可能对其产生震动危害，或者山体太陡，大方量的开挖会堵塞交通，爆堆滚落后可能损坏田野庄稼，亦或中深孔凿眼机械搬运困难，无法作业。

不得不用浅孔排炮或药壶爆破法施工。

根据现场踏勘的实际情况，对各爆区的爆破方案选择建议如下：

石方开挖主要集中在4号和5号爆区，但是4号和5号爆破环境复杂距离构造物较近。

4号爆区北方50m处有一转波发射站，西方70m是一厂房。

爆破环境较为复杂不宜采用中深孔爆破作业。

4号爆区应采用浅孔排炮。

5号爆区正北方60m处有一在建公路，可以采用中深孔爆破，但必须加强警戒。

1、2、3、6号爆区，爆破环境较好，方量集中，除了地形陡峭，潜孔钻机无法施工的局部区域外，建议均采用中深孔爆破法施工。

由于岩体强度不大，机械化作业程度高，爆区周围环境复杂地段，以松动爆破为主，其余地段，为便于清碴，应采用抛掷爆破。

单边坡石质深挖路堑采用梯段控制爆破法，双边坡石质深挖路堑采用纵向挖掘法施工，按分层、微差中深孔控制爆破方法进行，两头掘进。

为确保边坡的稳定，尽量少产生超挖和欠挖，边坡采用光面爆破，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，低爆速，体积威力大的炸药，以减少炸药爆轰波对岩体的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间。

4.3、爆破参数选择与装药量计算

㈠光面爆破或预裂爆破

光面爆破及预裂爆破是路基边坡控制爆破的一种主要爆破工艺，为了保证边坡稳定及大面平整，在正式爆破开挖前，在设计的边坡轮廓线上布置一排较密的炮孔，预先沿着设计的边坡轮廓线爆破出一条一定宽度的裂缝，以保护保留区的岩体，就是预裂爆破。

其特点是预裂爆破炮孔先于主爆孔起爆，如果是其它炮孔起爆完再起爆就是光面爆破。

两种工艺，其爆破参数可类似选取如下：

1、钻孔直径d

浅孔光面爆破，取d＝（38～42）mm。

深孔光面爆破，取d＝（80～100）mm；

2、台阶高度H台阶高度H和主体石方爆破梯段高度相对应；

3、超钻深度h为保护碎落台的稳固，预裂爆破不设超深，光面爆破设超深1.0m；

4、最小抵抗线W为一般主爆孔抵抗线的一半，亦可按经验式确定：

W=（10～20）d

a

图２、预裂、光面爆破示意图

5、孔距a孔距可采用下式选定：

a＝（0.6～0.8）W

6、炮孔深度L

L＝H/sinα+l

式中：

α――边坡坡度，即钻孔角度；

L——超深。

7、装药量确定

光面爆破的线装药密度q的计算：

q＝KaW

炮孔装药量Q的计算：

Q＝q•L

K――光面爆破的单位耗药量（g/m3），对片麻岩取160～400，片理或节理发育的取小值，完整坚硬的取大值。

预裂爆破的线装药密度为0.30～1.2kg/m，施工时可以参考下表进行对比选取，根据爆破效果进行调整。

表2、预裂爆破参数

孔径d（mm）

a（m）

q线（kg/m）

38.1～44.1

0.3～0.46

0.12～0.37

50.8～63.5

0.46～0.61

76.2～88.9

0.61～0.91

0.19～0.74

101.6

0.61～1.22

0.37～1.11

㈡主爆孔（中深孔）爆破

1、布孔方式

1）单侧边坡开挖

采用纵向台阶法布置，即平行线路方向布钻孔，对于单侧高边坡路堑，采用分层布孔。

布孔方式见下图：

2）全路堑开挖布孔方式

采用纵向开挖，每层深5～10m（具体视断面边坡台阶设计），上层边孔沿着边坡布置倾斜孔进行光面或预裂爆破，下层靠边坡的垂直孔深度控制在边坡线以内。

2、孔径D和孔深l

1）根据现有机具，采用DQ100B型支架式潜孔钻机凿眼，成孔直径D=100mm。

2）孔深由台阶高度和超深确定。

3）台阶高度（H）和超深（h）

根据路基设计横断面图，台阶高定为H=10m，超深按下式确定：

h＝（8～12）D，此取1m。

4）底盘抵抗线W底选定

按炮孔孔径倍数确定：

W底＝（20～50）D，取3.0m

5）孔距和排距

a＝（0.7～1.4）W，取3.3m

b＝0.87a＝2.87m

采用等边三角形布孔。

6）单位炸药消耗量q

初选0.35kg/m3，在实际施工中，通过试验进一步确定，并根据岩石性质的改变进行调整。

7）孔装药量

前排孔装药量:

Q＝q·

a·

W·

H＝0.35×

3.3×

3.0×

10＝34.7kg

式中Q――药包重量，kg；

q――炸药单耗，kg/m3

a――孔间距，m；

H――台阶高度，m；

W――底盘抵抗线，m；

后排孔装药量:

Q＝K·

q·

b·

H

式中K――考虑前面各排孔的岩体阻力作用的增加系数，一般取1.1～1.2，此取1.15；

则Q＝K·

H=1.15×

0.35×

10=39.8kg

㈢浅眼排炮爆破

浅眼排炮施工，其原理参照中深孔爆破，具体爆破参数的计算参照台阶中深孔程序进行。

4.4、装药与堵塞

根据不同的爆破方式，采用不同的装药结构及堵塞方法。

㈠预裂爆破

图5、预裂孔装药结构示意图

采取不耦合装药结构形式（如图5所示），不偶合系数n=2～4，实践证明，当n≥2时，只要药包不与保留的孔壁（指靠保留区一侧的孔壁）紧内贴，孔壁就不会受到严重的损害。

炮孔的底部受到夹制作用，必须加大药量，才能达到预期效果。

为保证在预裂爆破时，不使药包冲击波破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，详见图6“预裂爆破装药结构图”，将药卷捆绑于竹竿上，各药卷用导爆索相连，再连于起爆网路中。

竹竿

起爆线

填塞长度20D

炮孔

药卷

图6、药包在炮孔中定位示意图

㈡中深孔爆破

一般炮孔采用连续装药方式如下图7所示：

，对于某些抵抗线变化较大、或岩体差异大等特殊结构的前排炮孔，应根据实际地形间隔装药方式，间隔装药时中间炮泥间隔长度不宜小于50cm，炮孔的堵塞采用钻孔时排出的岩碴，其堵塞长度L＝（20~40）d，

堵塞段顶部起爆药包装药段底部起爆药包

图7、主爆孔（中深孔）装药结构示意图

浅眼排炮爆破装药结构参照中深孔爆破，采用单起爆药包起爆。

4.5、起爆网路设计

同一台阶的同侧预裂孔采用瞬发非电雷管同时起爆，其网路采用簇连方式。

孔内采用导爆索敷设整个不藕合线型药包。

㈡多孔微差爆破

在周围环境许可，并在试爆取得理想效果后，尽可能采用多排孔微差爆破，以增加一次爆破方量，减少爆破次数，改善爆破效果。

其起爆网路采用非电导爆管排间微差起爆网路，呈梅花形布孔。

在周围环境比较复杂对爆破震动要求非常严格时，应采用逐孔微差起爆方式，如图8所示。

图8逐孔微差起爆网路图

4.6、爆破安全距离计算

爆破危害效应是；

爆破地震波，爆破飞石，空气冲击波及噪音。

本工程空气冲击波以及噪音生产的危害，在理论和实践上都可以忽略不计，但对于爆破震动及爆破飞石的控制，需选择合理的爆破参数，控制最大一段起爆药量，采取微差爆破技术和加强防护措施，就可将危害控制在允许范围内。

1、最大一段（次）起爆药量的确定

根据垂直振速公式Ｖ=Ｋ（Ｑ1／3／Ｒ）d，故最大一段起爆药量为，Ｑｍａｘ=R3（V/K）3/d,式中；

Qmax最大一段起爆药量（㎏），齐发爆破取一次爆破总药量，微差爆破取最大一段药量

Ｒ爆源距保护对象（建筑物）的距离，Ｒ（ｍ）

Ｖ保护对象（建筑物）的安全允许震速，取2．3㎝／ｓ

K、a与爆破地形，地质等条件有关的系数和地震波衰减指数

根据本次爆点的实际地质条件和岩体的特性，选用参数Ｋ=150，ａ=1．71，根据不同距离，代入公式得出最大段药量如下表

爆区距保护对象的距离（m）

50

60

70

80

90

允许最大段药量（㎏）

82

141

225

335

478

注明：

近距离按表格选取，随着距离增大最大段药量随之增大。

各爆破区施工前必须根据最大安全装药量确定单段起爆药量，确保爆破震动不致危及民房安全。

2爆破个别飞散物安全距离要求

爆破飞石距离主要求由最小抵抗线W、爆破作用指数n，以及安全系数Kf决定，其计算公式为：

Ｒf＝20Kfn2W

n——爆破作用指数；

W——最小抵抗线，m；

Kf——与地形、风向等有关系数，一般可取胜1.1～1.5。

对于安全距离不足的爆破区，必须严格控制爆破作用指数n，使其介于0.4～0.75之间，则即使取Kf＝１.5，

Ｒf＝20×

1.5×

（0.42～0.752）W＝（4.8～16.875）W

对于中深孔爆破，W=3.0，则Ｒf＝（4.8～16.875）×

3.0＝14～50m。

5桥涵桩基开挖爆破设计

5.1、工程概况

本合同段共有桥梁12座，其中挖孔桩总计为330根，桩径主要有φ2200mm、φ2000mm、φ1800mm、φ1600mm、φ1500mm、、φ1200mm、φ1000mm几种。

本段挖孔桩施工工期为120天。

因为桩井施工有如下特点：

桩井间、桩井与建（构）筑物的基础间距较小，要防止击穿、炸塌、炸裂；

桩井施工，炸一段，衬一段，再炸下一段，爆破时不应炸坏爆区上方的衬砌；

对超挖要求更严，所有超挖都要用混凝土回填，故超挖会造成工程费用的增加；

井口防护非常重要，既不能有飞石，也不能从井口喷出强烈的空气冲击波与噪声。

根据以上特点，宜采用浅眼爆破法施工，谨慎控制其轮廓线。

5.2、爆破设计

以φ1800mm为例进行桩井爆破设计。

1、爆破开挖桩井直径

考虑衬砌150mm,分段浇注错台15mm，爆破井直径D为

D=1800+150×

2+15×

2=2130mm

2、炮孔布置

掏槽孔：

（1号～4号）4个，孔深1.1m深，单孔装药量400g，掏槽孔倾向中心钻孔，形成上宽下窄的锥形结构，倾角5o～８o。

辅助孔：

（5号～12号）10个，孔深1.0m，单孔装药量300g。

周边孔：

（15号～26号）14个，孔深1.0m，单孔装药量250g。

3、总装药量Q

Q=4×

400+8×

300+14×

250=7500g

4、每循环爆破方量V

V=π/4×

D2×

l×

80%（80%为炮孔利用率）

=π/4×

22.132×

1.0×

80%=2.85m3

5、炸药单耗K

K=Q/V=7.5/2.85=2.63kg/m3

6、桩井爆破设计参数表及布孔形式图

⑴不同直径桩井的爆破设计，可参考表3。

⑵炮孔布置见图11。

7、安全与防护

⑴为防止炸毁井壁，应减小桩底水深，防止积水传递爆力，在装药前应先抽干桩内积水，即在临放炮前提起水泵再装药爆破；

采用毫秒雷管起爆，控制单段炸药量，段间时差大于50ms，以减少爆炸能量叠加；

增加炮孔深度，加强炮孔堵塞；

⑵为减少和避免爆破对邻桩新浇混凝土及桩墩持力层的影响，宜周边孔应采用小药卷不耦合装药结构；

⑶井口防护可采取如图12所示方法，圆木支撑应有足够的“跑气”空间，砂袋数量随着桩井深度的增加而逐减，以不掀起为度。

砂袋

铁板

圆木

桩井

炮孔

图12、桩井爆破安全防护图

6爆破安全技术与防范措施

6.1、爆破安全技术措施

1、严格执行安全技术交底制度

爆破前施工必须组织所有有关人员认真学习本爆破设计书，要求公司爆破工程技术人员对各类爆破作业进行详细的安全作业技术交底，对采石场内人员作好中深孔爆破知识的宣传和解释，确保所有涉爆人员、施工人员了解、熟悉爆破安全技术以及爆炸物品管理规定，层层签订爆破安全生产责任书。

2、严格遵守GB6722-2003《爆破安全规程》

按《爆破安全规程》要求进行爆破作业，制止违章作业。

3、严格执行爆破工程分级管理制度

严格按照GB6722-2003《爆破安全规程》及浙江省公安厅有关爆破工程分级管理的有关规定，进行爆破工程项目的设计、施工、评估、审批，不超越许可范围施工。

按章操作，依法施工。

4、严格按照经过有关部门评估合理的爆破方案施工，经过安全评估审核通过的爆破设计，施工时不得任意更改，施工时如发现实际情况与评估时提交的资料不符，并对安全有较大影响时，应补充必要的爆破对象和环境的勘察及测绘工作，及时修改原设计，重大修改部分应重新上报评估。

5、涉爆人员持证上岗

所有涉爆人员必须持证上岗，严禁无证作业。

每个作业面按规定配备足够数量的爆破员、安全员、现场保管员。

6、严格执行《民用爆炸物品管理条例》及《工业雷管编码通则》。

施工期间按《用爆炸物品管理条例》及《工业雷管编码通则》要求，严格管理、使用、登记好爆炸物品，谨防流失，万一流失，立即向公安机关报告。

7、遵守福建省公安机关有关爆破作业及民用爆炸物品管理规定。

熟悉、遵守福建省公安机关有关爆破作业及民用爆炸物品管理规定，服从公安机关领导。

6.2、爆破安全防范措施

1、成立爆破安全小组，爆破负责人任组长，对工程安全负全面责任，组员为爆破技术人员，安全员，爆破作业人员及警戒人员等组成

2、建立安全规章制度，组织爆破作业人员认真学习国家《爆破安全规程》和省，市等有关规定，并严格按操作规范及有关规定执行。

3、爆破作业人员必须做到持证上岗

4、爆破技术人员必须认真勘测，精心编制爆破设计方案，设计方案做到设计合理，技术可行，安全可靠，经济合算。

5、爆破设计方案必须通过有关专家评估论证，经有关部门许可后方可实施作业。

6、开工前分工种进行技术交底，严格按技术要求进行施工，确保施工质量符合设计要求。

7、设计人员或审核人员必须到现场指导施工，爆前认真检查孔网参数（孔深，孔距，排孔，最小抵抗线，倾角等）是否符合设计要求，如未达到要求及时进行处理。

装药时，应认真复核装药量，填塞长度，填塞质量及防护措施的落实。

爆破后认真检查，发现盲炮及时处理，如有危石进行排除。

8、认真做好安全警戒工作，爆破时间做到定时，起爆前，所有无关人员及机械设备等必须撤离警戒线以外，爆破要有明确的视，听信号，做到广而告知。

9、爆破器材严格按《爆破安全规程》的有关规定执行，做到专人看守，出入登记，帐物相符，当班未用完的爆破器材及时回库，严防流失，确保安全。

7.爆破安全警戒

1、安全警戒距离

为了防止个别飞石飞散伤人，做好对人员的安全警戒，中深孔以不小于200ｍ为半径，浅孔不少于300m，设置警戒岗哨，避免爆破飞石对人员造成伤害。

2、警戒设置

根据环境合理布设警戒岗哨，每个岗哨之间能互相看得见。

3、起爆信号

（1）预警信号。

起爆前，人员疏散---警戒人员到位----各清场组，警戒组---向指挥长汇报清场完毕---指挥长下令发出预警信号—（预警信号在起爆前10分钟发间断的呜．．．呜．．．呜声）---各警戒岗哨交通，禁止一切人员进入危险区，技术组联结起爆雷管。

（2）起爆信号。

起爆时，各组向指挥长汇报一切准备完毕后，指挥长发出起爆信号（发连续短促的呜．．．呜．．．呜声），进入到计时，5，4，3，2，1起爆。

（3）解除信号。

起爆15min后，爆破员进入爆破现场检查，确认完全起爆或处理完毕后，向指挥长汇报解除信号（发滴答．．．．．．滴答．．．．．．．声）解除警报未响前人员不得移动。

8.爆破施工

8.1、爆破施工工艺流程

爆破作业面平整→钻爆设计→测量布孔钻孔验收→申请领取炸药→装药→填塞→联接网络→爆破系统安全检查→安全警戒→起爆→爆后检查处理→收集整理资料。

8.2、爆破施工技术措施

（1）在钻孔之前，先对爆区表面的浮土，杂草，树木等进行清理，并采用浅眼爆破技术对炮脚进行修整，使其形成深孔爆破所需要的台阶工作面。

（2）布孔；

按照设计要求，于现场布置炮孔位置，并向操作人员进行技术交底，使其掌握孔网参数（深度，倾角，最小抵抗线，孔距和排距等）等技术要求。

（3）钻孔；

按照设计要求布置的炮孔进行钻孔；

在钻孔时，按标准化作业程序进行操作，把好质量关，使孔深，倾角，方向等都应满足设计要求。

（4）装药；

在装药前，应对炮孔逐个检查，炮孔的孔深，孔深，倾角，孔距，排距等，如孔网参数不否符合设计要求，应及时处理。

必要时调整装药结构和减少装药量，以达到最理想的爆破效果。

（5）填塞；

所有炮孔装药完毕后，都要用泥团或者岩粉喳填塞，并按设计要求，要有足够的填塞长度，填塞物不得是易燃物和石块，确保炮孔填塞质量。

（6）联线起爆；

按设计的起爆网络图联接，经检查无误后，人员撤离现场，派出警戒人员，发出爆破信号，待检查准确无误后，再点火起爆。

（7）爆后检查；

起爆15min后，爆破员方可进入爆破现场检查爆破效果；

因地质情况不明等因素导致爆破欠佳时，应查明原因，调整参数，及时改进。

（8）爆后如发现有盲炮，可用下列方法处理；

ａ）经检查确认炮孔的起爆线路完好，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆，同时加大警戒范围。

ｂ）处理浅眼盲炮，可打平行眼装药爆破。

平行眼距盲炮孔口不得小于0.3ｍ。

9.爆破施工组织管理机构

项目部专门成立安全生产组织机构，及爆炸物品安全管理委员会，负责本工程爆破的实施工作。

9.1、安全生产组织机构

施工组织管理机构

该爆破工程成立爆破作业队，由爆破负责人全面负责，下设施共组，爆破组，资检组，安全组，材料组，机械组等。

具体详见施工组织机构网络图。

机械

组

施工组织机构网络图

9.2、爆炸物品安