最新版地铁深基坑爆破工程安全专项施工方案文档格式.docx

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师范大学站～马栏广场站区间

本区间地貌为剥蚀残丘，地形起伏不大，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、冲洪积层（Q3al+pl）、下伏青白口系细河群桥头组石英岩板岩互层（石英岩、板岩）、石英岩夹板岩（Qnq）。

马栏广场站～湾家站区间

本区间地貌为剥蚀残丘、马栏河阶地，地形起伏不大，主要地层为上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系冲洪积卵石层（Q4al+pl），下伏青白口系细河群桥头组（Qnq）石英岩板岩互层，并有中生代燕山期辉绿岩（βμ）侵入。

本标段地下水的类型、赋存、径流排泄及与地表水的关系

场区地下水其自身的补给、径流、排泄条件，构成一个完整的水文地质单元体。

地下水的循环受到水文、气象、地形地貌、地质体结构、人工开采等因素控制。

市区南部（统称南山）为基岩裸露的丘陵区，大气降水直接渗入岩石裂隙并补给地下水，然后顺坡而下潜入失去的地下岩（土）层孔隙中，成为本线路中地下水的主要来源，局部有地表水的补给。

本区地下水径流条件良好。

主要人工开采、地下水渗透性等因素控制。

经过短距离的潜伏径流，最终向海排泄。

本区地下水排泄方式主要为汇入地表径流排泄以及人工开采，地下潜水埋藏较浅地段，有蒸发排泄，其余地段地下水埋深超过极限蒸发深度，不存在蒸发、排泄。

由于底层的渗透性差异，基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性。

岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。

地下水的腐蚀性

经取水样进行室内水质简分析，根据《铁路工程地质勘察规范》（TB10012—2007J124—2007）表F.0.1综合判定：

地下水化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀、酸性侵蚀，环境作用等级为H1.

地下水总矿化度为668～1490mg/l，为淡水。

（二）、爆破器材

本工地所用的爆破器材如下表所示，存放于经靖宇县公安局验收审批的工地火工品库。

火工品一览表：

序号

火工品名称

规格

产地

备注

1

乳化炸药

32mm×

200mm×

150g

药卷统一采用φ32mm，L=20cm药卷。

周边眼采用以上药卷从中剖开，呈L=20cm的半圆药卷（用电工刀）

2

非电毫秒雷管

1～15段

3

导爆索

外径≤6.2mm

4

火雷管

8#

5

导火索

外径5.2～5.8mm

（三）、爆破方案

3.3爆破施工方案及控制措施

爆破采用光面爆破或预裂爆破，硬岩采用光面爆破，软岩采用预裂爆破，视实际情况有时候需要结合这两种施工方法。

分部开挖时采用预留光面层光面爆破。

3.3.1光面爆破施工工艺

3.3.1.1光面爆破施工工艺流程

见下图“图3.3-2光面爆破施工工艺流程图”。

3.3.1.2光面爆破工艺要求

据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。

根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深10cm。

严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。

选用低密度低爆速、低猛度的炸药；

本工程采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。

采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。

1、钻爆设计要求

爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。

编制详细的爆破作业指导书，并负责进行试验、数据收集分析、参数调整、指导施工。

图3.3-2光面爆破施工工艺流程图

采用光面爆破，合理选择爆破参数，根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。

爆破后要求炮眼痕迹保存率：

≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布，两次爆破衔接台阶不大于15cm。

每次爆破后通过爆破效果检查，分析原因，及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。

1）、掏槽方式

采用中空直眼或斜眼掏槽。

直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；

当石质较硬时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。

2）、放样布眼

钻眼前，测量人员用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。

在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。

每次测量放线的同时，对上次爆破断面进行检查，利用“隧道开挖断面量测系统”对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。

3）、定位开眼

采用凿岩台车、多功能作业台架配风钻钻孔。

凿岩台车、多功能作业台架和风钻就位后按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。

4）、钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，严格按钻爆设计实施。

定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻，有专人指挥，准确定位钻杆，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°

），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。

同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。

同类炮眼钻孔深度达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。

5）、清孔

装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

6）、装药结构及堵塞方式

装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。

所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采取分段非连续装药结构。

施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数控制在1.4～2.0范围内。

根据岩石强度选用不同猛度、爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。

周边眼用φ25×

200小药卷，不耦合装药，其余炮眼用φ32×

250药卷。

采用塑料导爆管非电起爆。

装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；

装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；

严格按爆破设计的装药结构和药量施作；

严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。

所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。

7）、联结起爆网路

起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。

联结时要注意：

导爆管不能打结和拉细；

各炮眼雷管连接次数应相同；

引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。

网路联好后，专人负责检查。

8）、光面爆破控制标准

根据技术规范，采用严格的光面爆破控制标准。

控制标准见下表“光面爆破控制标准表”。

表3.3-1光面爆破控制标准表

项目

Ⅱ级

Ⅲ级

Ⅳ级

Ⅴ级

拱部平均线性超挖量（cm）

15

10

边墙平均线性超挖量（cm）

仰拱、隧底平均线性超挖量（cm）

拱部最大超挖量（cm）

25

仰拱、隧底最大超挖量（cm）

6

两炮衔接台阶最大尺寸（cm）

7

炮眼痕迹保存率（%）

≥60

8

局部欠挖量（cm）

9

炮眼利用率（%）

95

100

9、光面爆破和预裂爆破参数控制

见下表“表3.3-2光面爆破参数表”、“表3.3-3预裂爆破参数表”。

表3.3-2光面爆破参数表

岩石类别

周边眼间距

E（cm）

周边眼抵抗线

W（cm）

相对距离

E/W

装药集中度q

（kg/m）

软岩-中硬岩

35－45

45－60

0.75－0.8

0.07－0.12

表3.3-3预裂爆破参数表

周边眼间距（cm）

至内排崩落眼间距

（cm）

软岩－中硬岩

35－40

35

2、爆破效果监测及爆破设计优化

1）、爆破效果检查

检查项目主要有：

断面周边超欠挖检查；

开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；

爆破进尺是否达到爆破设计要求；

爆出石碴块是否适合装碴要求；

炮眼痕迹保存率≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；

两次爆破衔接台阶不大于15cm。

2）、爆破设计优化

每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。

根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。

根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。

根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本落在同一断面上。

3.3.1.3控制超欠挖的技术措施

1、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正爆破孔距，用药量，特别是周边眼。

2、根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数分布。

3、根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，尽量使除掏槽眼外的所有炮孔底部基本上落在同一横断面上。

4、钻眼前画出开挖轮廓线，标出炮眼位置，安装激光指向仪，保证测量精度，严格控制周边眼外插角和装药量，使开挖轮廓圆顺，炮眼痕迹保存率符合光爆技术要求。

3.3.2控制措施

1、爆破震动

爆区周围有要保护的各种不同的建筑物，不同的建筑物能够承受的震动速度也不相同，为了保证各种建筑物的安全，必须限制最大一段装药量Qmax。

根据国家《爆破安全规程》规定，一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物所能承受的最大允许安全震动速度为2.0～2.5cm/s，钢筋混凝土结构所能承受的最大允许安全震动速度为3.0～4.0cm/s，这里为了保证爆破震动不影响安全，按1.5cm/s进行装药设计,根据这个数据，反算一次爆破允许的最大装药Qmax。

Qmax=R3（V/K）3/a

式中：

V——地震安全速度（cm/s）

Q——最大段装药量，齐发装药量（kg）

K——与地质条件有关的系数

a——爆破衰减系数

K、a属于经验数值，暂按中硬岩取值：

K=180，a=1.8，在爆破作业中，K、a也需要通过爆破震动监测用回归方法进一步确定。

根据上述数据和公式，计算各种建筑物至爆区中心在不同的距离条件的微差爆破最大一段装药量Qmax见表3.3-4装药量表。

表3.3-4装药量表

爆破中心至

建筑物距离（m）

最大段装药量（kg）

V≤1.5cm/s

R（m）

kg

30

9.4

40

21.3

50

42.2

70

117

每次爆破装药时，必须严格按照上表规定的最大一段装药量Qmax进行装药，确保爆破引起的质点震动速度就在安全允许范围之内。

2、飞石防护

根据本公司在地铁车站基坑施工的成功经验，采取近体防护措施，具体做法为：

装药结束后在每个炮孔压一定数量的沙包，然后在沙包上盖2mm的钢板，在钢板上压一定数量沙包确保钢板上有一定的重量能抵抗爆破冲击波和爆破飞石，通过试炮检验具体的防护措施是否能够满足爆破飞石不飞出基坑范围，爆破防护如下图：

图3.3-3爆破防护图

3.3.3施工方法

针对爆破工作技术性强，工序多，为了保证爆破工作有条不紊地进行，必须有良好的施工组织。

1、技术交底

首先对钻孔工人进行技术交底，将布孔原则，钻孔允许偏差等技术要求传达给所有施工人员。

要通过技术交底使每个作业人员都清楚爆破的范围，钻孔的方向、孔距、排距和深度等钻爆参数，边缘部分炮孔药包的最小抗线，钻孔中注意的问题等内容，确保爆破质量和效果。

2、炮孔定位

设计及有关人员事先将炮孔中心位置按设计图用锄头挖小孔准确标在爆区内。

按照钻孔的深度准备钻杆，垂直（或接近垂直）的炮孔钻凿时一般采用换杆的方式，作业前要根据钻孔要求准备好各种不同长度的一组钻杆，最短者不宜超过0.5m，每相邻两根钻杆的长度差不大于0.5m，最长的钻杆应满足钻孔深度的要求。

每个炮孔开钻前要保证开口位置合理，与相邻四周炮孔的距离应保证孔距和排距的要求，避免炮孔的距离过大或过小，发现位置不合理时及时纠正；

有时炮孔在倾斜面上，为方便开口，应使钻杆和岩石表面垂直或采用其他的方法，确保孔口在预定位置。

3、钻孔施工

使用有经验的钻工，严格按炮孔布置设计图钻孔。

钻孔作业时应注意以下几点：

（1）钻水平炮孔或靠近边坡施工时，应先清理边坡上的浮石，保证作业中的安全；

（2）清理炮位，开钻前应先将炮孔附近的浮石、碎石碴等清理干净，直至方便开钻的硬底，避免开口不便或卡钻、堵孔等情况发生；

（3）爆区边缘部分的炮孔开钻前应估计最小抵抗线的大小，当发现抵抗线与设计相差在10%以上时，应调整钻孔的位置、方向和深度；

（4）开口深度1cm后及时调整钻机和人员的位置，保证钻孔角度符合设计要求。

并防止在孔口位置形成不利于装药的弯曲段；

（5）每个炮孔钻完后，应立即采用强力吹风的方式将炮孔中残存的碎屑吹出，保证钻孔的深度和装药作业的顺利；

（6）取出炮孔内的钻杆后，立即用纸板、草或编织物将孔口堵塞，防止碎碴等物落入孔内而堵住炮孔。

4、炮孔验收

炮孔钻好，由技术人员验收，验收的主要内容一般有检查炮孔深度和孔网参数、复核前排各炮孔的抵抗线、查看孔中的含水情况。

偏差不大于20cm为合格，抵抗线不符合技术交底的孔应废弃，验收合格后方可装药施工。

5、装药施工警戒

为了现场机械设备及施工人员的安全，起爆前装药阶段，装药范围内须初步警戒，清理现场无关工作人员。

装药警戒范围由爆破工作领导人确定，一般按施工时封闭作业区的范围确定。

同时在警戒区边界设置明显标志。

6、炮孔装药

浅孔爆破装药前的准备工作大致按以下步骤进行：

（1）先用炮棍插入孔内，检查孔内积水情况及炮孔深度；

（2）、检查孔距、排距和前排孔的抵抗线（底盘抵抗线和最小抵抗线），为最后调整核实装药量提供依据；

（3）清理炮孔内钻屑和排水，可用掏勺掏出孔内留有的钻屑，或用压气管通入孔底，利用压缩空气将孔内的钻屑和水吹出。

往炮孔内装药，在干孔时尽量采用散炸药（充分利用炮孔容积），可先向炮孔内装半筒左右的散药作为底药，后将起爆雷管放在孔内散药上，接着将需要装的药逐筒倒入孔内，同时用炮棍轻轻压实；

当炮孔内装筒状炸药时，应事先制作起爆药包。

通常是用组竹锥在药卷中部侧面扎一个直径略大于雷管的小洞，将雷管插进去，再利用雷管脚线将雷管和药卷绑紧固定，防止雷管从药卷中脱落，起爆药包可先放入孔内（炮孔底部）；

也可在装药最后阶段最后放入（在药柱上部）。

在装药过程中可将炸药卷的包皮用小刀划开少许裂缝，放入炮孔后，在放入起爆药包前用木质炮蜡纸压紧，以增加炮孔的装药密度。

装药时应注意以下事项：

1）装药时要防止药包与雷管脱离而引起拒爆。

2）孔内装入起爆药包后严禁用力捣压起爆药包，防止早爆或将雷管脚线拉断造成拒爆。

3）装药时要保证炸药的连续性，以免影响爆轰波的传递。

4）装药密度要适中，一定的炸药密度可增加爆破威力；

密度过大会影响炸药的起爆感度，甚至会出现拒爆。

5）装药由专业技术人员指导，由熟练的爆破员持证上岗作业。

装药前用压风吹孔，将炮孔泥砂吹净，由专业爆破作业人员将炸药送到相应的孔位，放好雷管；

药卷要装到底，药卷间不留空隙、泥砂，然后堵塞。

7、堵塞

图3.3-4装药及堵塞结构示意图

堵塞用木质炮棍堵粘土，严禁使用铁器冲击炮孔内药包、雷管，即将粘土送入炮孔，用木质炮棍适当加压捣实，直至孔口，即进行全填塞。

装药及堵塞结构示意图如图3.3-4装药及堵塞结构示意图。

8、联线

以上工作全部完工后，由有经验的操作人员联网，经反复检查后无误开始警戒。

9、防护及操作

检查好爆破网络无误后，由防护工人在每个炮孔压沙包，然后由现场安全人员检查炮孔沙包压实质量，在检查合格后再在沙包上压2mm钢板，然后在钢板上压一定数量的沙包，在支撑梁之间悬挂防护网。

在防护过程中安全员要实时监督好防护工人，确保在防护过程中不影响到已经联好的爆破网络。

10、安全警戒方案

为了保证爆破施工的安全，在爆破作业前在主要位置张贴爆破告示。

在爆破施工作业时，所有人员撤离出爆破施工的区域。

统一爆破警戒信号和起爆信号，在确保在场人员撤离至地面安全警戒范围后方可进行爆破。

爆破作业有关人员,爆破员要鸣笛示警两次，每次最少应吹三次长音哨子，确认安全后，再鸣笛待5分钟后方可起爆撤离后。

11、起爆命令

一旦全部警戒工作完成，由爆破班长再次联络各警戒点，确认无误后，下达起爆命令。

12、解除警戒

爆破完毕，经技术人员检查现场无误后，由爆破班长下达解除警戒命令。

3.3.4施工安全管理

1、施工前对有关人员进行技术培训和安全教育，认真学习《爆破安全规程》的有关规定及《爆破设计方案》。

2、施工前应张贴爆破“安民告示”。

3、严格按炮孔布置图钻孔、验收、装药。

4、分台阶装填的炮孔数，以一次爆破为限。

5、电雷管起爆时必须事先检测导通、电阻状况，同次起爆电雷管电阻相差必须符合《爆破安全规程》规定。

连线完毕后要进行导通检测，确认导通后方可起爆。

6、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线，连接线与母线，接头都必须悬空，不得同任何物体相接触或被水淹没。

起爆前，起爆母线必须扭接短路。

7、用起爆器起炮，起爆器的钥匙必须由爆破员随身携带，不得转交别人，不到起爆通电时，不得把钥匙插入起爆器，起爆后必须立即交钥匙拔出，摘掉母线扭结成短路。

起爆母线连接脚线，检查线路和通电工作，只准爆破员一人操作。

8、通电以后装药炮孔不响时，爆破员必须先取下钥匙，并将起爆母线从起爆器上摘下，扭结成短路，至少等15分钟后，方可沿线检查，找出盲炮的原因。

爆破后也要等5分钟后，人员方可到达爆破地点。

9、处理盲炮必须遵守下列规定：

（1）由于连线不良造成盲炮，立即切断电源然后重新连线起爆；

（2）在距盲炮至少0.3m处另打同盲炮平行新炮孔，重新装药起爆；

（3）严禁用风镐，铁铲等从炮孔中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管，严禁将炮孔残底（无论有无残余炸药）继续加深；

严禁用打孔方法往外掏药；

可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具轻轻将空内填塞物掏出。

可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，注意回收雷管。

（4）处理盲炮的炮孔爆炸后，爆破员和清渣工必须详细检查有无危坡危石，收集未爆雷管。

（5）在盲炮处理完毕以前，严禁在100m内进行同处理盲炮无相关的工作。

（6）盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目，炮孔方向，装药数量，处理方法处理意见等）在现场交接清楚，由下一班继续处理。

10、施工中及时清除台阶和围岩邦壁危石，防止掉渣石片打伤人，工作台阶不得留有伞檐。

11、保险柜储存当天所需火工品，火工品运输、储存、领用、登记、退回按《爆破安全规程》和广州市公安局的规定执行。

12、爆破员、仓管员必须持证上岗。

（四）、爆破设计参数的选择与计算

1、S2-2段爆破设计

（1）计算炮眼数目：

N——计算炮眼数目，不包括未装药的空眼数。

q——单位炸药消耗量（Kg/m3）

s——开挖断面面积（m2）

α——炮眼装填系数

γ——每米药卷长度的炸药重量（Kg/m）

由工程类比可取q=0.55，开挖端面的上部面积为S上=61.90m2，

α、γ的值由实际得其值如下表：

药卷直径

炮眼装填系数α

炸药每米长度的重量

32

0.40

0.75

由此可得：

N上=0.55×

61.90/（0.40×

0.75）=113

（2）爆破参数的确定

1）周边眼间距

周边眼间距适当缩小，可以控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，孔间距的大小与岩石性质、炸药种类、炮眼直径有关，一般为E=（8～18）d，E为孔距，d为炮眼直径。

本断面E的值选用E=50cm。

2）光面爆破层

光面爆破层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一围岩层，光面爆破层厚度就是周边眼的最小抵抗线W，为65cm，

3）周边眼密集系数

周边眼的间距E与光面爆破层厚度W有密切关系，通常以周边眼密集系数K表示为K=E/W。

本例为K=50/65=0.77。

4）空隙比Di

炮眼直径与药卷直径之比称为空隙比Di，由于炮眼的直径选用ф42mm，药卷直径选用ф32mm/2，因此Di=炮眼直径/药卷直径=42/32/2=0.67。

5）炮眼深度L

预计每循环进尺1.2m，由工程类比可取炮眼平均深度L为1.5m，其中掏槽眼深度为1.8m。

总的爆破参数见下表

炸药品种

药包直径（mm）

药卷规格

（Kg/m）

炮眼平均深度

（m）

周边眼

间距

光面爆

破层

W（m）

周边眼密

集系数

K=E/W

空隙比

Di=D/d