大雁山隧道下穿燃气管道的爆破施工方案Word格式文档下载.docx
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三、工程地质条件
3.1地质状况
大雁山区间隧道下穿段YCK32+172~212属于Ⅴ级围岩复合衬砌段,洞身范围的岩层主要为强风化混合花岗岩(土状)、强风化混合混合花岗岩(半岩半土状)、中风化混合花岗岩、微风化混合花岗岩。
四、爆破方案及参数设计
4.1爆破方案确定
根据围岩情况,下穿段采用CRD法电子雷管微差松动控制爆破技术,具体如下:
隧道在YCK32+192处下穿西气东输西二线,与燃气管道净距约17m。
在下穿燃气管道处施工时,则燃气管道下左右各40米范围内采取微差控制爆破,爆破振动传播到管道上的振动速率控制在1.5cm/s以内。
炸药单耗控制在0.3Kg/m³
以内,循环进尺不大于0.8米,遵循“多眼、密炮、逐孔、少药”的原则。
在爆破施工前,要和燃气公司取得联系,并要经过燃气公司的同意,要有燃气公司的书面同意书或是安全协议。
4.2电子雷管微震爆破原理
采用高精度数码雷管平峰微震动爆破,主要体现在“平峰微震动”上。
该爆破主要采用逐孔起爆技术,然后通过优化、调整前后爆孔之间的时间差(即延时时间间隔),使振动波相干涉形成平峰效应,基本消除了延时不当导致爆轰波的叠加现象,大幅降低了地中和地面控制点的爆破振速,从而减少爆破对爆点周边结构物的影响。
高精度数码电子雷管技术优点是:
1、延期精度高,每段误差为0.5ms左右。
2、可根据爆破施工的技术要求,任意编排段位时差,达到所需的延期效果。
通过使用数码电子雷管,能做到每个炮孔单独响炮。
同时,在爆破时,由于设计延期比较合理,分段爆破自身还可产生一定的降振效果,即后段响炮会对前段响炮形成干扰,使地振波倒相,达到减振的目的。
电子雷管起爆系统:
平峰微振精细控制爆破选用隆芯1号数码电子雷管。
电子雷管(ElectronicDetonator)的研究始于20世纪90年代初期,本质在于用一个微型电子控制器取代了电雷管中的化学延期药与电点火元件。
隆芯1号数码电子雷管(图4-1)是具有自主知识产权的高安全﹑高精度﹑宽延期范围﹑在线可编程电子雷管。
图4-1隆芯1号数码电子雷管
表4-1隆芯1号数码电子雷管主要技术指标
序号
名称
指标
1
延期精度
0~100ms,偏差小于1ms;
101~16000ms,偏差小于1%。
2
延期范围
0~16000ms范围内,最小时间间隔1ms。
3
编程方式
在线可编程。
4
检测方式
在线监测。
5
起爆方式
双密码起爆:
起爆器登陆密码、起爆授权密码。
6
通信方式
两线制双向无极性组网通信。
7
扛外电性
220VAC、50VDC、15KV静电、射频及杂散电流。
8
防水性能
30m
9
高温耐油
-35#柴油,80℃,72h。
10
使用温度
-20℃~+70℃。
图4-2铱钵起爆系统
铱钵起爆系统(图4-2)是隆芯1号数码电子雷管的专用起爆系统,主要由隆芯1号数码电子雷管﹑铱钵表和铱钵起爆器三部分组成。
铱钵表和起爆器配套使用,可实现隆芯1号数码电子雷管上线注册﹑在线检测﹑延期编辑以及组网通信等功能。
每台铱钵起爆器可带载26台铱钵表,每台铱钵表可带载200发电子雷管,可以组建5200发的爆破网路。
隆芯1号数码电子雷管和电爆网路相比,在环境中有外电存在情况下,因为电子雷管的抗交直流、抗射频、抗静电、抗杂散电流性能,不存在早爆、误爆的危险;
其次,由于电子雷管不受段位影响,在大规模爆破工程中,不存在重段现象,能实现微差逐孔起爆从而有效降低单响起爆药量,且网路设计简单易行;
此外,由于所有的雷管是以并联的方式连接的,电子雷管施工不存在支路电阻不匹配问题。
隆芯1号数码电子雷管和非电导爆管网路相比,优势主要体现在爆破网路及雷管的可检查性。
当起爆网路连接好之后,所有的施工人员撤离到安全距离以外,通过专用设备可对爆破网路连接的可靠性进行“一键检测”,对连接不可靠的雷管进行准确定位,既安全又高效。
除此以外,数码电子雷管的卓越性能主要体现在它的高精度(0~100ms,偏差小于1ms;
101~16000ms,偏差小于1%)。
首先,通过微差爆破可以实现真正意义的干扰降振;
其次,良好的同步性保证了光爆和预裂效果;
第三,通过逐孔起爆的方法可增加单次起爆药量,提高单次起爆规模;
第四,通过在线设置微差时间,充分利用岩石爆炸产生的应力,改善破碎效果。
这些都是传统雷管所无法比拟的。
4.3炮孔布置及钻爆参数等
4.3.1炮孔布置及钻爆参数
CRD法第Ⅰ部分钻爆设计参数表(0.6米)
炮眼名称
雷管段别
延期间隔ms
延期时段ms
孔深(m)
装药方式
孔数(个)
单孔药量
总装药量
掏槽眼
—
1.0
空眼
5~20
0.8
集中
0.08
0.24
扩槽眼
25~65
辅助眼
70~190
0.05
0.20
200~300
0.25
310~390
0.30
二圈眼
11
400~460
0.40
周边眼
13
470~470
孔底集中
0.03
14
480~750
0.27
15
760~1120
0.42
合计
64
2.56
说明:
1、—为空眼,Φ42mm;
2、周边眼装药线密度为0.15kg/m;
3、上导每循环进尺0.6m,每循环爆破量为:
8.0m³
。
4、炸药单耗为0.32kg/m³
5、电子雷管数量:
CRD法第Ⅱ部分钻爆设计参数表(0.6米)
10~110
0.56
120~250
260~410
420~590
底板眼
600~780
45
2.9
1、每循环进尺0.6m,每循环爆破量为:
10.5m³
2、炸药单耗为0.27kg/m³
CRD法第Ⅴ部分钻爆设计参数表(0.6米)
10~90
100~170
0.48
180~320
330~510
0.72
30
2.0
1、下导每循环进尺0.6m,每循环爆破量为:
6.6m³
2、炸药单耗为0.30kg/m³
CRD法第Ⅲ部分钻爆设计参数表(0.6米)
0.32
0.16
0.50
0.70
16
1130~1380
22
0.66
90
3.75
11.4m³
4、炸药单耗为0.33kg/m³
CRD法第Ⅳ部分钻爆设计参数表(0.6米)
43
2.74
9.9m³
2、炸药单耗为0。
27kg/m³
CRD法第Ⅵ部分钻爆设计参数表(0.6米)
0.80
2.0
6.42m³
2、炸药单耗为0.31kg/m³
4.3.2、布孔、钻孔
1、掏槽眼布置
第Ⅰ部分掏槽眼采取等边三角形中空直眼掏槽,周围布置4个空孔,孔径为Φ40mm,掏槽装药眼3个,为三角形布置,装药孔孔口距离380mm,空孔不装药,作为装药炮孔爆破补偿空间。
第Ⅲ部分掏槽眼采取菱形中空直眼掏槽,中间布置3个空孔不装药,孔径为Φ40mm,掏槽装药眼4个,为菱形布置,装药孔孔口距离400mm。
其余部分不设掏槽眼,利用已有临空面打平行钻孔。
2、辅助眼的布置
由于辅助眼的作用是为了进一步扩大槽口体积和爆破量,为周边眼创造有利的爆破条件,所以辅助眼的布置应由内向外,逐层布置,逐层起爆,逐步接近开挖轮廓线。
孔距取50-65cm。
3、周边眼的布置
周边眼的布置一般沿设计轮廓线均匀布置,为了控制超欠挖以及便于下一次钻眼时落钻孔眼,拟将炮眼方向以3%~5%的斜率外插,眼底落在设计轮廓线以外15cm。
参照相关工程经验,周边眼间距取40cm,周边眼最小抵抗线取50cm。
周边眼装药集中度0.15kg/m。
4、底板眼的布置
底板眼的眼底设置在设计轮廓线以外10cm左右,并与辅助眼、周边眼的眼底落在同一垂直面上,而且采取较大的炸药单耗,有利于克服上覆石碴的压制并起到翻碴作用。
4.3.3、装药、堵塞
爆破主炮孔采用孔底集中装药结构,卷状乳胶炸药作主爆药,起爆雷管置于孔底,聚能穴指向孔口,空气部分用砂粘土堵塞。
由于孔深0.8米,周边光爆孔采用集中装药结构。
4.3.4、连线、起爆
1、网络连接及检查:
根据脚线编号,将各炮孔的脚线通过起爆线联为一体,然后起爆线与起爆器连接。
2、网络检查及延时设置:
网络连接及检查完毕后,通过便携式电脑设置各段位之间起爆延时时间。
3、起爆:
安全警戒后,通过输入密码激活起爆器,人工发出“起爆”的语音,起爆器接通直流电源,开始爆破。
4.3.5、起爆时差调试与定值
爆破监测:
通过测振仪对其振速进行监测分析,调整爆破延时时间,使振速控制在要求范围内。
延时时间的确定:
除延时时间外在相同参数的情况下,通过对爆破后的振速监测数据统计分析,根据类似工程经验确定延时时间。
五、爆破安全验算
5.1、爆破震动安全控制
根据本工程所处的地理位置,需要对不同距离内的房屋结构进行验算以确定同段起爆最大装药量,以便指导施工。
根据《爆破安全规程》计算:
Q=R3(V/K)3/α
式中:
Q—最大一段的装药量,kg;
R—距爆源中心的距离,m;
K—与介质特性、爆破方式及其它因素有关系数取200;
V—管线允许振速取1.0cm/s;
α—地震衰减指数取1.6。
而本次设计主要针对的是仅在17m外的输气管线为控制点,则通过计算可得Q=0.23Kg,即单药量最大不要超过230克,就能保证施工的安全。
实际施工中根据严格控制单段起爆最大装药量,可确保爆破震动不会对保护管线造成伤害。
5.2、爆破飞石控制
在洞内爆破时,要保证洞内人员全部撤出,并且安全警戒距离不小于300米。
5.3、安全警戒
每次爆破前30分钟进行安全警戒,警戒范围按爆破飞石的安全距离确定,警戒范围以内的一切人员全部撤离,爆破指挥则依每次爆破地点设于安全位置。
爆破指挥、起爆点和各警戒点之间用步话机保持顺畅的通讯联系。
警戒信号分为三种,即警戒、准备起爆和警戒撤离。
每次爆破后检查无误后由爆破指挥发出警戒撤消信号。
六、爆破振动监测
6.1由有资质的第三方爆破监测单位负责对每次爆破进行爆破振动监测、并根据监测结果及时调整爆破参数。
如有异常情况立即停止爆破,待查清原因并处理完毕后再进行下一步的施工。
爆破振动监测采用三矢量振动速度传感器、低噪声屏蔽电缆、TC-4850型便携式测振仪和计算机组成的监测系统。
测试系统示意图如下:
测试系统
6.2分析处理系统
6.3现场监测与信号处理过程
七、爆破施工安全保证措施
1、在爆破施工前应摸清被爆介质的情况,详尽掌握有关资料优化爆破参数,慎重选择炮位,精心施工。
2、配备专职安全员,负责施工过程中的安全监督,所有钻爆作业人员必须佩戴安全帽,脚穿防滑绝缘鞋,持证上岗。
3、严格按照设计要求进行钻孔,必须做到精确定位,谨慎操作。
4、对于周边眼的孔距必须严格控制,孔底落在同一条线,同一平面上,开口误差及群孔平行度不得超过±
10cm。
5、火工品进入施工场地后,严禁携带烟火进入作业区。
6、在装药堵塞和防护过程中,严禁强拉导线。
要求必须谨慎小心,防止损坏起爆线路。
7、要求防护的部位,必须采用具有一定强度和重量、富有弹性和韧性以及透气性和便于搬运联接的车胎帘、砂袋等加强防护。
8、使用铱钵起爆器起爆时,铱钵起爆器在起爆前应由专人看管。
禁止所有携带手机、手电等射频器材人员进场。
9、在装药前,设立警戒区并插红旗显示,严格实行“三员一长”制度,做到万无一失。
10、在爆破前30分钟必须设立安全警戒,距离不得小于300m,并吹口哨鸣叫,通知所有的机械、人员撤到安全警戒范围之外。
11、起爆时,用口哨三长声鸣叫;
起爆后,口哨一长声解除信号。
12、待炮响经通风后,由现场爆破员入场查看有无盲炮。
确认无盲炮后,其它人员方可入内。
如有盲炮,必须把处理方法上报有关部门,得到批准后,方可进行。
13、雷雨天不准装药放炮。
如果遇到雷雨天气,所有人员必须撤出警戒线外,并设置警戒,防止行人误入爆破作业区。
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