基岩处理爆破工程文档格式.docx
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施工中应考虑基岩凸起的位置、强度、深度、周边环境等因素影响,严格控制单段起爆最大药量、爆破震动,确保爆破施工安全。
3.2可行性分析
1、施工场地的可行性
本工程爆破施工区域主要位集装箱堆放场内,具备爆破施工的作业场地。
施工时把隧道范围内围闭,即可满足钻孔、爆破等作业条件。
待施工完成后可将围闭内破坏的路面恢复至原貌。
2、管线、构筑物的安全性
本工程爆破施工范围30米内没有管线。
3、方案的可行性
通过地面钻孔,再利用炸药爆炸产生的能量使岩石破碎、解体成较小块状,从而破坏岩石的整体性,以便盾构机顺利掘进。
该施工方法已被我公司应用到广州、、东莞、福州等多个地铁工程的施工中,被证明是一种科学、合理、有效的施工方法。
因此,该工程基岩凸起采用“深孔爆破法”预处理绝对是一种安全、科学、可行的施工方法,它对提高盾构机掘进速度、确保盾构施工安全、节省盾构掘进成本将起决定性作用。
4爆破参数设计
4.1单耗计算
1、炸药单耗
q=k·
q0
式中q0—水下钻孔爆破单耗,q0=0.45+(0.05~0.15)H,其中H为水深(m);
k—地下岩体校正系数(与岩性、埋深及周边介质有关的系数),取1.0~2.0。
本工程取:
H=15m,k=1.5,水深系数0.10,所以本工程炸药单耗:
q0=1.5×
(0.45+0.10×
15)=2.93kg/m3
炸药单耗随着岩层厚度的增加和岩石夹制作用的增强应适当增大。
2、孔网参数
1、a=b=0.8m
2、a=b=0.6m
式中a—孔距;
b—排距。
(a、b随岩面的厚度、强度变化和离建筑物距离远近而调整)
3、装药结构
根据岩体的厚度、强度变化及地表建筑物、管线保护的要求,分别采用连续装药结构或分段间隔装药。
在爆破作业过程可参照上述数据试爆后,针对爆破振动情况和爆破效果进行爆破参数的调整。
4.2钻孔设备选择
由于本工程需要爆破处理的岩石位于地表以下约左线14m和右线23m的位置,结合本工程的特殊性以及现有的机械设备和技术力量,决定采用跟管钻机及地质钻机进行钻孔,跟管钻机成孔速度较快,但无法取出岩芯,无法对岩芯进行二次分析;
地质钻机可取出岩芯,能较好的指导装药参数的调整和爆破效果情况。
4.3布孔形式、起爆顺序及装药结构
(1)基岩爆破
由于突起基岩埋深较深,为了保证爆破破碎效果,应合理的选择起爆点以及对不同厚度的基岩采用不同的起爆顺序以及不同的孔排距参数。
钻孔及孔径及孔排距,采用地质钻机或跟管钻机钻孔,钻孔直径90,采用矩形布孔,钻孔达到设计孔深后,下直径75mm的PVC管护孔。
距离三村50米外孔排距为0.8m×
0.8m。
钻孔平面如图4-1所示:
图4-1爆破钻孔平面示意图
表4-1基岩突起装药参数表
基岩厚度
H(m)
超深
h(m)
孔距
a(m)
排距
b(m)
炮孔深
L(m)
单耗
㎏/m3
装药
Q(㎏)
形式
1.0
0.8
2
2.93
3.75
连续
2.0
3
5.63
3.0
4
6.56
分层
4.0
5
8.44
1
6
10.31
7
12.19
注:
炮孔深度指岩石厚度。
②最初起爆点的选择,根据地质详勘资料及现场钻机钻孔取芯情况,选择基岩厚度相对较小的位置开始爆破,然后逐渐向基岩厚度大的里程推进,根据现场地质实际情况可以选择一个点,如工期较紧,也可以选择多个点作为最初起爆点,可以创造多个工作面。
如图4-2所示。
图4-2多点起爆推进示意图
考虑到部分爆区距离三村最近只有40米,为保证爆破效果和振速要求,距离三村50米内孔排距为0.6m×
0.6m。
钻孔平面如图4-3所示:
图4-3爆破钻孔平面示意图
表4-2基岩突起装药参数表
0.6
2.11
3.16
3.69
4.75
5.0
5.80
6.0
6.86
具体钻孔装药结构和爆破效果图如下图4-4、4-5、4-6所示:
图4-4厚度1.0-2m基岩爆破装药结构示意图
图4-5厚度3.0m以上基岩装药结构示意图
图4-6爆破效果示意图
4.4火工器材选型
雷管选用毫秒导爆管雷管,炸药选用防水乳化炸药,标准直径为Φ32mmΦ60mm两种型号,具体根据现场的需要加工。
4.5起爆网路设计
药包装在特制的PVC管体内,该起爆体须具有较好的防水性能。
炮孔采用正向装药起爆,爆破网络采用非电导爆管起爆网络,孔内雷管选用高段位9段引爆起爆药包,孔间用3段雷管进行传爆,排间选用5段进行传爆,孔间可根据爆破周边情况选择起爆孔数,下图为单孔单响起爆网络,可相应调整。
示意图如下:
网路示意图如图4-7所示:
图4-7爆破网络示意图
5爆破安全距离计算
根据国家《爆破安全规程》规定,钢筋混凝土结构房屋所能承受的最大允许安全震动速度为3.0~5.0cm/s,为了保证爆破震动不影响周围建筑物的安全及居民生活,2.0cm/s以下进行装药设计施工(照市公安局的要求,按1.0cm/s以下进行装药设计施工,40米距离单段最大装药量不超过8.3kg,具有施工操作性),反算一次爆破允许的最大段装药Qmax。
根据公式V=k(Qm/R)α
V-----爆破地震安全速度,cm/s
Q-----最大一段装药量,kg
R-----爆破区至被保护物距离,m
m-----药量指数,取m=1/3
k----与爆破场地条件有关系数,取k=160
α----与地质条件有关系数,α=1.8
最大一段装药量列表如下:
距建筑物距离R(m)
最大一段装药Qmax(kg)(V=2.0cm/s)
20
1.7
30
3.5
40
8.3
60
27.9
100
128.9
结合上表计算结果,在施工中严格控制单段最大药量不超过上述表格中数量,如单孔装药量超过上述值,则应在孔内再分段装药,同时,爆破作业时,须做好爆破振动和地表位移监测,及时反馈数据,并根据数据进一步调整装药量等爆破参数,指导施工。
6安全防护措施
地下深孔爆破不会有飞石产生,只有在爆破后产生的高压气体会将炮孔内的泥浆压出孔外,为了防止涌出的泥浆飞溅,根据我公司以往工程的成功经验,爆破作业时,采取沙包+铁板的联合防护体系,如下图6-1所示:
图6-1爆破防护示意图
7爆破质量检验
基岩处理后的爆破质量通过地质钻机钻孔取芯进行验证,以抽取出的完整岩芯单向长度≤30cm为合格。
隧道纵向每5延长米抽检一个孔,抽检时须总包方在现场予以验证。
验证抽芯孔可有总包方在爆破处理范围内随机指定。
如果抽检区域不合格,则补孔进行二次爆破。
8环境保护措施
8.1噪声控制措施
本工程爆破处理的基岩主要集中在14米和23米深的地下,并且炮孔中有水,与水下爆破及深孔爆破类似,炸药的能量集中在14米和23米深的地下,爆破时,只会发生焖响,加之炮孔上方有钢板、沙袋的防护,不会对周围居民及环境造成影响。
8.2减震技术措施
1)控制一段齐爆的最大药量,根据不同距离,严格控制起爆药量。
2)采用微差爆破技术,设计合理的起爆顺序,在控制爆破震动时,增大每次爆破量,消除夹制爆破条件。
各段之间的时间隔控制在50--300ms,把所有装药同时爆炸产生的大震源分成数个微差延时起爆的小震源,从而大大削弱爆破震动强度,既达到减震目的,又有利于改善破碎效果和加大一次爆破量。
9爆破震动监测
为确保爆破周边建筑物的安全以及工程的顺利进行,尽量排除非爆破原因引起的投诉而影响正常施工。
在施工过程中由业主或总承包单位对爆破震动跟踪监测,以便及时调整爆破参数,确保对周围环境不造成影响,同时要在爆破周边做好安全宣传教育工作。
第二部分施工组织设计
1施工流程及施工方法
1.1施工流程
施工准备、技术交底
炮孔定位
起爆、检查盲炮
堵塞、覆盖
装药
检查炮孔是否合格
检查装药是否到位
网路连接
钻孔
药包加工
导爆管检测
爆区安全警戒
安全与否
发起爆信号
否
是
图1-1施工流程图
1.2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、爆破施工人员进行技术交底,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
用全站仪准确测放出该批次爆破孔的各个孔位并做好相应的标志,然后钻机就位。
钻机摆放必须垂直,防止穿孔。
3、钻孔施工
使用有经验的钻工,严格按现场工程师要求钻孔,每次钻到基岩后,记录基岩面标高,每次钻到孤石后,详细记录孤石面的标高并将炮孔编号,钻穿孤石后,记录孤石底部标高,可确定孤石的厚度,钻孔时必须作好记录。
各个钻孔取出的岩芯分别放置,进行拍照、记录及进行技术分析。
因爆破后,爆破区域周围的岩石会出现大量裂隙,地质钻机钻孔时会出现严重的漏浆情形,必要时需准备水泥粉以及水玻璃及时堵住裂隙,才能顺利钻孔。
4、炮孔验收
炮孔钻好后,由技术人员验收,炮孔上下畅通可装入套管及药包筒为合格,并做好护壁及成孔工作,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,装药爆区范围内必须设置警戒,施工各方须协助现场清理工作。
6、炮孔装药
药包筒加工好后,在管壁上端钻两孔,用铁丝绑定,上系测量绳,然后开始下药包。
根据钻孔队提供的钻孔参数和验孔情况,确定装药底部深度N1,然后准确测量PVC管与绳索的长度之和N2,使N1=N2,将整个药包悬吊到准确的位置上,误差控制在+10㎝之内。
药包就位后,用铁丝把绳索固定在套管壁上,使其不再移动。
7、堵塞与防护
装药完成后,朝孔内填碎米石至指定位置,孔内应填满。
爆破孔装药、填塞完成后,将导线理顺至安全位置。
所有炮孔填塞完成后,需按设计进行覆盖防护。
8、网络的联接
起爆网络的联接必须在爆破区域装药堵塞全部完成和无关人员全部撤至安全地点之后,由有经验的爆破技术工程人员和爆破员按设计方案进行联接。
9、安全警戒信号标志
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“安民告示”。
在爆破施工作业时以爆破中心周围50米为警戒线进行安全警戒,统一爆破警戒信号和起爆信号,爆破前派人员进行清场工作,确保现场所有人员撤离至安全地带,由各警戒点警戒人员发信号通知爆破班组长警戒完毕。
班组长下达准爆命令。
爆破员要鸣哨示警两次,每次吹三次长音哨子,确认安全后方可起爆。
爆区警戒示意图如图1-2所示。
图1-2爆区警戒示意图
10、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。
11、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。
2施工安全管理
2.1施工安全
(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)连线完毕后要进行安全检查,确认无误后方可起爆。
(5)用起爆器起爆,起爆器的钥匙必须由爆破员随身携带,不得转交别人,不到放炮通电时,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。
放炮母线连接脚线,检查线路和通电工作,只准爆破员一人操作。
(6)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,找出不响的原因。
起爆后也要等30分钟后,待炮烟散去后人员方可到达放炮地点。
2.2盲炮处理
盲炮是安全隐患,对其应十分关注,以防为主,减少或避免盲炮的发生。
其措施是:
施工前和施工中应该对存储的爆破器材作定期检验,应选用合格的炸药和雷管以及其他的爆破器材;
装药前应检查孔内是否有积水,如有积水,应采用防水的乳胶炸药或是清除积水;
装药时,中间不能脱节;
联线时,要注意防止导爆管不折断,确保起爆网路的畅通。
每次爆破完成后,爆破工程师和爆破员必须进行盲炮检查,如果发现存在盲炮,马上分析造成盲炮的原因,并制定相应的盲炮处理方案。
在施工中一般会遇到以下两种情况:
1)由于爆破网路连线不良造成盲炮
解决办法:
爆破网路未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新联线爆破;
最小抵抗线有变化,应验算安全距离,并加大警戒安全范围后,再联线起爆;
2)由于雷管质量缺陷或其它原因造成炸药未起爆而造成的盲炮
(1)根据本工程的实际情况,可在切断线路和电源的情况下通过提升软钢丝,将整个起爆体取出,进行处理;
(2)在距盲炮孔不小于孔径10倍的位置钻孔装药进行诱爆。
处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围,并在该区域边界设置警戒,处理盲炮时无关人员不准进入警戒区,盲炮处理后,应将残余的爆破器材收集起来销毁。
2.3火工品管理制度
1、作业现场爆炸物品领用登记制度
1)领用爆炸物品必须持证领取,仓管员不能向无证人员发放。
2)每次领退爆破器材时,必须有工地爆破负责人、安全监督员和爆破员签名,否则,不准领退爆破器材。
3)领取炸药、雷管人数至少为2人,使用人领取炸药后必须当面核查数量、编号等,炸药与雷管严禁同一人同时搬运。
2、爆炸物品清退回库制度
1)爆破器材实行“早送晚收”制度,即早上送货,下午回收。
2)对施工当次剩余的爆破物品应派专人检查、清点,核对无误后再进行退库,仓管员按清退单查收及时退还库房,任何人员严禁私藏炸药,将爆炸物品带出工地。
若有违反导致爆破器材流失,严肃查处,直至追究法律责任。
2.4预防事故的措施
事故的预防除了在爆破技术设计上要做到精益求精,不发生差错外,在施工上必须做到以下几点措施:
1)、按设计要求钻孔、装药、起爆,确保装药施工质量;
2)、按设计要求的填(堵)塞料、填(堵)塞位置和长度,进行填(堵)塞施工;
3)、在爆破中,要认真搞好覆盖防护:
在爆破范围地表用砂袋压住炮孔,并用钢板严密覆盖,在钢板上面再压多层砂袋,进行多层覆盖,防止碎石(块)飞出及泥浆喷出。
3应急预案
为更好地适应法律和经济活动的要求,给施工场区周围居民提供更好更安全的生活环境,有效地避免或降低人员伤亡和财产损失,帮助实现应急救援行动的快速、有序、高效,充分体现应急救援的“应急精神”,根据本工程的实际情况,拟采取以下应急措施。
3.1工地报警联络电话
医疗:
120火警:
119
公安局:
110交通:
122
3.2本工程的事故危险源及预防措施
爆破施工发生人身伤亡事故和发生爆破或爆炸事故可能表现为:
钻孔机械伤害、装药过程的意外早爆事故、爆破飞石事故。
1、钻孔机械伤害
事故特点:
根据国内同类事故的案例特点,主要表现为换杆时旋转马达和钻杆滑落砸伤、换杆时机械卡伤手指和高压风管接头断开风管狂甩打人事故。
预防对策:
①检查设备的完好状况,包括旋转马达固定滑板螺栓紧固状况、滑架磨损情况、链条完好状况等。
②换杆时人员不能直接正对站立在旋转马达下方,应侧立在滑架旁。
③操作人员要穿劳保服,戴劳保手套,上卡和下卡时机手和辅助人员配合默契。
④风管接头要经常检查,防止松脱,钻机接头挂安全网,风管接头间用铁丝捆绑连接。
2、早爆事故
事故特点:
主要表现为①爆破器材受撞击、摩擦、暴晒和明火燃烧等造成意外早爆,这类事故一般发生在感度较高的雷管方面;
②杂散电流和射频电引起的电雷管早爆;
③感应雷击引起电爆网路早爆和直接雷击引起爆炸物品和非电网路早爆;
④炮孔用小药包爆破冲水时引起相邻药孔早爆。
1爆破现场严禁烟火,装药时设置警戒区,禁止无关人员进入装药现场。
②防止阳光直接暴晒金属外壳雷管。
③爆破作业人员必须按照爆破安全规程操作,按操作程序加工起爆药包,轻拿轻放爆破器材。
④装药使用木质或竹质长棍,起爆药包装进炮孔后不要用炮棍捣动孔内药包。
⑤爆破作业现场的杂散电流值、射频电等符合规定,操作人员不能穿化纤衣服,手机、对讲机远离转药现场。
⑥雷雨天气不得进行爆破作业,装药过程中遇到雷雨突然来临,要迅速撤离所有人员到安全点的,并设警戒。
3、爆破飞石事故
①设计警戒区内清场不彻底或冲击警戒线发生的爆破飞石事故(人员伤亡或机械损毁);
②爆破参数不合理或改变产生飞石造成事故(人员伤亡或机械损毁)。
①认真组织清场警戒工作,警戒人员布岗合理,并坚守岗位,严防无关人员和车辆进入爆破危险区。
②警戒时依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号,以口哨、红旗和对讲机进行联络,联络信号清楚明白。
③清场工作干净彻底,人员未全部清理不放炮,移动设备不全部撤离不放炮,坏设备不便退出应与机主联系,明确责任后再放炮。
④发生工伤事故后,应及时报告公司领导和有关部门,保护好现场,并进行抢救。
3.3应急救援领导小组和职责
(1)应急救援领导小组机构及人员
组长:
副组长:
组员:
(2)应急救援领导小组职责
1)负责工程项目部“预案”的制定、修订。
2)组建应急救援专业队伍,并组织实施和演练。
3)检查督促做好重大事故的预防措施和应急救援的各项准备工作。
4)发生事故时,组建事故抢险指挥部启动预案、发布和解除应急救援命令、信号。
5)组织指挥救援队伍实施救援行动。
6)向上级汇报和事故现场邻近单位通报事故情况,必要时向有关单位发出救援请求。
7)组织事故调查,总结应急救援工作、经验教训。
8)与公安、消防人员、地方政府和政府安全监管人员保持密切联系。
9)向新闻媒体公布权威信息。
10)在事故紧急状态结束之后,安排恢原受事故影响地区的正常秩序。
3.4应急救援预案的响应和启动
(1)一般事故的应急响应
首先发现者紧急大声呼救→条件许可紧急施救→报告联络有关人员(由现场管理人员或发现者向应急救援领导小组汇报)→启动应急救援预案→实施应急救援、保护事故现场等→事故调查处理。
现场领导组织处理:
立即启动应急救援预案,组织人员实施应急救援并采取相应措施防止事态扩大,组织保护好事故现场,做好善后处理,并在24小时内上报公司领导和有关主管部门。
(2)重大事故的应急响应
重大事故发生后,由发现者在最短时间内向应急救援领导小组汇报。
由应急救援领导小组组长指挥,启动应急救援预案,配合对伤员、财物的应急处理,防止事故扩大。
当组长不在场,副组长、组员等依次补上。
并由现场领导组织采取相应抢救措施,并配合及时对伤员、财物的急救处理,防止事故扩大。
重大事故应急救援体系响应程序按以下流程执行:
应急资源调配
解除警戒
信息网络开通
扩大应急
善后处理
申请增援
事故调查
事故发生
接警
警情判断
相应级别
信息反馈
报警
救援行动
事态控制
应急恢复
应急启动
应急
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