娄邵线爆破施工方案教材.docx

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娄邵线爆破施工方案教材

娄邵铁路1标爆破施工方案

1、工程概况

本标段为娄底至邵阳铁路扩能改造工程站前工程LSZQZH-I标段，线路北起娄底市，与洛湛铁路益娄段在娄底站接轨，起点为娄底站中心（沪昆下行线K1228+004），往南绕出娄星区工业园区西边缘设娄底西站，跨孙水、经张家湾隧道后、到达新设双峰北站，进而以桥隧相连形式紧坡而上，到达标段终点。

标段里程范围：

1.1娄底地区配套工程：

娄底站东咽喉～百亩井站中心（沪昆线K1226+500～K1234+900），计8.4km；沪昆上、下行客车疏解线，娄邵上、下行客车疏解线，娄邵上、下行货车线，沪昆上行货车线改线，沪昆下行线改线。

1.2DK16线路所。

1.3娄邵线：

沪昆线K1228+004=DK0+000～DK46+910，计46.91km。

2、设计原则及依据

2.1GB6722一2003《爆破安全规程》

2.2《中华人民共和国民用爆破物品管理条例》

2.3GB13533-92《拆除爆破安全规程》

2.4《工程爆破手册》，冶金工业出版社，1999年

2.5《石方机械化施工技术》

2.6《爆破安全法规标准选编》

2.7《多边界石方爆破工程》

3、爆破方案设计

本标段路堑施工对深路堑采取深孔爆破和浅孔分台阶爆破相结合的方法，浅路堑采取浅孔爆破施工。

隧道均采用预留光爆层法进行光面爆破，用预裂爆破法施工。

3.1路堑爆破施工

深路堑地段，石方面积较大，挖方较深且数量集中，主要采用潜孔钻机钻孔，实施台阶式深孔微差松动控制爆破。

对于其他地段挖深较浅和方量不大的边坡、路基面修整采用风动凿岩机钻眼，浅孔微差松动控制爆破。

为保证爆破效应，均采用大孔距，小排距，梅花桩布孔，并采用导爆管毫秒雷管实施逐排微差挤压爆破。

3.1.1路堑爆破区环境

本标段线路长，地质情况复杂，深路堑多。

沿线乡村居民点多，乡村道路比较通达，附近居民生产、生活活动频繁，进行爆破施工时可能会对附近村民生产生活带来一定的影响，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。

警戒范围按爆破点的位置和安全距离设置。

爆破个别飞石安全距离应符合下表要求。

爆破飞石安全警戒距离

爆破类型

安全距离

爆破方向正面

侧面

后方

深孔爆破

不小于200

150

120

浅眼台阶爆破

200

150

120

注：

深孔爆破个别飞石距离：

Rf=40D,（D-炮孔直径，英寸）。

每次施爆前应发放放炮通知，警戒时应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。

声响信号以口哨和警报器为主，视觉信号以红旗为主。

各警戒点联络采用对讲机。

警戒人员佩戴红袖章。

3.1.2边坡滚石防护

由于深路堑的山体一般比较高，岩石边坡陡，高差大。

岩石爆破施工时，受边坡滚石影响主要是山下作物用地及一些居民住房。

为防止爆破和装药时边坡滚石危及人身安全，施工时采取必要的防护措施。

3.1.3爆破震动控制与防护

为控制爆破施工带来的震动，优先选用低爆速炸药，应用非电毫秒雷管、导爆管起爆，并使最大段装药量尽量减少爆破震动对周围环境可能带来的影响，主要措施有：

3.1.3.1采用微差爆破技术

微差爆破是深孔爆破中最常用的又十分成熟的爆破技术，采用非电毫米

雷管起爆系统根据爆破要求实现排间微差、孔间微差和内微差起爆，将起爆药量化整为零。

微差爆破能够将单响药量有效限制，实现爆破地震波的叠加干扰，从而达到控制地震波的目的。

微差爆破还能实现起爆过程中的应力叠加，岩块运动中碰撞挤压，达到改善爆破效果的目的。

3.1.3.2在微差爆破中控制单响最大段药量

根据“爆破安全规程（GB6722-2003）”提出的计算公式，微差爆破时的

单响最大段药量Qm按下式：

Qm=［R（V/K）1/a］3（kg）

式中：

Qm-微差爆破时最大段药量或齐发爆破总药量，kg；

R-爆破中心到测点的距离，m；

V-允许的安全振速，cm/s；

爆破安全规程将保护对象所在地的质点峰值振动速度和主振频率作爆破振动判据，深孔爆破3.5-4.5cm/s（主振频率10Hz-50Hz），为安全和避免扰民起见，取2.0cm/s进行计算和控制；

K-与场地有关的系数，中硬岩层取K=180；

a-地震衰减指数，中硬岩层取a=1.6。

根据计算情况，大部分地区应采用单孔接力式微差爆破的非电导爆起爆系统。

使用非电导爆雷管，孔外非电雷管作中续雷管，形成接力式起爆网络，以达到单孔分段的目的。

微差间隔时间25-50毫秒。

除微差分段外，还应适当控制每次起爆规模（总装药量）和降低台阶高度。

用爆破震动测试仪监测爆破振动值，为控制爆破震动提供具体数据。

3.2隧道爆破施工

本标段隧道均采用预留光爆层法进行光面爆破，用预裂爆破法施工。

3.2.1光面爆破技术要点

3.2.1.1根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。

3.2.1.2严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。

3.2.1.3周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。

3.1.1.4采用毫秒微差有序起爆。

要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。

3.2.1.5钻爆设计应根据爆破效果及时调整爆破参数。

3.2.1.6钻爆设计的内容包括炮眼布置、数目，爆破器材、装药结构、起爆方法和起爆顺序等。

3.2.1.7炮眼布置应以开挖设计轮廓线为基准，考虑预留变形量和施工误差等因素适当放大。

3.2.2光面爆破设计

3.2.2.1光面爆破参数

隧道光面爆破设计主要是选择和确定光爆参数，影响光面爆破效果的主要参数为：

与岩石性质有关的周边眼间距E、周边眼密集系数m、最小抵抗线W、不偶合系数D、装药集中度q、炮孔布置、起爆顺序等，尤其是与次边眼的爆破效果有关。

在隧道光面爆破施工中，要求爆破后做到掌子面整齐、轮廓圆顺，周边残眼保留率硬岩≥80%，中硬岩≥70%，软岩≥50%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

光面爆破参数的选用见下表。

光面爆破参数选用表

围岩

类别

周边眼间距E（cm）

周边眼最小抵抗线W（cm）

相对

距离（E/W）

装药不偶合系数D

饱和单轴抗

压强度Rb（Mpa）

装药集

中度q（kg/m）

硬岩

55～70

70～85

0.8～1.0

1.25～1.50

＞60

0.30～0.35

中硬岩

45～60

60～75

0.8～1.0

1.50～2.00

30～60

0.20～0.30

软岩

30～50

40～60

0.5～0.8

2.00～2.50

≤30

0.07～0.15

KP——岩石抗破坏能力系数，石灰岩P＝0.5，花岗岩P＝0.3~0.4，粘土P＝1.2，砂岩P＝0.5～0.6；

3.2.2.2隧道光面爆破参数的计算与选择

隧道光面爆破参数是通过理论计算、工程类比、实践试验选定E、M、W、D、Q的值。

3.2.2.2.1不偶合系数D的选择

根据该工程采用的YT-28凿岩机钻头直径为φ40mm,钻孔直径按φ42mm计，炸药规格为周边眼采用φ25药卷，其余炮眼均采用φ32卷，因此周边眼的不偶合系数D=42/25=1.68；其余炮眼的不偶合系数D=42/32=1.31。

3.2.2.2.2周边眼距E的确定

E=54.2976kp×di=54.2976×0.35×2.5=47cm

根据上表取E=50cm为试炮数据。

式中:

kp-岩石抗破坏屈服系数；

　　　di-炸药直径（cm）。

3.2.2.2.3炮孔密集系数m的选择

周边光爆孔间距E与最小抵抗线W之比值m称之为炮孔密集系数，用它作为衡量光爆效果的重要指标，此值宜为0.8～1.0,本工程取值0.83。

3.2.2.2.4最小抵抗线W的确定

W=E/m=50/0.83=60cm

取整:

取W=60cm为试炮数据。

3.2.2.2.5光爆装药集中度q的选择

根据经验装药集中度q=250g/m作为试验光爆孔爆破数据。

3.2.2.2.6炮孔堵塞长度L0的确定

堵塞的作用是阻塞爆炸气体泄漏，防止冲炮，使炮孔炸药在爆炸时保持足够的能量，有效的提高光爆效果。

在实际施工中，L0的取值范围一般控制在0.4～0.42W之间。

3.2.2.2.7爆破参数选定。

根据以上的结果选定下表中数据作为本标段的爆破技术参数。

光面爆破技术参数表

周边眼间距

E（m）

周边眼抵抗线

W（m）

相对距离

E/W

装药集中度

q（kg/m）

0.5

0.60

0.83

0.250

3.2.2.3光面爆破施工

3.2.2.3.1工艺流程图：

3.2．2.3.2测量布眼

每排炮必须做到划出中线和开挖轮廓线，点出所有炮位，周边炮眼位误差±2cm、其他炮位误差控制在5cm以内。

3.2.2.3.3钻眼

3.2.2.3.3.1钻眼按设计方案进行，钻眼前应根据钻爆设计认真检查所标炮眼位置，经检查符合要求后，方可开钻。

Ⅲ类围岩钻眼图见后附爆破设计图。

3.2.2.3.3.2周边眼通常布置在距开挖断面边缘5～10cm处，光爆孔的孔底朝隧道开挖面方向外侧倾斜3°，孔底可紧贴甚至稍稍超出轮廓线位置（<15cm）。

钻孔前，掌子面保持平齐，以保证孔深在一个断面上。

3.2.2.3.3.3掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。

Ⅲ类围岩掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽。

3.2.2.3.3.4钻眼完毕，按炮眼布置图重新复核，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。

3.2.2.3.4清眼装药

3.2.2.3.4.1选择炸药、雷管

装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量，并核对爆破器材的规格类型。

炸药选用威力适中、匹配性好的2＃岩石硝铵炸药,掘进眼使用：

φ32×200mm，0.15Kg/卷，周边眼使用：

φ25×200mm，0.10Kg/卷。

引爆器材则选用非电毫秒微差雷管塑料导爆管采用1-15段非电毫秒雷管，光面爆破时，从掏槽眼开始，一层一层从截面中心往外进行，最后是周边眼爆破。

3.2.2.3.4.2装药

1）、Q0为除周边眼外，每个炮眼内的装药量，kg。

Q0=LkQL/l=3.0×0.8×0.15/0.2=1.8kg

K-为装药系数，采用直眼掏槽时k=0.8～0.9,采用斜眼掏槽时，k=0.7～0.8；

QL-为每个药卷的重量，kg，

l-为每个药卷的长度，m。

2）、周边眼炮眼的装药量（kg）

Q＇=qE*W*L=0.87*0.5*0.6*3=0.78kg

q-为按定额确定的单位炸药消耗量0.87kg/m3；L为光面炮眼的平均深度，其它符号同前。

其余炮眼装药量根据定施工经验确定。

装药时，专职炮工按设计段别要求分组编号，“对号入座”式装药，忙而不乱、有序进行。

确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。

每眼装药后用炮泥堵塞。

3.2.2.3.4.3装药结构

周边炮眼采用φ25mm小药卷间隔装药，导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起间隔装药。

见下图所示。

周边眼装药结构

其他眼采用连续装药，装药完成后必须由工班长及爆破员对装药质量进行检查。

3.2.2.3.5起爆

3.2.2.3.5.1起爆采用非电毫秒雷管、导爆管或导爆索。

多工序掘进依次起爆时，对主导线的连接必须检查，确认起爆顺序正确后方可起爆。

3.2.2.3.5.2起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。

雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。

3.2.2.3.5.3起爆顺序如下：

3.2.2.4光面爆破效果检查

3.2.2.4.1采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。

3.2.2.4.2隧道开挖每个循环都进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。

并采用激光准直仪控制开挖方向。

3.2.2.4.3开挖过程中注意观察围岩的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计参数。

3.2.2.4.4控制隧道底超欠挖，保证隧道开挖轮廓圆顺。

隧道允许超挖值（cm）

围岩级别

开挖部位

Ⅰ

Ⅱ～Ⅳ

Ⅴ～Ⅵ

拱部

平均10

平均15

平均10

最大15

最大25

最大15

边墙、仰拱、隧底

平均10

平均10

平均10

当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，并小于5m，拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

3.2.2.5爆破效果控制手段

3.2.2.5.1优化爆破设计

3.2.2.5.2采用控制爆破技术。

根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。

3.2.2.5.3采用非电毫秒延期雷管起爆。

3.2.2.5.4正确选用周边眼装药结构。

为保证爆破施工质量，周边眼采用小直径药卷炸药，间隔装药，并做好炮泥的堵塞质量。

3.2.2.5.5按设计装药，并按顺序起爆。

3.2.2.5.6不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。

3.2.2.6保证钻眼质量

3.2.2.6.1炮孔间距按钻爆设计进行施工。

周边眼间距的误差不大于2cm，辅助眼间距的误差不大于5cm，周边眼的外插角不大于3度，眼底不超过开挖轮廓线15cm。

。

3.2.2.6.2除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。

3.2.2.6.3钻孔结束后要清孔，炮眼装药完毕用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。

3.2.2.6.4定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。

3.2.2.6.5技术主管、技术员、质检工程师对爆破工序进行检查，参与过程监控，实施动态调整。

3.3石方爆破施工工艺

石方爆破施工工艺框图见下图：

石方爆破施工工艺框图

4.资源配置

4.1人员

负责爆破作业人员必须是经过培训，考试合格，富有经验的熟练爆破工，并且具备较高的质量意识和安全意识。

4.2材料

技术主管按季、月进度要求提供季、月度材料计划，物资部根据材料计划组织进料，进场的成品材料必须附产品性能说明书和出厂合格证，否则，不允许进入工地。

4.3机械设备

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

备注

1

气腿式凿岩机

YT-28

台

40

2

装载机

ZL-50

台

8

3

20m3空压机

台

12

4

轴流式通风机

台

4

5

挖掘机

EX300

台

4

6

抽水机

台

4

7

风镐

台

40

5、爆破施工安全技术措施

5.1安全技术措施

5.1.1爆破作业始终贯彻“安全第一，预防为主”的原则，严格遵守执行爆破安全规程中的各项规定，爆破前对作业范围的员工、作业人员进行安全教育，使之懂得安全爆破常识，牢固树立安全第一的思想。

5.1.2加强爆破作业人员的技术培训和安全教育，爆破员必须持证上岗，起爆药包及导爆管由专人管理，分开存放。

5.1.3放炮采取深打眼、少装药的松动爆破，并准备一定数量的沙包，材捆覆盖炮眼，缓冲飞石，尽可能的减少飞石对周围环境的损坏。

5.1.4爆破作业人员由工地施工负责人组织人员警戒和防护，并给防护和警戒人员配备对讲机进行联络，在确认防护范围内人员全部安全撤离，才由警戒指挥长发出爆破命令。

5.1.5撤除警戒：

爆破完成后，由炮工认真核对起爆次数和炮眼数量，如发现哑炮，由警戒指挥长组织炮工进行处理，待确认安全后，由警戒指挥长发出解除警戒信号，人员及设备方可进入现场。

5.1.6加强管理，工地放炮由各个指挥部安全员进行现场监督，如发现违章爆破，安全员有权制止，并责令整改，达到要求后方可放炮。

5.1.7爆破区附近设施工牌，作业人员佩戴统一编号的作业卡，爆破区插红旗标识且设置装药安全警戒范围，无关人员不得进入。

5.2事故预防措施

爆破现场发生爆破和爆炸事故可能表现为:

装药工程中的意外早爆事故、起爆工程中的飞石事故和爆破后盲炮意外爆炸事故。

防止上述事故的对策有：

5.2.1爆破现场设置警戒线，禁止无关人员进入装药现场。

5.2.2爆破员必须按照爆破安全规程操作，按程序加工起爆药包，轻拿轻放爆破器材。

装炮使用木质和竹制长棍，起爆药包装进炮孔后不要用炮棍捣动孔内药包。

5.2.3爆破作业现场的杂散电流值、射频电等必须符合规定，操作人员不得穿化纤衣服，手机、对讲机远离装炮现场。

5.2.4雷雨天气不得进行爆破作业，装药过程中遇雷雨突然来临，要迅速撤离现场所有人员到安全地点，并设警戒。

5.2.5成立事故应急分队，配备必要的应急药品和交通工具。

应急分队定期进行演习。

5.3火工品管理

5.3.1炸药库房管理

5.3.1.1按照国家《爆破安全规程》规定于工地设立炸药库，由项目部负责管理。

5.3.1.2根据工程用料计划用量，报公安部门批准后，分批购买火工品存于专用库房中。

5.3.1.3炸药库设专人看管，闲杂人等未经允许不得人内。

5.3.1.4根据当天炸药使用量由工地爆破员至库房领取。

5.3.1.5库房设立火工品收发台帐，记录每天火工品领用量，并由工地爆破员和库房管理员签字，按谁领料、谁签字、谁负责的原则，把责任落实到人，对当天未用完火工品，由工地爆破人员在当天送返库房，做好记录，严禁火工品在外过夜。

5.3.1.6库房设置严格遵循国家安全爆破规程规定，设于远离居民区，安全可靠临近水源的地方，炸药和雷管分开放置，严禁混放，库房内严禁烟火，并做好防火措施。

5.3.2爆炸物品管理

为了严格爆炸物品的管理，保证爆炸物品不发生被盗、被抢、丢失、滥发、误发等事故，预防爆炸事故的发生，防止犯罪分子利用爆炸物品进行犯罪活动，确保施工顺利进行。

采用以下措施：

5.3.2.1建立炸药库管理制度

5.3.2.2制定炸药库安全防护措施

5.3.2.3落实炸药库保管员职责

5.3.2.4建立火工产品领取使用制度