地铁车站基坑开挖石方爆破安全专项方案.docx

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地铁车站基坑开挖石方爆破安全专项方案

一、编制依据

1.1编制依据

（1）深圳地铁11号线碧头站设计说明及相关图纸与资料；

（2）现场调查资料；

（3）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；

（4）《民用爆炸物品安全管理条例》；

（5）《深圳经济特区环境保护条例》；

（6）《深圳市经济特区建筑工程安全管理条例》；

（7）政府有关环境保护和水土保持的规定；

（8）爆破施工合同。

1.2编制原则

（1）依据石方爆破有关规范、规程及爆破技术要求；

（2）爆破有害效应控制在《爆破安全规程》规定范围内；

（3）根据爆破区域到保护物的不同距离，严格控制爆破单位炸药消耗量、单响最大药量和一次爆破规模，采用微差起爆方法，最大限度地减少爆破振动对周边环境的影响；

（4）采用可靠得当的覆盖防护法；

（5）实施严格的安全警戒。

1.3编制范围

本方案适用范围为碧头站南端基坑石方爆破施工。

二、工程概况

2.1设计概况

碧头站为深圳地铁11号线终点站，位于朗碧路，沿朗碧路设置，车站南端位于松福路和朗碧路的交叉路口。

车站总长425.9米，标准段标准段宽19.6m，基坑深16～18m，顶板覆土约3m。

车站为地下二层岛式单柱双跨框架结构，采用明挖顺筑施工。

车站南端为盾构接收井，北端预留未来向东莞延伸条件。

车站主体围护结构采用800mm厚的地下连续墙,设一道砼支撑和两道双拼钢管支撑。

碧头站共设5座出入口，3个风亭组，均为地下一层结构，全部采用明挖法施工，基坑深约10m，围护结构采用600mm厚地下连续墙，设两道钢管内撑。

2.2周边环境概况

车站西侧为深圳地铁11号线车辆段，整个车站西侧均为车辆段拆迁范围。

站址范围内原始地貌为海冲洪积平原，地形平坦，地面高程2.93～3.97m。

碧头站周围主要建筑物有东侧创业工业区5层楼房、浦京半导体厂房6层楼、翔泰科技厂房5层楼、朗碧路和西侧生活区2层活动板房，南端为新建松福大道。

本车站爆破内容主要是基坑石方爆破，基坑爆区长49.0m，宽19.6m，爆破深度最厚为8.5m。

爆区距东侧的5层工业楼约27m，距浦京半导体厂房6层楼45.7m，距翔泰科技厂房5层楼26m、距朗碧路4m；距东南侧的民房146m；距南侧新建的松福大道30m；距西侧五层的宿舍楼36m，2层的项目部板房39.33m；北侧为车站施工区域。

碧头站周边平面示意图见图2-1。

图2-1碧头站周边平面示意图

2.3工程地质与水文地质

站址范围自上而下地层依次为：

素填土、淤泥质粘性土、粘性土、细砂、粗砂、砾砂、有机砂、中砂、砂质粘性土、全、强、中、微风化花岗岩，站址范围内砂层普遍较厚，最厚达15m，车站底板大部分位于砾砂层，局部位于强风化变粒岩层，中心里程处底板埋深为16.5m顶板覆土3米。

连续墙底大部分位于全、强分化层，南段处于微风化层。

沿线地下水根据其赋存介质的类型，主要有二种类型：

一是第四系地层中的上层滞水和松散岩类孔隙潜水，另一类为基岩裂隙（构造裂隙）水。

上层滞水赋存于第四系人工填土（填石）层中，孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂土层中；基岩裂隙水主要赋存于强、中等风化带中。

2.4主要工程数量

南端基坑爆破区长49.0m，宽19.6m，根据地质补勘资料，爆破区岩面为三角斜面，爆破厚度最深为8.8m，基坑爆破石方量计算为4225m³。

三、工程重难点

基坑石方爆破区域四周为车站地下连续墙，石方爆破过程中易对连续墙产生振动，造成连续墙混凝土开裂，出现渗漏水现象。

解决措施：

在靠近基坑连续墙边缘时，预留4m范围为缓冲区对围护结构进行保护，采用静态破碎法施工，爆破后连续墙边预留松动石方靠挖机挖除。

接近基底时，保证基底岩体完整及控制超欠挖。

四、施工进度与计划

根据本车站工程特点、工期、安全和质量要求，确定合理施工顺序和起爆顺序，现场采用分层分段爆破开挖作业，爆破区段工期安排如下：

序号

施工项目

开始时间

结束时间

工天

1

冠梁及第一道混凝土支撑施工

2014-5-13

2014-5-19

7

2

土方开挖施工

2014-5-23

2014-5-27

5

3

基坑石方爆破施工

2014-5-28

2014-6-16

20

4

主体结构施工

2014-6-17

2014-7-27

40

五、施工工艺技术

5.1总体方案

根据以往同类施工经验及本爆破工程的具体特点，综合考虑爆区环境、地形条件、结合现有设备和施工技术条件，距基坑连续墙4m范围内，基坑爆破作业拟采用非爆破法开挖；其他范围拟采用φ42的浅孔台阶控制爆破法。

结合本站地质情况及车站结构形式，基坑开挖遵循“纵向分段、竖向分层、先支撑后开挖”的原则。

总体爆破顺序与开挖基本相同，沿车站纵向流水工作面方向台阶开挖，严格按照总包施工顺序进行。

考虑基坑爆区长49.0m，宽19.6m，见岩深度约8.5m，岩石厚度约8.8m，石方爆破开挖拟从北向南分为8大段，每段约6m，分段顺序示意图如图2所示。

拟设计为三个台阶，其中第一台阶高度为3.0m，长度约18m，分3段完成；第二台阶高度为3.0m，长度约42m，分7段完成；第三台阶高度为2.8m，长度约49m，分8段完成。

台阶爆破分层及开挖顺序示意图如图5-1所示。

第一次爆破前，先在基坑爆区北端采用挖机挖出或炮机凿出足够的临空面后，再向南边推进工作面。

根据周边环境对爆破振动的要求，基坑石方采取“多打孔、少装药、短进尺、弱振动”的浅眼松动微差控制爆破的方法施工。

为了使岩石充分破碎及避免大块的产生，采用“梅花型”布孔，排间微差起爆方式。

考虑到爆破振动和飞石，在施工过程中，创造良好的临空面，控制一次起爆药量，确保爆破安全。

在靠近基坑边缘时，预留4m范围为缓冲区对围护结构进行保护，采用静态破碎法施工，爆破后连续墙边预留松动石方靠挖机挖除。

接近基底时，保证基底岩体完整及控制超欠挖。

图5-1爆区分段顺序示意图

图5-2台阶爆破分层及开挖顺序图

5.2爆破参数

基坑石方爆破时，采用φ42mm的浅孔爆破法。

浅孔台阶控制爆破参数的计算公式如下：

（1）底盘抵抗线：

W0=25Φ，m

（2）钻孔超深：

h=0.4W，m

（3）炮孔深度：

L=H+h，m

（4）堵塞长度：

l’=（1.0~1.3）W0，m

（5）装药长度：

l=L—l’m

（6）孔间距：

a=W，m

（7）排间距：

b=w，m

（8）单孔药量：

Q=q.a.b.H，kg

（9）炸药单耗：

q=0.3~0.4，kg/m3

由此计算得到浅孔台阶松动爆破参数，如表1所示。

表5-1浅孔台阶松动爆破参数表（Φ=42mm）

台阶高度H（m）

抵抗线W（m）

孔深L（m）

超深h（m）

装药长度l（m）

堵塞长度l’（m）

间距a（m）

排距b（m）

单孔装药量Q（kg）

1.0

0.8

1.3

0.3

0.4

0.9

1.0

0.8

0.32

2.0

1.0

2.4

0.4

0.9

1.0

1.1

1.0

0.88

3.0

1.2

3.4

0.4

1.8

1.2

1.2

1.2

1.73

4.0

1.2

4.4

0.4

2.6

1.4

1.3

1.2

2.50

以上爆破参数应根据工地地质、岩石条件和初期实际爆破效果进行调整优化。

5.3装药与填塞

采用孔底连续柱状装药结构，每个炮孔按照起爆顺序的要求装1～2发延时雷管，起爆药包置于炮孔的中下部。

炮孔装药后，剩余空孔段用粘土或钻屑填塞密实。

装药结构如下图5-3所示。

图5-3浅孔装药结构示意图

5.4起爆网路

采用串联电爆网路或电-非电起爆网路，采用CHA-500型起爆器起爆。

起爆网路如图5所示。

图5-1电爆网路示意图

图5-2电-非电起爆网路示意图

六、资源配置计划

6.1劳动力组织计划

碧头站基坑石方爆破选择有专业资质的爆破公司施工，根据考察，我部选定由深圳市华西工程爆破有限公司负责基坑石方爆破施工。

现场管理由我部负责，爆破施工人员由爆破公司专业人员施工，人员配置计划见表6-1

表6-1人员配置计划表

序号

职务

姓名

证件编号

1

施工负责人（项目部管理人员）

2

技术负责人（项目部管理人员）

3

安全负责人（项目部管理人员）

4

爆破员（爆破公司人员）

5

爆破员（爆破公司人员）

6

安全员（爆破公司人员）

7

安全员（爆破公司人员）

8

安全员（爆破公司人员）

6.2主要物资材料配置计划

基坑石方爆破主要材料为火工品，根据本工程爆破石方数量，投入的火工品数量见表6-2。

表6-2物资材料供应计划表

序号

名称

型号规格

单位

数量

1

炸药

吨

2.5

2

雷管

非电毫秒雷管

发

10000

6.3主要机械设备及器材

基坑石方爆破机械设备及器材配置见表6-3

表6-3拟投入的机具、仪表和器材

序号

名称

型号规格

单位

数量

备注

1

电雷管测试仪

2H-1

台

4

合格

2

起爆器

YJGN-500

台

2

合格

3

对讲机

KENWOD

台

12

合格

4

扩音器

部

3

合格

5

砂轮机

台

4

合格

6

火工品储存箱

个

2

合格

7

潜孔钻机

台

3

8

液压破碎锤

120挖机

台

2

七、施工安全保证措施

7.1施工现场安全控制措施

1）建立完善有效的安全管理系统，切实行使安全监察职能，项目部设安全主任，负责抓施工安全，施工队须配备专职或兼职安全员，使安全工作有人抓、有人管。

2）坚持“安全第一、预防为主”的方针，积极宣传，增加全员安全知识，落实安全生产责任制，严格执行安全规范。

按照责任和“一标三规范”定期检查，制定安全奖罚制度，坚决实行安全生产否决权。

3）为现场职工提供必要的安全防护和劳保用品。

加强作业人员的自我保护，使安全生产建立在科学的管理、先进的技术、可靠的安全技术措施及防护设施的基础上。

4）施工人员进场需实行三级安全技术教育，建立健全安全检查制度。

特种作业人员上岗持上岗证率须达100﹪。

5）爆破作业对使用的火工品必须进行检测。

6）爆破施工时遇雷雨天气应停止爆破作业，将人员撤至危险区以外，并派人警戒，防止有人误入危险区。

7）严禁无证人员进入爆区，严禁烟火。

8）施工爆破前，向邻近单位发出通知，请其配合搞好安全工作。

7.2爆破有害效应控制

爆破有害效应有爆破地震、空气冲击波、爆破飞石、爆破有害气体和爆破噪声等。

通过采取相应的措施，可以把有害效应降低到可控和规范规定的范围内。

1）爆破振动效应的控制

根据《爆破安全规程》提出的计算公式，微差爆破时的同段最大装药量Qmax按下式计算：

Qmax=[R*（V/K）1/a]3（kg）

式中Qmax—微差爆破时同段最大药量，kg；

R—爆破中心到测点的距离，m；

V—建筑物允许的安全振速，对厂房的安全振速取2.0cm/s，民房的安全振速取1.0cm/s。

K—与场地有关的系数，根据经验与类比实测值K=165；

a—地震衰减指数，类比实测值a=1.65。

为了降低爆破振动，确保周边厂房及宿舍楼的爆破安全，应严格控制同段最大装药量，总装药量相同分段越多，爆破振动越小。

在实际施工中，还须进行爆破振动测试，根据爆破振动测试数据，以及不同的爆破距离范围，及时调整爆破规模和参数。

表2爆破振动安全允许标准

序号

保护对象类别

安全允许振速/（cm/s）

＜10Hz

10～50Hz

50～100Hz

1

一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物

2.0～2.5

2.3～2.8

2.7～3.0

2

钢筋混凝土结构房屋

3.0～4.0

3.5～4.5

4.2～5.0

3

新浇大体积混凝土：

龄期:

初凝～3d

龄期:

3d～7d

龄期:

7d～28d

2.0～3.0

3.0～7.0

7.0～12.0

4

水工隧道

7～15

5

交通隧道

10～20

6

矿山巷道

15～30

频率范围参考数据：

硐室爆破＜20Hz；深孔爆破10～60Hz；浅孔爆破40～100Hz

表3不同距离的同段最大药量（V=1cm/s）

距离（m）

振动速度（cm/s）

最大同段装药量（kg）

30

1.0

2.51

40

1.0

5.95

50

1.0

11.62

60

1.0

20.08

80

1.0

47.59

100

1.0

92.94

表4不同距离的同段最大药量（V=2.0cm/s）

距离（m）

振动速度（cm/s）

最大同段装药量（kg）

20

2.0

2.62

30

2.0

8.86

40

2.0

20.99

50

2.0

41.00

60

2.0

70.85

2）爆破飞石控制

基坑爆破采用松动控制爆破方法，严禁过量装药，保证炮孔填塞长度和质量。

基坑爆破时，需对爆区进行表面覆盖防护和支撑梁上搭防护网防护，防护网每块用钢管架做成6m×6m规格的，然后上面固定竹夹板，最后再加上一层密目网，覆盖防护示意图如图6、7所示。

图6平面覆盖防护示意图

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。

警戒人员配带红袖章。

警戒人员巡视确认警戒完备后，指挥长才能向起爆站下达起爆命令。

雷电来临时，应停止爆破作业，所有人员应立即撤至安全地点，并设置警戒，防止他人误入爆破作业区。

起爆时，应根据周边道路、建筑物的现状，警戒到位，并且起爆应选择在周边道路上没有车辆通行时实施。

图7基坑覆盖防护示意图

八、技术保证措施

1）炮孔

炮孔位置精度直接影响爆破效果和爆破安全，必须严格控制。

2）装药和堵塞

炸药量、装药结构和堵塞质量对破碎效果、爆破飞石、爆破振动控制以及保留岩体的保护都至关重要，必须严格按设计执行。

装药时应设置警戒，非爆破作业人员禁止入内。

3）起爆网路

技术指标主要有以下几项：

．单发电雷管绑扎非电雷管数量≤12发。

．采用电与非电混合式起爆网路时，在装药、堵塞作业结束后，电雷管才能与非电雷管的导爆管绑扎联接，如有雷暴天气，电雷管不能接入起爆网路。

．遇有雷暴天气，应停止爆破作业（包括装药、堵塞、防护等），作业人员迅速撤离至警戒范围，并对爆破区域加强警戒。

雷暴天气过后再进行爆破作业。

4）设置爆破警戒、起爆

根据《爆破安全规程》有关规定确定爆破警戒范围，并设置明显标志及岗哨。

每次爆破前30分钟进行警戒，警戒范围内的一切人员必须全部撤离。

每次爆破应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。

第一次信号为预告信号，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无关人员、机械设备立即撤离到安全区域，在第二次信号发出前，固定警戒点的人员已经到达指定地点。

第二次信号为起爆信号，爆破工程师在确认人员、设备全部撤离危险区、爆破网络通畅，具备安全起爆条件时，爆破工程师才能发出起爆信号，起爆人员收到起爆命令后开始充电起爆。

第三次信号为解除警戒信号，未发出解除警戒信号前，警戒人员应坚守岗位，无关人员不准任何人进入危险区。

经检查确认安全后，爆破工程师方准发出解除警戒信号。

5）爆后安全检查

基坑石方爆破后15分钟，爆破技术人员进入爆破现场，检查爆破效果。

如果发现危石、盲炮等现象应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。

6）爆破记录

爆破结束后，爆破技术人员对本次爆破过程进行记录，包括爆破参数、爆破效果，爆破器材使用情况，以及爆破出现的问题等。

爆破员应将剩余器材仔细清点，如数及时交回爆破器材仓库，并作好火工品器材使用记录。

九、事故应急预案

9.1预案制定的原则

根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国安全生产法实施条例》、《建设工程安全生产管理条例》和《民用爆炸物品安全管理条例》等法令法规的有关规定，坚持安全第一、预防为主、自救为主、统一指挥、分工负责的原则，确保一旦发生安全事故，能有效的防止事故扩大，减少人员伤亡和财产损失，优先保护人和优先保护大多数人，优先保护贵重财产，使救援工作科学、迅速、措施得当，特制定本预案。

9.2可能发生的事故

根据项目的特点和施工任务，本工程项目可能发生的安全事故有：

机械操作失误伤害、意外爆炸伤害、爆破飞石伤害、爆破振动伤害、爆炸气体伤害、食物中毒等。

上述事故一旦发生，均会造成人员伤亡或财产损失，必须引起项目管理人员和现场作业人员的高度重视。

9.3应急机构的组成

工程项目部成立重大安全事故应急救援指挥领导小组，发生较大事故时，领导小组成员迅速到达指定岗位，因特殊情况不能到岗的，由所在单位按指挥机构组成名单排序递补。

（1）负责制定和修订本工程项目的“施工安全事故的应急救援预案”。

（2）组织应急救援专业队伍。

（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）事故发生时，发布和解除应急救援命令，并组织指挥救援行动。

（5）向上级汇报并组织事故调查，总结应急救援工作的经验和教训。

9.4救援报警和联络电话

（1）报警注意事项

①报告事故发生地址。

讲清楚事故发生在什么地方，什么路几号、什么路口、附近有什么特征。

②报告事故类型。

说明伤情（病情、火情、案情）和已经采取了什么措施，好让救护人员事先做好急救的准备。

③说明事故地点的电话或手机号码，以便救护车（消防车、警车）找不到所报地方时，随时用电话通迅联系。

基本打完报救电话后，应问接报人员还有什么问题不清楚，如无问题才能挂断电话。

通完电话后，要有人留守电话，并应派人在场外等候接应救护车（消防车、警车），同时把救护车进工地现场的路上障碍及时给予清除，以便救护车到达后能及时进行抢救。

④如有几部电话和手机，可由数人同时向有关救援单位报警求救，以便让各种救援单位都能以最快的速度到达事故现场。

（2）报警电话及其他联络电话

单位或姓名

电话

火警

119

匪警

110

医疗

120

交通

122

9.5应急响应

安全事故的应急和救援措施应根据事故发生的环境、条件、原因、发展状态和严重程度的不同，而采取相应合理的措施。

因此本《应急响应》是安全事故发生后，实施抢救工作和进行事故处理的指导性意见，在实施过程中应根据不同情况机动处理。

（1）应急程序

①重大事故的应急响应

首先发现者紧急大声呼救、同时可用手机或对讲机立即报告工地当班负责人→条件许可紧急施救→报告联络有关人员（紧急时立即报警、打求助电话）→工程项目现场办公室→必要时向社会发出救援请求→实施应急救援、上报有关部门、保护事故现场等→善后处理。

②一般伤害事故的应急响应

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→实施应急救援、保护事故现场等→事故调查处理。

（2）事故应急救援措施的基本要求

①各有关人员接到报警救援命令后，应迅速到达事故现场。

尤其是现场急救人员要在第一时间内到达事故地点，以便能使伤者得到及时、正确的施救，保护事故现场，防止事故扩大。

②当事故发生后，要立即与工地附近医院联系，要求派遣医生来工地协助救护，当人员伤害较多或较严重时，应同时立即向120急救中心求救，或立即拨打110等求助有关部门或机构。

③当医生未到达事故现场之前，急救人员应按照有关救护知识，立即救护伤员，在等待医生救治或送往医院抢救过程中，不要停止和放弃施救。

④当事故发生后，或发现事故险兆时，应迅速组织疏散无关人员撤离事故现场，积极采取有关措施并组织治安人员建立警戒，不让无关人员进入事故现场，并保证事故现场的救援道路畅通，以便救援的实施。

发现事故险兆时，应立即停止作业，采取必要的应急措施后迅速组织人员撤离作业现场，并迅速研究、分析事故险兆的发展，尽可能采取科学有效的措施，避免事故的发生。

⑤当发生重、特大事故，如公司在事故现场建立应急指挥部，专业救援队到达事故现场后，应急救援人员应协助他们进行施救，并服从他们的统一指挥。

应急救援指挥部办公室设在工程项目现场办公室，见爆破事故应急组织机构图。

9.6爆破事故应急组织机构

爆破事故应急组织机构框图

应急指挥部

后勤组

救护组

抢险组

警戒组

物供组

9.7事故应急处理流程

事故应急处理流程图