路基爆破方案423.docx
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路基爆破方案423.docx
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路基爆破方案423
路基爆破施工专项方案
一、工程概况
本路段基本挖方段落ZK103+940~K104+080.53、BKO+102.433~BKO+320、CKO+120~CKO+260属于低山区域地带,揭露岩性为花岗岩,岩质较硬,土石比例较高。
针对本段山坡岩体结构等地质特征,基本爆破指导思想是尽量采用减少岩体基本受力结构破坏的施工方法。
二、爆破设计编制依据
(1)国家、地方法规、条例①《中华人民共和国环境保护法》;②《中华人民共和国矿产资源保护法》③《中华人民共和国安全生产法》④其它必须遵守的国家和地方的法规、条例;
(2)国家和行业标准:
《国民用爆炸物品安全管理条例》(国务院令第466号);国家标准局:
爆破安全规程(GB6722-2003)。
三、爆破设计
(一)、土石方爆破
1、爆破法开挖石方按以下程序进行:
施爆区管线调查设计与审批配备专业施爆人员用机械或人工清除施爆前覆盖层和强风化岩石炮位放样钻孔爆破器材检查与试验炮孔(坑道、药室)的检查与废渣清除装药并安装引爆器材布置安全岗和施爆区安全员炮孔堵塞撤离施爆区和飞石、强地震波影响区的人、畜起爆前技术、安全检查起爆清除瞎炮解除警戒测定爆破效果,铲装运输。
2、施工顺序在垂直方向上由上而下;在纵要由两侧到中间;在横向上要由中间到两侧。
多个作业面同时施工,每8米为一个梯段,随时测定爆破效果,按实地条件清刷边坡。
作业工序按测量爆破挖运测量修整进行。
3、充分重视挖方边坡的稳定,一般选用中小型爆破。
开挖风化较严重、节理发育及岩层产状对边坡稳定不利的石方,用小型排炮微差爆破。
小型排炮药室距设计边坡线的水平距离,不应小于炮孔间距的1/2。
4、对设计资料中地质资料不齐全地段实施爆破作业时,必须在钻孔时,抽取岩样,通过对照验算,最终确定相关爆破参数,在第一次进行曲爆破时,必须按计算出的装药量80%装药,对爆破效果确认后,方可再按标准装药。
目前各民爆企业所能提供的炸药均为安全型炸药,其爆破猛度,要较TNT炸药小,但不可因此而过度装药。
5、为确保工程质量,施爆单位要精心施工,按规定合理确定一次起爆药量,确定合理的起爆顺序和微差间隔时间。
爆破参数和确定,爆破器材的选择,装药结构的设计,起爆网络的形式要符合爆破和安全规范要求。
6、进行爆破作业时,必须遵守爆破安全操作规程。
现场要有专人负责指挥;在危险区的边界,要设置警戒岗哨和标志。
警戒哨的位置,在开挖平面图中要标注,并标明距离。
警戒距离不宜小于200米,控爆人员与警戒人员相互联络除有规定信号外,最好还要用对讲机联络。
爆破前,应按规定发出信号,待危险区的人员撤离至安全地点后,指挥长发出起爆命令。
爆破后,必须对现场进行检查,确认安全后。
才能发出解除警戒信号。
7、爆破后如有瞎炮必须在当班由原施工人员参加处理。
并要制定处理的技术措施,对于中、小炮可在瞎炮的最近距离不小于0.6m处另行打眼爆破。
如炮眼不深,也可用裸露药包爆破。
8、在解除警戒以后应及时组织清理危石和路堑内的土石方。
对不符合填料要求的大块石料可集中在挖方区进行二次爆破。
有关参数按下表选取
参数名称
单位
参数值
浅孔微差
中深孔微差
沟漕
光面、预裂
孔径
Mm
42
90
40
40-60
角度
度
80
80
90
沿设计边坡
最小抵抗线
M
2
3
0.5-1.0
0.4-0.6
孔距
M
2
3
1
0.4-0.6
排距
M
1.5
2.5
0.5-1.0
孔深
M
4
8-12
1.5
8-10
超深
M
0.2
0.3-0.5
0.2
0.2
填塞长度
M
≥1.5
≥3
0.5-1
0.6
每米装药量
Kg/M
0.75
4-5
1
0.22
每米爆破量
M3/M
2.5
8
0.6
0.1-0.36
炸药单耗
Kg/M3
0.3-0.45
0.4
0.5
平孔药量
Kg/个
3.6
22-26
0.4-0.75
1.7-2.2
(二)、浅孔爆破钻爆设计
根据石质路堑的地理位置和招标文件的要求,高度小于5m的石方路堑宜采用浅孔台阶爆破施工。
干扰地段采用松动定向爆破并搭设临时挡护设施。
爆破施工设备采用空压机、气腿式凿岩机。
孔径38mm,深度不大于4m。
爆破参数的选取及药量计算
a.炮孔深度L应根据岩层石情况选定。
L=μWp+H或L=(1.1~1.15)H
式中:
μ----超钻系数,取μ=0.1~0.33
Wp----浅孔台阶爆破底板抵抗线,m
H----台阶高度
总的装药长度不应大于炮孔深度的2/3,装药结构可以连续装药也可以是间隔装药。
b.堵塞系数β(堵塞长度与底板抵抗线之比值)。
当炮眼与台阶坡面大致平行时,取β=0.75;当炮孔垂直,台阶壁面角α为0.75~1.20,α较大时,β取较小值。
c.Wp应根据岩石类别特征、台阶高度H及其壁面角α、炮孔直径d、装药密度参数及采用的堵塞、超钻系数β、μ等综合计算确定。
d.同排炮孔间距a可在a=(1.0~1.5)Wp间选取。
e.多排炮孔及排间距b=(0.8~0.9)a(前后排同时起爆),或b=(0.9~1.0)(延期起爆)。
f.单个炮孔装药量Q(kg)计算
前排炮孔Q=qWpaH
后排炮孔Q=(1.15~1.3)qWpbH
式中:
Wp----浅孔台阶爆破底板抵抗线,m
a----炮孔间距,m
b----炮孔排距,m
H----台阶高度,m
q----浅孔台阶爆破正常松动药包的单位用药量,kg/m3。
q=0.33K,其中K----单位用药量。
①药包长度大于炮孔深度的2/3时,应加密炮孔(减少a值),重新计算装药量。
②大石改小爆破,药包中心(或多个炮孔的药包重心)应接近石体中心装药深度宜为炮孔深度的1/2左右;单个炮孔药包重量按下式计算。
Q=VPnK′
式中:
Q----单个炮孔药包重量,kg
V----大石体积,m3
Pn----临空面的药量修正系数;当n=3、4、5、6时,可依次取Pn=0.4、0.24、0.2、0.17。
K′----正常松动药包单位用药量,K′=0.33K,K取1.0~1.2。
③当采取减弱震动,限制飞石的浅孔爆破时,应对炸药用量严格校核和控制,其参数可先由最小量起逐次微量增加,试爆中取值。
最小抵抗线方向应避开保护对象。
(三)、深孔梯段爆破设计
1.炮孔参数
1).孔径、段高和超钻:
采用潜孔机,孔径一般为100~150mm,临近边坡的炮孔孔径宜选用较小的直径,梯段高度一般为5~10m。
路堑深度大于10m时,梯段分层。
根据经验,超深可按h=(0.15~0.35)Wp确定(Wp----底板抵抗线)。
当岩石松软、节理发育时取小值,岩石坚硬时取大值,多排爆破时,第二排以后超钻值还需加大,通常可加大0.3~0.5m。
2)底板抵抗线
根据钻孔作业的安全条件可得:
Wp≤Hctgα+B
式中:
H----梯段高度,m
α----梯段坡面角,一般为60~75°
B----从深孔中心至坡顶线的安全距离,B≥2.5~3m。
3)孔距a和排距b
同排深孔相邻中心线间距a与底板抵抗线Wp同时确定,可在a=0.75Wp~1.3Wp间选取。
梯段较高、石质较坚硬、节理裂隙较少或要求爆碎的块径较小时,宜取较小孔距,反之宜较大。
相邻的Wp值不同时,可取其平均的a值。
多排炮交错布孔时的排距b宜取b=0.87a(瞬发)或b=0.8Wp~1.0Wp(微差起爆)。
4)装药量Q
首排炮Q=qWpaH
与首排炮同时起爆的后排炮Q=qbaH
式中:
q----单位炸药消耗量kg/m3,可按下表选取。
5)堵塞长度
深孔装药必须堵塞紧密,一般选用粘土或砂子作为堵塞物,堵塞长度Ld可按
Ld=βWp≮C计算
式中:
β当炮孔与梯段坡面大致平行时,取β=0.75;垂直炮孔时,β=0.75~1.2。
坡面较陡时取较低值,反之取较高值。
堵塞长度以不被爆轰气体直接冲出眼孔为宜。
C----孔口至梯段台边距离。
堵塞长度不足时,应调整抵抗线与孔距,重新计算装药量。
单位炸药消耗量表
项目
软石
次坚石
坚石
5~30MPa
30~60MPa
60~200MPa
首排炮孔
0.4~0.43
0.43~0.55
0.55~0.70
后排炮孔
0.48~0.52
0.52~0.66
0.66~0.84
微差爆破各炮孔
Q=0.175×10-3ρ
注:
1、按极限抗压强度R0插入计算值后再按岩石密度ρ(kg/m3)酌予增减。
软石,ρ=1200~2700;次坚石,ρ=2200~3000;坚石,ρ=2500~3300。
2、路堑中边与同排中部孔同时起爆时,边孔的q值按表列值增加20%~30%.
2.起爆网路设计
采用塑料导管非电起爆网路,火雷管引爆雷管束,当导爆束数量超过40根后分束并联起爆,并联导爆管采用同段级。
起爆炸药位于孔底第二药包位置,导爆管聚能穴面向孔口,反向起爆,严格按设计起爆顺序进行导爆管段刷位置,先起爆路堑坡面预裂孔,然后起爆临近自由面的一排,依次起爆,最后起爆靠近边坡面的一排。
3.作业要点
1)平整钻机作业场地
为使钻机就位,除了修便道,还需平整钻机的作业场地。
覆盖层较厚时,利用推土机铲平;覆盖层薄且石头凸起时,用风枪打孔小爆破,然后用推土机推平。
作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为主。
2)布孔与钻孔
高边坡路堑采取梯段爆破开挖,以纵向台阶法在水平方向垂直布孔(平行于线路方向),路堑边坡部位留置边坡保护层与设计边坡平行的倾斜孔(边坡预裂孔),炮孔布置见炮孔布置示意图。
钻孔时要根据设计要求,确保孔位、方向、倾斜角和孔深。
对靠近自由面的孔,要特别注意最小抵抗线不要过小,以防最小抵抗线方向出现飞石;对靠近边坡预裂面的孔,要特别注意钻孔深度,钻孔过深将影响到边坡的稳定和预裂爆破的效果。
每孔钻完后,首先将岩石粉吹干净,然后从孔中把钻杆提升到孔口上,这时不要移动钻机,先检查钻孔深度、深度等,待检查无问题后再移动钻机到下一孔位。
倾角是否符合设计要求,孔内有无堵塞,孔内是否有积水以及积水的。
3)装药与堵塞
装药之前,测量孔深,对过浅或过深的炮孔,要调整装药量。
孔中有水时,应尽量排除干净,水排不净的应装防水炸药。
装药结构:
采用间隔装药法和连续装药法。
间隔装药可以改善爆破质量,爆破后岩石破碎较均匀,利于机械装碴。
用炮泥或塑料管、竹片等物将钻孔中的炸药分隔开,要求间距不大于药包的殉爆距离(殉爆距离通过试验求得),要注意将大部分药包装在梯段爆破阻力最大的地方。
如果是层状岩层且呈水平埋藏时,各段药包装在较厚和较坚硬的岩石部位,但要考虑到上部药包顶至孔口的距离不短于孔口至梯段坡面的距离,否则采用连续装药结构,加大孔底装药量或减小孔距和排距。
装药采用人工装药的方法。
良好的堵塞可提高炸药的利用率,选取砂子和一定湿度的粘土按3:
1混合配制成炮泥进行回填堵塞,为防止卡孔,要分多次回填,边回填边用木炮棍捣实增大密度,还要注意保护好孔中的电线或导爆管。
4)网络连接与安全警戒
当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外微差起爆时,联线时切忌踩踏孔外串联雷管。
为确保网路准爆,宜采用双雷管双导爆管网路。
放炮之前,人员及机械撤离到安全区,设置安全警戒哨。
5)爆破安全检查
爆破之后,暂不要立即解除警戒,要到现场查看,发现哑炮应及时处理。
4.爆破安全距离计算
爆破产生的危害作用因素主要是爆破震动,空气冲击波和飞石。
(1)震动控制
1根据工程要求和现场实际情况,选择预裂爆破方法,将边坡和开挖区岩石分割,控制破坏范围和震动的危害。
2控制一段(次)齐爆的最大药量,从而把爆破震动引起的地面振动速度控制在所允许的振动速度(即安全震动速度)以下,用下式计算:
R=(K/V)1/a×Q1/3
式中:
Q―一段(次)起爆的最大药量(Kg)
V-被保护目标的安全震动速度(cm/s),根据国家规范取2CM/S
K-与地形、地质有关的系数,K=150
a-爆破震动衰减系数,取a=1.5
R-爆破中心距被保护目标的距离(m)
根据距爆区周边环境,确定安全距离为R=200M,计算得一段(次)齐爆得最大药量为1422公斤,在爆破施工中控制在500公斤以下,故爆破震动对周围保护目标不会造成损坏。
可以认为,只要按照本设计方案施工,爆破所引起得震动对周围得影响均在安全范围内。
(2)控制个别飞石飞散距离
爆破产生得个别飞石的最大距离由下式确定:
RMAX=Kfqd式中:
RMAX-药孔爆破个别飞石的最大距离(m);Kf-与爆破方式、填塞状况、地质地形有关的系数,Kf=1.0~1.5;Q-炸药单耗,Kg/m3
d-药孔直径(mm);
本工程深孔爆破时,Dmax=105mm,QMAX=0.30Kg/m3,Kf=1.5,
得RMAX=47.25m。
实际施工时可确定爆破安全半径为200m。
(2)爆破冲击波
中深孔爆破、浅孔爆破均为炮眼爆破,爆破冲击波够不成危害,
可忽略不计。
5、路堑边坡清刷及路床检验
路堑边坡清刷及路床检验,应符合下列要求:
(1)、路堑边坡顺直、圆滑、大面平整。
边坡上不得有松石、危石。
凸出尺寸不应大于20cm,超爆凹进部分尺寸也不应大于20cm。
对于软质岩石,凸出及凹进尺寸均不应大于10cm。
否则进行处理。
(2)、挖方边坡应从开挖面往下分级清刷边坡,下挖2-3m时,应对新开挖边坡刷坡,对于软质岩石边坡用人工或机械清刷,对于坚石和次坚石,可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡,同时清除危石、松石。
清刷后的石质路堑不陡于设计规定。
(3)、石质路堑边坡如因过量超挖而影响上部边坡岩体稳定时,采用浆砌片石补砌超挖的坑槽。
(4)、石质路堑路床底标高符合设计要求,开挖后的路床基岩面标高与设计标高之差应符合石方路基检测标准的要求,如过高,应凿平;过低,应用开挖的石屑或灰土碎石填平并碾压密实。
(5)、石方路床超挖大10cm的坑洼当有裂隙水时,采用渗沟连通,渗沟宽不宜大于10cm,渗沟底略低于坑洼底,坡度不宜小于6‰,使用可能出现的裂隙水或地表渗水由浅坑洼渗放深坑洼,并与边沟连接。
如渗沟底低于边沟底则应在路肩下设纵向渗沟,沟底应低于坑洼底至少10cm,宽不宜少于60㎝;纵向渗沟由填方路段引出。
渗沟应填碎石。
并与路床同时碾压到规定的要求。
(四)、桩基爆破设计
本工程部分桥梁桩基分部在交通条件较为恶劣而地质条件较好区域,此部分桩基设计中允许采用人工挖孔,施工过程中将涉及零星桩基爆破。
1、孔眼的布置
在孔内半径r=1000mm的周边布置12个周边眼,孔深1.0m,间距等分;孔内半径r=500mm的环向布置6个掏槽眼,孔深1.2m,间距等分。
2、装药量确定
装药量根据公式Q=η·L·q计算并根据实践经验进行调整。
式中:
Q-各个炮眼的装药量,取kg;
η-炮眼装药余数,取0.5~0.65;
L-炮眼的长度,取米;
q-每米炮眼的装药量,取0.95kg/m。
由于工作面可能有水,选用乳化炸药,炸药药卷直径32mm,每卷重200克。
根据岩层特性和试爆经验,炸药量Q一般取Q=4.5~6.0kg。
3、装药结构与堵塞
掏槽眼和周边眼均采用连续反向装药结构;堵塞用旧报纸和泥土掺和成团进行堵塞。
4、起爆网络
(1)引爆方式和连线方式 考虑到电厂内感应电流较多,为安全起见,采用非电雷管孔内引爆,孔内所有非电雷管用簇联方式连线,用电雷管引爆导爆管;孔之间的电雷管采用串联方式连线。
(2)起爆顺序
起爆顺序按掏槽眼,周边眼顺序进行,用电雷管分段控制。
5、安全防护
在孔顶覆盖钢板,再在上面堆砂包,有效防止了飞石。
6.路基爆破的相关负责人
杨康龙、但强负责路基石方爆破工程,后附相关专业爆破工程师证证书。
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