高河区间2#竖井爆破方案.docx
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高河区间2#竖井爆破方案
高河区间(2#竖井)爆破方案
一、编制依据、原则、范围
(一)编制依据
1、大连地铁105标高河区间2#竖井相关施工图纸
2、《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)
3、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)
4、《爆破安全规程》(GB6722-2003)
5、《地下铁道工程施工及质量验收规范》(GB50299-99)
(二)编制原则
1、安全第一的原则。
方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定爆破方案。
在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。
2、优质高效的原则。
加强领导,强化管理,优质高效。
3、方案优化的原则。
科学组织,合理安排,在施工中不断优化爆破方案、爆破工艺、爆破技术措施等,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。
4、科学配置的原则。
根据爆破工程量大小以及各项管理目标的要求,进行科学配置。
选用具有丰富爆破施工经验的管理人员、专业化的施工队伍、投入高效先进的施工设备,确保人、财、物、设备的科学合理配置。
(三)编制范围
大连地铁105标高河区间2#竖井爆破施工,主要包含2#竖井施工、2#竖井横通道、2#竖井承担的左右线各250米区间施工、326米区间停车线大断面施工。
二、工程概况
1、工程概况
高新园区站~河口站区间长度约1742m。
区间隧道为单线单洞马蹄形断面,矿山法施工,线间距12.5m~35m。
区间线路自高新园区站沿黄浦路由北向南至河口,线路纵向呈“V”型坡,最大纵坡为24.98‰。
本区间2#风井及横通道中心里程为DK22+687.45,布置在河口村黄浦路南侧附近。
具体平面布置见附图(图2-1高河区间平面布置图)。
高河区间高~河区间自高新区管委会沿黄浦路向旅顺方向走行,两条隧道大部分位于绿化带、黄浦路下,隧道顶部覆土厚度最大为40米,最小为11.7米,隧道整体位于中风化板岩岩层中。
具体纵段见附图(2-2高河区间纵断图)。
高河区间停车线大断面为双线隧道,处于渡线上,隧道断面变化较多,隧道断面开挖宽从11.8米~15.64米不等,共有四个断面,顶板覆土约7米。
2、地面构筑物
高河区间自高新区管委会沿黄浦路向西走行,主要沿着黄浦路及黄浦路西侧绿化带行走,2#竖井施工区间250米工作面主要在黄浦路、202有轨电车下。
202轻轨延长线停车线主要在两侧区间隧道中间,位于黄浦路、202有轨电车下。
2#竖井位于黄浦路南侧、七贤路和海外学子产业园西侧,周边主要建筑物为海外学子产业园,之间最近距离为22米。
3、地上管线情况
管线主要敷设于黄浦路北侧,包括给水、排水、燃气、电信、电力等,道路南侧管线较少,管底埋深不低于3米。
4、设计断面情况
区间正线为单线马蹄形断面,开挖断面宽为6.3米,高为6.51米,具体断面见下图。
三、主要施工方法
1、区间隧道施工方法
区间隧道单线马蹄形断面采用台阶法进行施工,其施工工艺流程和施工步序图如下:
台阶法施工工艺流程图
2、停车线大断面“CRD”法施工方法
大断面主要采用CRD法和双侧壁导洞法,其施工工序图如下:
CRD法施工工序图
11
施做1部超前小导管,注浆加固地层,开挖1部主体,施做初期支护。
22
开挖2部土体,施做初期支护。
33
施做3部超前小导管,注浆加固地层,开挖3部土体,施做初期支护。
44
开挖4部土体,施做初期支护。
55
施做Ⅰ部衬砌,架设临时支撑。
66
拆除临时仰拱,施做Ⅱ部二次衬砌,架设临时支撑。
77
拆除中隔壁,施做剩余Ⅲ部二次衬砌,封闭成环。
待Ⅲ部混凝土达到设计强度的75%后,拆除临时支撑。
四、施工组织
1、施工组织机构
建立以项目经理为组长,副经理、项目总工为副组长,安质部、工程技术部、物资设备部、综合办公室负责人为组员的施工组织领导机构。
组织机构框图如下:
2、主要施工设备
YT-28型风动凿岩机10台
20M3/MIN空压机3台
四、开挖爆破方案及主要施工方法
(1)、总体方案
爆破方法:
由于正线隧道四周均处于板岩中,岩石坚硬,施工采用爆破。
爆破施工为减少对周围环境的影响,控制单段装药量,减少周边眼间距。
正洞上台阶、停车线大断面采用光面爆破,正洞下台阶采用预裂爆破。
(2)、工艺流程
爆破施工工艺流程图
(3)、爆破参数设计
本区间正线隧道位于黄浦路下方,爆破采用光面控制爆破,起爆方式采用非电塑料导爆毫秒雷管延时有序起爆,为避免叠加可能,段间微差大于50ms。
1、循环进尺确定:
根据围岩条件、进度和周边施工环境等因素,确定爆破循环进尺1.5m;
2、炮孔布置:
炮孔直径φ40mm,深度1.8m,掏槽眼深2.0m,除掏槽眼外,所有炮眼眼底在同一横断面上,周边眼炮孔中心沿开挖轮廓线布置。
采用水平楔形掏槽。
周边眼间距45cm,最小抵抗线60cm,其他炮眼间排距和详细布置见图6正线隧道上下台阶炮眼平面布置图。
图6正线隧道上下台阶炮眼平面布置图
3、炸药选择:
选用乳化炸药。
药卷规格为φ32×200mm,单节药卷重量0.2Kg,不耦合系数1.25。
岩石种类
饱和单轴抗压极限强度(MPa)
装药不耦合系数D
周边眼间距E(cm)
周边眼最小抵抗线V(cm)
相对距E/V
周边眼装药集中度q(kg/m)
中风化板岩
1.5MPa
1.25
45
60
0.75
0.15
4、装药量计算:
正线隧道爆破参数表
编号
炮眼名称
雷管类别
炮眼深度
孔数
段装药量(kg)
备注
1、炮眼均为直眼,掏槽眼为斜眼
2、采用Φ32药卷;
3、预计爆破进尺1.5m;
4、炸药单耗为:
1.2kg/m3。
单孔装药
单段小记
上
台阶
1
周边眼
9
1.8
6
0.4
2.4
11
1.8
11
0.3
3.3
13
1.8
11
0.3
3.3
2
掏槽眼
1
2.0
4
0.8
3.2
3
辅助眼
3
1.8
6
0.5
3.0
5
1.8
8
0.4
3.2
7
1.8
8
0.4
3.2
小计
54
21.6
中台阶
1
周边眼
1
2.0
11
0.3
3.3
3
2.0
11
0.3
3.3
2
辅助眼
5
2.0
6
0.5
3.0
7
2.0
6
0.5
3.0
9
2.0
6
0.5
3.0
11
2.0
6
0.5
3.0
13
2.0
6
0.5
3.0
15
2.0
6
0.5
3.0
小计
58
24.6
5、装药结构及填塞
炮眼均采用不耦合装药。
周边眼采用间隔装药结构(详见小药卷间隔装药示意图);其他眼采用连续装药结构(详见小药卷连续装药示意图)。
根据炮孔内药卷长度,将炮孔内未装药段全部用炮泥填塞。
填塞要保证质量:
逐节将炮泥捣固密实,不留缝隙。
6、起爆顺序的安排和网路敷设
上台阶起爆顺序:
先掏槽眼,而后辅助眼,最后是周边眼。
网路连接采用簇联法。
下台阶起爆顺序:
先周边眼,最后是辅助眼(从上至下依次)。
网路连接采用簇联法。
7、安全控制措施
在爆破工程中,会产生地震动、噪声、粉尘、冲击波、个别飞散物等公害。
2#竖井距离海外学子创业园仅有22米,并且周边交通繁忙。
因此,控制爆破有害效应在国家规定的标准之下、尽可能减少对周围居民及交通的影响,理所当然成为爆破施工重点首先要解决的问题。
爆破引起的最大震动速度和单段最大起爆药量的确定:
对于爆区附近的各种建筑物,根据《爆破安全规程》要求,安全振动速度取3cm/s时是安全的,而单段最大起爆药量:
QMAX=R3×(V/K)3/a
式中:
R——爆破震动安全允许距离,取18m;
Q——延时爆破为最大一段药量;
V——安全振动允许速度,cm/s,取3;
K、a——与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的衰减系数:
针对此处实际条件,根据以往经验,分别取180、1.65。
所以,单段最大装药量为3.4kg,本爆破设计满足要求。
在进行爆破施工时,使用先进的监测仪器测量其质点震动速度,反算K、a值,进而对最大起爆药量进行校核,为爆破参数的调整提供一个科学的依据,使爆破设计更加合理,爆破施工更加安全。
【四】、停车线大断面爆破设计参数
1、循环进尺确定:
根据围岩条件、进度和周边施工环境等因素,确定爆破循环进尺1m;
2、炮孔布置:
炮孔直径φ40mm,深度1.2m,掏槽眼深1.5m,除掏槽眼外,所有炮眼眼底在同一横断面上,周边眼炮孔中心沿开挖轮廓线布置。
采用水平楔形掏槽。
周边眼间距45cm,最小抵抗线60cm,其他炮眼间排距和详细布置见下图。
图7停车线大断面每个导洞炮眼平面布置图
3、炸药选择:
选用2#岩石硝铵乳化炸药。
药卷规格为φ32×200mm,单节药卷重量0.15Kg,不耦合系数1.25。
钻爆参数详见下表:
岩石种类
饱和单轴抗压极限强度(MPa)
装药不耦合系数D
周边眼间距E(cm)
周边眼最小抵抗线V(cm)
相对距E/V
周边眼装药集中度q(kg/m)
中风化板岩
1.5MPa
1.25
45
60
0.75
0.15
4、装药量计算:
停车线大断面爆破参数表
编号
炮眼名称
雷管类别
炮眼深度
孔数
段装药量(kg)
备注
1、炮眼均为直眼,掏槽眼为斜眼;
2、采用Φ32药卷;
3、预计爆破进尺1m;
4、炸药单耗为:
0.72kg/m3。
单孔装药
单段小记
左上导
1
周边眼
13
1.2
11
0.2
2.2
15
1.2
11
0.2
2.2
17
1.2
11
0.2
2.2
2
掏槽眼
1
1.5
6
0.4
2.4
3
辅助眼
3
1.2
8
0.3
2.4
5
1.2
8
0.3
2.4
7
1.2
8
0.3
2.4
9
1.2
11
0.2
2.2
11
1.2
11
0.2
2.2
4
底板眼
19
1.2
8
0.3
2.4
小计
93
23
右上导
1
周边眼
13
1.2
11
0.2
2.2
15
1.2
11
0.2
2.2
2
掏槽眼
1
1.5
6
0.4
2.4
3
辅助眼
3
1.2
8
0.3
2.4
5
1.2
8
0.3
2.4
7
1.2
8
0.3
2.4
9
1.2
8
0.3
2.4
11
1.2
8
0.3
2.4
4
底板眼
17
1.2
8
0.3
2.4
小计
76
21.2
左下导
1
周边眼
1
1.2
12
0.2
2.4
3
1.2
12
0.2
2.4
2
辅助眼
5
1.2
8
0.3
2.4
7
1.2
8
0.3
2.4
9
1.2
8
0.3
2.4
11
1.2
8
0.3
2.4
13
1.2
8
0.3
2.4
15
1.2
7
0.3
2.1
17
1.2
7
0.3
2.1
小计
78
21
右下导
1
周边眼
1
1.2
10
0.2
2.0
3
1.2
10
0.2
2.0
2
辅助眼
5
1.2
8
0.3
2.4
7
1.2
8
0.3
2.4
9
1.2
8
0.3
2.4
11
1.2
8
0.3
2.4
13
1.2
8
0.3
2.4
15
1.2
8
0.3
2.4
17
1.2
8
0.3
2.4
小计
76
20.8
5、装药结构及填塞
炮眼均采用不耦合装药。
周边眼采用间隔装药结构;其他眼采用连续装药结构。
根据炮孔内药卷长度,将炮孔内未装药段全部用炮泥填塞。
填塞要保证质量:
逐节将炮泥捣固密实,不留缝隙。
6、起爆顺序的安排和网路敷设
左、右上导起爆顺序:
先掏槽眼,而后辅助眼,最后是周边眼。
网路连接采用簇联法。
左、右下导起爆顺序:
先周边眼,最后是辅助眼(从上至下依次)。
网路连接采用簇联法。
7、安全控制措施
在爆破工程中,会产生地震动、噪声、粉尘、冲击波、个别飞散物等公害。
停车线大断面距离黄浦路仅有11.7米,并且周边交通繁忙。
因此,控制爆破有害效应在国家规定的标准之下、尽可能减少对周围居民及交通的影响,理所当然成为爆破施工重点首先要解决的问题。
爆破引起的最大震动速度和单段最大起爆药量的确定:
对于爆区附近的各种建筑物,根据《爆破安全规程》要求,安全振动速度取5.0cm/s时是安全的,而单段最大起爆药量:
QMAX=R3×(V/K)3/a
式中:
R——爆破震动安全允许距离,取15m,;
Q——延时爆破为最大一段药量;
V——安全振动允许速度,cm/s,取3;
K、a——与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的衰减系数:
针对此处实际条件,根据以往经验,分别取160、1.65。
所以,单段最大装药量为2.44kg,本爆破设计满足要求。
在进行爆破施工时,使用先进的监测仪器测量其质点震动速度,反算K、a值,进而对最大起爆药量进行校核,为爆破参数的调整提供一个科学的依据,使爆破设计更加合理,爆破施工更加安全。
(4)、爆破效果的检查和优化
施工当中,应不断根据爆破效果随时调整爆破参数。
特别是本隧道南口端地质条件复杂,不可预见因素多,“岩变我变”,必须及时进行现场数据的采集,作好施工记录,及时处理,及时修正,不断改进。
以择优确定符合实际围岩条件的最佳的爆破设计。
隧道爆破效果如下表所示。
爆破效果
序号
项目
硬岩
中硬岩
软岩
1
平均线形超挖量(cm)
10
15
10
2
最大线形超挖量(cm)
20
25
15
3
炮眼痕迹保存率(%)
≥80
≥70
≥50
4
局部欠挖量(cm)
5
5
5
5
炮眼利用率(%)
90
90
95
(5)施工方法
1、测量放线:
严格按照测量规范和施工图进行隧道中线、高程的测量作业,定出开挖轮廓线,标出炮眼位置,使用仪器:
莱卡1201+全站仪、莱卡DN03电子水准仪。
2、钻孔、清孔及成孔检查:
经检查炮眼布置符合设计要求后,即可用YT-28风动凿岩机进行钻孔,钻头直径φ40mm。
当掌子面凹凸较大时,应根据实际调整炮眼深度,除掏槽眼外其余炮眼眼底应在同一铅垂面上。
钻眼结束后,采用高压风将孔内的泥浆、石屑等吹洗干净,随时检查炮眼的深度、角度、数量、位置等,有与设计不符的应补钻。
3、装药及堵塞炮眼:
装药应从上到下顺序进行,已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞,保证堵塞密实。
4、连接起爆网络:
按照设计起爆网络由爆破工程技术人员进行连接,作业中应对每个结点进行检查,为防止出现错接、漏接现象,采用双人工作制。
5、起爆:
当确认连接起爆网络正确无误后,发出人员、机械设备撤离信号,待其撤离危险区域后,由爆破负责人发布起爆命令,爆破员进行起爆。
6、爆破效果检查:
爆破后,经过15分钟以上通风排烟,爆破员、安全员进到作业面进行检查,发现盲炮、残炮按照《爆破安全规程》(GB6722-2003)进行处理,确认安全后由爆破负责人通知进行下一工序的施工。
五、安全控制措施
除了对单段最大装药量引起足够的重视外,还应在爆破作业过程中严格遵照如下事项:
1、对爆破材料要加强管理专人负责,爆破材料要分类存放。
存放地点要远离驻地和村庄。
并严格执行国家和公安部对爆破物品管理规定及各项规章制度。
在施工中,对雷管、炸药严格发放制度,做到按计划发放。
爆破所用炸药、雷管、导爆索、导爆管等爆破器材,应进行质量与性能检验,合格时方可使用。
2、建立健全爆破组织机构,设专人负责,明确分工和职责,并加强监督检查。
3、爆破施工,必须设有专人统一负责。
凡从事爆破工作的人员,都必须经过培训,考核合格并持有合格证,挂牌上岗。
人员如有变动,事先报告给大连市公安局,并经其审核、批准。
非涉爆人员不得接触爆炸物品。
严格遵守《爆破安全规程》,并认真贯彻执行。
4、严格按爆破设计布置炮眼,控制孔深、装药量,装药要用木、竹棍轻轻送入,严禁使用金属棒,确保施工安全。
5、爆破警戒与信号
爆破警戒从装药开始,一直到起爆后安全检查完成,爆区实行全天侯的警戒,禁止无关人员进入爆破作业地点。
警戒区设置明显标志并派出岗哨。
爆破工程在起爆前后要发布三次信号:
第一次预警信号,第二次起爆信号,第三次解除信号。
信号:
预警信号:
该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作;起爆信号:
起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区,所有警戒人员到位,具备安全起爆条件时发出。
起爆信号发出后,准许负责起爆的人员起爆;解除信号:
安全等待时间过后,检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后,方可发出解除爆破警戒信号。
在此之前,岗哨不得撤离,不允许非检查人员进入爆破警戒范围;各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。
6、爆破后处理
起爆15分钟后由技术负责人带领放炮员进入爆破现场,对爆破后产生的危岩和瞎炮和全面技术处理,并作好爆破施工记录和总结。
若发现瞎、断、燃必须即时处理,立即封锁现场,找出拒爆原因,对症下药,若因局部爆破造成临近炮孔最小抵抗线发生变化,应重新调整警戒半径和相应措施才准起爆,检查高消坡、岩壁、边坡等位,若存在滑坡、危石、崩塌等隐患必须排除险情后再施工。
7、加强通风排烟,以避免作业人员炮眼中毒。
8、当班未使用完的爆破器材,及时交回仓库并办理交接手续,严防爆破器材丢失。
六、应急预案
6.1组织机构
建立应急救援组织机构(见图6-1应急援救组织机构),项目经理为救援组织机构总负责人,对事故进行整体规划部署救援工作;项目副经理为施工现场直接负责人,负责组织人员进行救援工作;项目总工为技术负责人,主要负责工程事故救援方案的提出和确立及审批工作;安检工程师为救援工作实施人,负责伤亡人员的抢救工作;作业队长、工区安全员配合项目部人员组织人员进行全线抢救工作。
项目部与施工所在地公安局、消防队、临近医院等建立协作关系,确保救援工作及时有效地开展。
应急救援组织定期进行灾害事故应急处理演练,在演练中发生的各环节上的问题立即整改,并在下一次事故处理演练中加强这一环节的组织和协调。
保证真正发生事故的时候能够迅速、及时、有效的按照应急预案进行处理。
图6-1应急援救组织机构
6.2人员分工
险情发生后按程序上报,首先由当班班长、值班技术人员报告经理部(抢险组组长、副组长)及驻地监理,在由经理部(抢险组组长、副组长)通知抢险小组所有成员经简要分析后按预定程序上报,上报人员具体分工如下:
施工工区(刘铁明)、办公区(沈意波)负责向经理部(抢险组组长乔冠云)及驻地监理报告。
乔冠云:
负责向大连地铁工程建设指挥部、西铁工程公司、中铁电气化局集团上报;
雷斌:
负责向相关产权单位(管线、道路等)上报;
张双剑:
负责向项目部各部门内部通报;
王中海:
负责调动、安排、指挥抢险人员;
孙忠海:
负责抢险物资及设备的配备与调运;
樊鑫尚:
负责根据现场实际情况,及时为现场抢险提供技术措施或为相关人员寻求技术支持;
颜宗慧:
负责组织事故分析,监督抢险措施落实清理;
沈意波:
负责伤员的救治。
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- 区间 竖井 爆破 方案