1、京沪高速铁路土建工程三标段石方路堑开挖爆破施工方案（DK537+955.96DK538+809.39）（DK539+174.67DK539+949.50）目 录1、概述 21.1 工程概况 21.2 施工特点 22、编制依据 23、爆破方案的确定 34、爆破施工方法 34.1 施工工艺流程 44.2 主要工序控制 45、爆破设计 55.1 主爆区控制爆破参数 55.2 边坡光面爆破参数 86、爆破安全控制 96.1 爆破震动安全距离 96.2 爆破飞石安全距离 107、爆破施工资源配置 117.1 施工人员配置 117.2 施工设备配置 118、爆破安全作业规程 119、爆破安全技术措施 122、10、爆破安全警戒措施 1311、爆破安全应急预案 151、概述1.1 工程概况京沪高速铁路土建工程三标段六工区区段范围内需要进行路堑开挖的工点有两处，均位于曲阜市南辛镇境内，其中：北侧一处在辽河1号特大桥与韦庄大桥之间，里程范围为：DK537+955.96DK538+809.39，最大路堑开挖深度15.6m，开挖工程量15.0万m3，其中石质路堑开挖最大深度13.7m，石方路堑开挖量4.8万m3。该路段地处南辛镇东夏侯村南，路堑开挖爆破区距村庄较远，周边零星几处民房，最近距离在180m以上。南侧一处在韦庄大桥及韦庄特大桥之间，里程范围为：DK539+174.67DK539+949.50，最大3、路堑开挖深度15.4m，开挖工程量11.4万m3，其中石质路堑开挖最大深度14.3m，石方路堑开挖量8.9万m3。该路段地处南辛镇西魏庄北，路堑开挖爆破区南端与西魏庄相邻，与民房最近距离约50m。根据路基施工图纸，土质路堑边坡坡度1：1.5，石质路堑边坡坡度1：0.75，路堑岩石为石灰岩，中等硬度。1.2 施工特点（1）施工难度大石方爆破在安全施工中难度较大，本区段部分石方路堑爆破部位临近村庄民房，因此，施工中必须对爆破飞石和爆破震动进行严格控制，以确保周边民房等建筑设施的安全，是本工程施工控制的重点。（2）施工要求高1）块度要求高：本路段路堑开挖的渣料需要作为路基段填料使用，块度要求均匀、易4、于设备破碎施工，因此，必须严格控制大块率；2）边坡要求高：路堑的石方开挖严禁采用大、中型规模爆破施工，当开挖至接近边坡面时，需要采用光面或预裂爆破，保证边坡平整和稳定。2、编制依据本工程石方路堑开挖爆破方案编制依据：（1）DK537+955.96DK538+809.39段路基工程设计施工图纸（2）DK539+174.67DK539+949.50段路基工程设计施工图纸（3）客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（4）建筑施工计算手册2爆破工程（5）多边界石方爆破工程（6）GB 6722-2003爆破安全规程（7）建设部“建质2004213号”文件（8）中华人民共和国的有关爆破安全法规。3、爆破5、方案的确定石方路堑开挖施工时，首先利用挖掘设备开挖岩石覆土层，然后根据土方剥离后的岩石地形、地质条件、设计开挖深度及周边环境因素等，确定石方路堑开挖爆破具体施工方案。（1）由于石方路堑爆破区域中桩挖深014m不等，且部分爆区紧邻村庄、民房，因此，拟采用浅眼和深孔相结合的爆破施工方法：对于挖深3m的地段，采用手风钻钻孔，进行浅眼爆破；对于挖深3m的地段，采用潜孔钻钻孔，进行深孔爆破；对于紧邻民房等建筑设施的地段（爆源距离50m以内时），采用手风钻钻孔，按2.53m分层高度，自上而下进行浅眼控制爆破。（2）为确保边坡的平整和稳定，不产生超挖和欠挖，根据路槽拉通后的石质完整性，采用光面爆破开挖成型两6、侧边坡，对于节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破开挖成型边坡。为获得良好的光面效果，宜采用低密度，低爆速，高体积威力大的炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈静态状态。石质边坡马道部位及路堑最底层预留1.0m厚度，采用手风钻造孔、按保护层方式开挖。（3）施工前，对石方爆破段周边的地面、空中、地下结构物类型、结构、完好程度及爆区地质、地形进行详细的调查，并通过爆破试验确定爆破参数。（4）施爆过程中，根据具体情况调整药量和布孔参数，保证良好的堵塞质量，结合微差及压碴爆破，保证岩石产生破碎，并有效控制抛掷。（5）不论是浅眼爆破还是深孔爆破，均采用定向控制爆7、破，根据临近被保护的建筑设施的位置和方向，调整临空面方向；同时控制爆破规模和最大一段爆破单响药量，避免爆破飞石和爆破震动对临近村庄等建筑设施造成不利影响。4、爆破施工方法4.1 施工工艺流程路堑爆破施工工艺流程为：施工测量标定炮孔位置钻孔炮孔检查爆破器材准备装药联结爆破网络布设安全岗哨炮孔堵塞爆破覆盖起爆信号起爆消除瞎炮、处理危石解除警戒爆破效果分析及资料记录。4.2 主要工序控制1）布孔：炮孔标定必须按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行标识，不能随意变动设计位置。布孔前应先清除爆破体表面积土和破碎层，根据施工测量确定的边坡线，从边坡光爆孔开始标定，然后进行其他孔位的布置，布孔完成后，应认8、真进行校核，实际的最小抵抗线应与设计的最小抵抗线基本相符。2）钻孔：在钻孔过程中，应严格控制钻孔的方向、角度和深度，特别是边坡光爆孔的倾斜度应严格符合设计要求。孔眼钻进时应留意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，应及时同技术人员进行研究处理，调整孔位及孔网参数。钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔直接采用胶管向孔内吹气，吹净后，应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与设计相符，若和设计相差较多，应对参数适当调整，如果可能影响爆破效果或危及安全生产，应重新钻孔。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。3）装药：装药前，要仔细检查炮孔9、情况，清除孔内积水、杂物。装药过程中应严格控制药量，把炸药按每孔的设计药量分好，边装药边测量，以确保线装药密度符合要求。为确保能完全起爆，起爆体应置于炮孔底部并反向装药。4）堵塞：堵塞物用粘土和细砂拌和，其粒度不大于30mm，含水量1520（一般以手握紧能使之成型，松手后不散开，且手上不沾水迹为准）。药卷安放后应即进行堵塞，首先塞入纸团或塑料泡沫，以控制堵塞段长度（光爆孔口预留1.0m，主爆孔口预留2.02.5m），然后用木炮棍分层压紧捣实，每层以10cm左右为宜，堵塞中应注意保护好入孔的导爆索或导爆管。5）爆破覆盖：覆盖是控制飞石的重要手段，施工中采用装入砂土的草袋进行覆盖，一般先用草袋覆盖10、孔口，再将排间的草袋用绳子连成一片；重要部位（如临近村庄部位）采用草袋+皮垫覆盖。草袋覆盖时要注意保护好起爆网络。5、爆破设计5.1 主爆区控制爆破参数5.1.1 深孔爆破当路堑开挖较深时，采用潜孔钻机钻孔进行深孔爆破，孔径d90mm，孔深510m，炮孔布置如图1、图2。图1 炮孔布置示意图一（矩形布孔方式）图2 炮孔布置示意图二（梅花型布孔方式）以下为10m挖深时控制爆破参数，当孔深变化时，爆破参数相应调整：（1）底盘抵抗线W底，取2.5m式中：g炮孔每米装药量，采用70mm药卷，取4.7kg l炮孔深度，l=梯段高度H+孔底超深h，取10.5m 装药长度系数，H=1015m时，取0.5 e11、炸药换算系数，采用硝铵炸药，取1.0 q炸药单位体积耗药量，中硬石灰岩，取0.400.45kg/m3 m炮孔密集系数，取0.81.2 h孔底超深，取0.5m（2）炮孔间距a（1.01.5）W底，取3.0m（3）炮孔排距b（0.81.0）a，矩形布孔时取3m，梅花型布孔时取2.5m；（4）钻孔深度lHh10+0.5=10.5m式中：H梯段高度，取10m h孔底超深，h=（0.10.3）W底，取0.5m（5）堵塞长度l1：取2.5m，最小堵塞长度不得小于2.0m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。（6）装药长度l2=l-l1=10.5-2.5=8.0m（7）单孔药量Q=qaW底l，最大单孔药量取32.512、kg式中：q炸药单耗，中等硬度石灰岩，取0.400.45kg/m3a钻孔间距，取2.53.0m W底底盘抵抗线，取2.5m l钻孔深度，取10.5m（8）装药结构：施工中选用直径70mm的硝铵炸药，采用连续装药结构。起爆药包采用2个同段的毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底50cm处。（9）起爆方式：爆破网络采用非电导爆管网络系统，斜线或“V”型联网，排间微差或孔间微差顺序起爆。爆破网络见图3、图4。图3斜线起爆网络图图4“V”型起爆网络图5.1.2 浅眼爆破当路堑开挖较浅或爆破区紧邻村庄民房时，采用手风钻造孔进行浅眼爆破，孔径d42mm，孔深2.53.0m，炮孔梅花型布置或矩形布置。浅眼13、控制爆破参数如下：（1）最小抵抗线W底=（0.40.6）H=0.53.0=1.5m式中：H开挖高度，取3.0m（2）炮孔间距a=（1.01.5）W底=（1.01.5）1.5=1.52.0m（3）钻孔排距b=（0.81.0）W底=（0.81.0）1.5=1.21.5m（4）堵塞长度l1：浅孔爆破堵塞长度一般取孔深的1/31/2，即：孔深3.0m时，l1取1.01.5m，最小堵塞长度不得小于1.0m，采用粘土和细砂混合物堵塞。（5）装药长度l2=l-l1=3.0-（1.01.5）=1.52.0m（6）单孔药量计算Q=qabh=0.351.51.22.7=1.7kg式中：q炸药单耗，中等硬度石灰岩，14、取0.300.40kg/m3a钻孔间距，取1.5m b钻孔排距，取1.2m h钻孔深度，h=0.9H=0.93.0=2.7m（7）装药结构：施工中选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构。起爆药包采用非电毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底30cm处。（8）起爆方式：爆破网络采用非电导爆管网络系统，斜线或“V”型联网，排间微差顺序起爆。5.2 边坡光面（预裂）爆破参数（1）最小抵抗线W，根据边坡预留岩体的情况取值1.02.0m，边坡顶留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力，容易造成欠挖。 （2）炮眼直径d090mm，光爆炮孔间距a取0.81.0m。（3）光面爆破炸药单位体积耗药量15、q0.320.36kg/m3，每个炮孔装药量Q0qaWH，最大每孔装药量为4.8kg，线装药密度为0.360.42kg/m，线装药密度应进行严格控制，以防药量过大而损伤边坡。（4）装药结构采用不耦合间隔装药法，如图3如示。施工中选用直径32mm的乳化炸药，不耦合系数为2.8。图3边坡光爆（预裂）孔装药结构示意药包制作：为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心。装药时，将药卷间隔捆绑于竹竿上，再装入炮孔，各药卷用导爆索相连，起爆用非电毫秒雷管起爆。操作时将药包置于孔内，上部填塞好。炮孔堵塞：良好的堵塞是保持高压爆炸气体所必须的，堵塞长度取炮孔直径的16、1015倍，即1.01.5m。现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。（5）光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。6、爆破安全控制6.1 爆破震动安全距离为了保证爆破区外侧民房等建筑设施安全，根据爆破安全规程规定对爆破地震安全距离进行验算。爆破安全距离计算： R=（K/v）1/Q1/3=（200/3）1/2.01001/3=47.8m48m式中：R爆破震动安全允许距离，m Q最大段单响药量，取100kg v保护对象质点震动安全允许速度，一般砖石建筑物地面的质点安全振动速度取值3.0cm/s K与传播爆破地震波的介质等条件有关的系数，当介质为基岩时，k=3070，平17、均取k=50，岩石强度高者取小值；当介质为土质时，k=150250，平均取k=200。根据施工图纸和现场勘察，本工程临近西魏庄民房爆区之间介质为土质，取k=200 爆破震动（地震波）随着距离衰减系数，=1.02.0，近距离取2.0，远距离取1.0，平均值取=1.5。本工程按照近距离取值=2.0爆破震动安全分析：根据以上计算，若爆破最大段单响药量控制在100kg，对爆破区周边48m以外的民房等建筑物不会造成震动安全影响。实际施工中，由于爆源与需要保护的建筑物之间的距离R一定，因此可以在爆破地震振动速度不超过建筑物的地震安全速度的前提下，求算齐发爆破允许的最大装药量或延期爆破药量最大一段的单响药量18、，以此作为控制标准。即通过以下公式计算最大一段的单响药量（一次齐爆的允许总装药量）： Q1=（v/K）3/R3=（3/200）3/2.0203=14.7kg Q2=（v/K）3/R3=（3/200）3/2.0303=49.6kg Q3=（v/K）3/R3=（3/200）3/2.0503=229.6kg式中：R爆破中心至被保护建筑物间的距离，分别取R=20、30、50m进行Q值计算。本工程单次爆破规模及最大一段的单响药量按如下标准控制：（1）爆破安全距离2030m范围爆破总炸药量（爆破规模）控制300kg，最大段单响药量控制1550kg；（2）爆破安全距离3050m范围爆破总炸药量（爆破规模）控19、制800kg，最大段单响药量控制50200kg；（3）爆破安全距离50m以外范围爆破总炸药量（爆破规模）控制1200kg，最大段单响药量控制200300kg。6.2 爆破飞石安全距离爆破施工中发生的安全事故，主要是由于爆炸引起的飞石导致的安全事故，因此确定爆破飞石的安全距离就显得特别的重要。路堑开挖施工中，由于是露天爆破，如果安全控制处理不当，会有些岩块飞散很远，对爆破区周边的人员、牲畜、机具、建筑物和构筑物造成危害。确定飞石的安全距离可通过下列公式验算：R=20knw式中：R飞石安全距离，m k安全系数与地形，风向有关，根据爆破的综合因数考虑 n最大药包爆破作用指数，松动爆破 w最大药包的最20、小抵抗线，一般为阶梯高度的0.50.8倍。施工过程中，通过爆破飞石的验算，有效控制安全距离。个别飞石的安全距离按200m进行警戒，为控制和减少飞石，施工中采用草袋装砂土覆盖炮孔，临近村庄民房等重点防护部位时，爆区采用双层装砂土的草袋+皮垫完全覆盖。7、爆破施工资源配置7.1 施工人员配置本工程路堑开挖爆破设立安全、技术、指挥领导小组，负责爆破工程实施，确保路堑开挖工程顺利、快速、安全的完成。本项目爆破施工由工区施工处委托民爆公司具体实施。施工人员配备见表1。表1 爆破施工人员配置表序号项目数量（人）备注1项目负责人12爆破指挥长2正副指挥长3施工管理员44技术员35安全员6含警戒人员6钻 工121、27炮 工68保管员2合 计367.2 施工设备配置本工程路堑开挖主要钻爆设备配置具体见表2。表2 主要钻爆设备配置表序号设备名称规格/型号单位数量备注1手风钻YT-28台8备用2台2潜孔钻YQ-100台6备用2台3潜孔钻CM-351台2自带空压机4空压机12m3/min台4柴油移动5空压机3m3/min台8柴油移动8、爆破安全作业规程爆破作业由持有爆破证的爆破员操作，爆破作业规定如下：（1）不准在同一工作面使用不同批号、不同厂家的雷管及燃速不同的导火索，爆破器材必须符合国家标准，并经过严格检验，不合格者不得使用。（2）炸药的运输、保存方法必须符合国家的有关规定，并取得当地公安部门的同意。（322、）加工起爆药包和药卷应在安全地点进行，无关人员一律不得在场，领料数量不应超过当班爆破作业需用量。（4）加工药包、装药联线现场严禁烟火。（5）装药前应将炮眼进行清理和验收，不合格的炮眼必须重新按设计要求钻孔，装药时严禁使用铁质工具，装药完毕要用炮泥堵塞，操作要温和，不可用力过猛。（6）爆破前必须发出音响和视觉信号，待所有人员及设备撤至安全区域方能点炮。（7）放炮后，在确认无盲炮时，应不小于15分钟，不能确认无盲炮时，必须不小于30分钟，爆破作业人员方可进入爆破作业点。进入工作面时要首先检查有无盲炮等情况，如有不安全情况，应及时处理方可继续工作。（8）发现盲炮或怀疑有盲炮，应及时进行处理。处理盲炮23、应由当班爆破员进行，无关人员不准在场，当班来不及处理，应详细交班。盲炮未处理好之前，禁止在工作面进行其它作业。（9）禁止用铁制掏勺掏出炮泥，掏炮泥时不得用力拉动起爆药包引线，严禁从炮眼中强力拔出雷管。（10）其余未涉及的应严格执行爆破安全规程和严格按山东省民用爆破物品管理实施细则、爆破设计方案有关内容进行管理。9、爆破安全技术措施（1）严格按照爆破操作规程进行施工，爆破作业人员必须由经过爆破专业培训并取得爆破从业资格的人员实施。根据爆破前编制的爆破施工组织设计上确定的具体爆破方法、爆破顺序、装药量、点火或连线方法、警戒安全措施等组织方案实施爆破试验，通过试爆确认参数和工序无误后全面实施。爆破过24、程中，必须撤离与爆破无关的人员，严格遵守爆破作业的安全操作规程和安全操作细则。（2）参加施工人员必须佩带安全帽，起爆人员必须持有爆破作业合格证，起爆时必须设监护人。（3）爆破材料的存放、发放、领取、回库等必须由专人负责，并作好记录，严格执行国家对于爆破材料的管理规定。爆破器材的安全管理：爆破器材属于危险品，应进行严格管理。施工现场建立符合国家有关标准的炸药库，建立爆破器材集中收发制度，由现场负责人签字领料，按工作量发料；每天下班前进行爆破器材进行清点，施工现场当天没有使用完的爆破器材应及时上交炸药库保管，做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管、严格登记手续，避免爆破器材流入社会。（4）炸药25、雷管必须分别携带运输，并放在专用箱内，不地放在衣袋内，多人携带时，两人之间的距离应保持15米以上。（5）导火索在使用前，必须进行外观检查和燃速试验，燃速速度不得低于110秒/米，在同一次爆破中不得使用燃速不同的导火索。（6）向炮眼内装填炸药和雷管时，必须轻填轻送，不得用力积压药包，严禁用金属工具向炮眼内捣送炸药和雷管。（7）起爆前必须把爆破物品全部拿出危险警戒区，除监护人和点炮人外，其他人必须撤到安全区，双方联系确认危险区内无人后方可引爆，点炮后点炮人和监护人必须马上撤到安全区。（8）盲炮处理严禁直接从炮孔内掏取炸药和雷管，重新打孔时，必须与原孔方向一致，其间距离孔深不得小于0.6米，浅孔不26、得小于0.30.4米。（9）爆破地点与建筑物的距离较近时，应采取安全可行的措施后方可起爆，特殊爆破，应制定相应的施工和安全措施。（10）严禁使用变质失效的爆破材料，对于失效的爆破材料应采取可靠的方法处理，不得任意销毁。严格遵守GB6722爆破安全规程的有关规定。（11）爆破施工必须与附近警戒人员及村民保持联系，交通路口应设专人看守，并鸣笛预告，待危险区内无人后方可点炮。10、爆破安全警戒措施根据爆破安全规程对爆破安全距离最小范围的确定，本工程路堑开挖爆破最小安全距离确定为300米，爆破时以爆破点为圆心，以300米长度为半径确定爆破警戒范围，其中300米以内为警戒区，300米以外为安全区，在警戒27、区与安全区的边界上必须安排人员在爆破作业时进行警戒工作。（1）警戒标志在警戒区边界必须设置明显的警戒标志，提醒进入爆破区的人员内部爆破施工注意安全，警戒标志应设置在人员可以通行的部位，警戒标志必须显眼，确保通行的人员注意。根据工程实际情况，必须在主要道路两旁距离爆破点300m处设置安全警戒标志，提醒车辆行人进入爆破警戒区，注意安全。（2）警戒人员警戒人员应在爆破作业前到达警戒指定位置，到达后应通知爆破指挥已警戒完毕，爆破作业过程中，必须严守警戒岗位，不得私自离开岗位，不得将任何人员放入爆破场地，爆破后必须等爆破员发出撤消警戒信号方可撤消警戒。各警戒人员间必须通视或保持对讲机联系，以确保爆破时没28、有人员进入爆破现场。爆破前15分钟，所有警戒人员必须到岗，300米警戒范围内的村民全部撤离到300米以外安全区。除主要道路两侧外其余警戒点警戒全部完成（主要道路两侧此时禁止人员、非机动车通行），爆破前5分钟，主要道路两侧警戒，所有人员、车辆禁止通行。爆破后，经爆破小组检查无盲炮、道路上无堆积石块后，警戒人员对车辆、人员放行并撤离岗位。（3）爆破信号爆破时必须确定爆破信号，主要爆破信号有：爆破信号、警戒信号、解除警戒信号三种。本工程确定警戒信号为长音警报器警报、急促短音哨音。爆破信号由对讲机在确定警戒人员到位并完成警戒任务后由爆破指挥通过对讲机发出爆破指令。解除警戒信号为长音哨音，并由爆破指挥通29、过对讲机发出解除警戒指令。（4）交通管制爆破装药完成，起爆前15分钟内，警戒人员必须到达指定爆破警戒地点，起爆前5分钟，在道路警戒区线外进行交通管制，禁止所有车辆通行，爆破后待爆破指挥发出安全信号后，解除交通管制放行车辆。11、爆破安全应急预案爆破施工时，为确保安全，必须成立爆破抢险应急小组，做好爆破后的抢险工作，确保建筑物的安全及交通的正常、顺畅。爆破抢险应急小组成员：抢险应急小组组长由工区施工处生产副处长担任并总体负责，成员包括工区施工人员及民爆公司现场施工人员。爆破抢险应急小组机械设备、材料：主要包括挖掘机、铲车、装载机、洒水设备等。抢险设备在爆破进行前，应在指定地点待命。抢险应急小组任务：爆破后主要任务是迅速查看通行道路上是否有堆积的石块，如有抛散的石块，应立即组织人员、机械进行清理，迅速恢复交通。另外，爆破后如有飞石飞散损坏建筑物或房屋，立即派人进行拍摄录象并抢修复原，协调好与周边村民、单位的关系，确保爆破工程正常施工。