1、南水北调中线京石段应急供水工程S27标段石方爆破施工方案批 准： 审 核： 编 制： 目录一、工程概况2二、设计依据、技术标准及爆破设计原则4三、爆破施工组织5四、爆破方案确定5五、爆破参数计算7六、爆破施工程序10七、爆破安全距离计算12八、主要机具材料13九、安全技术与防护措施14十、事故预防及应急措施18一、工程概况（一）概况南水北调中线京石段应急供水工程S27标段位于河北省唐县境内，在唐县县城以北约10公里处，该标段桩号为335+500339+721，全长4221m。按照设计图纸及工程量清单，该标段渠道开挖全部为土方及全风化片麻岩，无需爆破。经实地勘查，在桩号337+600339+102、0，长1500m范围内，存在大量的弱风化、无风化的坚硬的片麻岩需要爆破，预计方量为12万m3。爆破深度为10m0.1m。（二）工程特点1、施工工期紧按照总体施工进度计划，渠道石方爆破施工应在2007年1月31日前完成，平均日爆破量1000多m3。因此应多组织爆破队分段同时施工。明确规定爆破时间和出渣时间，避免安全事故，减少无谓的窝工，提高工效。2、爆破施工战线长经过现场挖探坑勘查，本段内有1500m渠道需要爆破施工，占总长度的35%。计划分45个施工段同时施工，爆破队之间的组织协调、爆破区警戒的难度非常大，因此，安排专人负责该项工作。3、爆破深度变化大，爆破面积大，保护层开挖面积大、精度高在33、37+600337+750处有一小山，最高高程80m，需开挖15m，而最浅处只需爆破几十厘米，因此，应根据不同的地形采取不同的爆破方法。由于爆破面积大，所以，保护层开挖的面积也相应的较大，应严格控制保护层开挖的精度，确保建基面的完整。4、距离村庄较近、安全责任大在爆区附近有高昌、北高昌、南放水三个村庄，距最近的北高昌村仅有80m。在选择爆破方法上应慎重考虑，确保群众生命和财产安全。同时，提前与村领导取得联系积极做好群众的工作，争取群众的支持和配合。（三）爆破环境1、爆区地形、地貌、地质条件及工程量（见表1） 爆区地形、地貌、地质条件及工程量表 表1位 置南放水村节理裂隙发育地 势南高、北部低地4、 下 水无几何尺寸（m）200054.25坚固系数fF=1520自由面（个）12极限抗压强度（Mpa）60-80岩石种类片麻岩工 程 量（m3）约12万m32、爆破环境（见表2）爆区东距南放水村村庄500，距北高昌村90 m左右，南距砖场500m左右，其余为开阔地。爆区内无其它建（构）筑物。 爆区距四周保护物距离表 表2方位地面、地下或空中距离（m）保护对象北地面约1200指挥部东地面约500南放水村东地面约90北高昌村南地面约500烟囱西地面开阔地二、设计依据、技术标准及爆破设计原则（一）设计依据、技术标准1、南水北调中线京石段应急供水工程招标文件、设计施工图纸；2、施工现场实地勘查资料；35、本标段工程遵照执行的现行技术标准、规程和规范，主要有：（1）GB6722-2003爆破安全规程；（2）SL4794水工建筑物岩石开挖；（3）GBJ20283地基与基础工程施工及验收规范；（4）SDJ24988水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准；（5）DL/T 5135-2001水利水电工程爆破施工技术规范；（6）山东省水利工程局施工机械技术资料（C版）、工程施工技术措施汇编（B版）。（二）爆破设计原则：根据建设单位、设计图纸要求，结合本段工程特点和现场实际情况，设计原则如下：（1）爆破工程应在合同规定的时间内完成；（2）对爆破振动、飞石和冲击波进行严格控制，确保居民、楼房及人身安全6、；（3）爆后几何尺寸须达到设计要求，选择合理的孔网参数，控制爆破岩渣最大粒径（40cm），降低大块率，提高石方机械化施工效率； （4）爆破产生的地震、飞石、空气冲击波等危害不得损坏四周被保护物；（5）根据爆破区附近有无民房及距民房远近，划分爆破区段：控制爆破区、严格控制爆破区。采用不同的爆破方法满足不同环境条件下爆破施工要求。三、爆破施工组织1、施工人员配置（见表3） 施工人员配置表 表3类别负责人工程技术人员爆破员安全员保管员钻孔工辅助工空压机手司机后勤人员合计人数1181130101012652、施工进度安排（见表7） 施工进度安排 表4 日期阶段2006年10月11日 2006年10月17、6日2006年10月17日 2007年1月25日2007年1月21日 2007年1月31日施工准备阶段5天主要施工阶段105天收尾工程阶段10天四、爆破方案确定根据现场勘查，本标段除有局部岩石裸露外，其余均被不同厚度的土层覆盖。首先用挖掘机将覆盖的土层、全风化层剥离，然后，根据开挖岩石的深度不同选用不同的爆破方法：爆破深度大于4m时，采用深孔爆破法；爆破深度小于4m时，采用浅孔爆破法。爆破时应留11.5m的保护层进行二次爆破，对小于1.5m的岩石，采用一次性浅孔爆破。离村庄较近处，为保证施工进度和作业安全，采取小型潜孔钻（B100）钻孔，采取谨慎爆破方法，即控制单响药量，缩减孔网参数，增大堵塞8、长度；防止振动、冲击波、飞石造成危害。为确保渠坡开挖的尺寸和稳定，边坡处采用预裂爆破方法。几种爆破方法的比较：1、一次齐爆浅孔爆破方案：自爆区南端开始，自南向北逐段开进或逐层逐段开进，将最小抵抗线控制在正南方向。选用YT20型手持风动凿岩机在被爆体上钻垂直炮孔，炮孔D=38mm，大区多排三角形布置。各炮孔均使用瞬发电雷管，采用逐段一次齐爆的方法。该方案的优点是：操作简单，施工方便；群药包共同作用大，爆破效果好；爆堆松散，便于装运。其缺点：一次起爆的总装药量受环境限制，放炮次数多；一次齐爆产生的爆破振动较大；爆破后易出现部分大块。2、电爆延时浅孔爆破方案自爆区南端开始，自南向北逐段开进或逐层逐段9、开进，将最小抵抗线控制在正南方向。选用YT20型手持风动凿岩机在被爆体上钻垂直炮孔，炮孔D=38mm，大区多排三角形布置。各炮孔分别使用不同段别的毫秒毫秒延期电雷管，采用一次点火、逐段起爆的方法。此方案的优点是：一次起爆的总装药多，爆破次数少；爆破振动小，有利于保护四周建筑物的安全；爆后粒径小，二次破碎量少。其缺点：电爆网路准爆要求高；环境复杂时，需要的防护材料多；爆破施工操作复杂。3、非电延时爆破方案自爆区南端开始，自南向北逐段开进或逐层逐段开进，将最小抵抗线控制在正南方向。深孔爆破选用支架式或履带式潜孔钻在被爆体上钻倾斜炮孔，大区多排三角形布置。采用孔内外相结合的延时起爆方案，即孔内使用高10、段位非电毫秒雷管，孔外使用低段位非电毫秒雷管，各段按设计间隔时间先后起爆。本方案的优点是：操作简单，施工方便；一次起爆的总装药量多，放炮次数少；爆破振动小，有利于爆区四周被保护物的安全。其缺点：爆前无法测量起爆网路；主传导爆管采用单式有时易出现拒爆；环境复杂时，一次需用的防护材料多。五、爆破参数计算（见表5、表6）1、浅孔爆破：对于深度小于4m的爆破，采用浅孔爆破方法。开挖深度小于2.5m，采用浅孔爆破，爆破参数见表5-1，开挖深度2.54m区域，采用药壶爆破，爆破参数详见表5-2，靠近临时宿舍区域，采用松动爆破，爆破参数详见表5-3。 浅孔爆破参数表 表5-1高度H（m）参数0.51.01.11、52.0炮孔直径D（mm）38383838最小抵抗线W（m）0.40.81.21.6每炮负担面积S（m2）0.110.430.61.1炮孔间距a=（S/0.86）1/2（m）0.51.01.21.6炮孔排距b=0.86a（m）0.430.861.01.4每炮负担体积V（m3）0.050.430.92.2炮孔超深h（m）0.20.20.30.3炮孔深度l（m）0.71.21.82.3装药密度（g/cm3）1.01.01.01.0每米炮孔装药量q1（g/m）1134113411341134炸药单耗q（g/m2）500400400400药量计算公式Q=qabH单孔装药量Q（g）3017236088012、装药长度l1（m）0.060.150.320.78填塞长度l2（m）0.641.051.481.52 浅孔（药壶）爆破参数 表5-2高度H（m）参数2.53.03.54.0炮孔直径D（mm）38383838最小抵抗线W（m）1.82.42.53.0每炮负担面积S（m2）2.03.44.25.3炮孔间距a=（S/0.86）1/2（m）2.22.83.03.5炮孔排距b=0.86a（m）1.82.42.63.0炮孔超深h（m）0.40.40.50.6炮孔深度l（m）2.93.44.04.6炸药单耗q（g/m2）400400400400单孔装药量Q（g）2000402058808400装药长度l1（13、m）0.40.51.01.4填塞长度l2（m）2.52.93.03.2药量计算公式Q=qabH 浅孔松动爆破参数表 表5-3高度H（m）参数0.51.01.52.0炮孔直径D（mm）38383838最小抵抗线W（m）0.40.81.21.6每炮负担面积S（m2）0.110.430.61.1炮孔间距a=（S/0.86）1/2（m）0.51.01.21.6炮孔排距b=0.86a（m）0.430.861.01.4每炮负担体积V（m3）0.060.430.92.2炮孔超深h（m）0.20.20.30.3炮孔深度l（m）0.71.21.82.3炸药单耗q（g/m2）300300300300单孔装药量Q（14、g）22.5128270660装药长度l1（m）0.050.120.240.58填塞长度l2（m）0.651.161.561.72每米炮孔装药量q1（g/m）1134113411341134药量计算公式Q=qabH2、深孔爆破：对于深度大于4m的爆破，采用深孔爆破方法。开挖深度在4.512m之间，采用倾斜孔，爆破参数见表6。 深孔爆破参数表 表6高度H（m）参数4.5681012炮孔直径D（mm）9090909090底盘抵抗线W（m）2.02.82.82.83.0炮孔超深h（m）0.60.91.21.51.6炮孔深度l(m)5.16.99.211.513.6填塞长度l2（m）2.82.52.815、3.03.1装药长度l1（m）2.34.46.48.510.5每米炮孔装药量q1（g/m）6.06.06.06.06.0单孔装药量Q（g）13.826.438.45163炸药单耗q（g/m2）0.50.50.50.50.5每炮负担面积S（m2）68.89.610.210.5每炮负担体积V（m2）2752.876.8102126炮孔间距a(m)3333.23.5炮孔排距b(m)22.52.72.73.0炮孔个数N(个)总装药量Q总(kg六、爆破施工程序（一）施工准备在石方开挖之前，先根据设计图纸对石方开挖开口进行精确测量放线。测量放线时应标出开挖开口线，并在控制点处作标志桩，其测量放线精度要符合16、招标文件有关技术条款和水利水电工程施工测量技术规范的规定。测量完成后，按规定向监理工程师提交相关的测量资料。爆破之前还应完成施工供风、水、电的布置，施工道路及炸药库的修建。（二）炮孔布置（1）布孔自爆区南端，由外向里逐排布置，炮孔间距、排距按设计标定，大区多排三角形布孔，每次爆破3排（见图2-1、2-3、2-5、2-7、2-8）。（2）造孔针对不同的开挖部位和开挖方法分别采用不同的钻孔机械进行钻孔。深孔爆破时，采用全液压与潜孔钻孔机钻孔。保护层及浅层开挖时，用YT20型手动风钻机进行钻孔，钻孔开口误差应控制在0.2m以内，各种钻孔角度均应与作业面平行，它是保证爆破效果，减少大块率的关键。同时要17、尽量使每排孔钻在同一坡面上，总之，应按设计方向和角度钻孔。保证孔底落在同一平面上，以保证下一层平台的平整。钻孔达到设计深度后，要吹净孔内残渣并做好记录。（3）炮孔保护钻孔完成，经检查合格后，用编织袋或木塞将孔口塞紧，盖土封顶，防止压坏，防止地表水或异物落入孔内造成塌孔堵塞。（三）装药填塞每个炮孔制作12枚由瞬发电雷管、非电组合起爆，瞬发雷管、毫秒延期电雷管或非电毫秒延期雷管与300g管状硝铵炸药组成的起爆药包，将其置于设计的炮孔内适当位置。采用正向起爆时，将起爆药包置、于装药顶端的第二药包位置，雷管聚能穴向下；采用反向起爆时，将起爆药包置于炮孔底部，雷管聚能穴向上；采用双向起爆时，将起爆药包置18、于装药中间。除装药以外的炮孔部分，使用粘土炮泥（深孔爆破使用岩屑）逐段填实，直至填平炮口（见图2-2、2-4、2-6、2-9）。（四）起爆网路1、瞬发电雷管串联起爆网路每个炮孔使用1枚瞬发电雷管，将各炮口引出的电雷管脚线连接成串联线路，以电容式起爆器作起爆电源。（图3-1）2、非电组合起爆瞬发雷管串联起爆网路每个炮孔使用1枚非电组合起爆瞬发雷管，使用导爆管和3通、4通将各炮孔引出的导爆管连接起来，分段加以闭合，击发点使用击发器，以电容式高能脉冲起爆器作起爆电源。（图3-2）3、毫秒延期电雷管混联起爆网路每个炮孔使用1枚毫秒延期电雷管，同排同段连接成串联线路，将各支路电阻平衡后并联，形成串并联网19、路，以电容式起爆器作起爆电源。（图3-3）4、非电毫秒雷管并串联或分段并串联起爆网路每个炮孔使用12枚高段位非电毫秒雷管，将邻近炮孔的数根导爆管簇联，每个簇联连接2枚低位非电毫秒雷管，并将之分别连接成并串联或分段并串联起爆网路。（图3-4）七、爆破安全距离计算1、选用GB6722-2003爆破安全规程确定的计算公式：R=（K/V）1/aQ1/3式中：R爆破地震安全距离，m；K、a与爆破点至计算保护对象间的地形地质条件有关的系数和衰减指数；V安全振动速度，cm/s；Q炸药量，齐发爆破为总装药量，延时爆破为最大一段装药量，kg。本次爆破取K=200，a=1.6，Q=200kg，V=2.8cm/s则20、R=（K/V）1/aQ1/3=（200/2.8）1/1.62001/3=84.3m2、爆破飞石安全距离选自中国工程爆破协会编、于亚伦主编工程爆破理论与技术中的计算公式：浅孔爆破选用公式：S=V2/2g式中：S爆破飞石距离，m；V飞石初速度，m/s，g重力加速度，m/s2。S=V2/2g=2029.8=20.4m深孔爆破选用公式：RFmax=KD式中：RFmax爆破飞石飞散距离，m；K安全系数，取1516；D炮孔直径，cm。RFmax=159=135m3、空气冲击波安全距离选自刘殿中主编工程爆破实用手册中的计算公式：Rn=knQ1/2式中：Rn空气冲击波安全距离，m；kn与爆破作用指数和破坏状态21、有关的系数，如要求周围建筑物完全无破坏，则：n=l时kn=12；n=2时，kn=25；n=3时kn=510；此处取n=1；Q炸药量，齐发爆破、毫秒延时爆破为总装药量，秒延时爆破为最大一段装药量，kg。Rn=kn2001/2=14.1m根据以上计算和GB67222003爆破安全规程的有关规定，决定将人员、设备、建（构）筑物的安全距离定为200m，药壶爆破安全距离定为300m。八、主要机具材料（见表7） 主要机具材料表 表7序 号名 称规格或型号单 位数 量1柴移式空压机10m3/min台4-102支架式或履带式潜孔钻部4-103手持风动凿岩机YT20部304高压胶管1英寸、1.5英寸m6005钻22、 杆 m根806钻 头90mm个207硝铵类炸药袋装Kg480008硝铵类炸药箱装Kg4009非电毫秒雷管枚约1000010瞬发电雷管镍铬桥丝枚300011毫秒延期电雷管枚约500012击发器个13导爆管m2000014起爆器部215欧姆表部116爆破主线16-150mmm200017木、竹质炮棍M根1018黑胶布盘10019磁针质炮被22m床5020大红旗面5021警报器或哨子部（个）5九、安全技术与防护措施由于本段爆破施工区离村庄较近，爆破环境复杂，为了确保周围建筑和人身安全，把爆破振动、飞石、冲击波、噪音的影响减到最小范围，必须作好安全设计，建立可靠的安全措施。1、爆破飞石的控制当炸药量23、过大，个别孔抵抗线偏小，堵塞长度偏小，堵塞质量较差，以及受地质构造（岩隙或软弱夹层）易产生飞石。本爆区必须严格控制，并杜绝飞石事故。控制飞石产生的主要措施：（1）选择合理的孔网参数是控制飞石的基本条件，尤其要控制前排孔的实际底板抵抗线W，根据W大小进行装药，防止装药量过大。（2）改变临空面方向是控制飞石对建筑物危害的重要手段，选择爆破安全距离最大的方向为临空面方向，使个别飞石按指定方向飞散到一定范围，以确保建筑物安全。（3）做好钻孔记录，摸清不良地质的位置，改变装药结构（在软弱夹层、裂隙处不装药）防止爆破气体沿软弱夹层冲击造成飞石事故。（4）严格控制堵塞质量，堵塞长度0.50.8m，堵塞材料采24、用钻孔石屑，严禁用石块堵孔，并做到分层捣实，堵塞是控制飞石的主要手段，当堵塞长度偏小时，应在孔口堆码一定数量沙袋以杜绝飞石产生。2、空气冲击波和噪声的控制（1）严禁裸露爆破和孔外导索连接，裸露药包爆破将有大部分能量转化为空气冲击波和噪音。（2）控制一次爆破规模，合理选择单耗，避免总装药量过大和炸药单耗偏大产生冲击波。（3）加强炮孔堵塞质量，炮孔不应过浅。（4）在岩土介质弱面应减少装药量，防护时必须确保防护质量。3、爆破前的安全措施（1）严格进行标孔、钻孔、清孔和验孔，保证炮孔质量达到设计要求。（2）爆前，认真检测爆破器材、起爆器、电雷管测试仪、导线等器材，确保使用合格产品。（3）一次起爆规模较25、大时，爆前应对设计的起爆网路进行1:1的模拟试验。4、爆破器材的管理（1）同一起爆网路中，应使用同厂、同批、同型号电雷管，电雷管之间的电阻差应符合产品说明书的规定，通过每个电雷管的电流强度应2A。（2）测量电雷管时，应将被测电雷管置于土坑内或遮蔽物后，连接不少于10m长的导线，使用输出电流30mA的专用检测仪表。（3）爆区附近有射频源、高压线且达不到安全距离，现场存在的杂散电流30mA时，须采用非电导爆系统。（4）爆破作业人员进行爆破作业或接触爆破器材时，不得穿化纤服装，以防静电引起早爆事故。（5）进行电爆网路作业，必须关闭现场使用的手机、对讲机等无线通信工具，以防射频电引起电雷管早爆。5、装26、药操作（1）装药填塞时，须使用木、竹质炮棍，严禁使用铁器。（2）装药前，应校核最小抵抗线，如有变化时应适时调整装药量。（3）装填作业开始，应在爆区四周50m设置警戒线和岗哨，非作业人员不得越过警戒线。（4）要保证填塞达到设计的长度和质量，以防冲炮。6、起爆过程的安全措施（1）待无关人员撤至安全地点后，方可由连接起爆网路人员由爆区最远端依次向起爆站连接起爆网路和击发元件。（2）必须等全部人员撤至安全地点后，方可导通起爆网路和连接起爆电源。（3）爆破时，人员、设备的安全距离：深孔爆破200m，浅孔爆破200m，药壶爆破300m。（4）爆前，应在爆区四周的各个方向和路口的危险区边界设置警戒岗哨和标志27、。（5）以警报器或哨子作爆破信号的音响器材。预警信号第一次警报或哨音一长两短（危险区内人员、设备均撤至安全地点，警戒岗哨到位）；起爆信号第二次警报或哨音连续短声（指挥员确认危险区内无人员、设备时，方可发出）；解除信号第三次警报或哨音一长（待爆破员检查现场确认安全后发出）。（6）炮响后，应等5分钟以后才可接近现场进行检查；如无法确定有无盲炮时，须等15分钟后方可接近现场检查。7、盲炮的处理（1）爆后发现盲炮，应在当日及时排除；如因特殊情况无法在当日排除时，应在盲炮处作一明显标记，并向有关人员交待清楚和派员看护。（2）处理盲炮时，严禁打残眼，如起爆网路仍可利用，可重新连线起爆，采取打平行眼装药起爆28、的方法排除盲炮时，平行眼距盲炮口不得少于0.3m；在安全距离外用远距离风水管将炮孔内炸药和填塞物吹出，收回雷管；使用不产生火星的木、竹质工具将填塞物掏出，用药包诱爆；如孔内为非抗水炸药，掏出填塞物后向孔内灌水，使炸药失效，再作进一步处理。（3）用爆破法处量药壶盲炮时，距孔口不小于0.5m用平行孔装药爆破；处理深孔盲炮时，距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径打平行孔，装药爆破处理，爆破后注意收集未爆雷管、炸药。8、其他防护措施（1）爆破作业人员须戴安全帽，不得赤背和穿拖鞋作业。（2）严禁酒后上岗和非爆破作业人员进行爆破作业。（3）距爆破作业点和爆破器材50m范围内严禁吸烟和动火。（4）爆破作业中遇有雷29、雨、暴风雨时，应立即停止作业，全部人员撤至安全地点。（5）用硝铵炸药扩壶，每次爆破后应等15min或满足设计确定的时间，才准许重新装药，用导火索引爆火雷管爆破扩壶药包时，导火索长度应保证人员撤到50m以外所需的时间。（6）靠近道路岩石用浅孔松动爆破，爆破时覆盖三层炮被进行飞石防护。（7）其他操作严格按照国家颁发的有关规程规定执行，严禁违章作业、违章指挥，避免事故发生。十、事故预防及应急措施：（一）事故预防1、爆破飞石伤及误入爆区人员为防止此类事故的发生，除采取措施控制飞石的产生外，爆破前必须同邻近村的村领导及当地公安部门取得联系，并共同协商起草爆破告示，告示内明确起爆时间段、起爆时的安全范围。30、告示加盖当地公安部门印章并于爆破前三天张贴于附近所有村庄的宣传栏和村巷的明显处，并要求各村提前几天连续广播，提醒村民注意安全。起爆前必须有专人查明并确保在爆区安全范围以内无放羊、干农活和做其他事的村民以及非专业爆破人员，各警戒点用对讲机联络，确认安全无误后，由指挥人员发出爆破指令后，爆破人员方可起爆。同时在施工现场配备一台应急车辆，一旦人员受伤，立即送入就近医院救治。2、爆破后爆堆不稳定，岩石滚落伤人爆破后，安全员深入现场进行安全检查，发现有不稳定的岩石，应在其周围设置警戒，用挖掘机械处理稳定后，人员方可进入现场。如人员误入不稳定区域，应采取支护遮挡措施，及时救治伤员，防止岩石塌落伤及救护人员31、。3、个别拒爆药包伤及清运碴石人员爆破后，安全员及爆破员必须对现场进行安全检查，发现拒爆药包，及时处理，如有盲炮时，应待盲炮处理完毕后，方可清运碴土。（二）应急预案1、当班人员或任何人员发现爆破事故，应立即向施工队长报告。2、施工队长接到报告后，负责调派救援人员、抢险抢修人员、车辆、抢险物质应急，并上报领导小组。3、指挥部协调统一指挥，对事故现场及危险区域进行警戒，疏散人群，如有伤员，首先对伤员进行现场救护，再送医院或拨打电话120急救中心。4、处理危石，排除哑炮，避免事故扩大，同时修通道路。5、抢修受损坏的机械设备，配件由设备部负责采购，使生产系统尽早恢复。6、安监部对事故进行调查，分析事故原因并进行责任分析。7、做出事故调查报告并进行总结，上报领导小组。由于缺少地质资料，方案中的部分数据和方法为估计数。建议设计单位尽快提供正确的地质资料和施工技术要求，待地质资料齐全后再对本方案进行进一步的完善和补充。