1、梅大高速公路梅县三角至大埔三河段第9合同段(K45+150K48+000)路堑开挖石方爆破施工方案 - 14 - 路堑开挖石方爆破施工方案一、工程概况本标段石方开挖量为软石次坚石282203m3。大部分软石直接采用大功率挖掘机和破碎机开挖；对开挖确实困难的软石采用预裂爆破或光面爆破，爆破方案同次坚石和坚石。次坚石和坚石爆破施工时尽可能采取潜孔钻施工，在距离设计坡面1-2m时应采用光面爆破，钻孔孔向应与坡面线的角度一致，严格控制药量和爆破引起的加速度，严禁采用大中型爆破法及掏底法施工，应从上而下逐级开挖，逐级防护、加固。必要时采取控制爆破，具体施工工艺如下：二、爆破方法为保证边坡稳定和建成后行车
2、安全，路堑石方段边坡施工采用浅孔爆破和深孔预裂爆破相结合的方法。（一）、浅孔爆破：钻孔深度一般不大于4m，钻孔孔径为40-50mm，主要用于路堑石方开挖、狭窄陡峻地段坡面少量石方爆破、深孔爆破钻孔平台的平整和清理、大石块的二次破碎及孤石爆破等。（二）、深孔爆破：钻孔深度一般在5m以上，钻孔直径75mm以上。深孔爆破对路基和边坡的破碎影响较小，有利于边坡稳定，同时采用深孔微差爆破和光面、预裂爆破技术，可以把对边坡外岩石的破坏减少到最低限度，得到平整、稳定的边坡。深孔爆破可以充分发挥机械化施工作业，提高钻爆工效，同时采用条形装药，用药量易于控制，安全性较好。三、主要施工机具和爆破器材（一）、主要施
3、工机具：浅孔爆破钻孔采用凿岩机；深孔爆破钻孔采用支架式轻型潜孔钻机。（二）、爆破器材：导爆采用多段非电毫秒微差管起爆方式，另外采用导爆索与火雷管配合使用；炸药采用2#岩石销铵炸药和防水乳化炸药。四、爆破参数确定1、浅孔爆破A、零星孤石的浅孔爆破零星孤石一般有二个以上的临空面。大石改小爆破，药包中心应接近石体中心，装药深度宜为炮孔深度的1/2左右；单个炮孔的药包重量可按下式计算：Q=VPnkQ单个炮孔的药包装药量（kg）；V大石体积（m3）Pn临空面的装药修正系数；当n=3、4、5、6时，Pn=0.4、0.24、0.2、0.17。K正常松动药包单位炸药消耗量。炮孔深度量按岩块厚度确定的：L=（0
4、.5-0.7）H L炮孔深度（m）； H石块厚度（m）。B、沟槽浅孔爆破a、最小抵抗线W0宜按与炮孔直径d的比值确定。坚石：W0=20d；次坚石：W0=25d；软石：W0=30d。b、炮孔间距a=W0。c、炮孔排距n根据沟槽底宽B确定。B1.5m时，取n=4。d、炮孔超钻深度h=(0.2-0.3)W0；底部岩石松动破碎百，可减小或不超钻。e、炮孔装药量： Q=K1BH W0/nQ炮孔装药量（kg）； H沟槽的爆破深度(m)； K1沟槽爆破单位炸药消耗量（kg/m3）。 C、台阶浅孔爆破用浅孔爆破开挖路堑，应在台阶工作面上进行。台阶的高度：一般2-4m，宽度以能满足操作需要；炮孔方向应大致与台阶
5、壁面平行或取垂直孔，并以较大角度与岩层面或节理面相交。a、炮孔超钻深度h应根据岩层石质情况决定。H=Wp超钻系数，一般可取0.1-0.33，岩石较坚硬完整时取较高值;松软石不宜超钻，底板处为破碎岩石时，宜适当欠钻；Wp台阶浅孔爆破底板抵抗线（m）。b、装药深度：应不大于炮孔深度的2/3。c、堵塞系数（堵塞长度与底板抵抗之比）：当炮孔与台阶坡在大致平行时，取0.75；当炮孔垂直，台阶壁面倾角60-70度时，可取0.75-1.20。d、Wp应根据岩石类别特征、台阶高度为H及其壁面角、炮孔直径d、装药密实参数及采用的堵塞、超钻系数等综合确定。e、同排炮孔间距a，可在a=(1.0-1.5)Wp间选取；
6、岩石较坚硬完整时取较低值；反之，取较高值。f、多排炮孔及排间距b ，布孔宜取梅花形。当各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时，b=(0.8-0.9)a（前后排同时起爆），或b=(0.9-1.0)a（延期起爆）。g、单个炮孔装药量Q，可分别按下式计算： 前排炮孔 Q=q.Wp.a.H 后各排炮孔 Q=（1.15-1.3）q.Wp.b.H 式中：Wp台阶浅孔爆破底板抵抗线（m）；a、b分别为炮孔间距、排距（m）；H台阶高度（m）；q台阶浅孔爆破正常松动药包的单位用药量（kg/m3）, q=0.33k(k为单位用药量)当药包长度大于炮孔深度的2/3时，应加密炮孔，重新计算装药量。2、深孔爆破A、深孔
7、爆破设计a、钻孔直径：根据工程数量、进度要求和机械设备情况，确定使用钻机的类型和孔径大小。本工程采用KQL-100B型潜孔钻机，钻孔直径95mm。b、梯段高度H：一般7-10m，路堑深度大于10m时，应分层，宽度以钻孔类型、钻孔要求、钻机安装和安全操作的需要而定。c、底板抵抗线Wp： Wp=Kdd(m) d钻孔直径（cm）Kd孔径系数，根据岩石的性质、梯段高度、炸药爆力等综合选定。d、孔距a：a=0.7Wp1.3Wp，梯段较高，石质较坚硬、节理裂缝较少、要求爆破岩石较小时，宜取较小值，反之，宜较大。e、排距b(m)：在多排孔交错布孔时。多排齐发：b=0.87a多排微差b=0.8Wp-1.0Wp
8、。 f、超钻h：h=(0.05-0.3)Wp g、钻孔深L：L=（H+h）sin，（为钻孔倾角）。h、深孔单位炸药消耗量q：施工中，通过爆破漏斗试验或试验爆破来调整q值，使其合乎工程施工要求。i、每孔装药量Q0：单排孔爆破时：Q0=q Wp Ha（kg)多排孔齐发爆破：Q0-qbHa(kg)多排孔微差爆破：Q0-qbHa(kg)j、装药长度L1和堵塞长度L2连续装药：适于梯段较低地段，L1=（L-32d）-(L-C)之间采用。其中L炮孔长度；d炮孔直径；c孔口至梯段台边距离。间隔装药：适于梯段较高、坡面较陡、炮孔上下岩层变化软硬不同且药包较短时采用。上段药包至梯台顶间的距离不应小于该药包至坡面
9、的水平距离。各段药包均宜置于较完整、较厚的岩层中。综合装药：适于较高的坚石梯段。下部药包应用威力较大、爆速较高的炸药；上部用威力较低的炸药。堵塞长度：深孔装药必须堵塞紧密。堵塞长度L2可按下式确定。 L2=Wpc 根据坡面陡缓确定，=0.75-1.2，较陡时取较低值。B、微差爆破：采用微差爆破技术，一是可以提高爆破质量，降低爆破成本。反映在：岩石破碎块度均匀，大块率降低，提高挖装机械工作效率；爆堆形态整齐，减少了后冲作用，增加每延米孔的爆落方量，减少了炸落岩石的单位耗药量。二是减轻爆破地震应力，降低爆破振动强度。 C、光面爆破和预裂爆破光面爆破和预裂爆破在一般情况下配合深孔爆破进行，对每个具体
10、工点具体选择爆破参数，并进行试验验证和调整。a、钻孔直径：路堑边坡施工采用与主爆破相同的钻孔直径。b、孔距a: a=(1612)d 孔距系数n=a/d 光面爆破露天开挖n=1016；预裂爆破n=812。 孔距密集系数m=a/Wp 露天开挖m=0.51.1；c、线装药密度：q=0.034压0.68a0.67 (kg/m) 压极限抗压强度（MPa） a预裂孔孔距d、单位炸药消耗量q：露天光面爆破：q=0.140.26kg/m3预裂爆破：q=0.10.9kg/m3e、堵塞长度一般在1.52.0m。五、爆破安全设计（一）、爆破地震的安全距离：根据经验公式计算危险半径Rd=KddQ1/3(m) Kd在坚
11、硬致密岩石中取3；在坚硬有裂隙的岩石中 取5；在砾石碎石土中取7；在砂土中取8； d根据爆破作用指数n确定：n0.5时取1.2；n=1.0时取1.0；n=2.0时取0.8；n3.0时取0.7。 Q爆破炸药重量（kg）。 （二）、空气冲击波安全距离： Rk=KkQk1/2 Kk系数，按爆破作用指数选择。 Qk爆破炸药用量（kg）。 （三）、飞石安全距离： Rf=20KfnWk (m) Rf个别飞石安全距离（m）； Kf安全系数，通常取1.01.5，根据地形与不同方向上可能产生的飞石条件而定； n爆破作用指数。 Wf最大一个药包的最小抵抗线（m）。六、爆破安全技术与事故防治（一）爆破警戒区的确定按
12、爆破安全规程中的有关规定，控制爆破安全距离不得小于50米。（二）、盲炮的预防及处理措施1、预防措施储存的爆破材料要定期检查，爆破前进行复查，选用合格的炸药及雷管；购买、使用爆破材料时应注意生产日期，有效保质期等，严禁使用过期的废旧火工品；在爆破施工过程中，装药、堵塞、联结作业必须仔细进行，注意每一环节，防止出现卡孔、雷管与炸药分离及折断雷管脚线等；管药联结时，雷管脚线不要过分拉紧，要保持一定的松驰度，雷管与雷管应反向联结。其图示如下： 雷管 联接雷管 雷管脚线2、处理措施产生盲炮后，要立即封锁现场，由施工人员针对装药时的具体情况，找出拒爆原因，采取相应措施处理。一般可采用二次爆破法、炸毁法及冲
13、洗法处理。属于漏点火的拒爆药包，可再次起爆；对于不防水的销铵炸药，可用水冲洗炮孔中的炸药，使其失去爆炸能力；对防水炸药的炮眼，可用掏勺掏出堵塞物，再装入起爆药包将其炸毁；若拒爆眼周围岩石尚未发生松动破碎，可再打眼爆破。（三）、安全防护措施凡在50米范围内有通讯、电力线路及房屋设施的爆破地段，用报废输送胶皮带及钢丝网进行爆破体表面覆盖。（四）、安全组织措施成立爆破安全小组，负责进行安全技术教育，明确人员、分工、定岗、制定安全职责；做好周围居民的宣传教育工作；认真做好每个爆破工点的实施性爆破方案，严格报批、审定、检查制度，严格操作人员的各项标准。爆破前按设计做好安全防护、信号联络、警戒标志，并做到
14、人员、材料、器具的落实。参加爆破作业的全体人员，须经培训合格后，持证上岗（五）、爆破安全技术在爆破中潜在着许多不安全因素，为了保证爆破作业能安全进行，除了在作业时要遵守爆破安全规程中各项有关规定以外，还必须懂得和掌握有关爆破的安全技术。1、外来电流的危害与预防凡一切与专业的起爆电流无关而入电雷管或电爆网路中的电流都叫外来电流。当这种外来电流的强度达到某一临界值时就可能引起电雷管的早爆。因此，为了保证爆破作业的安全，在进行电爆破作业时必须把外来的电流的强度控制在允许的安全界限内（即低于爆破安全规程中所规定的安全电流）。在爆破工地可能遇到的外来电流包括：、由电爆引起的闪电和静电；、由于电气设备绝缘
15、不好和接地不当引起的大地杂散电流；、由发射机发射的高频射频电；、由交流电磁场引起的感应电流；、由尘暴、雪暴以及用压气输送炸药颗粒所引起的静电；、由不同金属和导电体的接触或分离时所产生的支电电流。2、爆破地震效应当药包在岩石中爆破时，邻近药包周围的岩石会产生压碎和破裂圈。当应力波通过破裂圈后，由于它的强度迅速衰减，再也不能引起岩石的破裂而只能引起岩石质点产生弹性振动，这种弹性振动是以弹性波的形式向外传播，造成地面振动，所以这种弹性波又叫地震波。地震波由若干种波组成，根据波传播的途径不同，波可以分为体积波和表面波两类。由爆破引起的振动，常常会造成爆源附近的地面以及地面上的一切物体产生颠簸和摇晃，凡
16、是由爆破所引起的这种现象及后果，叫做爆破地震效应。当爆破振动达到一定的强度时，可以造成爆区周围建筑物和构筑物的破坏。因此为了研究爆破地震效应的破坏规律，找出减小爆破地震强度的措施和确定出爆破地震的安全距离，对爆破地震效应进行系统的观测和研究是非常必要的。3、爆破空气冲击波炸药爆炸所产生的空气冲击波是一种在空气中传播的压缩波。这种冲击波是由于裸露药包在空气中爆炸所产生的高压气体冲击压缩药包周围的空气形成的，或者由于装填炮眼、深孔和药室中的药包爆炸产生的高压气体通过岩石中的裂缝或孔口泄漏到大气中，冲击压缩周围的空气而形成的。这种空气冲击波具有比自由空气更高的压力，常常会造成爆区附近建筑物的破坏、人
17、类器官的损伤和心理反应。4、炮烟中毒的预防工业炸药不良的爆炸反应会产生一定量的一氧化碳和氧化氮。此外在含硫矿床中进行爆破作业时，还可能出现硫化氢和二氧化碳。以上四种气体都是有毒气体，凡炸药爆炸以后含有上述四种中的一种或一种以上的气体叫做炮烟。人吸入炮烟，轻则中毒，重则死亡。为了炮烟中毒，应采取以下几个方面的措施：、加强炸药的质量管理，定期检验炸药的质量；、不要使用过期变质的炸药；、加强炸药的防水和防潮，保证堵塞质量，避免炸药产生不完全的爆炸、爆破后加强通风，一切人员必须等到有毒气体稀释至爆破安全规程中允许的浓度以下时，才能返回工作面；、在露天爆破时，人员应在上风方向。七、爆破施工作业（一）、场
18、地布置和台阶平整：爆破现场各种施工工具设备的安放、管线的架设与安装、运输道路的布置应充分考虑安全防护措施，尽可能避开爆破点抵抗线方向。施工用、炸药库按照公安部“危险品管理使用办法”的规定办理。钻机进入工地作业前，应做好台阶平整。台阶工作面要有足够的宽度并保持平坦，保证钻机作业安全。平整台阶可采用手动风钻凿眼，浅孔爆破，推土机整平。（二）、布孔操作和孔位选择：布孔从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘要保留一定距离，以保证钻机安全。孔位严格按设计测定，但要避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的地方布孔。（三）、钻孔作业检查：钻孔作业中必须进行钻孔检查，做好堵孔处理工作，防止孔眼被堵而报废。使用硝铵炸药
19、时，要检查孔内是否有击水，并做好排水措施。对有地下水的钻孔，装药时必须对炸药进行防水处理，水量大时，应使用防水乳化炸药。（四）、装药：采用弱性装药结构，炸药按设计装药密度沿孔长均匀分布。为保证孔口的光面或预裂爆破效果，在孔口0.81.5m段不装药，用炮泥堵塞，不装药段长度视岩质风化程度而定。为克服孔底部位的夹制作用，增强孔底抵抗线方向岩石的破碎，采用加强底药包，视其底部岩质及抵抗线大小，在底部12m段的线装药密度为设计值的15倍。1、孔深量出各孔所需的导爆索。2、在导爆索上做出装药标志，标出孔口不装药段、正常药段和孔底加强药段位置。3、按设计要求将炸药卷用细麻绳牢固绑在导爆索上。4、装药前仔细
20、检查孔眼，做好堵孔、水孔的处理。5、装药时应保持药串在孔的中间或靠近需要开挖的一边，以减弱对保留孔壁的破坏作用。6、孔口不装药段用砂土堵塞，堵塞时要防止砸断导爆索。（五）、全部装药完毕后，进行爆破网路的连接和起爆。路堑光面爆破施工工艺流程见附图：八、爆破效果与安全评估道路工程施工首先是安全，在安全的前提下采取合理的施工方案，选择切合实际的爆破技术参数，控制钻孔，装药量，爆破区域，爆方块度，控制爆方块度的动能和势能，增加妥善的安全防护措施和手段，才能保证环境安全，控制爆破。尽管增加了工、料、机的开支，但它能与安全协调统一，合理匹配。九、爆破环境保护（一）、工地使用油料不得随便洒弃。（二）、火工器
21、材应严格保管，不准随意丢弃污染环境。（三）、开挖土石方应严格按照设计施工，注意地质变化坍塌滑坡，非经许可，不宜欠挖、超挖。（四）、注意水源和空气清洁，满足环境保护需求十、安全管理措施和安全组织机构（一）、安全组织机构中铁十一局集团有限公司梅大高速项目经理部梅大高速九标项目部作业队爆破工程师钻 孔组材料组爆破组安全组排险组挖运组事故预防组（二）、安全管理措施1、石方爆破作业，以及爆破器材的管理、加工、运输、检验和销毁等工作均应按照国家现行的爆破安全规程（GB6722-86）执行。2、建立安全领导小组，健全安全管理机构；设置技术管理组织，做好安全岗前岗位安全教育；实行挂牌上岗作业制度、严格安全制度
22、管理。3、选择炮位时，炮眼口应避开正对的电线、路口和构造物。凿打炮眼时，坡面上的浮岩危石应予清理，凿眼所用工具和机械要详加检查，确认完好，严禁在残眼上打孔。4、爆破器材应严格管理，必须实施实销实爆，剩余的爆破器材必须当日退库，严禁私自收藏，乱丢乱放。更不得用爆炸物品炸鱼、炸兽。发现爆破器材丢失、被盗要立即报告，等待处理。5、作业人员在保管、加工、运输爆破器材过程中，严禁穿着化纤衣服。爆破器材应由专人领取，炸药严禁由一人同时搬运。（三）、爆破作业注意事项1、注意不准超量装药；2、遇地质情况变化应及时上报和调整装药结构；3、在高危群带作业必须严密做好安全防护；4、超爆网络应仔细检查；5、注意堵塞充填、扩炮工艺应结合实地情况处理；6、及时排除爆破险情；7、严格清退爆炸物品；8、安全生产严格按设计方案施工，加强事前管理。（四）、爆区安全防护办法针对爆破区域坡势，个别小飞石挡在爆破区和公路与菜地、民房间10m范围，保护高压线安全，防护34层胶网，从环境、防护补充，人为控制爆破减缓和降低飞石危害，尽管增加了技术手段，消耗大量的爆炸物品，使用了过多的设施，但从根本上保证了高压线的安全可靠，安全的提前是采用必要的技术手段和合理的工人、机械、材料消耗费用来表达到保护建（构）筑物安全的目的。附图： 路堑光面爆破施工工艺流程图
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