皇-福区间隧道及竖井爆破方案汇报讲解

皇-福区间隧道及竖井爆破安全专项施工方案中国水电十四局深圳地铁7号线7304-2标项目经理部2014年04月04日方案主体框架编制依据工程概况区间开挖支护方案爆破方案爆破有害效应控制爆破施工细则施工安全措施爆破施工监测人员组织机构及爆破器材用量事故应急预案编制依据⑴中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》GB6722—2011⑵《地基与基础工程施工及验收规范》（GB50202-2002）⑶《深圳市基坑支护技术规范》（SJG05-2011）⑷《深圳地区地基处理技术规范》（SJG04-96）⑸《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）⑹《民用爆炸物品安全管理条例》⑺《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）⑻深圳地铁7号线工程详细勘察阶段皇岗村站～福民站区间岩土工程勘察报告。工程概况皇岗村站～福民站区间（简称皇～福区间）位于深圳市福田区，线路沿福民路敷设，呈东西走向，起点为皇岗村站东端，终点至福民站，采用矿山法施工。区间右线长395.942m（里程DK17+898.407～DK18+300.433），左线长392.340m（里程DK17+898.407～DK18+296.870，含故障车待避线227.82m），隧道埋深16m以下。区间竖井布置在YDK18+072.406右线隧洞和左线隧洞之间福民路北侧两车道上，占用福民路北侧两车道，利用南侧两双向单行道作交通疏解。竖井二衬后净空尺寸为4.4mX12m，在竖井与左右线之间设横通道。本区间隧道为马蹄形结构；在左线靠近皇岗村站227m范围为障车待避线，左右线隧道最小净距1.85m，与左线线间距为5m采用单洞双线大断面，其余断面为单洞单线小断面，隧道范围内围岩等级为Ⅴ、Ⅵ级围岩。单洞双线大断面（最大尺寸13.1*10.49m）采用双侧壁导坑法施工，初期支护由超前小导管+钢格栅+喷射混凝组成。单洞单线小断面（6.4*6.605m）采用台阶法施工，初期支护由超前小导管+钢格栅+喷射混凝土组成。二次衬砌为模筑钢筋混凝土，两层衬砌之间设置防水夹层。区间隧道及竖井石方爆破量：8000m31、设计概况单洞单线标准断面图单洞双线大断面图2、周边建筑情况皇福区间线路沿途经过皇轩酒店、皇岗新村、庄氏祠堂等多种建筑物，零距离下穿既有4号线福民站；周边建筑与区间隧道距离较近，北侧距高层建筑皇轩酒店、皇安大厦约18.5米，距庄氏祠堂3.2米，庄氏祠堂为古老建筑，历史价值较高，保护难度较大。南侧距水围村民房最小距离14米。竖井位于福民路北侧车道上，井口距北侧皇兴大厦最小距离约29米，距南侧水围村民房最小距离约28米。3、地下管线情况福民路上车辆行人众多，道路两侧存在密集的地下管线，主要有燃气、给水、污水、雨水、电力、通讯等，安全风险较高。4、地质情况根据设计勘查资料情况，皇福区间地质情况从上往下依次为：素填土、砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中等风化花岗岩、微风化花岗岩，局部夹杂沙层。隧道主要穿越全风化、强风化层，局部经过中风化花岗岩。隧道综合围岩分级为Ⅴ、Ⅵ级。地下稳定水位埋深1.20～5.80m，水位变幅0～4.60m。区间左线地质纵断面图区间右线地质纵断面图区间开挖支护方案单洞单线小断面初期支超前小导管+钢格栅+喷射混凝土组成，采用台阶法施工。1、隧道开挖支护单洞双线大断面初期支护由小导管+钢格栅+喷射混凝土组成，采用双侧壁导坑法施工。竖井开挖尺寸为13.6*6m，井深27.5m，开挖采用人工及小型挖机配合，垂直运输采用桥式起重机配3方液压抓斗（或100t汽车吊配合渣斗）提升到地面临时渣场，最后通过地面挖机装车外运；初期支护格栅加工在场外加工区制作，水平运输至竖井口，通过提升设备运输至作业面，采用人工安装格栅、锚管、钢筋网片、喷射混凝土（厚400mm）作业。开挖支护步距为50cm，钢支撑竖向间距为1m。本竖井为深基坑工程，基坑支护结构安全等级为一级，其结构重要性系数γ0=1.1。2、竖井开挖支护爆破方案1、爆破方案的选择1.1爆破施工工艺选择根据本标段区间爆破作业点的实际情况，结合我公司参与深圳地铁施工经验，以及深圳市对民爆作业的管理要求，竖井石方爆破拟采用浅眼微差松动控制爆破，采取有效措施降低和减少爆破有害效应对爆破作业点周边居民及保护对象的影响，确保施工安全。隧道开挖采用钻爆法施工，爆破采用浅眼掘进爆破。1.2爆破振动控制标准深圳市区进行爆破作业，爆破振动振速按照以下标准控制：1）对市政公共建（构筑物）：V=2.0cm/s2）居民小区等：V=1.0cm/s;3）燃气管道等在开挖前已迁出施工区域，在燃气管道旁进行爆破作业，需得到产权单位的同意。1.3静态破碎施工根据专家安全评估意见对如下区域禁止采用明爆作业：1）距离基坑地面以下10米深度内禁止采用明爆作业2）距离地下连续墙3米范围内禁止采用明爆作业3）距离周边建筑物15米范围内禁止采用明爆作业静态爆破施工技术参数破裂体孔径d/mm孔距a/mm孔深L软质岩40-5040-601.0H中硬质岩40-6530-501.05H注：H为物体计划破碎高度：排距b=(0.6-0.9)a破碎岩石类别单位体积用药量（kg/m3）软质岩石32～38中硬岩石27～32硬质岩石25～30破碎剂单位体积用药量2、区间隧道爆破方案的设计根据地勘资料，隧道范围围岩等级为V、VI级围岩，采用矿山法掘进，只有局部区域需要进行爆破，隧道爆破开挖原则上采用控制爆破技术，邻近建筑物时采用“短进尺、弱爆破”减振措施，施工方法如下：Ⅴ、VI级围岩地段采用台阶法或双侧壁导坑法法施工，人工或机械开挖、局部进行爆破开挖。爆破采用浅眼掘进爆破，爆破参数如下：炮眼布置方式1）光面爆破眼和周边眼均朝向轮廓线外斜角打眼、外斜角度1.7～2.5°，外斜率为3%～4%。外斜角度可根据炮眼深度不同进行调整，使眼底落在设计轮廓线外10mm左右。2）二圈眼应与光爆眼或周边眼平行，外斜率均为3%～4%。3）掘进眼均平行于隧道的中线。4）采用直眼掏槽，掏槽眼比其他眼加深100mm。孔网参数1）炮眼直径：D=42mm。2）孔距：光爆孔E=450mm；二圈眼a=700-800mm，光爆孔与二圈眼之间光爆层厚w=500-600mm。辅助孔水平间距a=700～800mm，竖向a=700～800mm。3）孔深：掏槽眼L=1.0-1.1m；掘进眼L=1.0m；辅助眼L=1.0m；周边（光爆）眼L=1.1m.炸药的选择：采用2#岩石硝铵炸药或2号乳化炸药炸药单耗：q取0.8-2.0kg/m3。炮孔布置1）掏槽孔（1-5号孔）采用五梅花小直径中空直孔掏槽，孔深1.1米，单孔装药量600g，有四个空孔。以上参数要根据隧道开挖后，结合现场地质、爆区距被保护物距离的变化进行调整。其他部位爆破作业参照上述孔网参数并通过试爆确定相关参数，确保爆破施工效果和安全。12435五梅花小直径中空直孔掏槽示意图装药结构（1）周边眼采用不耦合装药结构．（2）其余炮眼采用Φ32药卷装药，采用底部连续装药结构．b.其它眼装药结构示意图a.周边眼装药结构示意图小药卷炮泥非电毫秒雷管非电毫秒雷管炮泥小药卷竹片导爆索起爆网路：起爆顺序：掏槽孔→掘进孔→辅助眼→周边孔；延期时间：一般掏槽孔段间延时差为50ms～75ms；非电管采用簇连方式，起爆方式为非电管—击发针—起爆器。6、区间竖井爆破方案设计竖井的上部土方部分采用小型机械开挖，人工配合，局部石方采用风镐破除或静态爆破；竖井下部大量石方开挖采用浅眼微差松动控制爆破作业。石方爆破时，按照浅孔、密布、弱爆、循序渐进的原则进行，爆破参数应随地质变化及时调整，爆破时要采取切实有效的覆盖措施。爆破参数名称单位竖井爆破孔径mm42单循环进尺m0.7～1.0掏槽眼孔间距m0.4孔深m1.5炮眼倾角垂直向下辅助眼孔间距m0.80～0.90排间距m0.80～0.90孔深m1.00～1.30炮眼倾角垂直向下周边眼孔间距m0.40～0.50孔深m1.00～1.30炮眼倾角垂直向下，略为外张炸药单耗kg/m31.0～2.0单孔药量kg0.6～1.0同段最大药量kg3.3每次总药量kg15～20填塞长度m0.50～0.80区间竖井爆破参数表爆破有害效应控制爆破飞石控制采用松动控制爆破方法，严禁过量装药，保证炮孔填塞长度和质量。前排炮孔装药情况是爆破飞石的防控重点，应控制好底盘抵抗线大小、炮孔中上部最小抵抗线大小和炮孔回填长度。施工时爆破安全警戒距离必须符合爆破安全规程的要求，需对爆区进行表面覆盖防护。根据《爆破安全规程》，一般性爆破个别飞石安全距离应符合下表要求：爆破飞石安全警戒距离表爆破类型安全距离（m）浅眼台阶爆破200，采取防护措施后为50隧道爆破300防护盖板示意图（槽钢+钢管+竹芭+2层钢绞丝竖井爆破孔表面覆盖示意图爆破安全振速与同段最大装药量33.KVmaxRQ式中Qmax—微差爆破时同段最大药量，kg；R—爆破中心到测点的距离m；V—建筑物允许的安全振速，爆破安全规程(GB6722-2003)规定的安全允许标准见下表，取V=1.0cm/s的安全振速控制本工程的爆破震动；K—与场地有关的系数，根据经验与类比实测值k=90；a—地震衰减指数，类比实测值a=1.5把建筑物距爆点的不同距离代入公式得出不同距离条件下同段最大起爆药量：施工中根据距离控制同段最大药量不超标，可保证保护目标安全。根据经验公式R，（m）8101520304050Qmax，（kg）V=1.00.060.120.421.83.37.915.43同段最大爆破药量计算表爆破震动安全允许标准序号保护对象类别安全允许振速（cm/s）10Hz10Hz～50Hz50Hz～100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋q0.5～1.00.7～1.21.1～1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物q2.0～2.52.3～2.82.7～3.03钢筋混凝土结构房屋q3.0～4.03.5～4.54.2～5.04一般古建筑与古迹b0.1～0.30.2～0.40.3～0.55水工隧道c7～156矿山巷道x10～207交通隧道c15～308水电站及发电厂中心控制室设备c0.59新浇大体积混凝土d：龄期：初凝～3d龄期：3d～7d龄期：7d～28d2.0～3.03.0～7.07.0～12为了降低爆破振动，还可以采用以下措施：（1）严格限制最大同段装药量，总装药量相同分段越多，爆破震动越小。（2）取合理的微差间隔时间和爆破参数。爆破施工细则爆破施工程序施工准备→场地清理→测量放线→钻孔→清孔→验孔→装药→堵塞→连网→爆破面被服→网络检查→警戒→起爆及喷雾除尘→爆后安全检查→撤除警戒→表面效果描述→清理爆渣→爆破效果、地质描述→经验分析爆破作业时间爆破作业放在白天进行，暂拟定：上午11：00-12：30，下午17：00-18：00（具体爆破作业时间根据现场交通疏解协商情况确定，以便避免人员及车流量高峰期进行施爆）。施工安全措施爆破安全组织措施爆破警戒爆破后安全检查和处理N振动监测点布置示意图爆破施工监测为确保爆破施工安全，爆破过程中需要对爆区附近的皇兴大厦进行爆破振动监测工作，根据现场实际情况，选择监测点进行实时振动监测，根据距离不同在上述周边建（构）筑物布置爆破振动监测点进行爆破振动监测工作。人员组织机构及爆破器材用量组织机构组建项目经理部，实行项目经理负责制，组织机构见图。各部门职责如下：1）项目经理：负责项目的领导、计划、组织、协调、质量、监督、检查、制定施工目标，并贯彻落实；2）技术负责人：负责工程技术管理，指导生产技术组、质量安全组、钻工班、爆破班的工作；3）钻工班：负责炮眼的钻凿；4）机械班：负责空压机等机械维修；5）爆破班：负责炸药装填，连网和起爆；6）防护班：负责爆破时的防护；7）材料班：保证工地所需材料正常供应。爆破器材用量1）炸药9吨2）雷管3万发爆破器材现场安全管理措施施工现场爆炸物品管理，严格按照《民用爆炸物品安全管理条例》及深圳市公安局的相关规定执行，确保爆炸物品的使用安全。