马家山隧道上罗斜井工区爆破施工方案

新建兰渝铁路LYS-3标马家山隧道工程爆破施工方案批准：审核：编制：中铁隧道集团二处有限公司兰渝二期LYS－3标马家山隧道斜井项目部2009年8月21日1马家山隧道上罗斜井及出口横洞爆破施工方案一、工程概况马家山隧道起止里程：DK239+696～DK247+131，长7435m，为双线隧道。隧道洞深小埋深42m，最大埋深494m。隧道进出口端均处于基岩风化层中，其中隧道出口端自然坡度大约40°～60°。隧道左线进口1180.69m位于R=4500的曲线上，出口800.12m位于R=4500的曲线上，其余段落位于直线上，隧道内线路自进口分别为254m的11‰、950m的12.85‰、5400m的13‰、831的12.8‰的下坡。本工区施工任务为主洞DK242+100～DK247+131、上罗斜井、隧道出口横洞。1、地层岩性及构造该隧道洞身经过的地层主要有三叠系下统板岩、板岩夹砂岩，进、出口端均处于基岩风化层中，沟谷、斜坡及坡顶覆盖有第四系全新统坡积、洪积砂质黄土及碎石类土。隧道围岩分级为Ⅲ级7185m；Ⅳ级170m；Ⅴ级80m。2、水文地质特征隧道正常涌水量为3031m/d、最大涌水量为9093m/d。3、辅助坑道结合隧道所处地形、地质条件，考虑施工工期、洞口施工条件及运营期间救援疏散要求采用两座辅助坑道辅助施工。二、爆破设计1、设计依据①隧道围岩以Ⅲ级围岩为主，出口有少量Ⅳ、Ⅴ级围岩；2②钻眼工具，采用YT28型风钻钻眼，能够使用的炸药品种和雷管段别；③爆破振动速度安全允许标准≤15mm/s和爆破冲击波安全允许距离；④爆破安全规程；⑤根据类似工程施工经验；⑥爆破作业实施过程中的问题和有效控制爆破振动速度的经验。2、设计公式采用减震降噪控制爆破技术，利用萨氏公式Qmax＝Rmin3（V安全/K）3/a，以及利用地面建筑物规范允许安全振速，反算出单段最大装药量，必要时适当增加雷管段数，减少单段最大装药量。根据《爆破技术规程》并结合工程实际情况，以质点允许振速控制在[Vmax]=1.5cm/s为计算依据，在爆破现场选爆破点测试。按Vmax=K（Q1/3/R）a公式根据测得数据通过回归分析确定稀疏，从而验算最大装药量（Q）的合理性，确保振速得以控制。在爆破振动监测信息反馈下增加或减少总装药量。3、设计参数①循环进尺严格控制每一循环爆破进尺，本设计循环钻孔为1.5～3.0m。②钻爆参数选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表“光面爆破参数表”。一般爆破主要参数表围岩类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）硬岩55～7070～800.8～1.00.30～0.35中硬岩45～6060～800.8～1.00.20～0.303软岩30～5040～600.5～0.80.07～0.15③爆破器材选择根据现场地质情况选用乳化炸药，起爆雷管选用电雷管引爆带塑料导爆管的非电毫秒雷管微差有序起爆，导爆管脚线长5m。④单段允许装药量的限制利用萨氏公式Qmax＝Rmin3（V安全/K）3/a，式中：Qmax——最大一段允许用药量；V安全——为振速控制标准，这里采用1.5cm/s；R——爆源中心到振速控制点的距离，这里取40；K——与爆破技术、地震波传播途径介质的性质有关的系数，这里取250；a——爆破振动衰减指数，这里取1.9；将上述参数代入公式得出单段最大允许用药量为19.86kg。⑤掏槽方式选择Ⅲ级围岩采用直眼掏槽，掏槽眼比其它眼适当加深，本设计掏槽眼加深10cm；Ⅳ、Ⅴ级围岩采用楔形掏槽。⑥爆破钻眼布置形式根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼和辅助炮眼底在同一垂直面上。详见后附图。本工程火工品计划用量表材料名称单位总量备注雷管（1～18）发390000脚线长度5m乳化炸药T530瞬发电雷管发6000456⑦起爆顺序掏槽眼扩槽眼辅助眼周边眼底板眼。4、起爆网路的联接方式起爆网路采用对称的联接方法，隧道左右半边各采用2根非电毫秒雷管并联联接左右半边所有段位塑料导爆管，之后采用2根非电毫秒雷管并联联接左右两边的4根雷管，最后将这2根非电毫秒雷管用起爆器联接起爆。联接起爆段数总共选用了1～18等几个段位。三、爆破开挖循环时间该隧道施工进行24小时循环作业，隧道Ⅲ级围岩采用全断面开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用上下断面开挖。开挖循环时间见下表（单位h）。围岩项目Ⅲ(2.5～3.0m)Ⅳ(1.5m)Ⅴ(0.8m)备注地质预报0.50.50.5测量放线0.50.50.5超前支护2.53.5钻爆及出碴7.54.53通风排烟、排险1.50.50.5初期支护33.54.5循环时间总计121212.5四、爆破效果监测及爆破设计优化1、爆破效果检查检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％并在开挖轮廓面上均匀分布；7两次爆破衔接台阶不大于10cm。2、爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。根据爆破后石碴的块度修正参数，如石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本落在同一断面上。五、安全技术措施1、隧道开挖爆破(1)设专职爆破安全管理负责人，督促检查爆破施工各个环节的安全技术措施落实；(2)爆破工、爆破安全员、爆破器材押运员、爆破器材保管员都必须持证上岗；(3)严格执行国家有关爆炸物品储存、运输、使用的有关安全规定；(4)使用的各种爆破器材必须符合国家标准，过期变质的不准使用；(5)爆破施工危险区设置明显的警示标记，爆破器材运入洞内后，与爆破无关人员不得进洞施工；(6)装药前电灯及电线路撤离工作面；(7)起爆主导线敷设在电线和管道的对侧，当设在同侧时，与钢轨、管道、电线等导线体的间距必须大于1m，并应悬空架设；(8)起爆电源使用直流电或低电压大电流起爆器，起爆器必须保持干燥，不得用湿手操作；8(9)爆破后必须进行有效排烟，排烟时间不短于10分钟，洞内有害气体含量低于规范允许最高浓度后才可进入施工，爆破排烟后，及时进行找顶施工，排除险情，然后及时进行衬砌施工，确保施工作业安全。(10)起爆后必须进行盲炮检查，确认安全后才可解除爆破警戒。盲炮处理必须在爆破工程师指导下完成。(11)洞外爆破时，人员安全警式距离不小于300米，机械警戒距离不小于100米。爆破警戒设3种不同信号，分别表示开始警戒、开始起爆、撤销警戒。洞内爆破时，人员必须全部撤离洞内，机械安全警戒就距离为50米。洞口50米范围内的洞内爆破安洞外爆破进行安全警戒。2、爆破器材的采购与搬运、贮存和保管(1)一般规定①爆破器材的采购必须按《采购程序》实施控制。②爆破器材属于易燃、易爆危险品，搬运和保管必须按《搬运、贮存、防护和交付程序》实施控制外，还应做好以下几方面工作；(2)库房设计施工要求①库房应为平房等结构坚固的建筑物，设计与施工符合国家有关设施施工规范，并进行质量验收。②库房必须通风良好，并有防潮湿设施。③库房必须有足够的防火器材和接地，且经常处于完好状态。④库房要保持整洁、卫生、干燥、通风，严禁乱堆乱放，严禁老鼠及有害动物，若有发现及时消灭。⑤库房周围应设有围墙或铁丝网，配有防雷接地和照明。⑥不同爆破器材应分别堆放，雷管和炸药不得存于同一库。库房贮存9量应小于允许量，库房与库房，库房与保护对象的安全距离应符合有关规定。库房周围应设有围墙或铁丝网，应配有防雷接地装置。(3)运输与装卸①运输爆破器材，严禁吸烟和携带发火物品。②装运爆破器材司机必须遵守道路交通规则，非押运人员不准乘车。③运输车辆应有帆布覆盖，用绳子绑牢并设有明显危险警戒标志。④车箱底应加软垫，电雷管、火雷、导爆索、炸药等物品在搬运时必须清拿轻放，严禁抛掷、冲击、撞碰、拉施、翻滚和投掷。⑤搬运作业宜在白天进行，严禁夜间装卸雷管。如必须在夜间装卸爆破器材时，装卸场应有充足的照明允许使用防爆和防爆电灯，禁止使用电灯、油灯，汽灯和明火把。(4)爆破器材管理人员规定①为确保安全对采购进货爆破器材数量必须严格清点，作好验收记录。对于数量或品种与单据不符时，及时报告有关领导查证落实、处理。②对每次进库材料必须检查说明书并进行必要的试验，试验规程参照有关规定，否则不能发放使用，对已加工好的各种不同批材料不能同时发放，要注明标签防止发生意外。③严格领发清退手续，作到认真负责，填写爆破单据；注明项目及单位、时间、地点、班次、发放人、领用人和施工单位并要三方签字生效。④仓库人员应严格遵守交接班制度填写交接登记表。当面查清物和账目，严格涂改和撕页。否则应追究有关人员责任。⑤剪下导火索，导爆线等，清点数量顺方向盘好作好标记放回原处。⑥爆破器材应按照规定堆垛：宽度应小于5m垛与垛之间宽度为100.7-0.8m,堆垛与墙壁应有0.2m的空隙，炸药堆垛高度小于1.6m,并且不同的品种、批号分别堆放。⑦爆破器材的堆放要平稳牢固整齐堆放高度合乎规定，留出一定的通道，以利于搬运和通风检查⑧为防止混用，应在爆破器材堆放场所进行标示，内容包括：o1名称；o2产地；o3厂标；o4批号；o5生产日期；o6试验方法、结果等。⑩管理人员必须严格执行爆破材料的验收，发放及统计制度。并应有安全保卫人员。3、销毁(1)对已变质或过期失效的爆破器材，应及时清理出库，报告领导批准后进行销毁。(2)爆破材料的销毁方法：①硝铵炸药可以采用水溶，爆炸等方法。②胶质炸药只准采用爆破法。③雷管销毁只准采用爆破法。④导火索只准采用燃烧法。(3)销毁工作应做好以下事项：①销毁工作应有专人负责组织指挥，单位领导和安全技术人员，以及公安保卫人员参加，并指令有经验的人员进行销毁。②销毁爆破器材应选择在天气较好的白天进行，禁止在暴风雨、大雪天和风向不定的天气或夜晚进行。③销毁前，对所有器材、起爆器材、地址及安全设备等，进行认真细致的检查，以确保销毁前，必须在销毁地区设置安全警戒人员，禁止一切11无关人员和车辆进入危险区。④一切报废的爆破器材应防止在阳光下曝晒。⑤销毁过清理场地时，必须在场地冷却后进行并确保销毁完全彻底。(4)销毁工作必须遵守有关爆破安全的规定。六、事故的预防及处理1、装药现场严禁烟火（绝不允许抽烟），不准无关人员进入。2、装药警戒区边界插旗子，树牌子；爆破危险区边界设明显的标志，派专人警戒。3、在无照明的夜间、中大雨、浓雾天、雷电和五级（含五级）以上大风等恶劣天气，均不得进行露天爆破作业4、按规定发出预警、起爆、解除三次信号，以红旗和口哨作为视觉和听觉标志，让附近人员看到和听到。5、成立安全生产领导小组和抢险工作队，不得耽误时间，使损失降低至最低限度。6、施工的各个环节，均应按爆破要求做好详细的施工纪录，便于领导及爆破负责人检查各工序的实施情况，杜绝各种不良现象发生，将各种可能出现的问题消灭在萌芽状态中，同时便于备查。7、瞎炮处理7.1处理瞎炮，必须遵守下列规定：a)发现或怀疑有瞎炮时，应立即报告，并在其附近设立标志，派人看守并采取相应的安全措施。b)处理瞎炮必须派有经验的炮工进行。c)处理时，无关人员不准在场，危险区内禁止进行其他工作。12d)禁止掏出或拉出起爆药包。e)电炮外露的导线必须短线。f)瞎炮处理后，应仔细检查爆堆，并将残余的爆破器材惧起来。未判明有无残药前，应采取预防措施。7.２处理裸露爆破的瞎炮时，允许用手小心地去掉部分封泥，安置起爆雷管重新封泥起爆。7.３处理浅孔瞎炮，允许用以下方法：a)经检查起爆网路良好时，可重新起爆。b)可采用打平行钻孔装药起爆，使瞎炮起爆。但平行孔距瞎炮不得少于０.3m，且方向、角度必须一致，角度必须一致，为保证平行，可取出瞎炮孔20cm深的填塞物。c)可用木制或竹制工具取出填塞物装入起爆药包。d)用水冲出残药，水压不宜大