爆破方案与施工组织设计

爆破方案与施工组织设计1工程概况1.1工程目的为建造高速公路，需进行土石方爆破开挖和边坡整治光面爆破。1.2工程地质岩体主要为石灰岩、灰岩、砾岩、土灰石和亚粘土。1.3爆破规模硬石爆破：584868m3；边坡光面爆破：8000m2。1.4工期要求按照附表7施工总体计划表与路基土石方施工同步。1.5工程要求⑴、确保工期满足业主所提出的施工要求，采取先进的爆破方法、合理的施工工艺及强有力的技术措施，保证爆破工作顺利完成；⑵、确保安全保证附近建筑设施以及周围人员的绝对安全；⑶、确保质量按照业主要求爆破到位，光面爆破半孔率达90%，平整度不大于10cm，工程质量达到优等标准。2设计依据、参考文献及设计原则2.1设计依据与参考文献⑴、现场对工程场地的初步勘察⑵、国家标准局：爆破安全规程（GB6722—86）⑶、国务院：中华人民共和国爆炸物品管理条例，1984.1.6⑷、城乡建设环境保护部:土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ201-83)⑸、林学圣：土石爆破，中国人民解放军工程兵工程学院，1985.6⑹、黄绍均：工程爆破设计，兵器工业出版社，1996.8⑺、[瑞典]RuneGustafsson：SwedishBlasting，1973⑻、[芬兰]J.普基拉:HandbookofSurfaceDrillingandBlasting,1978⑼、[美]TheDuPont：Blasters’handbook，1986.12.2设计原则在确保人员、建筑、设施的绝对安全前提下，保证工程质量，尽量缩短工期，满足业主的工程要求，做到准爆、安全、合理、先进、高效、可行。3方案选择由于该工程的爆破环境较好，可采用深孔松动爆破技术进行大方量的爆破；采用浅孔爆破进行二次破碎；用光面爆破技术对边坡进行整治。根据施工场地较大的特点以及工点的地形、地貌、水文地质及本工程的要求，为保证在有限的施工工艺，充分利用作业面，尽量多投入机械、设备和劳动力，创造条件，保证多处工点同时开工，确保在最短时间内完成此项开挖工程。4爆破参数确定4.1深孔爆破（台阶爆破）路基中部的主方量采用深孔爆破开挖，其主要参数如下：⑴、孔径：D=100mm⑵、台阶高度：H=5-12m⑶、炮孔深度：L=6-14m⑷、孔距：A=3.5-4.0m⑸、最小抵抗线或排距：W=b=3.0-3.5m⑹、单耗药量：q=0.3-0.5kg/m3⑺、线装药密度：QL=4.0-5.0kg/m⑻、填塞长度：LT=3.0-4.0m⑼、超钻深度：h=1.0-1.5m⑽、微差时间：Td=20-50ms注：施工时，上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。4.2浅孔爆破（二次破碎）深孔爆破后的个别大块岩石及未爆到位的岩坎，或爆破厚度较小（小于5m不适于深孔爆破的情况）的部位，采用浅孔爆破进行二次破碎或找平，确保爆破块度符合规定的技术要求。其主要参数如下：⑴、孔径：D=38-40mm⑵、台阶高度：H=1.0-4.0m⑶、炮孔深度：L=1.2-4.5m⑷、孔距：a=0.8-1.2m⑸、最小抵抗线或排距：W=b=0.8-1.2m⑹、单耗药量：q=0.3-0.5kg/m3⑺、线装药密度：QL=1.0-1.2kg/m⑻、填塞长度：LT=0.6-1.5m⑼、超钻深度：h=0.3-0.5m⑽、微差时间：Td=20-50ms注：施工时，上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。4.3光面爆破（边坡整治）为保证路基爆破后边坡和路基面平整、稳定，对需要进行边坡和路基面整治的地段，实施光面爆破。根据坡面高度和路基厚度，选用深孔光面爆破和浅孔光面爆破，其主要参数分别给出。4.3.1深孔光面爆破⑴、孔径：D=100mm⑵、炮孔深度：L=6-20m⑶、药卷直径：d=25-50mm⑷、不耦合系数：з=2-4⑸、孔距：a=0.7-1.0m⑹、孔间距系数：E=7-10⑺、最小抵抗线（光爆层厚度）：W=0.8-1.2m⑻、光面孔密集系数：K=0.8-0.9⑼、线装药密度：QL=0.3-0.8kg/m⑽、顶部（0.8-1.0m）线装药密度：QLS=0.25-0.7kg/m⑾、底部（0.5-1.5m）线装药密度：QLS=0.8-2.4kg/m⑿、填塞长度：LT=0.8-1.5m注：施工时，上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。4.3.2浅孔光面爆破⑴、孔径：D=38-44mm⑵、炮孔深度：L=2-5m⑶、药卷直径：d=13-15mm⑷、不耦合系数：з=2-4⑸、孔距：a=0.4-0.5m⑹、孔间距系数：E=7-10⑺、线装药密度：QL=0.15-0.3kg/m⑻、顶部（0.3-0.5m）线装药密度：QLS=0.1-0.2kg/m⑼、底部(0.5-1.5m)线装药密度：QLX=0.4-1.2kg/m⑽、填塞长度：LT=0.5-1.0m注：施工时，上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。4.4药孔布置及装药结构4.4.1药孔布置⑴、深孔爆破：①单边坡爆破：每个爆破工作面沿路基纵向布置3-4排深孔，药孔呈梅花状布置（见图1）；②双边坡爆破：每个工作面沿路基轴线布置3-4排深孔，药孔亦呈梅花状布置（见图2）。⑵、浅孔爆破：每块孤岩布置1-2个药孔；岩坎或一定厚度的爆破部位可布置多排药孔，药孔可呈梅花状布置。⑶、光面爆破：根据设计的边坡坡度沿路基边坡纵向布置一排药孔（见图3）。4.4.2装药结构深孔爆破与浅孔瀑破采用耦合装药结构（见图4）；光面爆破采用不耦合装药结构（见图5）。···········（A）药孔布置断面图（B）药孔布置平面图图1单边坡爆破药孔布置示意图图2双边坡爆破药孔布置示意图图3光面爆破药孔布置示意图图4药孔爆破装药结构图5光面爆破装药结构5起爆网络设计为了减少外界杂散电流、感应电流、射频电流等可能引起的焊爆或误焊事故，采用非电复式导爆管起爆网络（图6），导爆管与导爆管之间用四通连接件相连，整个网络的末端用电雷管进行引爆，电雷管在爆破警戒范围内人员撤离后，起爆30分钟前连接；起爆电源采设计边坡线药孔原地面边坡线药孔药孔设计边坡线用军用起爆器起爆。6爆破安全设计该爆破工程应考虑的主要危害效应是：爆破飞石和爆破地震波以及空气冲击波。根据国内外大量工程实测资料及我们多次工程实践经验分析，只要控制得当，这些危害效应就不会对一定范围内人员、建筑和设施造成任何不良影响。6.1爆破飞石图6起爆网络示意图个别飞石距离（S）可按下式计算：S≤V2/g，且=20（91/3/W）2式中：V—飞石初速，m/secg—重力加速度，m/sec2q—炸药单耗，kg/m3w—最小抵抗线，m将有关数据代入，计算得S≤20m。根据以往工程经验，本工程环境绝对安全。6.2爆破地震波及最大一段（次）起爆药量的确定根据被保护目标的结构特性，按照国际《爆破安全规程》（GB-6722-86）确定的标准，取安全振动速度（通常取质点垂直振速VC=5cm/sec）。爆破地震波振动速度可根据《爆破安全规程》（GB6722-86）给出的质点垂直振速公式（前苏联萨道夫斯基公式）进行计算，考虑到此次爆破为内部装药松动控制爆破则V=K*K’*（Q1/3/R）a令V=VC，Q=Qmax，变形后即得不是距离R处允许的最大一段（次）起爆药量Qmax关系式：Qmax={Vc/K*K’}3/a*R3式中,Qmax—最大一段（次）起爆的炸药量，kg，齐发爆破取一次爆破总药量或微差爆破取最大一段装药量。VC—被保护目标的安全振动速度，cm/secK’—微差控制爆破修正系数，通常取0.25R—爆点中心至被保护目标的距离，mK、a—与爆破地形、地质条件等有关的系数和地震波衰减指数，可通过试验和经验确定。根据本次爆点周围的实际地质条件，参考我们以往工程实测数据，可选取K=150，a=1.5。将VC、R代入上式，则可计算最大一段（次）允许装药量。6.3空气冲击波松动控制爆破空气冲击波效应很小，其影响范围一般不超过3m，因此可不予考虑。7安全技术措施7.1爆破危害效应预防措施对于爆破飞石效应，可采取以下预防措施：布孔前详细测量爆体尺寸，确保实际最小抵抗线不小于设计值；使最小抵抗线方向避开重点保护目标，指向开阔区；加强填塞质量，严格控制单耗药量；所有人员撤至安全距离（飞石安全距离取100m）以外。对于爆破地震效应，根据被保护目标与爆点的相对位置、距离、分布情况，有针对性地采取相应预防措施。预防地震效应的主要措施是：采用分散布药、孔内装药爆破方式，变能量集中释放为分散释放，避免地震波出现过高的峰值；严格按照以被保护目标的抗震能力、与爆点的相对距离等确定的一段（次）最大起爆药量进行装药和分段，确保被保护目标的安全。对于空气冲击波效应，如前所述，可不予考虑。7.2其它安全措施⑴、加强对全体施工人员的安全教育，建立各级岗位责任制，确保工程质量和施工安全。⑵、施工中严格贯彻执行《爆破安全规程》（GB6722-86）、《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）等国家规范规程及业主和本地公安局有关具体规定。⑶、购买、运输、储存和使用各类爆炸物品，严格按照中华人民共和国民用爆炸物品管理条例执行。⑷、爆炸物品的保管、领用由专人负责，建立严格的登记制度，做到领、用、余数量相符，有帐可查，严防丢物和被盗。⑸、爆破的时间、地点用醒目标牌置于施工现场出入的各主要路口，并事先通知有关单位和居民点；根据爆破部位、规模、环境、人员活动状况确定警戒范围和警戒点，警戒人员严格把守；爆破时用哨音通知附近人员，确认无任何危险情况时才能点火起爆。⑹、爆破作业现场，无关人员不得进入；放炮时避开人流和车辆；爆破后5min，指挥员和安全员先进入现场，检查起爆情况，经确认完全起爆后，才能发出解除信号，撤回警戒人员，恢复正常作业。7.3爆破信（记）号规定⑴、预备信号：哨音三长声。派出警戒人员，所有作业人员撤至爆破飞石安全距离以外，起爆站人员做好起爆前一切准备，待命起爆。⑵、起爆信号：哨音连续短促声。爆破指挥员经与各警戒点联系，确认安全后，适时向起爆站下达起爆命令，点火起爆。⑶、解除警戒信号：哨音一长声。起爆后，指挥员和安全员至现场检查爆破情况，经确认完全准爆后，由指挥员发出此信号，警戒人员撤回，恢复正常秩序。8施工程序及工艺为满足工期、质量、安全、经济的具体工程要求，拟采用以下施工程序及工艺。⑴、现场勘察。准确量取爆体的有关尺寸，现地量取周围保留建筑、设施与爆点的距离，查明爆体的地质构造、裂隙分布及软弱带的具体位置，实地测量杂散电流，详细了解与工程有关的其它事宜。⑵、机械设备进场、组织施工准备。办理炸药火工品购、运、存有关手续；组织机械、设备、劳动力进场；筹备各种施工材料；安装施工用水、电、气设备；生产、生活后勤保障到位。⑶、现地测量标定。根据爆破设计方案确定的爆破参数，将爆破范围、药孔位置等标定在相应部位。⑷、组织穿孔作业。严格按照设计的药孔位置、角度和深度穿孔。穿孔完毕，符合要求的药孔用草把封口。⑸、检查药孔、标明段数。技术人员要深入现场，检查校对孔位、孔深角度、是否符合设计要求，必要时进行调整，并建立严格的监督、验收、签字制度，以确保穿孔质量符合爆破效果和安全的要求。⑹、组织装药、填塞、联线。作业前向所有人员进行现场技术交底，明确职责任务。按照爆破设计方案技术参数进行装药填塞，分组连片，责任到人，技术人员坚持随班作业，并进行检查监督。装药设置完毕，将支线接至干线并拉到点火站。⑺、派出警戒，组织清场，实施起爆。装药填塞联线后，经技术人员反复检查核实无误后，撤出作业人员，派出警戒，根据指挥员的命令，点火起爆。爆破后迅速派人检查现场，将爆破效果及时向指挥员报告，由指挥员下达解除警戒的命令，撤回警戒人员。⑻、爆破后及时组织清运，并为下次爆破清理准备作业面。⑼、施工验收、工程总结。配合业主组织施工验收，对未能满足工程要求的部分进行处理；进行工程技术总结，提交工程竣工报告和有关文件资料。9现场组织机构施工组织机构施工组织机构见图7。项目经理部爆破工程指挥站施工处技术处安全处保障处爆破队清运队质量检查组安全检查组安全警戒组爆炸品管理组震动监测组机械设备保障维修组炸药火具