张承TJ2高速

河北省张承高速公路承德段TJ2合同段爆破施工方案河北瑞能爆破工程有限公司二〇一三年七月二十六日一、工程概况本项目为TJ2合同段，地处丰宁满族自治县土城镇和小坝子乡境内，项目区域属燕山山地与蒙古高原过渡区，区内地形复杂，地脉纵横，河流交错。区内地势总体上西北东高南低，以宜肯坝、牛圈子坝为界分为坝上高原和冀北山地。其中线路中部山地海拔1000-1500m，相对高度差400-500m，沟谷底部海拔600-800m，东部山地海拔600-1000m左右，相对高度差200-400m，沟谷底部海拔400-600m。路线路基全长9.9Km路基工程主线起点桩号为K140+300，终点桩号为K150+200（含分离路基起点桩号桩号L2K145+400，终点桩号L2K150+164）；路面全长39.1735Km，路面工程起点桩号为K128+876.5，终点桩号为K168+050。路线起于TJ1与TJ2标段交界处，马家窝铺村南，彦沟谷南侧延伸，跨越四道沟村山谷，至六道沟西南进入隧道，处隧道后路线沿山坡向下展现，至新房大桥桥头为止，冀TJ2与TJ3合同段交界处。主要工程量有挖方125万方，填方196万方，大桥1座127m，天桥4座，拱涵11道，盖板涵6道，圆管涵10道，三等通道1座，隧道1座（左线2790m,右线2842m），路面结构为水泥稳定碎石基层（18cm+18cm），级配碎石基层（18cm），沥青碎石下面层（8cm），中粒式沥青砼（6cm），中粒式改性沥青砼（AC-20），西粒式改性沥青砼（AC-13）。合同金额8.67亿，合同期限30个月。二、设计依据1、中华人民共和国《民用爆炸物品安全管理条例》；2、《爆破安全规程》GB6722—2003；3、承德市、县公安管理机关相关管理规定；4、国家现行的有关高速公路工程的施工规范、标准等；5、我单位参加类似土石方工程建设所取得的施工经验和拟投入本项目的生产资源。三、爆破施工方案A、隧道爆破施工方案1、隧道爆破施工方案隧道采用钻爆发施工，开挖采用光面爆破，尽量使隧道断面周边轮廓园顺，避免菱角突变应力集中，以充分利用围岩自身承载力；施工中严格遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤测量、紧封闭”十八字方针，加强围岩与支护动态的观察、监测、以有效控制围岩变形；开挖后及时进行初期支护，以有效发挥支护体系的整体支撑作用；隧道V级围岩采用爆破与机械破碎结合施工，Ⅲ、Ⅳ级围岩采用上下长台阶法施工。上半段面采用全断面楔形掏槽微差光面爆破开挖的方案，下半面采用左右交替马口微差光面爆破开挖方案。先开挖上半断面，开挖300米后，在左右交替开挖下半断面，马口交替长度为20米，尽量做到少影响正常施工。掏槽方式采用楔形复式掏槽，按楔形掏槽眼、辅助眼、挖进眼、周边眼和底板眼依次爆破成型（见断面施上图）。周边孔及预裂孔采用光面爆破方式以保护围岩，提高爆破质量。2、隧道爆破参数设计根据隧道已探明和调查了了解的情况，主要以m、Ⅳ类中风化片麻岩、微风化片麻岩组成。1、炮眼直径dd=40mm。2、炮眼深度L：根据施工及安全要求选定，暂定L=1.3m。掏槽孔比其它孔深0.3-0.5m，孔底距不小于0.2m。3、周边眼间距E=（8-18）d，E为孔距，d为炮眼直径。本断面E的值选用E=60cm。4、炮眼布置（1）掏槽孔，Ⅲ级、Ⅳ级围岩按楔形复式掏槽布置。（2）爆破孔，按圆弧等间距布置，间距0.8m,抵抗线0.7m，周边光爆眼间距为0.5-0.6m，光爆层0.6-0.7m。炮孔数目：N=qs/aγ式中：N—计算炮眼数目。q—单位炸呀消耗量（kg/m³）s—开挖断面面积（㎡）α—炮眼装填系数γ—每米药卷长度的炸药重量（Kg/m）由工程类比可取q=0.55,开挖断面的上部面积为S=61.9㎡，α、γ的值由实际得其值如下表：药卷直径炮眼装填系数α炸药每米长度的重量320.400.75由此可得：N=0.55×61.9/（0.40×0.75）=113孔表1隧道爆破参数表序号常态阶全断面炮眼炮眼数起爆顺序孔深孔距排距炮眼装药量炸药每孔合计单耗装药量药量个cmcmcmkg/m³kg/孔kg1上半断面掏槽眼101220302521.51.212263220601261.51.2757.653辅助眼525、7、9、11、13200100800.70.8544.24周边眼281520060700.250.215.885底板眼1517200801000.80.913.56边角孔41920060701.51.265.047小计11588.271下半断面先爆侧挖进眼181、3、5200601000.50.610.82周边眼4720060700.250.210.843底板眼8920060850.50.75.64边角孔21120060701.51.262.525小计3219.761下半断面后爆侧挖进眼151、3、5200601000.50.692周边眼4720060700.250.210.843底板眼7920060850.50.74.94边角孔21120060701.51.262.525小计2817.26合计175125.29表2隧道全断面爆破器材单循环（2M）消耗量品种电雷管MS1发MS3发MS5发MS7发MS9发MS11发MS13发MS15发MS17发MS19发炸药Kg数量82317191225171528154125.293、隧道断面炮孔布置及网路设计3020020252126126图2隧道断面炮孔布置及网络连接示意图（注：图中数字为毫秒延期雷管段别）13593157710111213131533135799111313台阶法网络联线图B、路基爆破施工方案1、路基爆破方案路基爆破以中深空松动爆破为主，如果开挖高度过大，可采用梯段台阶爆破法施工。为提高施工安全系数，保护边坡稳定，力求断裂面平整、稳定，采取边坡预裂爆破，沿路边坡线密集钻凿欲裂孔，靠近预裂孔设置两排缓冲孔，深度小于5米的部分待爆破后，根据实际情况采用浅孔爆破修正。主爆孔每三排孔进行一次循环爆破，待进行清渣后进行下一次爆破。一次循环进行施工作业。钻孔直径：中深空孔径为90mm；浅孔孔径为40mm2、爆破参数及装药量1#、16#孔为预裂孔，孔间距为0.9米，线装药密度为0.3Kg/m，不耦合装药，单孔装药量Q1=5.46kg,Q16=5.4kg,用导爆管串接后绑扎在竹片上放入炮孔，填塞长度2.5米。①孔深L根据现场情况测定②超深h=1.5m③孔间距a=3.5m④主爆孔排距b=3m;缓冲孔排距为1.5m⑤填塞长度I20~40倍钻孔直径⑥主爆孔炸药单耗qq=0.45kg/m3,由现场实验校核并修正。⑦单孔装药量Q=q.a.b.L3、布孔设计示意图（以某断面设计为例）（图中：带圈数字为炮孔纵向列号、不带圈的数字为孔内雷管段别）4、单循环爆破路基参数设计表序号名称孔深孔距排距装药方式填塞长度炮孔装药量炸药单耗单孔装药量单列药量mmmmKg/m3kgkg1预裂孔18.20.9不耦合3.00.35.4654.62缓冲孔53.51.5连续3.780.37.87547.253缓冲孔73.51.5间隔2.273.00.311.02566.154主爆孔13.33.53连续3.420.4562.84188.525主爆孔13.33.53连续3.420.4562.84188.526主爆孔13.33.53连续3.420.4562.84188.527主爆孔13.73.53连续3.520.4564.73194.19①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⒒⒓⒔⒕⒖⒗11915119753911131517191图4路基单循环炮孔平面布置及起爆网络图①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⒒⒓⒔⒕⒖⒗图3横断面布孔示意图8主爆孔13.83.53连续3.550.4565.20195.69主爆孔13.33.53连续3.420.4562.84188.5210主爆孔12.83.53连续3.290.4560.48181.4411主爆孔12.83.53连续3.290.4560.48181.4412主爆孔12.83.53连续3.290.4560.48181.4413主爆孔12.83.53连续3.290.4560.48181.4414缓冲孔83.51.5间隔3.023.00.312.675.615缓冲孔53.51.5连续3.760.37.87547.2516预裂孔180.9不耦合3.00.35.454合计2214.485、浅孔松动爆破参数设计对于石质软弱的次坚石、开挖深度在1~5m，数量集中的区域，拟采用浅孔松动爆破方案，采用垂直眼，排列形式以梅花形为主。钻孔直径d=Ø400mm最小抵抗先w=1.0~1.2m孔距a=1.0~1.2m排距b=w=1.0~1.2m孔深H=2~2.5m单位耗药量k=0.3~0.4kg/m3(以石英砂岩不同位置实验确定)单孔装药量Q=K•••••w•a•H(前排)或Q=K•a•b•H（后排）装药结构：使用Ø32mm的乳胶炸药（或2＃岩石硝铵炸药），采用连续装药或分层间隔装药，若采用分层装药，其上下层药量之比为4:6.6堵塞长度堵塞长度一般为0.6~0.8m，中间间隔一般为0.3~0.4mC、桩基爆破施工方案1、孔网布置中心孔为垂直空0.5米，装药量100克，掏槽孔4个对称分布向中心倾斜，角度700，单孔装药量300克，孔内装1段雷管，起爆药量1300克。主爆孔8个，单孔装药量300克，孔内装5段雷管，延期时间110ms中心孔进深0.5米，掏槽孔1、2、3、4孔较主爆孔超深0.2米，向心倾斜角700.6、7、8、9、10、11、12、孔深度0.8米，向外圆倾斜50穿孔，满足下降延伸需要。以上网络经簇连接后，用击发针通过高能起爆器起爆，确保可靠和安全。2、装药量计算每循环进尺所需用药量1.5m导爆管堵塞炸药非电毫秒雷管2.5m导爆管堵塞炸药非电毫秒雷管装药示意图Q=K*3.14*D2*L/4=1200*3.14*0.8/2.3=1310g式中：Q——每循环进尺用药量（g）K----单位用药量系数，见上表（g/m3）D----孔桩掘进直径（m）L----炮眼的平均深度（m）单孔理论装药量qq=Q/V式中：q----单孔理论装药量（g）Q----每循环进尺用药量（g）V----单孔爆破体积（m3）3.桩基炮孔参数示意图四、起爆网络图与起爆方法1桩基起爆网络与起爆方法中心孔为MS1导爆管；1、2、3、4为掏槽孔，采用MS5导爆雷管；5、6、7、8、9、10、11、12孔选用MS8导爆雷管，经簇连接后，用击发针通过高能起爆器起爆，起爆点距爆破桩基距离不小于100米、2、隧道起爆网络与起爆方法隧道起爆网络见图2隧道断面炮孔布置及网络连接示意图。炸药：2#岩石炸药或乳化炸药；雷管：毫秒延期导爆管雷管。网络采用非电导爆管起爆网络，按照爆破开挖孔网编号，簇联后再用非电雷管高能起爆器起爆。3、路基起爆网络与起爆方法炸药：岩石大包及2#岩石炸药；雷管：毫秒延期导爆管雷管。孔内采用MS8导爆管雷管，孔外采用MS5段接力，之后用高能起爆器击发针起爆。五、爆破安全校核为了确保爆破作业产生的地震波对周围的民房不产生影响，依据《爆①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⒒⒓⒔⒕⒖⒗11915119753911131517191图4路基单循环炮孔平面布置及起爆网络图破安全规程》GB6722-2003，特针对爆破作业振动安全距离进行校核。1、根据我标段地物调查，距离爆破区域最近民房的直线距离为288.3米。2、爆破振动安全距离校核：（1）根据《爆破安全规程》GB6722-2003第六章第二节爆破振动安全允许距离第三条确定爆破振动安全允许距离公式R=(K/V)1/a*Q1/3式中：R——爆破振动安全允许距离（m)；Q——炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克（kg)；V——保护对象所在在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s)；K、α——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。（2）根据《爆破安全规程》GB6722—2003第六章第二节第二条表4爆破振动安全允许标