山田路二标土石方爆破方案

-1-九龙坡区华岩镇山田路改扩建工程二标段路基土石方爆破专项方案四川山江建工集团有限公司九龙坡区华岩镇山田路改扩建工程二标段项目经理部2013年8月10日-2-九龙坡区华岩镇山田路二标段路基爆破工程方案1、工程概况1.1本工程位于九龙坡区华岩镇中梁村，行政上隶属九龙坡区管辖。山田路二标主要为连接山田路和的X716混凝土公路，公路总长约400m，交通便利。该工程爆破区域为山田路二标段工程的K300-K340处，爆区投影长约40m，宽约8m，台阶面积约320m2，爆破开挖岩体深度为3米，总爆破方量约为1000m3。图一：航拍实景图1.2周边环境条件：爆区西侧距最近民房为300m，北侧距最近民房约为300m以上，东侧距最近砖混结构彩钢棚厂房50m，南侧300m内为山坡。爆区地处丘陵与山地的接合处，岩体呈三面环山，南、西、北侧为山地，爆区在建中的山田路二标段X716道路NK0K400K340K300-3-东侧有一山间冲积平地，形成出口；因前期机械开挖，爆区岩体已形成形成出露，主要为石灰岩体。1.3爆区地形地质环境现状：爆破区位于中梁山山脉“一山二槽三岭”的东槽（溶蚀槽谷），走向近南北。据已出露岩石看，出露地层主要为三叠系下统嘉陵江组一段（T1j1），出露的岩层为黄灰色中厚层状泥晶灰岩、中厚层状鲕晶灰岩和泥晶灰岩为主。其中灰岩坚硬，节理、裂隙发育，岩石呈中风化，距地表0.5~2.0m为强风化；岩体强度基本质量级别为Ⅲ~Ⅳ类。爆破区四周地势东高西低，起伏落差小，图二：山田路二标段概况示意图山田路X716民房NK08mK300K340K40050m40m300m爆破区域已平场空地民房厂房60m200m-4-利于形成台阶坡体，开挖最高点至标高点平均高差约3米，开挖区分布呈I型，南北宽8m，东西长40m，爆区面积约为320m2。1.4爆破施工重点保护对象：已建厂房。1.5爆破工程计划工期：2014年1月16日至2014年3月16日，工期暂定60天。1.6方量及火工品选择：总方量约1000m³，计划需用炸药300kg，导爆管雷管1000发。-5-二、爆破方案编制情况2.1爆破技术设计考虑到周边环境和地质情况，接合开采设计，根据《爆破安全规程》GB6722-2003；2006年9月11日国务院颁布施行的第466号《民用爆炸物品安全管理条例》；《爆破工程施工与安全》；公安部《爆破作业单位资质条件和管理要求》（GA990-2012）、《爆破作业项目管理要求》（GA991-2012）结合现场勘测实际情况为依据编制本方案。爆破时需对有害效应影响进行严格控制。2.2爆破类型根据该工地特点和结合该施工区现场实际情况，根据同类了爆破施工作业的经验，拟采用露天浅孔松动爆破。2.3爆破方法根据工程特点现场机械配置，拟进行二个步骤：2.3.1现场配置有现代200型挖掘机1台，现代250型破碎机1台。2.3.2现场最近保护物为爆区东侧的厂房，最近处为50m。综合以上情况，拟实施分层由上至下，使临空面侧向保护物，实施台阶高度控制在2.5m内的浅孔减弱松动爆破，同时对爆区内炮孔进行双层覆盖，防止飞石。确保安全下，达到预期目标。-6-三、爆破方案说明书3.1拉底爆破和台阶爆破要素H----台阶高度；h----超深；W----最小抵抗线；W1----前排钻孔底盘抵抗线；L----钻孔深度；L1----装药深度；L2----堵塞长度；a----孔距；b----排距；B----上眉线，台阶面上从钻孔中心至坡顶线安全距离。3.2钻孔形式、钻机及布孔方式3.2.1露天中深孔台阶破的钻孔形式主要采用垂直浅孔，分层爆破。(图五)由于该地块前期已平整。同时，钻凿垂直孔，操作技术简单；适用于各种地质的爆破；钻孔速度比较快。图三：台阶钻孔要素图BHHhhWLLabW1L2L1L1L2-7-3.2.2钻机类型：三一牌125型挖机钻机，钻孔址径40mm，钻机钻进耗时率为1m/min。3.2.3布孔方式本工程布孔方式采用多排钻孔，采取梅花形布孔的方式。梅花形布孔时可以取抵抗线和孔排距相等，减少大块率。图五：梅花型布孔图3.3孔径、台阶高度、超深、孔深、抵抗线3.3.1.孔径d：中深孔d=40mm。3.3.2台阶高度H：本工程根据现场条件和机械情况，H取2.5m。3.3.3超深h：超深值跟据经验取h＝0.2m3m图四：台阶钻孔示意图-8-3.3.4孔深L：L=H+h3.3.5最小抵线W：一般根据炮孔深度确定和经验取W＝0.5-0.8H；本工程岩体为石灰岩，硬度较大，根据矿山经验取W＝0.4H。3.4孔网参数3.4.1炮孔密集系数m(即孔距与排距之比)：一般取0.7-1.4间，根据经验，本方案取m=1.23.4.2孔距a：取a=mw；3.4.3排距b：梅花时b=0.87a；3.4.4堵塞长度L2：合理的堵塞长度能降低爆破气体能量损失和尽可能增加钻孔装药量。良好的堵塞质量是尽量增加爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波、噪声和飞石的危害。跟据孔径公式经验：40mm炮孔填塞取L2=4D3.5单耗、设计单孔装药量、总需药量、一次起爆允许药量、炮孔数3.5.1炸药单耗q：经同类岩体爆破经验，炸药单耗q取0.3kg/m3。3.5.2设计单孔装药量：Q=qabH式中：Q---单孔装药量，q---炸药单耗，a---孔间距，b---孔排距，H---台阶高度根据浅孔单孔装药公式Q＝qabH，代入计算出：台阶中深孔爆破，台阶高度控制在2.5m以内。-9-3.5.2.1台阶爆破单孔装药参数设计取值表，D＝4mm（表一）序号参数参数值1台阶高度H(m)2.52超深h（m）0.23孔深L(m)2.74最小抵抗线W（m）1.05孔间距a(m)1.26孔排距b（m）17孔堵塞长度L2(m)1.68爆落体积（M3）39单位耗药量：kg/m30.310单孔装药量(kg)0.93.5.3设计每日总需药量根据生产需求，5日内完成1000m3，按每日爆破生产200m3，按设计的2.5米孔单孔爆落体积，则需炮孔70个左右，则设计工作日每日总需药量Q为：设计工作日每日总需药量Q总＝70*0.9（kg）＝63（kg）。3.5.4设计单次齐爆允许药量按爆破震动的安全距离公式计算一次齐爆允许的安全装药量：R=（K/V）1/a×Q1/3-10-式中：R----爆破点至最近保护物的距离；Q---一次齐爆允许装药量（单段装药量）；V—-保护对象所在地面质点振动速度取值，单位为cm/s；K—--与地形、地质条件有关的系数；a----与地形、地质条件有关的衰减指数。不同岩性K、a取值表（表二）岩性K值a值坚硬岩石50-1501.3-1.5中硬岩石150-2501.5-1.8软岩石250-3501.8-2爆破振动安全允许标准（表三）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0.5-1.00.7-1.21.1-1.52一般砖房2.0-2.52.3-2.82.7-3.03钢筋混凝土结构房屋3.0-4.03.5-4.54.2-5.04一般古建筑与古迹0.1-0.30.2-0.40.3-0.55水工隧道7-156交通隧道10-207矿山巷道15-308水电站及发电厂中心控制室0.5备注1.表列频率为主频率，系指最大振幅所对应波的频率。2.选取频率时参考下列数据：硐室爆破20Hz；深孔爆破10Hz-60Hz;浅孔爆破40Hz-100Hz。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注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据:酮室爆破20Hz；深孔爆破10H～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。根据爆破振动安全允许距离R=（K/V）1/a×Q1/3公式，通过换算得出：-11-Q=[R×V1/a/K1/a]3根据现场情况，最近保护物厂房距爆区边缘50米，按保护要求，得出地震波应控制在1cm/s振速以内，故取值如下。V—-取1cm/sK—--根据现场岩体情况，查表后取200a----根据现场岩体情况，查表后取1.6以上相关已知条件代入式中：Q＝[R×V1/a/K1/a]3＝[50*11/1.6/2001/1.6]3≈6（kg）通过计算，该工程设计一次允许齐爆药量应控制在6（kg）。3.5.5设计一次起爆允许齐爆炮孔数：通过对允许齐爆药量的计算，通过验算6/0.9＝6.66须控制在6孔内；通过验算，一次齐爆炮孔需控制在6孔内。3.6浅孔起爆网路3.6.1浅孔拉底爆破采用串并联的电爆网路。在本工程中，为防止飞散物、减少地震效应，取得爆破的良好的效果，故采用电雷管组成电爆网路分组爆破，每组6孔以内。由图可见，每次爆破用电爆网路串联连接的情况下。-12-炮孔网络示意图（台阶爆破采用电雷管串联方法敷设起电力起爆网路，仅每组连接炮孔数量在6个以内，即每次起爆最多6个炮孔。）3.7安全范围确定3.7.1爆破地震波传导至目标的运动速度验算：根据公式V＝K(Q1/3/R)a，本工程中岩石硬度和（表三）不同岩性K、a取值表对比：K—--取200；a----取1.6；爆破点距保护物距离Ｒ----50（m）。Q取一次齐爆（单段）药量最大值中，即Q＝6*0.9（kg）＝5.4（kg）代入公式得：V＝K(Q1/3/R)a＝200（5.41/3/50）1.6≈0.94cm/s所以：通过计算得出0.94cm/s设计值1.0cm/s,因此，3.6中浅孔爆破网路敷设下的爆破设计是安全的。3.7.2个别飞散物的控制：飞石验算：根据瑞典德汤尼克公式：Rf=KqDKq＝40,D为英寸（in），1in＝25.4mm。换算后得出炮孔D为mm。代入公式：Rf=KqD中深孔＝40*40/25.4≈63（m）图六：《电力爆破网路示意图》起爆器爆破母线爆区炮孔区域连接线-13-根据《爆破安全规程》规定，露天浅孔爆破个别飞散物对人的安全距离不得小于200m，深孔爆破不小于300m，本工程爆破填塞条件好，同时双层覆盖，但为确保安全，对人员应按100m设定爆破警戒线。所以，本工程设定爆破警戒距离100(m)Rf的安全距离63(m)，故按此设立警戒范围取值安全，合理。3.7.3由于本案是以孔内爆破，不进行裸爆，故空气冲击波超压影响可忽略不计。3.7.4警戒时对区内民房内人员进行撤离，交通进行阻段，在较危险区域公租房侧和临近公路侧爆破时将对爆破区域用棕垫和胶皮编成的炮进行覆盖，覆盖宽度要超过被爆体边缘3米以上。保证警戒距离达到100米以上，起爆时同时对交通进行管制，加强对路口道口的警戒。3.8装药结构装药结构是指炸药在装填在孔内时和炮孔间的状态关系。3m第二层覆盖，胶皮编成的炮被对炮孔及周边区域。第一层覆盖，沙袋堆放在炮孔孔口。保证填塞质量和长度图七：双层覆盖示意图-14-露天浅孔装药也采用连续耦合装药结构，只是起爆药包壹个，置于药柱上部3/4处。3.9装药方法及问题处理3.9.1在装药前应由爆破技术人员进行技术交底，参加作业的爆破员应清楚和熟悉装药方式、装药结构和装药量，由同类爆破施工经验的爆破员或爆破技术人员制作起爆体，同时安排人员做好装药的原始记录。在进行装药作业时，爆破技术人员必须在现场负责指导和监督。3.9.2装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备装药的全部炮孔进行检查，将孔口周围0.5米范围内的碎石、杂物清理干净，孔口岩壁不稳定的要进行维护，堵孔的应疏通，不合格的孔可以采取补孔、补钻、清孔、堵塞孔等处理措施。3.9.3从装药运入现场开始应划定警戒区，警戒区内严禁烟火；搬运爆破器材应轻拿轻放，禁止用工程机械搬运，禁止摩擦撞击；3.9.4装药时应使用木质或竹制炮棍；3.9.5不应投掷起爆药包和敏感度高的炸药，起爆药包装入后应采取有效措施，防止后续药卷直接冲击起爆药包；3.9.6装药发生卡塞时，若在雷管和起爆药包放入前，可用非金属长杆处装药区填塞区起爆药包图八：浅