地铁五号线东圃站爆破方案

广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案1爆破施工方案一、工程概况广州市轨道交通五号线东圃站位于广州市黄埔大道东路下，沿黄埔大道东路呈东西向布置。车站起止里程为YDK24+273.5-YKD24+452.0，总长178.5m。本站基坑长度176.5m，基坑标准段宽19.5m,标准段深约17m。车站总建筑面积10726m2，土石方开挖量约7.9万m3，其中基坑开挖面积约3280m2，石方爆破约4m，方量约14000m3。车站原地面标高7.51-8.6m，车站顶板覆土深2.93-3.26m。车站为地下两层二跨结构。车站采用明挖顺作法施工，基坑围护结构采用钻孔桩加内支撑的支护型式，钻孔桩直径为1m，桩中心间距1.15m，冠梁为截面1×1m的钢筋砼结构。支撑从上至下第一道为钢筋砼支撑，水平间距6m一道支撑宽0.7m，第二、第三道支撑为内径600mm、壁厚14mm的钢支撑，水平间距约3.5m左右一道。车站主体为现浇钢筋砼箱形框架结构，结构外设置外包防水层。1、周边环境车站位于黄埔大道主干道，中心隔离绿化带为纵向中轴对称分布，以2.5m高砖墙进行施工围蔽，东、南两侧是东南西环高速公路东圃出入口匝道，该匝道以后要拆除，车站北侧自东向本依次分布有起亚汽车销售服务店、驰通汽车维修中心、广州市嘉田汽车销售服务有限公司，离基坑北边坡外约16.1m、6.8m、6.2m、2.7m、0.7m分别有埋深1m的800煤气管道、埋深2.5m的500的污水管、埋深2m的800供水管、埋深2m的1000供水管、埋深4m的1000雨水管，所有管道均为钢管，南侧为广东海警楼房、广州安骅汽车销售店、广州市木材公司。西侧为黄埔大道主干道，施工期间只进行交通疏解，不截断车辆运行。具体情况见环境平面图。2、工程地质及水文地质东圃站场区属珠江三角洲平原，位于黄埔大道东路，原为旧道路及农田、菜地，后经堆填整平，地形较平坦，地面标高7.51～8.60m。1）、岩土分层及特性本站地层岩性特征按照地层由新到老的顺序分层描述如下：（1）、人工填土层1；全部为杂填土，由于沿主要交通干道黄埔大道东，为新改造道路，不仅填广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案2土厚度较大，而且地表基本有一层混凝土路面层。本层分布连续，所有钻孔均有揭露。呈黄褐色、灰褐色等，组成物⑤为人工堆填的碎石、混凝土块、砖块、砂土及粘性土，硬质物含量较高，结构松散或稍压实，平均厚3.05m。Ⅰ级松土。（2）、淤泥层2-1A本层为零星分布。层面埋深3.6m，层面标高4.70～4.85m。平均厚度1.45m；本层强度低，压缩性高。Ⅰ级松土。（3）、淤泥质土层2-1B本层在部分钻孔中有揭露。层面埋深1.4～5.0m，层面标高2.51～6.80m。平均厚度2.11m；为海路交互相沉积成因。本层强度低，压缩性高。Ⅰ级松土。（4）、粉细砂层3-1本层在部分钻孔中有揭露。层面埋深1.5～6.0m，层面标高2.46～6.15m。平均厚度2.15m；成松散状态。Ⅰ级松土。（5）、中粗砂层3-2本层在部分钻孔中有揭露。层面埋深2.5～8.1m，层面标高0.35～5.56m。平均厚度2.89m；呈松散状态为主，少数呈中密状。Ⅰ级松土。（6）冲-洪积粘性土层4-1本层在部分钻孔中有揭露。层面埋深1.8～9.5m，层面标高-1.69～6.41m。平均厚度1.56m；本层强度较低，压缩性中偏高。Ⅱ级普通土。（7）、淤泥质土层4-2本层仅MEZ2-B141号钻孔有揭露。层面埋深3.5m，层面标高4.71m。平均厚度1.7m；本层强度低，压缩性高。Ⅰ级松土。（8）、可塑状残积土粉质粘土层5-1本层在部分钻孔中有揭露。层面埋深4.0～5.6m，层面标高2.22～3.95m。平均厚度2.17m；本层强度较高，中等压缩性，但本层具有受水软化强度降低的特点。Ⅱ级普通土。（9）、硬塑～坚硬状风化残积粉质粘土层5-2本层在部分钻孔中有揭露。层面埋深3.6～10.8m，层面标高-2.79～4.21m。平均厚度3.10m；本层强度较高，中等压缩性，但本层具有受水软化强度降低的特点。Ⅱ级普通土。广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案3（10）、岩石全风化带6本层在大部分钻孔中有揭露。层面埋深6.3～14.8m，层面标高-6.98～1.85m。平均厚度3.89m；本层强度较高，压缩性较低，但本层具有受水软化强度降低的特点。Ⅲ级硬土。（11）、岩石强风化带7本层所有钻孔中均有揭露。层面埋深7.2～23.7m，层面标高-15.20～1.15m。平均厚度4.6m，在部分钻孔中本层呈二层分布。本层强度较高，压缩性较低，但本层具有受水软化强度降低和受水泡浸时间较长容易散体的特点。Ⅳ级软石。（12）、岩石中等风化带8本层大部分钻孔中有揭露。层面埋深11.2～26.3m，层面标高-18.65～-2.80m。平均厚度3.1m。岩质强度较高，压缩性低，但本层具有受水软化强度降低和受水泡浸时间较长容易崩塌的特点。Ⅳ级软石。（13）、岩石微风化带7本层所有钻孔中均有揭露。层面埋深9.3～30.5m，层面标高-22.25～1.43m。平均厚度7.03m，在部分钻孔中本层呈二层分布。本层强度高，但本层泥质粉砂岩和泥质胶结为主的含砾粗砂具有长期泡水软化强度降低和露空时间较长加快裂隙发育，岩石容易破碎烈的特点。Ⅴ级次坚石。2）、水文地质条件由于站区的地貌单元处于珠江三角洲、洪积平原，地势较平坦。因此本站的稳定地下水位埋深总体变化不大，处于1.45～1.85之间。场地内地下水主要为：上层滞水主要在上部的杂填土层中；孔隙性潜水或微承压水主要分布在第四系地层中的松散砂土层（3-1和3-2）中；基岩裂隙水主要分布在第四系地层之下的白垩系陆相沉积的破碎的基岩裂隙中，水量的大小受基岩的裂隙发育程度及裂隙的连通性制约及与裂隙水的补给有关，基岩裂隙水同时具有微承压水的性质。二、施工部署及爆破参数1、施工部署由于施工开挖区间较长，为加快施工进度，考虑从中部开槽，向两端开挖，再从两端向中部对开，可形成4个施工工作面，充分发挥人员、设备的工作效率，广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案4缩短工期。计划每个工作面布2部钻机，每部钻机每天钻孔50m，计70m3，则4个工作面可布置8部钻机，每天爆破量可达560m3左右。施工部署见下图。2、爆破设计依据（1）《爆破安全规程》（GB6722—2003）；（2）广东省民用爆炸物品管理条例；（3）工程地质报告及施工平面图；（4）广州市公安局对市内临时爆破作业点火工品购买、使用、储存等管理规定。3、爆破类型及预期效果（1）爆破类型：松动爆破（2）预期效果：要求块度小于60cm，大于60cm大块控制在5%以内，满足挖运要求，保证挖土机工作效率。4、爆破参数选择爆破参数应考虑岩石性质、地质构造、爆破类型、周边环境等。由于爆破地点沿黄埔大道东路东西向呈“一”字型布置于道路北侧，南侧为商业店铺，北侧距高速路入口匝道较近，周围行人及车辆较多，因此，选择爆破参数时应重点控制爆破震动及飞石，避免对周围人员及建筑物造成损害。参数选择原则是密布孔，少装药，均衡分布爆炸能量，保证堵塞长度大于炮孔抵抗线，避免飞石。车站主体围护结构由φ1000钻孔灌注桩，标准桩间距为1150mm，桩间采用φ600的三重管旋喷桩止水，为此在靠近围护结构最近一排药量减半，以确保基坑安全。①3m台段浅孔爆破参数如下：（1）孔径：d=40mm（2）孔距：a=1.5m1234中间开槽广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案5（3）排距：b=1.2m（4）超深：h=0.2m（5）炮孔深度：l=3.0m（6）炸药单耗：q=0.3kg/m3（7）单孔药量：Q=1.6kg（8）装药长度：l1=1.6m（9）堵塞长度：l0=1.4m②其它孔深爆破参数调整如下(3m以下)：（1）孔距：a1=（0.75～0.85）a（2）排距：b1=0.86b(3)炸药单耗：q=0.3kg/m3（4）单孔药量：Q=a1×b1×H×qH-台段高度5、起爆顺序采用毫秒电雷管由前排向后排顺次起爆，为减少爆破飞石及震动，每次爆破不宜超过3排。为避免爆破地震波迭加，各起爆段延期时间不小于50ms，因此，5段以下雷管跳段使用，5段以上雷管顺段使用。三、爆破网络设计采用串联爆破网络，其优点是联机简单，流经每个电雷管的电流相等，当网络不通时，便于检测。同次使用的雷管必须保证同厂、同批、同型号产品，使用前应进行检测，确保其电阻值偏差不超过0.3Ω，剔除不合格品。采用MFB—200型起爆器，保证起爆时流经每个雷管的电流不小于2.5A。在爆破施工前，需对其设计爆破网络进行试爆破，以确定爆破网络的安全可靠性和可行性。四、爆破危害的校与控制由于爆破过程中一部分炸药能量作功破碎岩石，另外有相当一部分能量转化为地震波，噪音、飞石及冲击波等有害效应，影响到建筑物及人员安全，因此应对其安全情况进行校核后，采取有效措施加以控制。1、爆破震动震动是爆破产生的主要危害之一，根据《爆破安全规程》，爆破引起的质点广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案6震速为V=K(Q1/3/R)α式中：K—与地质有关的爆破震动系数；Q—最大起爆段药量；R—爆源中心至测点距离；α—与岩石有关的震动衰减系数。上式整理后得：Q=R3（V/K）3/α《爆破安全规程》规定爆破对框架结构建筑物的允许震速V=3.0cm/s。为减小震动，本工程取V=2.0cm/s。根据岩石硬度，取α=1.7，K=160，计算得下表：允许同段最大起爆药量表2离爆点距离R10m12m16m18m22m25m30mQ值（kg）0.440.751.82.564.666.8511.83基坑边离高速路入口匝道仅2.85m，因该匝道将要拆除，故不考虑爆破震动对其影响，北侧离建筑物最近处27m，爆破时控制单单段起爆药量不大于6.85kg，可保证建筑物安全。在施工过程中加强北侧的各种管道的观测,必要时采取措施以防损坏管道。2、爆破飞石本工程地处黄埔大道东路，行人车辆较多，如果出现飞石，将危害人身安全，造成严重后果，务必保证飞石不飞出基坑，同时应确保爆破飞石不破坏基坑内的钢支撑。飞石计算公式如下：R=20Kn2w=20×1.0×0.82×1.2=15.4（m）式中：k—飞石计算系数；n—爆破作用指数；w—最小抵抗线，m。为了保证爆破的安全，减小产生飞石的可能，采取以下措施：（1）采用松动爆破，控制装药量，保证堵塞长度大于1.2倍炮孔抵抗线。（2）用铁皮、砂袋进广州市轨道交通五号线【东圃站】土建工程爆破施工方案7行覆盖，在上部横梁上覆盖尼龙网，减少产生飞石的可能。（3）及时清理爆碴，为爆破创造第二个自由面。（4）在爆区基坑上部设安全防护网3、噪声由于爆破对象是中等硬度岩石，爆破类型又为加强松动爆破，炮孔顶部覆盖砂袋，装药后保证堵塞质量，可降低噪音。五、施工技术1、开挖顺序：首先在基坑两端和中间开槽，爆破后达到设计开挖标高，采用挖掘机、汽车将爆碴运走后，把场地整平，为后续爆破创造一个良好的临空面，提高爆破效果，爆破依次向前推进，爆破后随时清理爆碴，做到一次爆破到位。2、钻孔：钻工组按设计说明书有关布孔尺寸要求定位、钻孔，做到炮孔排列有序，孔距、排距符合要求，偏差不大。3、验孔：爆破员按设计说明书要求进行孔网、深度验收，并做好记录，不合格的炮孔应予报废重新钻孔。4、装药：装药前应逐个对电雷管进行导通和阻值检测，剔除不合格品。每排电雷段数应符合设计，避免混乱，然后逐个炮孔进行装药，装药应使用木或竹质炮棍，应防止装药过程中弄断雷管脚线及中间堵孔。装完药后立即堵塞，堵塞物应采用石粉或粘土，堵塞长度应符合设计要求。5、联线：无关人员撤离爆破工作面，由专职爆破员进行联线，随时检测网络导通情况。6、覆盖：覆盖是防止飞石的主要措施，具体做法是在每个炮孔上放置一个砂袋，上覆铁皮，在爆破区全面积覆盖，铁皮间应有20cm搭接长度，在铁皮上再堆一层砂袋。进行覆盖时