人工挖孔桩爆破设计

湖南省永顺至吉首高速公路第8合同段勇于跨越追求卓越人工挖孔桩爆破设计中铁五局集团机械化工程有限责任公司永吉高速公路第8合同段项目经理部中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部0目录一、设计原则及依据............................................1二、工程概况..................................................1三、爆破设计原则..............................................2四、爆破器材选择..............................................2五、钻爆设计..................................................2六、药量计算..................................................4七、施工安全控制..............................................6八、外来电流的危害及预防......................................7九、防雷电爆破施工技术措施....................................7十、预防爆破施工可能出现的环境污染............................7十一、爆破安全施工注意事项.....................................8中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部1人工挖孔桩爆破设计一、设计原则及依据1、设计原则（1）遵循招标文件条款，积极响应招标文件要求；（2）指导思想：科学组织、合理安排，优质高效、快速安全；（3）遵循ISO9001质量保证体系，对施工全过程进行严格控制；（4）重视环境保护工作，做好施工现场内外的文明施工，采用减震降噪控制爆破技术保护爆破区安全及周边建筑物的安全；（5）采取一系列环保措施，保证不破坏周边环境，尽量减小对附近居民正常生活、生产的影响；2、设计依据（1）中铁五局集团机械化工程有限责任公司永吉高速第八合同《实施性施工组织设计》的有关内容。（2）河南省交通规划勘察设计院提供的有关设计图纸、设计文件、设计资料。（3）交通部颁发的现行规范、规程、规则、验标、公路路基工程施工的有关技术要求。（4）现场踏勘调查获得的有关资料。（5）我公司拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备、技术能力以及长期从事公路建设所积累的丰富的施工经验。二、工程概况永顺至吉首高速公路K33+240～K38+000段，路线总长4.76KM，连接线桩号为LKO+000～LK3+018，连接线总长3.018KM。结构物主要有枞树坪高架桥、黑潭坪高架桥、王家包1号高架桥、王家包2号高架桥、龙潭坪1号高架桥、龙潭坪2号高架桥、龙潭坪3号高架桥、罗依溪互通匝道桥、栖凤湖大桥、LK1+348高架桥、LK2+860高架桥，共11座桥梁。桥涵设计荷载为公路-I级，桥面宽度：整体式路基段，桥宽W=（0.5+11+0.5）+0.5+（0.5+11+0.5）=24.5m；分离式路基段，桥宽W=（0.5+11+0.5）=12m。本设计范围K36+865王家包Ⅱ号高架桥桥长133.036m，共有桩基33根，其中ф1.5m桩基64m/2根，ф1.8m桩基700m/25根，ф2.0m桩基135m/6根，桩基长度范围岩石岩性主要为强风化板岩、中风化板岩，均采用人工开挖成孔。中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部2三、爆破设计原则根据工程特点和周围环境，拟采用如下总体设计原则：1、由于桩基岩石夹制作用特别大，采用钻爆法施工。2、严格控制装药量，确保爆破不损坏桩基护壁和降低爆破振动。3、采用严密的防护措施，如在爆破孔桩口用炮被覆盖，或加钢筋网井盖，以防止爆破飞石飞出地面，将爆破飞石及噪音等危害的强度控制在安全范围内。4、加强警戒，非作业人员禁止进入爆破作业区，放炮前应在设计要求的安全距离处设立警戒线。四、爆破器材选择爆破器材名称类别及规格雷管1~7段非电毫秒雷管电雷管（起爆雷管）炸药二号岩石硝铵炸药（无水）、乳化炸药（有水）引爆方式采用电雷管及电力引爆。为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性，可考虑选用微差爆破使用的秒延期雷管。电力引爆可选用电容式起爆器。起爆器要求体积较小，便于携带，结构组成简单。五、钻爆设计1．单位用药量系数：桩基开挖爆破的岩石多为强风化岩和中风化岩，开挖直径通常只有1.5-2.5m，周边约束力大，根据几个工程归纳类比，在桩基直径为1.5-2.5m的情况下，单位用药量系数（q）为：岩石强风化或坚固系数f=2～4时，q=800～1200g/m³；岩石强-中风化或坚固系数f=4～6时，q=1200～1600g/m³；岩石中风化或坚固系数f=6～7时，q=1600～2000g/m³；若开挖直径达2～3m，则在同样岩石条件下，单位用药量系数q值可减小20%～30%。2、掏槽眼采用直眼掏槽形式，掏槽眼深度一般比周边眼或辅助眼大0.2m。中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部33、辅助眼布置由于辅助眼的作用是为了进一步扩大槽口体积和爆破量，为周边眼创造有利的爆破条件，所以辅助眼的布置应由内向外，逐层布置，逐层起爆，逐步接近开挖轮廓线。辅助眼眼距取0.5和0.6米，在被爆岩体内均匀布置。4、周边眼布置本桥孔桩岩性：大部分为强风化板岩，嵌岩桩嵌岩部分为中风化板岩，根据岩性选用炮眼直径d=33-42mm，则周边眼间距Ｅ＝（15～20）d，即E=50-80cm。取E=50cm，结合工程经验数据，可得：1.5米桩基周边眼个数为9个；1.8米桩基周边眼个数为11个；2.0米桩基周边眼个数为13个。周边眼的布置一般沿设计轮廓线均匀布置，为了控制超欠挖以及便于下一次钻眼时好落钻孔眼，应将炮眼方向以3%～5%的斜率外插，眼底应超出设计轮廓线以外10cm～15cm。5、炸药及雷管的选择炸药：孔桩内无水时采用二号岩石硝铵炸药，有浸水时采用乳化炸药。雷管：采用电雷管及1~5段非电毫秒雷管。6、炮眼装药及装药结构布置①周边眼：松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度1000mm，钻头直径φ42mm，装药结构采用连续装药并用炮泥封堵，采用药卷直径φ32mm，每卷药长度150mm，每卷药重量0.15kg,根据不同岩性及桩径，一般每孔装药1-2卷，具体装药量按后面孔桩炸药用量表选用，并根据爆破效果适当优化。②掏槽眼:采用楔型掏槽，钻孔深度为1200mm。钻头直径φ42mm，装药结构采用连续装药并用炮泥封堵，采用药卷直径φ32mm，每卷药长度150mm，每卷药重量0.15kg。根据不同岩性及桩径，一般每孔装药2-3卷，具体装药量按后面孔桩炸药用量表选用，并根据爆破效果适当优化。③起爆网络：孔内炮眼起爆网络采用簇联（俗称“一把抓”）方式联接，将起爆电雷管包裹在导爆管中间，用绝缘胶布缠紧，起爆电雷管引线连接至孔外安全地带后接起爆器。中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部4装药结构示意图起爆网络示意图六、药量计算掘进每循环所需炸药量：Q=q·S·L·ηQ—掘进每循环所需炸药量，kg;q—炸药单耗，kg/m3;强风化岩取1.4kg/m3，中风化岩取1.8kg/m3；S—掘进断面积，m2;L—平均炮眼深度，m;η—炮孔利用率，一般为0.8～0.95。1、桩径1.5m炮眼布置及药量计算:每个炮眼的装药量：Q0=Q/NN—炮眼数量，个;Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。桩径1.5米孔桩炮眼炸药用量表岩石类别炮眼类别炮眼个数雷管段数炮眼深度长度（cm）炮眼装药量（段）每孔药卷数单孔装药量（kg/孔）合计药量（kg）（卷/孔）强风化岩掏槽眼311201.50.2250.675周边眼9310010.151.35中风化岩掏槽眼3112020.300.90周边眼931001.50.2252.025中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部52、桩径1.8m计算:每个炮眼的装药量：Q0=Q/NN—炮眼数量，个;Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。桩径1.8米孔桩炮眼炸药用量表岩石类别炮眼类别炮眼个数雷管段数炮眼深度长度（cm）炮眼装药量（段）每孔药卷数单孔装药量（kg/孔）合计药量（kg）（卷/孔）强风化岩掏槽眼411201.50.2250.9周边眼11310010.151.65中风化岩掏槽眼4112020.31.2周边眼1131001.50.2252.4753、桩径2.0m计算:每个炮眼的装药量：Q0=Q/NN—炮眼数量，个;Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。桩径2.0米孔桩炮眼炸药用量表岩石类别炮眼类别炮眼个数雷管段数炮眼深度长度（cm）炮眼装药量（段）每孔药卷数单孔装药量（kg/孔）合计药量（kg）（卷/孔）强风化岩掏槽眼5112020.31.5周边眼1331001.50.2252.925中风化岩掏槽眼511202.50.3751.875周边眼13310020.33.9中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部64、安全距离检算采用如下公式计算:R=（K/V）1/a*Q1/3式中：R——爆破振动安全允许距离，单位为米（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——保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s）,本工程周围房屋为砖房结构,V值取2～2.5cm/s；K、a——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，K=200，a=1.7。R=（200/2）1/1.7*2.551/3=21m居民房屋和厂房到桩基的距离小于21m的挖孔桩不采用爆破施工。七、施工安全控制1、排除爆破烟尘，加强井下通风。作业人员下井前及开挖过程中，要定期使用气体测仪器和小鸡等动物放入孔内检查孔内是否有害气体。下井前对孔内进行送风，彻底抽换孔内空气，证实无危险后才能下井作业。特别是爆破后，采取抽风设施排风后，必须用仪器对气体进行检查后，确定有害气体浓度低于允许指标才能下井作业。2、井口防护措施为防止爆破飞石冲出井口造成意外伤害，每次爆破前，需要用钢筋网覆盖井口，另外在钢筋网上加盖木枋后堆放沙包，防止井口遮盖物被爆炸时的气浪抛开。3、深井爆破必须采用电起爆，接入电路要采取防漏电措施，在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面，装药时，连接线路应保证接头良好的绝缘性。4、雷管炸药井下安装要严格按照施工规范要求实施，在地下水丰富的地方注意选用防水良好的炸药。5、放炮必须有专人指挥，事先设立警戒范围，规定警戒时间、信号标志，并派出警戒人员戒备;起爆前要进行检查，必须待孔内作业人员、其他施工人员、过路行人、车辆全部避入警戒范围外的安全地点后方可起爆，警报解除后方可放行。6、瞎炮的处理中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越中铁五局机械化公司永吉高速公路第8合同段项目经理部7在孔桩爆破作业完成后，如发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。若不能及时处理应设置明显的标志，并采取相应的安全措施，禁止掏出或拉出起爆药包，严禁打残眼。盲炮处理，应由原施工人员参加处理。处理主要有下列方法：⑴、经检查确认炮孔的起爆线路完好和漏接、漏点造成的拒爆，可重新进行起爆。⑵、打平行眼装药起爆。对于浅眼爆破，平行眼距盲炮炮孔不得小于0.6m外另行打眼爆破（当炮眼不深时，也可用裸露药包爆破），深孔爆破平行眼距盲炮孔不得小于10倍