人工挖孔桩爆破设计

中国中铁五局集团机械化工程有限责任公司勇于跨越追求卓越人工挖孔桩爆破设计湖南省永顺至吉首高速公路第8合同段项目经理部中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部1目录一、设计原则及依据............................................2二、工程概况..................................................2三、爆破设计原则..............................................3四、爆破器材选择..............................................3五、钻爆设计..................................................3六、药量计算..................................................4七、施工安全控制..............................................8八、外来电流的危害及预防......................................8九、防雷电爆破施工技术措施....................................9十、预防爆破施工可能出现的环境污染............................9十一、爆炸事故应急预案.........................................9十二、爆破安全施工注意事项....................................19中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部2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）重视工程地质、水文地质调查及超前预报工作，建立以监测为依据的信息化施工管理体系；（5）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；（6）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。本标段共有桩基365根，其中1.5米桩径桩基44根(1430米)，1.8米桩径桩基225根(6950米)，2.0米桩径桩基48根(1449米)，2.2米桩径桩基24根(783米)，2.5米桩径桩基中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部324根(844米)，采用人工开挖成孔。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，并加压砂袋，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段导爆管毫秒雷管电雷管（起爆雷管）炸药二号岩石硝铵炸药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、确定周边眼间距Ｅ：根据围岩结构选用Ｅ＝29-42cm2、炮眼布置挖孔桩进入微风化层以后，拟采用松动爆破法施工，炮眼布置附后。３、炸药及雷管的选择炸药：二号岩石硝铵炸药雷管：采用电雷管及1~5段导爆管毫秒雷管４、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。②掏槽眼:采用楔型掏槽，钻孔深度为1200mm，装药量控制在0.35kg以内。③起爆过程中采用电雷管起爆。中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部45、炮孔布置装药时首先用风管将炮眼里残碴冲洗干净，然后用木制式或竹制工具将装有雷管的药码轻轻送至炮眼底后，炮口用炮泥填好。光爆眼采用并联法连接。在爆破中如果遇有瞎炮，应用木制或竹制工具将填塞物、雷管、药码小心掏出，再用低压水浸泡或用压缩空气和水的混合物把炸药冲出来后，再重新装药起爆。采用直径φ42mm钻头对称楔型掏槽，共5个掏槽眼，钻孔深为1.2m，装药结构为连续装药并用炮泥封堵。周边眼及辅助眼钻孔深度为1.0m，装药结构为连续装药并用炮泥封堵。采用毫秒延时起爆网路，中心掏槽眼用1段毫秒雷管连接，楔型掏槽眼用3段毫秒雷管连接，辅助眼用5段毫秒雷管连接，周边眼用7段毫秒雷管连接；起爆时，低段位的毫秒雷管先行起爆，为后起爆的炮眼创造出临空面，可以起到良好的爆破效果。六、药量计算单位炸药量，采用类比法，q取值3.0kg/m3。1、桩径1.5m计算:中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部5掘进每循环所需炸药量：Q=q·S·L·η=3.0×1.77×1.00×0.8=4.248kgQ—掘进每循环所需炸药量，kg;q—炸药单耗，kg/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。每个炮眼的装药量：Q0=Q/N=5.664/21=0.2kgN—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%。2、桩径1.8m计算:掘进每循环所需炸药量：Q=q·S·L·η=3.0×2.55×1.00×0.8=6.12kgQ—掘进每循环所需炸药量，kg;q—炸药单耗，kg/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。每个炮眼的装药量：Q0=Q/N=8.16/29=0.21kgN—炮眼数量，个;中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部6Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。3、桩径2.0m计算:掘进每循环所需炸药量：Q=q·S·L·η=3.0×3.142×1.00×0.8=7.54kgQ—掘进每循环所需炸药量，kg;q—炸药单耗，kg/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。每个炮眼的装药量：Q0=Q/N=10.05/29=0.26kgN—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%。4、桩径2.2m计算:掘进每循环所需炸药量：中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部7Q=q·S·L·η=3.0×3.8×1.00×0.8=9.12kgQ—掘进每循环所需炸药量，kg;q—炸药单耗，kg/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。每个炮眼的装药量：Q0=Q/N=12.17/37=0.25kgN—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%。5、桩径2.5m计算:掘进每循环所需炸药量：Q=q·S·L·η=3.0×4.91×1.00×0.8=11.78kgQ—掘进每循环所需炸药量，kg;q—炸药单耗，kg/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。每个炮眼的装药量：Q0=Q/N=15.71/37=0.32kgN—炮眼数量，个;中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部8Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。6、安全距离检算采用如下公式计算:R=（K/V）1/a*Q1/3（1）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;起爆前要进行检查，必须待施工人员、过路行人、车辆全部避入安全地点后方可起爆，警报解除后方可放行。另外对于出现瞎炮时，应及时报告并安排专业人员进行处理。八、外来电流的危害及预防中铁五局集团机械化公司勇于跨越追求卓越永吉高速公路第8合同段项目经理部9一切与专用的起爆电流无关，而流入起爆网络或电雷管中的电流都属于外来电流。各种外来电流均有引起早爆事故的可能。由于本工程爆破设计中采用电雷管起爆系统，故施工时必须认真对待和采取如下相应措施加以预防：1、起爆器和电雷管要求远离高压输电线路、变压器和电开关附近。2、严禁一切射频器材入场。3、在进行爆破施工时，应加强对杂散电流及时检测。九、防雷电爆破施工技术措施1、爆破前，经常与当地气象、水文台（站）联系，及时掌握气象、水文资料；2、遇雷雨或暴风雨时，禁止装卸爆破器材；3、采用非电起爆方式；4、露天爆区不得不采用电力起爆系统时，爆区内设立避雷或预警系统；5、出现雷雨前，宜将一切通往爆区的导体暂时切断，防止电流进入爆区；6、如正在装药联线时出现了雷雨，立即停止爆破作业，爆区作好警戒，将全体人员和机械迅速撤离到安全地点。十、预防爆破施工可能出现的环境污染爆破施工中，机械废油，钻孔中所出现的泥浆，炸药的包装箱和铵油炸药的塑料袋等，都可能产生一定数量的建筑垃圾污染环境，施工中一定注意清除。除此外还必须做到以下几点:1、工地的污水必须引入沉淀池，清除悬浮物，达到排放标准才能排