路基石方爆破工程安全专项施工方案

湖南省长沙至韶山至娄底高速公路项目第十三合同段路基石方爆破工程安全专项施工方案项目技术负责人：项目经理：江西赣粤高速公路工程有限责任公司湖南省长沙至韶山至娄底高速公路项目第十三合同段项目经理部2011年6月26日长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案1目录一、工程概况二、编制依据：三、施工技术方案四、施工安全技术措施五、安全施工专项措施六、危险因素及应对措施七、安全管理措施长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案2路基石方爆破工程安全专项施工方案一、工程概况：长沙至韶山至娄底高速公路项目起于长沙市大河西先导区，与长潭高速公路相接，项目终点位于龙塘乡枫树村，与二广高速公路向接。路线全长143.368km，全线共分21个标段。第13合同段起点位于湘乡市翻江镇桂元村K78+100处，于K78+180-K79+480设置洪门塘互通，并于K79+800-K81+800设置岐山枢纽互通，终点位于湘乡市翻江镇中山村K82+00O处。沿线主要村庄及控制点为：翻江镇（桂元村、洪门村、塘坪村、石鹿村、付家村、中山村）以及洪门塘互通、岐山枢纽互通。设计路基宽度26m，车速100km/h，双向四车道，荷载等级公路-I级。全施工段主要工程有：挖方：路基土方40.096万m3；本合同段设计土石方数量较大，其中挖土方936246m3，挖石方419721m3，挖除非适用材料（包括淤泥）291249m3，换填土15414m3，填土方839095m3，填石方183607m3；6座大桥、6座中桥、1座人行天桥；涵洞18道；通道、盖板涵31道。二、编制依据：1、《湖南长韶娄高速公路土建工程项目招投标文件》2、《湖南长韶娄高速公路土建工程项目招投标文件补遗书》3、《湖南长韶娄高速公路工程第十三合同段中标通知书》4、《湖南长韶娄高速公路工程第十三合同段工程施工合同》5、《爆破安全规程》（GB6722-2003）6、《建设工程安全生产管理条例》中华人民共和国国务院令第393号。7、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041--2000）8、交通部《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076--95）9、本工程施工组织设计及专项施工方案；三、施工技术方案3.1、深挖路堑施工方案线路里程短，工程量大，桥梁多，通道、涵洞多。。包含洪门塘互通、岐山互通两个互通，匝道多，线形复杂，施工场地狭窄。本合同段的工程重点为桥梁、路基施工。必须长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案3做到精心组织，精心施工。深挖路堑施工工艺流程见:深挖路堑施工工艺流程图。注意事项：1、深路堑开挖除要求符合土石方开挖的要求外，在施工前应详细复查设计图纸所确定的深挖路堑地段及路堑边坡的工程地质资料，编制实施性施工方案。2、由于深挖路堑的边坡较高不易控制坡率，因此在施工前必须在坡口位置，先测量放样出坡口桩，经复核后沿坡口开挖出一条0.2m×0.2m的坡口沟（若岩石裸露则采用红油漆等标注），以防施工中边坡错位。3、施工时及时做好排水工作，按设计要求开挖截水沟，尽量完成铺砌工作，拦截地面水。对易滑坡、坍塌地段，加强观测并及时作好防护措施。4、根据现场的地形，采用以下两种开挖方案：（1）、当深挖方地段沿路线纵向地形相对较缓，则采用自卸汽车配合挖掘机直接开挖。沿路线方向开施工便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，为施工安全，在路线左右幅各开一条施工便道，上下汽车分道行驶。挖掘机从高至低分层分幅开挖，每层开挖深度控制在3~4m，每幅宽度控制在8~10m。具体的开挖顺序见:路堑开挖顺序图。边坡平台76路线中心路堑开挖顺序图地面线5边坡平台4231截水沟1：1：1：1：（2）、当深挖方地段沿路线纵向地形相对较陡，汽车无法抵达时，则利用推土机将山顶降低5~6m，再利用挖掘机开挖；在汽车可以抵达的位置处设一工作平台，用推土机将山顶的土推至平台处，挖掘机或装载机装车。挖至挖掘机能够装车的位置后，再用第一种方法施工。无论采用那种方法，施工都必须严格控制边坡坡率，在坡口处设置明显标志，以防侵长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案4线。边坡修整时预留0.3m用人工修整。每降低两层重新测量放样。在开挖过程发现土质变化较大时，应暂停施工，并及时报告监理工程师是否进行地质补勘或修改边坡坡率。5、挖至土石分界线时，经监理工程师现场确定后，按石方爆破施工。6、当挖到边坡平台位置时，采用机械整平后，在施放的坡口桩位置往下继续开挖。7、深路堑路基施工遇到雨季时，对已开挖的边坡及时用防水材料覆盖，并修建一部分临时排水设施，防止边坡被冲刷。3.1.1土石方调配本合同段施工线路较长，施工场地窄，土石方调配数量大。在施工前，制定好合理可行的土方调配方案，根据调配方案配置好施工机械和施工顺序。施工时能在本工段内解决的，尽量在本段内解决，尽量减少土方运距，避免大量的借方及弃方。土石方调配按以下原则进行：（1）挖方和填方基本达到平衡，尽量减少重复倒运。（2）在满足填土质量的要求下进行经济调配，做到挖方量和运距的乘积最小，即总运输量最小。（3）选择恰当的调配方向和运输线路，避免对流和倒流，便利机具调配和机械化施工。根据地形图和路线纵断面图计算出各段土石方具体数量，据此绘制土石方调配图，并于施工前28天将土石方调运图表报监理审批。3.2石方爆破施工本合同段开挖断面有二种典型断面，即半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖，对这二种典型施工路段，给予全挖断面以爆破方案设计，石方爆破施工工艺见:石方爆破施工工艺流程图。3.2.1、爆破总体方案：根据不同施工断面及岩性情况，并充分考虑工效及安全制定爆破方案见:石方爆破总体设计方案。表四-4：石方爆破总体设计方案项目类型半填半挖全挖断面岩性风化花岗岩风化花岗岩爆破总体方案浅孔爆破浅路堑浅孔爆破，深路堑深孔爆破工作面方案分层横向台阶方案分层纵向台阶方案“留靴”槽式堑沟方案爆破软岩W＝1.1m，a＝1.2mW＝1.1m，a＝1.2m参数次坚石W＝1.0m，a＝1.1mW＝2.6m，a＝2.6m长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案5凿岩机76557655及KQDl00炮孔直径Ф38mmФ38mm，Ф90mm炮孔深度≤2.0m2m，11~12m炸药2＃岩石硝铵炸药2＃岩`石炸药及铵油炸药起爆器材电毫秒雷管电毫秒雷管及导爆索3.2.2、半挖半填开挖方案半挖半填断面开挖根据工作面情况，采用横向台阶爆破法、纵向台阶爆破法以及边坡的光面爆破方案：1、分层横向台阶爆破法分层横向台阶爆破方案适用于挖方较窄处，且对飞石要求严格控制地段。爆破布眼方案见:分层横向台阶布眼图。ba平面图分层横向台阶布眼图横剖面图w2、分层纵向台阶爆破法分层纵向台阶爆破方案适合于地势较平缓，离公路、河流较远路段，爆破布眼方案见：分层纵向台阶布眼图。平面图ba分层纵向台阶布眼图纵剖面图w3、边坡开挖按设计边坡度采用光面爆破开挖，孔径d=38mm，炮眼间距a=500mm，光面厚度W=600mm，长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案6装药量0.20~0.30kg/m，布眼图见:光面爆破布眼图。光面爆破炮眼布置图wa3.3、深挖路堑开挖方案3.3.1、施工顺序深挖路堑路段总体施工顺序见:深挖路堑总体施工顺序图。首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟（图中I部分）；然后再爆破剩余部份（图中II部分），即所谓“留靴”爆破见:（“留靴”爆破最终效果图），以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。爆破II部分岩体时，采用微差控制爆破形式以控制爆破抛石方向。最终边坡山坡轮廓线深挖路堑总体施工顺序图III保留岩体3.3.2、I部分岩体爆破参数的确定（1）堑沟宽度如:（“留靴”爆破最终效果图），考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素，挖掘成10m宽的堑沟。槽式堑沟“留靴”爆破最终效果图保留岩体I待爆岩体II山坡轮廓线长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案7（2）炮孔直径d如图：（爆破参数示意图），凿岩设备采用KQDl00潜孔钻，开挖爆破与预裂爆破穿孔设备最好一致，以利于现场操作，拟采用d＝90mm，w＝2.6m，a＝2.6m。a超深h爆破参数示意图dw（3）布孔方式及微差间隔的确定，布孔形式采用等三角形布置，以利于炸药能量均匀作用于岩石，实现理想的破碎效果，起爆顺序依次为0~l~2~3~4，如：I部分岩体爆破孔起爆顺序图，首先起爆的炮孔位于上部山坡一侧，以控制爆堆前移方向，改善破碎效果，降低爆破震动。采用我国生产的毫秒微差雷管，排间时间间隔采用25ms。0I部分岩体爆破孔起爆顺序图ba12保留岩体433.3.3、II部分岩体施工顺序由于地形对爆破施工的影响，钻孔机具，施爆顺序必须考虑山体的坡度，II部分总体爆破施工顺序见：II部分岩体台阶爆破顺序图，由上到下依次为1-2-3，每一部分又分为压碴爆破和预裂爆破。长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案8II部分岩体台阶爆破顺序图最终边坡1山坡轮廓线233.4、边坡控制方案为确保边坡的稳定，不产生超过和欠挖，边坡采用光面爆破。在节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。为获得良好的光面效果，宜采用低密度、高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态状态，拟采用国产2＃岩石专用光爆炸药，以获得预期效果。3.4.1、光面爆破参数的确定参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下：（1）最小抵抗线W：W＝（0.5~0.8）H＝1.0~1.6m本工程中取W＝1.5m，式中H为阶梯高度，此时取2.0m。（2）炮孔间距：a＝b×W＝（0.6~0.8）×1.5＝0.9~1.2m，本工程取a＝1.1m（3）光面炮孔装药量：Q＝q×a×w＝0.6×1.5×1.1＝0.99kg/m式中q一松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3光面爆破示意图见：光面爆破示意图。长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案9最终边坡轮廓线光面爆破示意图a炮孔w3.4.2、光面爆破装药结构（1）、药包制作：为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，见：光面爆破装药结构图。将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成。操作时将药包置于孔内，上部填塞好。堵塞药卷炮孔光面爆破装药结构图起爆线（2）、堵塞：良好的堵塞要保证高压爆炸气体不泄露所必须的堵塞长度，取炮孔直径的12~20倍，现场根据孔间距和光面厚度适当调整。3.4.3、预裂爆破参数炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m，装药密集系数取为3.5，装药量为：Q＝2.75[σ]0.53r0.38＝2.75[1200]0.53×450.38＝500g/m式中：[σ]一—岩石权限抗压强度，取1200kg／cm2；长韶娄高速第十三合同段石方爆破工程安全专项施工方案10r一—炮眼半径45mm。预裂爆破装药结构与光面爆破相同，但预裂缝一定要比主爆区超长4.5~9m，比主爆孔提前75~150ms起爆，硬岩取小值，松软岩石取大值。3.5、爆破块度控制因石方爆破后部分作为填方材料，爆破块度要求控制在10~35cm，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：1、根据实际岩性情况，不断优化炮孔参数；2、采取压碴挤压爆破，即在施爆岩体前面依次留下2~4m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和促使岩体充分破碎，见：压渣爆破最终效果图。压渣爆破最终效果图wd留渣厚度前次爆破碎岩3、采用孔内微差爆破技术，可加强孔底爆破作用，改善爆破效果，并且减震效果好。4、工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差起爆，其布眼方式、起爆顺序见：格式布眼、对角微差起爆顺序图。这种起爆方式，岩石抛掷距离双排间微差减少30％左右，大块率可下降到o.9％并可大幅度降低地震效应。3.6、爆破安全3.6.1、爆破震动根据《爆破安全规程》规定：对于一般砖房，非抗震的大型砖砌块建筑物，震速V＜2~30m/s，建筑物距爆破点不小于50m，以此计算