公路路基施工爆破专项方案

公路路基施工工程爆破工程专项方案一、工程概况公路工程全长2.611km，分为两段：第一段设计道路起点位置位于溪尾地区，起点顺接现状七号路，路线沿山脊展现延伸，总体大致成南北走向，终于K1+600，全长1600m；第二段（狮头山峡段）路线起点K0+000位于第一段里程桩号K1+080处，终点顺接关口村现状村道，桩号为K1+011.103,全长1011.103m,大致成东西走向。主要内容为道路工程、涵洞工程、管线工程、照明工程、交通安全设施及环境保护等。第一段K0+895~K1+022段路基为石方路堑，需要爆破作业。因受爆破影响的各类安全风险点密集，拟采用控制爆破的专项方案实施路基石方开挖。根据路基的地形、地貌、与地质情况及各类安全风险点的距离远近，按照“密打眼、慎定向、弱爆破、强防护”的原则，制定相应的控制爆破专项方案。二、地形、地质、水文1、地形、：本路段拟建场区位于福州市闽侯县，地处闽江冲积平原下游。现状地面高程在10~80米之间，地形相对平坦，起伏不大。2、地质：建设项目位于青口投资区，项目沿线场地为农田、林地、荷塘等，属剥蚀残丘地貌。初步判定拟建场地建筑场地类别多属Ⅲ类，局部为Ⅱ类场地。第一段K0+895~K1+022段路基为石方路堑，岩石种类为次坚石。3、水文：福州纬度较低，临近海洋，属亚热带海洋性气候，受冷暖气流季节性交换影响，四季分明，冬寒不剧，夏暑不酷，雨量充沛，年均降水量1354mm，夏季降水占全年降水量37%，光照丰富，春季天气多变，秋季稳定。福州全年平均相对湿度3~6月份达80~84%；10月至次年1月为71~74%，7~9月和2月份为76~78%;全年相对平均湿度约77%,绝对湿度年平均19毫巴。三、爆破施工设计方案(一)、路堑石方开挖方法路堑石方开挖采用浅孔梯段爆破法施工，边坡原则上采用沿设计开挖线按设计坡度用预裂爆破法一次爆破成型。利用预裂缝的减震作用代替预留保护层。当开挖边坡厚度小于1~1.5倍梯段爆破孔最小抵抗线时，则采用沿设计开挖线按设计坡度用光面爆破法(需要时辅以部分松动孔)一次爆破开挖成型。每一层台阶水平面也采用水平预裂(或光面孔)一次开挖至设计高程。因路基基础石方开挖料均作为基础回填料使用，爆破粒径允许最大粒径为30厘米，所以梯段爆破孔网布置、起爆网路方式均按照爆破粒径级配的要求布置。施工不能破坏路堑边坡，确保边坡稳定，不产生超挖和欠挖，要求坡面平顺光滑，禁用峒室爆破，采用光面爆破，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，低爆速，高体积威力大的炸药，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，使爆破作用呈静态状态。路堑石方采用浅孔梯段松动控制爆破，分层台阶法方法施工。路基面和侧沟采用浅孔爆破，选用手持风钻钻孔。为减小爆破对于边坡的振动，也为了控制爆破大块率，便于配合自卸车装碴施工，实行挖、装、运一条龙作业。采用非电毫秒雷管进行毫秒微差爆破，小排距大孔距梅花状的布眼方法。路堑边坡力求平顺光滑，无明显的局部高差。边坡突出的个别欠挖部分应用人工浅孔凿除清理。边坡上出现的坑凹槽用人工清除松动岩石，将基座凿平一定宽度后砌筑嵌补，做到嵌体稳定，表面平顺，周边封严。路基底面用手持风钻钻眼，浅孔爆破开挖检底至设计高度，路基面做成向两侧排水，对个别凹凸不平处用混凝土级配碎石填平。路堑侧沟用小炮开挖爆破成型。(二)、爆破施工方法：爆破施工流程：施爆区管线调查→爆破设计与设计审批→配备专业施爆人员→爆区放样→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面→放样与布孔→钻孔→爆破器材检查与测验→炮孔检查与废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和撤出施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果（包括飞石、地震波对施爆区内外构成损伤及损失）→装、运石方与整修边坡→至设计高程。光面爆破按设计线装药，将炸药和导爆索用细绳捆绑在竹片上装入孔中，并将竹片未绑炸药一侧置于保护岩层一侧；对于开挖深度大于6.0m，且石方数量较大的工点，采用小型潜孔钻机钻孔，实施梯段松动控制爆破；对于开挖深度小于6.0m，且石方数量较小的工点，采用风枪钻孔，实施梯段松动控制爆破；为提高破碎效果，降低大块率，并降低爆破震动效应，采用宽孔距、小排距梅花形布孔，并采用导爆管毫秒雷管实施逐排微差挤压爆破。硬质岩石基床施工，将路基面做成平面，施工时采用控制爆破，做到路基面平顺，肩棱整齐，发现凹凸不平处用渗水土补平，加强碾压。为保证基底平整坚实，不论采用潜孔钻机还是风枪钻孔进行爆破，到最底层2.0m时，均用风枪钻孔进行爆破，并严格控制钻孔深度和孔底标高，适当缩小孔距和排距，采用逐排微差起爆方法。深孔梯段爆破、光面爆破的炮眼布置、装药结构、起爆网路布置情况详见下图。H2.0低挖深地段（一般为6～8m）HH2.0光爆孔光爆孔预留光爆层高挖深地段（一般挖深超过10m）全路堑开挖横断面图HH2.0hhw1w1w1宽孔距小排距梅花形全路堑开挖纵断面布孔图bw1a=3ba=3b2bbw1a=3ba=3b2b宽孔距小排距梅花形全路堑开挖平面布孔图(三)、爆破的主要技术措施浅孔梯段松动控制爆破，采取微差定向控制爆破技术，对于开挖深度较深的地段采取分层台阶法方法施工。根据相关规定本合同段内采用非电毫秒雷管敷设网路，电雷管起爆的起爆方式，在爆区内对主爆区采用深孔控制爆破、边坡处先预裂再光爆，整个过程的技术措施可以归结为：用合理的最小抵抗线和堵塞长度控制飞石方向、数量和距离；用非电毫秒导爆管控制空气冲击波和爆破声响，采用毫秒爆破降低爆破震动强度和减少爆破次数，运用毫秒延期作用对主爆孔、预裂孔、光爆孔以及辅助孔进行一次起爆。1、对爆破飞石的控制爆破飞石是指爆破场地位于山坡上，极易脱离主爆堆而飞离较远的石块。对于飞石距离的计算公式，我国常用经验公式：Q=20Kn2w式中：K为安全系数与地形、风向有关。N为爆破作用指数，松动爆破。W为抵抗线。在某些要求高的路段，还必须采取如下措施：采用“V”型工作面；预留隔墙和“留靴”等方式。飞石产生的原因有：(1)、装药量：过量装药，爆破能量除破坏指定的介质之外，有多余能量使石块远飞。爆破实践的经验是，爆破作用指数愈大，飞石愈远；爆破作用指数相同时，抵抗线愈大飞石愈远。(2)、地质因素：基岩中爆破时，炸药能量容易被介质吸收，用于克服惯性运动的爆炸能量相应减少；当介质为石灰岩、花岗岩时，产生飞石多，距离远。同样的岩层，当节理发育，或有较弱面的地质构造时容易产生飞石。(3)、堵塞的影响：当堵塞不良或长度过小时，孔口碎块被高速喷出；若堵塞物中夹有石块则可飞散更远。(4)、抵抗线测量错误，或偏差过大，岩体某个部位突出飞散较远。(5)、在梯段爆破时，采取过小的抵抗线和过深的孔眼，二者不成比例，或柱部装药过多，也会造成爆堆过远，其中就难免有个别飞石失去控制。防止飞石的技术措施：(1)、装药量是影响爆破飞石的主要因素之一。对于钻孔石方爆破，合理采用岩石系数，正确计算药量和装药量的分布，台阶爆破可以获得近距离甚至不飞散。实践上往往是底部装药密度不够，增大了柱部药量，致使抛掷过远并伴随个别飞石；应正确选用爆破作用指数，正确计算药量，在施工中严格控制药室测量精确度，加强工地管理。(2)、采用微差起爆技术，妥善安排起爆顺序，飞石控制要求甚严的地方，切忌齐发爆破。(3)、保证堵塞长度，炮孔内水必须清除干净，受水饱和的堵塞土，容易冲炮。堵塞填土应分层捣实，不应填到孔口再捣实。(4)、对于个别的浅眼可采用砂袋、铁丝网或铁皮等覆盖，使爆破飞石不能飞起。2．对爆破噪音、震动、冲击波、以及有毒气体的控制一般情况下没有很好的措施，应从单孔的装药量上来控制，即尽量减少单孔的装药量，另外从合理运用毫秒延期雷管上来着手控制。3.上坡下部（河道上方）做好挡墙，阻挡滚石落入河道。(四)、爆破的各项参数确定：1、预裂爆破法1.1孔径手风钻孔φ50~φ42不得小于φ42mm潜孔钻孔φ80不得大于φ100mm全液压钻孔φ65~φ75不得大于φ75mm1.2孔距预裂孔孔距根据工程经验值、初始值按10倍孔径选用。实际施工过程中应结合每个部位的裂隙、产状、倾角与开挖边坡的交角进行调整。调整原则为：当裂隙发育、裂隙面倾角与开挖线交角呈锐角(小于100)状时，采用小孔距，相反则应优先考虑适当加大孔距。1.3单位长度装药，初值按围岩工程经验值取，经现场试验确定。2、光面爆破2.1孔径手风钻孔φ50~φ38潜孔钻孔φ80全液压钻孔φ65~φ752.2孔距光面爆破孔孔距布置原则与预裂孔孔距相同，但确定实际孔距时应结合每一爆破部位的岩石厚度(最小抵抗线)进行选择，初期实际使用值按a=(0.8~1.2)W选用。2.3单位长装药量光面爆破孔单位长装药量最终确定同与孔距确定的原则。应着重考虑每一个爆破部位的岩层厚度，参考Q=agwH的计算进行校核，其中单位体积耗药量q值一般按q=0.2~0.25范围选择。3、梯段爆破梯段爆破参数选择采用下述经验公式：Q=aHqW其中Q：单孔装药量，以kg计；H：台阶高度，以m计；q：单位体积耗药量，以kg/m3计；W：最小抵抗线，以m计。3.1台阶高度(H)台阶高度H值的选择，结合每一个爆破区路基开挖深度确定，当开挖深度在15m以下时，则采用一次开挖到设计高程，当开挖深度大于15m时，应分两层开挖，但最小台阶高度不应小于5m。3.2最小抵抗线W3.3孔距为了满足爆破粒径及相应组成粒径级配、梯段爆破孔孔距选择按照在满足全孔连续装药的条件用试算的方法确定。a=Q/qWH3.4单位体积耗药量q以满足爆破控制为基本条件，参照近期岩石开采爆破工程资料确定，单位体积耗药量选用范围0.45~0.35，在满足全孔连续装药的条件下，通过a,W,Q试算确定。每一个部位的实际使用爆破参数按照上述原则结合实际地形条件，裂隙产状布孔条件，通过试算分析后决定。正确地决定控制爆破的孔网参数是达到控制目的的重要环节。在控制爆破工程中，主要的孔网参数包括最小抵抗线w，炮孔深度h，孔距a与排距b。1.最小抵抗线(w)：根据施工地质岩石情况及炮眼直径D，w取w=l～1.5m。2.炮孔深度(h)：原则上h定为2米，中间遇到台阶，h将选择到台阶梯段高度的(1.0～1.5)倍，即以超钻消除根坎。3.孔距(a)：取a=l～1.5m。4.排距(b)：取b=0.5～0.6m。5.炸药用量：Q=kwah或Q=kabh。Q——每孔装药量(kg)k——用药系数(kg／m3)，k采用0.3kg／m3根据以往施工经验采用的线装密度为：炮孔深度1米0.8kg／m炮孔从底部1米以上到堵塞部位0.4kg／m在计算炸药量时，由于所用公式带一定的局限性，加之控制爆破的条件复杂，安全上要求严格，以及对爆破对象情况分析难免有不确之处，必须十分慎重决定炸药量这一重要参数，通过2～3次试爆来核定和调整炸药用量，使其达到预期的目的，从较小用药系数开始，逐步增加逐步爆破来核定合理用药系数。爆破地震安全距离：一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，主要类型的建(构)筑物地面质点的安全震动速度规定如下：a、土窑洞、土坯房、毛石房屋1.0cm/s；b、一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2～3cm/s；c、围岩不稳定有良好支护10cm/s；d、围岩中等稳定有良好支护20cm/s；e、围岩稳定无支护30cm/s．爆破地震安全距离可按下式计算：R=(K/V)1/αQm式中：R——爆破地震安全距离，m；Q…一炸药量，kg；齐发爆破取总炸药量；微差爆破或秒差爆破取最大一段药量．V～一地震安全速度，cm／s；m～一地震指数，取1／3；K、Q～一与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表选取，或由试验确定。岩性KQ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．O爆破冲击波安全距离：爆破的炸药量不得大于20kg，并应按式确定空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离。RK=25Q1/3式中：RK…空气冲击波对掩体内