地铁区间隧道石方爆破设计方案文档格式.docx
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1.3、工程概况、环境和技术要求
1.3.1、工程概况:
XX地铁XX标XX区间项目位于福田区华强北路地下20米处,是XXXX有限公司经XX市有关部门批准的建设项目,其措施井DK23+429.508位于华强北路绿化带中,长7米,宽5米,深22米,左线隧道DK23+371.3~DK23+441.7,长70.4米,右线隧道DK23+367.7~DK23+453.7,长85.5米,左线顶层埋深21米,右线顶层埋深16~17米,隧道为开挖直径6.8米的圆形隧道。
竖井下挖13米见岩石,井口基础工程现已开始施工。
拟对隧道采用矿山法进行爆破施工。
现委托XX市XX爆破工程有限公司进行爆破施工,爆破工期6个月。
该区间左线DK23+385处距离海磬苑居民楼房角水平距离为8.98米,左线DK23+440处距离海磬苑居民楼房角水平距离为6.92米,右线距离长泰花园居民楼房最近水平距离40米左右。
爆区环境如图1所示。
根据勘探资料,岩石为中风化到微风化花岗岩,f系数为12-14,。
根据设计资料,需爆破方量约6000m3左右。
图1施工现场周边环境(警戒)示意图
1.3.2、技术要求:
爆破作业不产生飞石,不产生振动危害。
工程质量要求:
爆破深度和范围满足设计要求,爆破允许误差±
15cm。
1.4、爆区地形地质条件、地层岩性、水文地质条件
1.4.1、地形地貌:
爆区是华强北路下20米的隧道。
1.4.2、地层岩性:
主要爆破对象为地铁隧道中的中风化至微风化的花岗岩,岩石硬度f=12~14。
1.4.3、水文地质条件:
根据水文地质资料,爆区范围内的围岩为花岗岩,风化层厚,完整性好,节理不发育,地下水为孔隙水及裂隙水贫乏,主要是接受大气降水及周边地表水的下渗补给而已,水文地质简单。
但是,隧道爆破过程中,必须注意排水工作。
1.5、爆破方案选择计算
1.5.1、爆破方法选择
现本工地爆破主要采用如下爆破方法:
1﹑措施竖井采用φ42mm浅孔松动爆破施工,
2、隧道采用φ42mm孔径矿山法台阶爆破。
3、左线DK23+385及左线DK23+440处,由于离居民楼混凝土桩较近,为满足爆破振动要求,采用短进尺掘进,每孔深度不超过0.6m,每孔药量不大于0.3kg,先爆掏槽孔,后爆辅助孔,然后落拱,最后分层起底。
采用分次装药,分次起爆,采用逐孔分段。
爆破工艺流程为:
爆破设计→方案报批(含公安机关审批)→台阶测量→现场测量布孔→钻孔→清孔→装药堵塞→网路连接→警戒→起爆→解除警戒→爆破效果检查
1.6、隧道爆破
1.6.1.隧道爆破方案选择
隧道爆破采用光面爆破的钻爆法进行开挖施工,结合本工程隧道特点、施工方案及采用的施工手段,对钻孔深度(循环进尺)、掏槽方式、炮孔布置、光爆参数、装药量、起爆网络等进行初步设计,待施工中,根据实际情况进行适实调整。
根据断面特性及围岩条件分析,本工程隧道开挖宽度为6.8m左右,高6.8m左右,断面面积约40m2左右,边界条件对爆破的影响不大,按一般隧道进行爆破设计即可。
1.6.2.钻孔深度及孔径
(1)本区间隧道有Ⅲ类围岩约150m,根据岩石情况,考虑断面大小及设备情况,选择手风钻钻孔,采用短台阶法,上半断面直眼掏槽掘进,拱部、侧壁采用光面爆破,核心和底部采用松动控制爆破,掏槽采用减弱抛掷爆破的综合控制爆破技术,以尽可能减轻对围岩和周围构筑物的扰动,维护围岩自身稳定性,达到良好的轮廓成形。
在顶部围岩强风化区,先打超前注浆导管,后采用上半断面直眼掏槽爆破,拱部预留光爆层,再后采用光面爆破二次落拱,落拱每循环按0.8~1.0米控制。
选用长度为1.5m钻杆,设计炮眼深度为1.2-1.3m,每循环进尺0.9m。
炮孔直径42mm,掏槽区空孔直径75mm。
1.6.3.掏槽方式
Ⅲ类围岩采用直眼掏槽的方式。
1.6.4.炮孔布置
炮孔布置如下列图所示:
图2Ⅲ类围岩开挖炮孔布置图
注:
图中数字(1-14)为起爆顺序
超前小导管注浆
封闭初支结构
炮渣
上台阶
下台阶
上部初支结构
图3矿山法施工断面纵向施工图
1.6.5.装药参数及装药结构
1、炮眼布置方式
1)光面爆破眼和周边眼均朝向轮廓线外斜角打眼、外斜角度1.7~2.5°
,外斜率为3%~4%。
2)二圈眼应与光爆眼或周边眼平行,外斜率均为3%~4%。
3)掘进眼均平行于导洞的中线。
4)掏糟眼比其他眼加深200mm。
2、爆破参数
1)炮眼直径:
D=42mm。
2)最小抵抗线W=0.8~1.1m。
3)孔距:
光爆眼E=500mm
二圈眼a=700mm,光爆孔与二圈眼之间光爆层厚w=600mm。
辅助孔水平间距a=800~1000mm,竖向a=800~1000mm。
底板眼a=600~700mm。
3、炸药的选择
采用2#岩石硝铵炸药和2号乳化炸药。
药卷为Φ32和Φ20mm。
Φ20小药卷用于光面爆破。
4、装药结构
1)光爆眼采用小直径药卷(φ20)空气间隔装药结构。
如下图
炮泥
雷管
导爆索
φ药卷
其余炮眼采用标准药卷(φ32)连续装药结构,装药炮眼均应堵塞炮泥,堵塞长度应为200mm。
如下图:
导爆管
2)联接:
采用脚线长5米导爆管和脚线长3米非电毫秒分段雷管,中间用导爆管传爆,用普通雷管导火索起爆。
光爆孔采用导爆索连接炸药,非电雷管传爆导爆索。
3)导爆管雷管和传爆线连接时必须掌握传爆方向,雷管与导爆管要连接牢固。
搭接长度不小于150mm。
导爆管不许打折、有死弯,连接不能松动,段数要分清,反复检查防止混段。
4)装药连线时一定要按设计孔眼装药,雷管段数、数量不缺,连线正确。
以达到良好的爆破效果。
5)所有炮孔内均用反向装药结构。
5、雷管的选择
采用非电毫秒雷管和导爆雷管相结合,导爆管、非电毫秒雷管分别用于炮眼内起爆和连接之用。
6、炮眼布置、装药量和起爆顺序
1)爆破掌子面炮眼布置参见图2、图3。
2)炮眼装药量参见表1、表2。
表1、短台阶法施工开挖A部爆破参数表
炮眼类别
炮孔深度(m)
炮眼数目
单孔用药量(Kg)
药量小计(Kg)
雷管段别
备注
掏槽眼
1.3
4
0.8
3.2
1、2、3、4
炸药采用乳化炸药,雷管采用非电毫秒雷管,具体爆破参数在试爆后进行调整。
辅助眼
1.2
19
0.6
11.4
5、6、7、8
底板眼
10
0.7
7
9、10
周边眼
21
0.3
6.3
11、12、13、14
共计
54
27.9
开挖面积(m2)
19.0
开挖体积(m3)
17.1
比钻眼量(个/m2)
2.84
比耗药量(Kg/m3)
1.63
段差(ms)
25-50
表2、短台阶法施工开挖B部爆破参数表
1、3、5、7、8
11
7.7
11、12
3
40
22.1
21.1
1.90
1.05
以上段最大药量3.6kg。
1.6.7.起爆网络设计
采用通常的隧道开挖起爆网络,中心对称法连接,每圈炮眼同时起爆。
除掏槽眼外,隧道断面上的其他炮眼应尽量使其在无夹制的情况下起爆。
这不仅可获得良好的爆破效果,且对围岩的破坏也减低到了最小限度。
为此采用矩形原理设计爆破的破裂线。
拟采用非电导爆系统起爆法。
即每个炮孔装一发毫秒非电爆雷管。
孔外连成非电导爆网路,孔内引出的非电导爆雷管每10根集成一束,用1非电雷管反向连接引爆。
每圈炮眼一个段位,起爆时差为50ms以上。
起爆顺序:
掏槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼→底板眼。
即1-2-3-4-5-6。
见炮眼布置图2、图3。
周边眼采用导爆索连接,用非电导爆管引爆并与其它各圈炮眼一起按起爆顺序起爆。
见图4<<周边眼爆破网路示意图>>。
导爆管雷管
起爆电雷管
图4、周边眼爆破网路示意图
图5:
非电管起爆网络示意图
1.7.竖井爆破
1.7.1.竖井爆破参数
竖井采用矩形布孔,孔深为1.2米左右。
见图6。
图6:
竖井爆破炮孔平面布置示意图
竖井爆破参数的选取要求充分考虑到现场施工条件。
现场技术人员可根据现场试爆情况参照下表作合理的调整。
*爆破量计算中,有效进尺以75%计算;
*第一掏槽眼孔距a取0.7m,排距b取0.4m;
*周边眼孔距a取0.7m,排距b取0.6m;
表3:
竖井爆破参数一览表
桩孔边长(m)
孔深
(m)
单孔药量(kg)
段数
5×
孔数(个)
第一掏槽孔
8
1
第二掏槽孔
0.5
2
64
3-10
12
总炮眼数(个)
96
装药孔数(个)
爆破量(m3)
31.5
单耗(㎏/m3)
1.55
总药量(㎏)
48.8
最大段药量(㎏)
4.8
1.8、爆破个别飞石警戒与防护
1.8.1﹑爆破个别飞石警戒
竖井爆破地表警戒安全距离50m,起爆时隧道内人员全部撤离至地表。
每次施爆前应发放放炮通知,警戒时应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。
声响信号以口哨和警报器为主,视觉信号以红旗为主。
确认警戒完备后,才能向起爆站下达起爆命令,起爆后隧道经通风,空气质量达标后,经爆破员检查确认安全后才能解除警戒。
1.8.2、爆破覆盖防护
对爆区进行覆盖防护。
采取措施有:
(1)竖井爆破采用孔口压炮被,井口上盖钢板,钢板上压沙包,井口与钢板间留20公分气孔。
1.9、爆破安全措施
为确保爆破安全和爆破质量,爆破作业应注意以下事项:
1)严格按《爆破安全操作规程》操作;
2)爆区插红旗标志且设置装药安全警戒范围,无关人员不得进入;
3)严禁穿着化纤衣服从事爆破作业,严禁带火种进入爆破现场;
4)爆破作业员持证上岗,技术人员现场指导;
5)起爆药包由指定爆破员加工,分开存放;
6)爆破网路各连接部分要连接牢固,电线接头用绝
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