山体开挖爆破施工方案secretWord格式文档下载.docx
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施工能力。
山体开挖按高程分为两个阶段进行,第一阶段先将山体1高于杜古公路标高的山头开挖到与公路标高相当,再放坡进行第二阶段开挖,一阶段利用现有山体1的两个台阶,作为施工工作面,进行机械作业,交叉施工,按先上台阶后下台阶、公路往海面方向推进的原则进行。
第二阶段,杜古公路向北侧预留管廊带的位置后,根据陆域形成的边线向上放坡,每个边坡按1:
的比例修坡,各台阶高度控制在8~10m为宜,最后定出坡顶线。
爆破施工时,根据形成的台阶,台阶海面向杜古公路方向推进,直至外边界,每个工作台阶的进深应大于20m,下台阶方可开挖,长度应采用通长,并上到下形成2~3个台阶,避免施工机械之间相互干扰。
2、对距开挖边线约10~15m范围内的山体开挖,依上层开挖揭示的岩石地质条件确定,当存在软弱夹层或地质条件复杂时,采用浅孔爆破施工,以保证山体开挖边坡的安全稳定。
山体土石方开挖调配见表3-1。
表3-1 土方调配平衡表
山体开挖土石方土方安排区域土方种类种植土山皮土B地块强风化岩中风化岩石单位万m万m万m万m3333数量 、B地块围堤堤心回填;
2.护面及护脚棱体等;
3.其余按指定地点堆存。
1.围堤后方跟进回填开山土石2.A地块陆域回填。
山体石方开挖深孔梯段控制爆破分阶段、分区施工示意图见图3-1、图3-2、分层开挖布置及分层开挖方向见图3-3。
四、石方开挖爆破参数设计
1、爆破参数设计原则
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孔网参数设计
除精确选用单位用药量系数外,孔、排距的合理布置将使炸药均匀地分布在岩体介质中,形成合理分散的布药形式,防止炸药能量的过于集中,孔、排距参数在爆破试验后优化。
梯段高度是保证钻孔效率和装药质量的关键参数之一,同时考虑挖装机械的施工安全和作业效率,梯段高度不宜太高,根据我公司多年石方开挖实践,最合理的经济梯段高度在8~12m,现场施工时为了操作的便利,选用10m,炮孔的倾斜度在900。
钻爆参数
山体石方开挖根据山体岩石的地质条件采用松动爆破,钻爆参数将按松动爆破原则设计,在爆破试验的基础上进一步优化,达到围堤填筑对石料粒径的技术要求。
药量控制
根据能量守恒原理和爆破工程要求,孔内的装药与破碎最小抵抗线方向岩体的最低能量相等,岩体原地松动破碎或短距抛掷。
为此,在药量计算中,将根据不同岩体的抗压强度、节理、裂隙的发育程度和在不同岩体内的衰减指数,药量控制选择与破碎岩体所需能量相等,避免造成爆破危害,实现弱松动控制爆破。
2、石方开挖钻孔设备的选择
钻孔机械是用来在岩体上钻研凿一定孔径,一定方向和一定深度的爆破用炮孔的机械化工具,根据本合同工程项目的爆破石方工程量,开挖高度,施工设计台阶高度以及施工工期等因素,对本工程项目石方开挖钻孔设备选用以潜孔钻为主,手持式凿岩机为辅的钻孔设备配备原则。
手持式手风钻主要用于钻孔平台工作面的修整,以形成
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潜孔钻施工作业平台,当钻孔平台形成后,以阿托拉斯CM-351型潜孔钻作为深孔梯段爆破钻孔设备,该设备生产效率高,自带高风压空压机及除尘设施,不需要外部动力,日台班产量可达120~160m/台班,可钻孔直孔为φ105~135mm,且操作方便,转移场地灵活,可满足本工程项目施工强度的要求。
3、深孔梯段爆破参数设计
根据施工总方案选定梯段高度为10m,钻孔角度90度,钻孔直径为Φ130mm,炸药采用Φ110mm乳化炸药或铵油炸药。
爆破参数是影响爆破效果的重要因素,根据挖碴设备要求,施工时结合岩石特性选定爆破参数。
(1)炮孔直径d与布孔方式
炮孔直径是深孔梯段爆破设计中首先要考虑的问题,较大直径的钻孔,可使单位长度的爆破方量的费用降低,但爆破块度较大,需二次破碎的块体也较多,较小直径的钻孔,相应的单位长度的爆破方量的费用增加,但需二次解小破碎的块体较少,为此,根据本工程的地质条件,选用的炮孔直径d=130mm,同时针对不同填区对石料粒径的要求,分别选用不同的布孔方式以获取不同粒径的石料,对围堤回填开山石、后方回填开山土石等,按宽孔距、小抵抗线的梅花形布孔方式,以获得破碎度较高的岩石,而对块石棱体、护面抛理块石所需的石料采用大孔距的正方形布孔方式,以取得符合设计粒径要求的块石。
根据围堤填筑设计石料粒径要求,经比较,选择钻孔直径d:
d=130mm。
山体石方开挖钻孔布置详见图4-1。
(2)抵抗线W的确定
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抵抗线W是钻爆参数中最重要的参数之一,当设计抵抗线达到最优值时,梯段底部撕裂满意,岩石破碎效果好,松动或抛距符合要求,因此,合理而有效地选择抵抗线的优值,是爆破设计的关键问题,抵抗线的设计选用前苏联巴隆公式计算,即:
W=D×
√ρ.L.τ/式中:
W------底盘抵抗线,m。
L--------孔深,m。
τ----------装药系数,%。
ρ----------炮孔装药密度kg.m-3。
q------------设计单位耗药量kg.m-3。
m----------邻近系数,亦称间距比,即钻孔距与抵抗线之比H------------梯段高度,m。
根据本合同项目的地质条件,炮孔直径等因素的考虑选用W=~,实施爆破作业时,应在试验的基础上进一步优化选择确定。
W=~。
(3)炮孔间距a与排距b
为保证多排爆破达到爆岩破碎效果良好,利于机械装运,炮孔间距的选择既满足效果的要求,同时爆破后的块度亦应符合装载设备的能力,根据多年的施工经验,选用的炮孔间距a和排距b为:
a=(~)W。
取a=~。
b=(~)a。
取b=~。
(4)梯段高度H和钻孔深度h
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梯段高度的选择应保证装运设备在梯面施工作业的安全,梯段高度过大,铲装效率低,且安全隐患大,梯段高度过小,则不能发挥机械的有效生产能力。
依据本工程项目所选用的装运设备,选用的梯段高度H=10m,其钻孔深度h等于梯段高度加超深,即:
h=H+选用h=
(5)单位体积药量与孔内装药量
单位体积药量,即单耗的确定应依据岩石的物理力学性质,炸药的品种及其威力以及施工条件要求确定,对于本合同工程项目施工作业要求及条件选用单位体积耗药量q。
①单位体积耗药量q为:
q=~/m3
式中:
q-------单位体积装药量。
②单孔装药量为:
Q=q×
a×
b×
h=×
5×
4×
10=60kg
a---------炮孔间距,m。
b------------炮孔排距,m。
h-----------炮孔深度,m。
(6)炮孔堵塞长度设计
为减少爆破飞石、空气冲击波的产生,炮孔堵塞长度的设计是一个重要的指标,它对于有效的利用爆破能量,改善破碎效果是一个不容忽视的问题,炮孔堵塞长度的设计,按“应力均衡”的原则设计,即为了获得岩体的均匀破碎和减少大块率的宗旨,使爆炸应力波为岩
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石最后的破碎成块提供基本条件。
取堵塞长度等于底盘抵抗线,即堵塞长度ΔL=W取值为ΔL=~。
爆破网路设计
为减少山体开挖爆破施工作业时,于爆破产生的质点振动速度对周围建构筑物以及杜古公路旁高压线路的影响,危及其使用安全。
对本合同工程的岩石开挖采用大区多排深孔梯段孔间微差挤压爆破,采用非电接力式起爆网路,该网路是一套准爆可靠性高,联接简捷,分段数不受雷管段别限制,微差时间可以灵活选取的安全可靠的起爆网路,它通过孔间微差延时,可有效的降低振动波的叠加,从而降低最大单响起爆药量,保证周围建构物不受爆破振动的破坏影响。
1)装药结构及起爆顺序①装药结构
根据本合同工程项目的地质条件,为达到爆破效果良好,采用偶合连续装药的装药结构形式,同时为保证炮孔底部部位岩石的撕裂和破碎,减少岩埂,有利于装载作业,对炮孔底部加强装药,以保证底部破岩质量。
爆破装药结构详见图4-2。
②起爆顺序
对于多排孔爆破中常用的起爆顺序有排间、斜线及楔形式、梯形式等,排间爆破的效果是前孔爆破为后孔爆破创造新的临空面,有利于前后排岩块的相互碰撞,存在二次破碎,改善了爆破质量。
针对本工程所处位置和施工条件的不同,对杜古公路标高以上的山体开挖,即35m高程以上山体石方开挖,以目前已形成的乱掘地为
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临空面,公路向海侧方向推进,分区采用梯形爆破的起爆顺序方式,以改变起爆方向,控制爆破飞石对杜古公路及周围建构筑物的危害。
杜古公路标高以下的山体开挖,即35m高程以下山体石方开挖,海侧向公路方向推进,分区采用排间爆破的起爆顺序方式。
其起爆顺序详见图4-3。
2)起爆网路设计
为解决多排孔爆破受雷管段数的限制以及有效地降低爆破地震波的破坏,对于多排深孔梯段爆破,目前较为先进的起爆系统即为塑料导爆管非电起爆系统,也称之为诺氏耳起爆系统,该系统塑料导爆管,延期雷管和激发装置组成,当用电雷管等引爆导爆管后,管内将产生爆轰波,并以约20XXm/s的速度在管内稳定传播,延期雷管与导爆管相结合,当雷管受导爆管爆轰波的作用产生爆炸时,用于起爆炸药或起爆与雷管相联的多根导爆管,同时,塑料导爆管非电起爆系统于具有微差段数不受限制,可任意改变起爆顺序,同条传爆线路中串段,重段现象不可能出现,联接方法简单,安全可靠等优点。
对于多排深孔梯段爆破,降低飞石距离及爆破地震波的破坏,具有无可比拟的作用,以及对于加快工程施工进度具有其不可替代的作用,为此,在山体土石方开挖施工中,石方开挖爆破起爆网路选用塑料导爆管非电起爆系统。
起爆网路设计详见图4-2。
深孔梯段爆破参数
深孔梯段爆破设计参数详见表4-1。
表4-1 深孔梯段爆破设计参数表
参数参数值孔径(mm)130孔距(m)~排距(m)~梯段深度(m)钻孔深度(m)1010
参数参数值参数参数值钻孔角度(°
)底盘抵抗线(m)90单耗(kg/m)~3布孔方式正方形或梅花形堵塞长度~炸药类型铵油炸药装药结构连续药卷直径(mm)110~单孔装药量60表中参数通过在同等地质条件下的爆破试验,进一步地优化设计参数,并应用于生产实践中,以获得较佳的爆破效果。
4、浅孔小梯段爆破参数设计
当距开挖边线约10~15m范围内的山体,依据上层开挖揭示的岩石地质条件存在着软弱夹层时,采用浅孔小梯段爆破施工,以保证山体开挖边坡的安全稳定。
浅孔小梯段爆破施工采用YT-26手持式凿岩机造孔,孔网参数、爆破参数见表4-2。
表4-3 浅孔小梯段钻爆设计参数表孔径序号Dmm孔距am排距角度bmα°
孔深hm布孔炸药单孔堵塞起爆药径单耗方式类型装药量长度方式dmmlmqkg/m3Qkgl0m毫秒差电爆网路12#岩石42~~90~正方形32硝铵于山体1开挖后,杜古公路边坡高达28m以上,为确保山体开挖后,边坡的安全稳定,减少岩石开挖爆破所产生的爆破振动对保留岩体的破坏,尽可能防止杜古公路在施工期间发生边坡坍塌、落石等地质灾害,将根据山体开挖边坡岩石地质条件采用光面控制爆破工艺,以确保山体保留岩体的安全稳定,开挖边坡光面爆破设计将另编
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专项方案。
五.爆破安全校核计算
根据《爆破安全规程》要求,爆破质点振动速度值应在规范要求范围内,即一般建筑物和构筑物爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求,否则,应采用措施降低最大单响起爆药量Qmax,以削减地震波的破坏作用。
1、爆破安全震动速度的选用
《爆破安全规程》对主要类型的建(构)筑物地面质点的安全震动速度规定为:
①一般砖房:
2~3cm/s。
②钢筋混凝土框架房屋:
5cm/s。
③构筑物:
根据本工程所在的地理位置,为减少和消除周边单位和人员对爆破施工的投诉,对本工程确定了如下的震速判据标准:
①一般砖房工用建筑为1~2cm/s。
②钢筋混凝土框架结构建筑物为3cm/s。
③构筑物3cm/s。
2、爆破地震安全校核
根据《爆破安全规程》提供的爆破地震安全振动
速度计算式,可得到最大单响起爆药量Qmax的计算公式,即:
Qmax≤[R1/ɑ]3
Qmax----分段起爆单响最大药量。
R----爆破中心至建筑物的距离。
V----被保护建筑物允许的质点振动速度(cm/s)。
K、a----与爆破点地形,地质等条件有关的系数和衰减系数。
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可按表4-2选取或试验确定。
表4-2 爆区不同岩性的K、ɑ值表岩性K坚硬岩石中硬岩石软岩石50~150150~250250~350ɑ~~~安全震动速度按震速判据标准取V=1cm/s,K、α值按表4-1取:
K=150,α=,则距爆区不同距离的建构筑物相应安全用药量见表4-3。
表4-3 爆破对不同距离的安全用药量表R(m)Q(kg)8022903210011012013014015016017018044597697121150182218259在每次爆破作业时候,应根据爆源至被保护建筑物的距离,进行最大单响起爆药量Qmax的校核计算
在进行爆破网络设计时,应根据距爆区不同距离被保护建筑物允许的最大单响起爆药量Qmax,来进行多排爆区药包分段,以保证分段药量Qmax均小于允许的最大单响起爆药量Qmax,段与段间用最大间隔时间来实现毫秒微差起爆,保证爆破振动波不产生叠加。
2、爆破冲击波安全距离计算
于爆破作业而产生的空气冲击波的安全距离按下式计算R=KQ1/3
式中R----空气冲击波最小安全距离;
Q----药量;
K----系数,作业人员取25,居民或其他人员取60;
建筑物取70。
3、个别飞石计算
为了确保爆破施工的安全,应对爆破产生的个别飞石距离进行复
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核计算,在施工中严格按照计算的安全用药量装药,并按计算的安全距离设置警戒范围。
计算式:
R=20n2WK 式中:
K----安全系数,取;
取W=20,n=
计算结果R=384m,取安全警戒半径400m。
六.爆破安全技术与防护措施
1、空气冲击波的控制
对于爆破作用指数小于的爆破作业,随着装药深度的增加,空气冲击波的效应迅速减弱,因此可不考虑防护。
深孔、浅孔爆破药量应与周围岩石相匹配,且严格控制单响装药量、堵塞完全,不会产生空气冲击波,只产生爆破噪音。
为减轻空气冲击波的影响,所采取的主要防护措施为:
①避免裸露爆破,尽量进行钻孔法爆破,分散药量,分段起爆。
②确保炮孔堵塞质量,必要时进行覆盖。
③准确钻爆,确保设计抵抗线,设计中控制爆破方向,并避免形成波束。
④合理安排爆破时间:
错开人员活动高峰期及清晨、夜晚等敏感时段;
避开在大风、暴雨等恶劣的气候条件下爆破。
⑤实施必要的防护。
2、地震波的安全控制
本工程产生的地震波危害对象主要为一德办公大楼及当地民房,按《爆破安全规程》规定爆破引起的地震震动速度应不大于1~3cm/s。
山体石方开挖爆破区离最近的一德办公大楼及当
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地民房的距离均超过80m,根据公式V=Ka计算,当V=1cm/s、R=80m时,Qmax=〔1/*80〕3=,当爆破网络分段药量应严格控制单响最大起爆药量小于22kg时,爆破将不会对周围居民及建筑物产生危害。
3、复杂地质条件,边坡开挖技术措施
在山体开挖过程中,对开挖边线约10~15m范围内的山体,应依据上层开挖揭示的岩石地质条件,在岩石地质条件或破碎地带,应严格控制最大单响起爆药量,采用浅孔小梯段爆破施工,当存在着软弱夹层时及时向业主、监理、设计单位反馈,业主、监理、设计单位、施工单位现场共同研究处理方案并加以实施,以防止开挖边坡发生滑坡。
4、高压供电线路防护措施
为确保横穿山体2的一德码头高压供电线路安全可靠,对架空高压供电线路采用埋地电缆的方式防护,个别不能避免的高压供电电杆必要时采用搭设防护排架加以防护。
5、飞石的预防措施
①采用低威力、低爆速炸药。
②最小抵抗线朝向宽广的海面。
③选择合理单位耗药量是控制飞石的关键:
单孔装药量过大,必将造成飞石过远等现象,必须选择合理的单位耗药量。
④处理好有水孔,加强堵塞,保证良好的堵塞质量。
堵塞长度不够或堵塞质量不好,特别是有水炮孔,势必造成冲炮,出现大量飞石。
⑤进行必要的防护措施,采用炮孔覆盖砂袋或废旧轮胎,防止个别炮孔冲炮,造成个别飞石飞溅。
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6、哑炮的处理
①发现后及时上报,并制定清除方案,未经允许不得处理,仅对其作出警戒标示,严禁采取将起爆药包直接拉出或用铁耳勺掏挖炸药的方式。
②可在瞎炮旁相距60cm处另打平行炮眼,装药补爆或用竹木器将瞎炮外端的堵塞物掏出,加装起爆药包,重新爆破,排除方案得到允许后,专业人员进行排除,无关人员严禁进入作业区;
③处理后,将专业人员仔细检查爆堆,收集残余的爆破器材;
④所有爆后处理工作均在经确认爆破地点安全后进行。
7、开挖爆破主要安全措施参加爆破作业的有关人员,按国家和行业的有关规定进行考核和现场操作考核,合格者上岗。
加强对爆破作业的安全管理,设立专职安全检查人员,并制定严格的安全检查制度,一切爆破作业均经安全员检查签认后方可进行爆破。
派专人对爆破材料回库进行监管,以便对爆破材料的提领、现场使用以及每次爆破后剩余材料回库进行清点和登记,防止爆破材料丢失。
每批爆破材料使用前,按《爆破安全规程》有关规定进行材料性能抽检,证明其符合技术要求时才能使用。
在施工道路转弯或危险地段均按交通要求设置醒目的交通标识牌,以起警示作用。
信号。
在施工区内设置一切必需的信号。
主要有:
报警信号、危险信号、安全信号和指示信号等。
拦渣坎、防护栅栏。
在临近杜古公路侧的上、下层作业时或
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上层作业时,在下层作业面上方设置拦渣坎或防护栅栏,以防止石块滚落杜古公路。
七、爆破安全保证措施
施工中,将主要从加强边坡危岩观察,做好爆破警戒,做好爆破器材的收、发管理,加强施工期排水等方面入手,保证山体土石方开挖安全。
1、所有爆破施工人员必须持有效证件上岗,佩戴安全帽。
2、根据设备配备及本工程实际地形需要,采用分台阶开挖,孔间微差深孔梯段控制爆破法施工,边坡采用光面控制爆破,确保边坡安全。
3、建立严格完善的爆破器材认领制度,认真贯彻执行《爆破安全规程》,爆破工程中所用的火工品材料的领取、运输、保管和使用严格按照公安部门制定的有关制度执行,每次爆破前,专人负责领取炸药,雷管等爆破材料,并现场监督使用情况,将多余的材料及时回收,严防爆破材料流入其它渠道,造成安全隐患。
4、严格遵守《爆破安全规程》和安全操作细则。
5、在大雾天、黄昏和夜晚禁止进行露天爆破,遇雷雨天气时应停止爆破作业,并迅速撤离危险区。
6、同一爆破施工作业面上至少有两名以上有实际爆破操作经验并持有“爆破员证”的爆破员进行爆破工作。
7、爆破作业时严格按照爆破设计的装药量、分配方法和要求执行。
雷管在装入孔前要检查雷管分段,联网后要检查联网线路是否正确,尤其在爆破振动影响范围区内,严格控制最大一段起爆药量。
8、装药之前将爆破的时间、地点、规模、危险范围、人员撤离的时间和地点、以及起爆信号等都以书面的形式通知当地部门、居民
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和其他有关人员,并以布告的形式张贴,做到家喻户晓。
9、起爆网络连接时必须指派的专人执行,负责爆破施工的工程技术人员对连接的起爆网络应重复认真检查,接头处要牢固,并用胶布包扎好以绝缘。
10、起爆站设在安全、隐蔽处,并派专人守卫且有良好的通讯设施。
网络与主线的连接、主线与电源的连接等都应根据指挥部的命令进行。
11、施工区加强爆破警戒,每次爆破前鸣笛,清除安全区以外的所有人员并保护好该区的设备,爆破后鸣笛,解除警报。
12、设置爆破警戒线和专职安全员。
13、严格按照自上而下分层开挖,杜绝自下而上开挖。
14、加强危岩监测,发现危岩及时排除或加固,特殊地段设置防护栏或防护墙以减少飞石或滚石影响其它工程部位的施工。
八、爆破警戒范围与警戒方案
1、按《水运工程爆破技术规范》及《
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