石方控制爆破初步施工方案

蛮耗至金水河口岸二级公路A合同段

K12+354--K12+884.7段路基

石

方

开

挖

施

工

方

案

重庆交通建设(集团)有限责任公司

蛮金路A标段项目经理部

二0一一年四月二十五日

1 工程概况

本项目为云南省红河州蛮耗至金平至金水河口岸二级公路A合同段，其中K12+354-K12+884.7段，全长约534.7m，主要为高边坡开挖，最高开挖高度约为40.2米，总挖石

方量约92189m3。开挖路段上方为212省道，该省道为蛮耗至金平唯一一条能保证大型车辆通行的道路，并且车流量较大。K12+354-K12+884.7段最近开挖边线距212省道19.4m、垂直高差最大为50m。岩石性质为50MPa以上的坚石片麻岩，坡度陡，结构面发育，工程施工对边坡的稳定性影响较大，工程地质条件差。

经现场实地勘察，由于该段边坡岩石顺层发育如采用原设计爆破方案会对该开挖段上方的S212省道造成影响，导致S212省道滑坡、塌陷的危险造成不可估计的损失。结合计算数据及施工经验，为保证S212省道的正常通行，决定对该段路基石方开挖采用控制（浅孔松动）爆破，及时调整爆破孔深、药量及一次性起爆数量等。

2 编制依据

本方案主要依据以下资料编制：

（1）该工程的相关图纸和地质资料；

（2）中华人民共和国《民用爆炸物品安全管理条例》（2006.5）

（3）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；

（4）类似工程施工经验。

3 浅孔松动爆破方案

根据本工程的特点和要求，拟采用“隔墙拉槽控制爆破”的施工方案。即先进行上边坡的预裂爆破和中间部分的拉槽爆破，最后再进行保留的隔墙部分的爆破，如图1所示。当开挖深度较大时（2米以上），宜分台阶爆破。

图1 爆破方案示意图

隔墙拉槽控制爆破方案最显著的优点：由于有隔墙的保护作用，可大大地提高爆破作业效率，减少爆破后落入下方的方量。

3.1 施工顺序

1）从两头向中间进行；

2）开挖深度在2m以下时一次爆破到位，超过2m时则采取分台阶爆破，台阶高度以2m左右为宜，孔深一般控制在1-2米，根据观测数据对原S212省道安全的影响程度确定最大孔深，确保省道安全。

3.2 爆破设计

3.2.1 布孔方式

拉槽爆破和隔墙爆破采取梅花形布孔形式，如图2所示。

图2 炮孔布置示意图

3.2.2 爆破参数

（1）主炮孔

a. 炮孔孔径：Φ=40mm；

b. 炮孔间距：a=1.2~1.5m；

c. 炮孔排距：1.0~1.2m；

d. 台阶高度：h=1.5~3m；

e. 炮孔深度：L=h+0.3m。

（2）预裂孔

a. 炮孔孔径：Φ=40mm；

b. 炮孔间距：a=0.3~0.4m。

3.2.3 装药量计算

可以按体积公式计算：

单孔装药量Q

单

Q单= q·L·a·b或Q单=q·h·a·b

式中，q为单位体积炸药消耗量。根据类似工程施工经验，本工程炸药单耗暂按q＝0.35kg/m3确定，待试爆后再作最后确定。

3.2.4 起爆材料的选择

炸药：选用2号岩石粉状乳化炸药，药卷直径为32mm。

雷管：选用抗杂散电流性能好的毫秒导爆雷管为起爆雷管，磁电雷管（或电雷管）为激发雷管。

3.2.5 起爆网路设计

采用孔内或孔外微差起爆网路。图3为典型的孔内延期孔外微差导爆雷管起爆网路。

图3导爆网路示意图

3.3 爆破安全设计

3.3.1 爆破震动安全校核

根据萨式公式，爆破振动安全条件下最大单响药量：

Q = R3（V/K）3/ɑ

式中：Q—安全条件下允许的最大单响药量（Kg）；

R—装药几何中心至被保护目标的距离（m）；

V—被保护目标的安全允许质点震动速度（cm/s）,根据公路的结构特点，参考类似建筑抗震性能，可取V = 5cm/s；

K，ɑ—与地质条件及地震波衰减有关的系数，一般取K = 150，ɑ= 1.5。

根据计算，不同距离上的最大允许单响药量见表1。

表1 最大允许单响药量表

为确保原S212省道的安全，爆破时应由远及近，先小药量试爆，取得经验后再进入正式爆破，并对爆破时引起的振动强度进行监测。

3.3.2 空气冲击波的影响

由于爆破点四周空旷，而且一次单响药量也不大，因此，所产生的空气冲击波影响特别小，可忽略不计。

3.3.3 爆破飞石的防护

爆破产生的飞石一般可按下式计算：

R f =20n2WK f

式中：R f—飞石最大距离（m）；

n—爆破作用指数；

W—最小抵抗线（m）；

K f—安全系数，一般取K f= 1～1.5。

当n=0.5，W=2m，K f=1.5时，R f =15m。

4、光面爆破

本工程因开挖高度大，开挖面积广，所以对此开挖边坡进行光面爆破，以达到外形光滑、美观之目的。

光面爆破即为：沿开挖边界布置密集炮孔，采以不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整的轮廓面的爆破作业。

4.1光爆孔布置

针对各类岩石初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数

周边孔间距a=（15～10）d=（15～10）×43mm＝645～430mm

密集系数m=a／W=0.65～1.0

最小抵抗线W＝600～400。