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。

4.2药量计算（1）掏槽孔Q1=η×L×r式中：η——炮眼装药系数，取η＝0.95L——眼深，L＝2.3mr——每米长度炸药量，r＝0.75kg／m经计算Q1=1.638，取Q1=1.64kg（2）辅助孔Q2=η×L×r=0.9×2.3×0.75=1.55kg 取Q2=1.55kg （3）拱顶边孔Q2=η×L×r=0.6×2.3×0.75=1.04kg 取Q2=1.04kg （4）接孔Q2=η×L×r=0.9×2.3×0.75=1.55kg 取Q2=1.55kg （5）直墙边孔Q2=η×L×r=0.75×2.3×0.75=1.29kg 取Q2=1.29kg （6）底板孔Q2=η×L×r=0.9×2.3×0.75=1.55kg 取Q2=1.55kg4.3装药要求与堵塞设计4.3.1装药要求（1）采用人工用木制炮棍装药，起爆体均在火工品加工房进行加工，起爆体必须专人加工，分段存放。

（2）周边眼采用光面或预裂爆破，装药结构为间隔装药；掏槽孔和掘进孔、底板孔采用连续装药结构。

（3）周边孔的孔底应该装一个φ32毫米药卷，以克服岩体挟制作用。

4.3.2堵塞要求炮孔采用人工堵塞，用木制炮棍压紧。

炮孔堵塞长度要求大于（或等于）抵抗线长度，一般堵塞长度为60～80cm，堵塞材料选用黄泥和砂子的均匀混合料。

4.4、起爆网路设计爆破采用由毫秒延发电雷管串联成爆破网络，毫秒延发电雷管实现微差爆破。

起爆顺序：由掏槽孔→扩槽孔→崩落孔→底孔→周边孔的顺序分段起爆。

4.5、安全措施和注意事项：1、无关人员不得进入施工现场。

2、使用时必须配戴防护眼镜（防尘防冲击型PVC护目镜）。

施工人员未戴防护眼镜操作属安全违章。

生冲孔是正常现象。

也是不可预见和不可完全控制的现象。

冲孔产生的原因较多，大致有以下几种：①操作人员操作不当。

包括药剂已经发热冒气仍在灌装等，装填不密实有空气隔层等；②温度控制不当。

气温高时，拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够，致使药剂反应过快等；③布孔设计不当。

孔距及抵抗线过大、孔壁光滑等；④钻头选用不当。

钻孔直径过大等。

冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性，冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。

为防止伤人事故，操作人员必须戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作。

3、在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。

药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离装灌点。

观察裂隙发展情况时应更加小心。

此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。

情况严重者立即送医院清洗治疗。

4、在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，必须依照相关规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其他任何化学物品。

搅拌要防止高温喷孔，严禁勾兑其它化学物品，不同型号的静爆剂不可混用等。

5、刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。

6、运输和存放中应防潮，开封后请立即使用，如一次未使用完，应立即紧扎袋口，需用时再开封。

五施工组织设计5.1 施工方法与步骤此段开挖施工方法步骤如下：（1）施工放样，现场勘察测量，确定开挖顺序；（2）确定爆破路线与方法，标定孔位；（3）严格按设计的孔位和要求指导施工组钻孔；（4）验孔；（5）装药、连线及防护；（6）清场、警戒；（7）起爆、检查。

（8）挖运渣土至弃土场；（7）进行边坡防护（如锚喷砼等）。

6、施工组织机构设置及人员、设备计划 6.1 施工组织机构施工组织机构设置如图5所示。

图5 组织机构框图6.2施工人员配备人员配备见表2表2 人员配备表6.3 施工设备配备施工设备配备见表3。

表3 主要施工设备配备表6.4 施工进度计划及工期保证措施6.4.1 施工进度计划按开挖92137m3计算，爆破工程约需100天工期。

计划开工日期：2011年5月15日,计划完工日期：2011年9月15日。

历时120天。

进度计划如表4所示。

6.4.2 工期保证措施（1）加大机械设备、材料和资金的投入。

（2）重合同、守信誉，把按期和优质完成任务作为项目管理的主要目标，把业主利益放在第一位，把保证工程进度与质量作为工作的出发点。

表4 爆破施工进度计划表（3）针对本工程的特点，按照“精干高效”的原则，安排经验丰富、业务能力强、综合素质高的工程管理人员和施工队伍，合理安排工序和施工进度，加强组织管理及协调，确保技术、人、材、物、机的供给，建立竞争机制，并根据实际情况及时调整进度计划。

（4）及时安排部署上场的施工力量，在规定的时间内快速组织人员、设备进场，确保工程按期开工。

（5）做好物资供应和后勤保证工作，各油料、配件要提前落实料源和运输方式，提前签定供货合同，保证按时供货，预留一定库存，避免停工待料贻误工期。

（6）加强施工管理、实行责任承包制，建立、健全岗位责任制，实行定岗定责，明确工作标准、工艺措施、强调施工纪律，严格按规范要求施工。

（7）加强现场施工协调指挥，做到指挥正确、协调得当、保障有力、应变及时。

以项目经理为首的管理体系，对施工疑难问题、施工方案和关键线路的施工进度及时决策，确保施工不间断进行。

（8）完善竞争机制和激励机制，实行全员风险承包，使任务层层落实。

实行工期责任考核制，将目标总工期详细分解，实行阶段性工期控制并把计划分解落实到班组。

（9）加强施工调度，定期召开工程例会，及时分析工程任务，解决施工中遇到的各种具体问题。