石方路基爆破开挖施工技术方案

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石方路基爆破开挖施工方案编制：审核：审批： 目录1、工程概况12、编制依据13、具体爆破开挖工程数量14、施工部署14.1施工准备14.1.1、技术准备14.1.2现场准备24.2、组织管理及人员配置24.2.1组织管理24.2.2爆破施工劳动力组织24.3爆破施工材料与设备35、施工技术方案35.1、设计方案选择35.1.1、施工方案选择35.1.2、安全药量核算45.1.3、施工方案要点45.2、爆破参数选择55.2.1、中深孔爆破参数选择55.2.2、浅孔参数选择75.3、边坡光面爆破参数选择105.4、预裂爆破参数选择105.5、爆破飞石、爆破震动的计算与防护115.5.1、浅孔(台阶)爆破115.5.2、中深孔台阶爆破126、质量保证措施136.1、质量要求136.2、质量保证措施137、安全生产保证措施138、环境保护措施14 石方路基爆破开挖施工方案1、工程概况我项目全长16.377公里。路基土石方工程共涉及挖石方3.9万m³。路基工程土石方数量大、任务重。其中挖石方段路基采用爆破开挖，开挖难度大、危险系数高。为保证石方路基爆破的施工安全、加快路基开挖施工进度、提升路基石方路堑开挖施工质量，特制定本方案。2、编制依据①《公路路基施工技术规范》（JTGF10—2006）；②《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1—2004）；③《公路工程施工安全技术规程》（JTF90-2015）；④《爆破安全规程》（GB6722-2003）；3、具体爆破开挖工程数量我项目需要石方爆破开挖的段落及数量如下表所示：序号里程长度/m爆破平均深度/m爆破最大深度/m爆破石方量/m³备注1K206+320.003~K206+400.01880.0152.357.132581.42K206+877.966~K206+932.92954.9631.193.01901.23K208+180.002~K208+249.53369.5312.538.1924174K209+180.011~K209+240.00259.9910.861.52710.65ZK205+302.891~ZK205+531.052228.1611.763.115526.56ZK206+361.826~ZK206+432.9771.1442.797.012733.37ZK206+758.475~ZK206+838.07579.61.163.071266.58ZK206+901.422~ZK206+970.3468.9181.775.781679.29ZK208+178.842~ZK208+376.753197.9113.989.8210819.710ZK209+861.245~ZK209+899.97738.7322.844.681514.4合计948.96630149.84、施工部署4.1施工准备4.1.1、技术准备（1）项目部组织所有参与施工的管理人员、施工技术人员以及工区、各施工队负责人认真了解图纸内容及现场实际情况，并编制详细的施工技术方案，报监理工程师审定。13 （2）经审定通过的施工方案由项目部向施工工区及施工人员逐级进行技术交底编制施工方案及施工操作细则，并对施工人员进行技术交底。（3）进行开挖区和临时道路测量放线。4.1.2现场准备（1）施工控制点进入现场以后，项目部将组织各施工段的测量技术人员根据业主提供的坐标和高程控制点进行复核验算，重新施放路线中心线，设置临时施工控制点，并对各施工控制点进行保护。（2）临时设施爆破施工所需临时设施建设：火工品临时存放处建设及报公安机关审批，检查通过；临时用水、临时用电接至施工工作面；施工场地临时道路、临时存砟场地建设；空压机安装等临时设施。4.2、组织管理及人员配置4.2.1组织管理为了确保工程质量工程顺利完成，我部设立现场指挥部，统一协调施工中各项工作。成立组织机构，责任分工到位，确保施工优质完成。项目经理部人员安排项目经理项目总工生产负责人质量负责人试验负责人技术负责人安全负责人4.2.2爆破施工劳动力组织劳动力组织表序号工种人数主要职责1现场指挥1负责现场全面管理，协调各方关系2技术人员2工程师、助工各一名，负责布孔及爆破技术3爆破员5负责炸药运输、装药、联网及起爆，参与防护4钻孔工7负责钻孔及防护5安全员2负责安全及警戒检查6空压机司机1负责供风13 4.3爆破施工材料与设备（1）主要材料：草袋、沙袋、胶带、钢板、乳化炸药、电雷管、非电毫秒雷管等。（2）主要设备见下表主要设备表（每个工作面）序号机械名称型号数量生产日期备注1潜孔钻自走式CM-35132015.62空压机TOMROCK液压42015.63空压机YQ-100型62015.64手风钻-202015.65发电机30KW12015.65、施工技术方案5.1、设计方案选择5.1.1、施工方案选择本工程位于低山丘陵地段，道路交通流量小，人烟稀少，爆破区域内无电缆线及地下管道。根据爆破区地形、周边环境和施工要求的工期，并结合以往类似工程施工经验，路基部分拟采用浅孔台阶控制爆破法施工为主，部分路段爆破环境较好且工程量较大时可采用中深孔台阶爆破，施工时应自上而下分台阶进行。边坡处应预留80cm的保护层，用光面爆破进行施工，以确保边坡平整、稳定。作业量较大、岩石完整均匀并且对壁面情况要求较高的开挖区段实施预裂爆破，以保留岩体不被或者很少的被破坏，保证岩体的稳定性。依据《爆破安全规程》（GB6722-2011）规定，评价爆破对不同类型建（构）筑物设施设备和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准。一般民用建筑物，当主振频率为10Hz时，安全允许振动速度V=为1.5～2.0m/s，当主振频率为10～50Hz时，安全允许振动速度为2.0～2.5m/s，当主振频率为50～100Hz时，安全允许振动速度为2.5～3.0m/s。本工程拟取安全允许振速V=1.50m/s，与爆破点到保护对象间的地形、地质条件有关的系数K值取180，衰减指数a值取1.7，主振频率取10～60Hz。5.1.2、安全药量核算最大一响安全允许药量计算（如爆破点离保护目标10m）13 Qmax=R3(v/k)3/a=1000×(1.5/180)3/1.7=0.2kgR：爆破点离保护目标的距离；V：振速爆心距保护目标不同距离单段最大药量控制表1：距离（M）102030405060708090100药量（kg）0.211.715.7813.6926.7445.3672.03107.5153.1210根据试爆效果调整k，a值。5.1.3、施工方案要点为了确保施工安全，最大限度地发挥自有技术优势、选定合理的爆破方式、起爆方法、施工组织措施，特制定整体方案要点如下：（1）爆破施工通过优化爆破技术参数，合理选择起爆网路、起爆方式、积极主动地采用综合性安全防护措施、科学地进行施工组织设计，杜绝飞石和滑落石块进入地方公路及施工便道，影响道路交通安全。（2）结合周边人流、车流情况来确定起爆时间，采用孔外延期降低单响药量，减小爆破震动及噪音危害，以免驾驶人员产生恐惧心理而导致恶性行车交通事故。（3）爆后要达到成型边坡内侧岩石松散度、粒径满足挖运、刷坡等施工需求。（4）爆破有害效应要控制安全允许的范围之内，确保人员、车辆及其他设施的安全。（5）临近既有道路的爆破、挖装、刷坡等工作确定在白天视线较好的条件下进行，早上6∶30至下午18∶00。并在距爆区两端500m范围内设置醒目警示标牌并设置4名专职安全员进行防护，提醒人员及车辆注意前方施工。（6）组织人员成立应急清障排险小组，随现场施工进展情况配备的防护警示背心和铁铲、撬棍、铲车、挖掘机等工具及设备随时准备听从指挥进行应急排险工作。5.2、爆破参数选择本次开挖的岩石为节理裂隙发育弱风化，软硬的花岗岩地层，其f值为10~16确定取松动爆破药量单耗q=0.35-0.50㎏/m3，岩体节理裂隙发育取小值，相对致密的取大值，一般情况取q=0.40kg/m³，施工中根据爆破效果调整。13 5.2.1、中深孔爆破参数选择1、孔径D为90mm（1）孔深：孔深由台阶高度和超深确定。（2）底盘抵抗线W根据公式W=(20~40)d，本方案W=3m。（3）炮眼超深h1由经验公式h1=（8—12）d根据本段岩石坚硬情况，h1取值与炮孔深度有关，具体见图表。（4）孔距和排距炮孔间距a=mw，式中m为炮孔密集系数。选取m=1.2，则a=3.6mw=3m；排距b=3m。(5)填塞长度L2=（20~40）d一般填塞长度不小于底盘抵抗线的0.75倍，或取20--40倍孔径，L2=(0.75-1.0)W或L2=(20-40)d。（6）药量计算单孔装药量Q=qaWHq为单位炸药消耗量，通常取0.35-0.50㎏/m3以H=10m为例：本方案中前排炮孔取q=0.35㎏/m3,其他取q=0.40㎏/m3；前排炮孔装药量Q=qaWH=0.35×3.0×3.6×10=40㎏后排炮孔装药量Q=qaWH=0.40×3.0×3.6×10=45㎏根据不同孔深爆破参数如表2：台阶高度（m）超深（m）孔深（m）W（m）孔距（m）排距（m）装药量（m）装药长度（m）填塞长度（m）50.55.533.6318.92.82.760.66.633.6322.683.6370.77.733.6328.704.63.1注：按安全允许药量装药，在允许振速的前提下按上表装药。2、孔径：D=115mm（1）垂直深孔孔深：L=H（台阶高度）+h（超深）（2）超深h：由经验公式：h＝（8-12）d13 根据本段岩石坚硬情况，h取值还与炮孔深度有关。（3）底盘抵抗线：W1=（20—40）d（4）孔距：a=mW1，m为炮孔密集系数（5）排距：b=a.sin60°=0.866.a（6）堵塞长度：L2≥0.75W1（7）单孔装药量：前:Q=q.a.W1.H后:Q=(1.1-1.2).q.a.b.H式中q为单位炸药消耗量，通常取0.35-0.50㎏/m3。3、布孔方式：梅花形布孔4、装药结构：线性连续装药；装药结构示意图5、起爆方式及网路电或非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装213 个起爆药包。电或非电毫秒雷管孔内或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。深孔台阶爆破起爆网路爆破最大单响药量不超过100kg或根据表1确定，一次爆破总装药量约5t，在安全条件允许的情况下，可以根据表1提高单响药量，增加一次爆破总装药量。5.2.2、浅孔参数选择①钻空直径D:D=42mm②底盘抵抗线W1：W1=（25~30）D或W1=（0.4~1.0）H③台阶高度H：根据现场情况选取。④孔间距a:a=m1W1=(1.0~1.5)W1⑤排间距b:b=(0.8~1)a⑥超深Δh:Δh=(0.15~0.35)W1⑦单耗q:根据地质条件取q=0.3kg/m3⑧单孔装药量Q:Q前=qaw1HQ后=qabH⑨装药长度L1:L1=Q/qxqx:炮孔装药线密度qx=1kg/m⑩填塞长度L2:L2=L-L1应满足L2≥1.2W1根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗在做适当的调整，按不同台阶高度计算得到浅孔台阶爆破参数见表3。表3浅孔台阶控制爆破参数表（D=42mmq=0.30kg/m³）台阶高度H(m)抵抗线w1(m)超深Δh(m)孔距a(m)排距b(m)装药长度L1(m)单孔装药Q(kg)1.00.70.20.80.70.170.171.51.00.21.11.00.500.502.01.00.21.21.00.720.722.51.20.21.41.21.261.2613 3.01.20.21.41.21.511.514.01.20.21.41.22.022.025.01.20.21.41.22.522.52注：按安全允许药量装药，在允许振速的前提下按上表装药。布孔方式：梅花形布孔；装药结构：线性连续装药；装药结构示意图起爆方式：电或非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装2个起爆药包。电或非电毫秒雷管孔内或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。13 起爆网路：为确保起爆网路的安全传爆、改善爆破质量、减少爆破危害、方便施工操作，结合成熟的施工技术和经验，本工程的爆破起爆网路拟采用复式微差起爆网路，起爆网路采用塑料导爆管和四通连接，起爆器起爆，或电雷管微差起爆。为了确保起爆网路设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，避免雷管的分发错误，采取了标识措施。对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。5.3、边坡光面爆破参数选择边坡光面爆破采用不耦合装药，不耦合系数为1.68，设计孔径42mm，装φ32乳化小药卷，针对边坡的岩石情况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：以孔深L=3.2m为例（根据实地情况灵活选择）光爆孔间距a=(15～10)d=(15～10)×42mm=645～430mm取a=600mm单孔装药量Q1=η•L•r式中：η——炮孔装药系数，取η=0.7L——孔深，L=3.2mr——每米长度炸药量，r=0.4kg/m经计算Q1=0.89kg，取0.9kg；填塞长度不小于0.5m。光面爆破炮孔布置及装药图13 5.4、预裂爆破参数选择预裂爆破采用不耦合装药，不耦合系数为1.68，设计孔径42mm，装2号岩石乳化炸药，针对边坡的岩石情况与光面爆破参数基本相识，单位炸药消耗量q约增加10%-20%。打眼采用风钻钻机进行，人工清理炮位。装药前用自制扫眼器进行清孔。将炸药按设计逐个装入孔中，并挤压密实，用土进行堵眼，木棍捣实，按设计起爆顺序逐次联接导线，用胶布把起爆雷管绑扎牢固。设计装药参数表钻孔名称孔径(mm)炸药种类孔距(m)装药量(kg/m)单孔装药量(kg)孔深(m)预裂孔422号岩石0.6～1.00.3～0.41.03.2爆破孔422号岩石30.51.6爆破设计示图5.5、爆破飞石、爆破震动的计算与防护5.5.1、浅孔(台阶)爆破爆破飞石:13 根据爆破飞石距离R计算公式：RFmax=K¢·D式中：RFmax—飞石的飞散距离，m；K¢—安全系数，取15～16；D—药孔直径，4.2cmRFm=63m；从现场看，大于建筑物安全距离，需对个别飞石进行防护。爆破空气冲击波:爆破空气冲击波的影响范围是极小的，空气冲击波的影响可以忽略不计。爆破地震:根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式：计算爆破震动速度。式中：V—最大震动速度，cm/s；K、a—与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、a取1.8；K′—分散装药衰减系数，K′取1；Q—一次齐爆的最大药量，kg,取最大100kg；R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离，m。从现场来看，附近建筑距爆区民房最小为150m，代入计算得：V民房=0.38cm/s小于爆破安全规程的规定值，可见爆破所引起的震动影响是在国家规定范围内的。5.5.2、中深孔台阶爆破（1）爆破飞石根据爆破飞石距离R计算公式：RFmax=K¢·D式中：RFmax—飞石的飞散距离，m；13 K¢—安全系数，取15～16；D—药孔直径，9cmRFmax=141m由现场安全距离可知道，在飞石距离内的建（构）筑物必须采取必要防护措施。（2）空气冲击波爆破空气冲击波的影响范围是极小的，空气冲击波的影响可以忽略不计。（3）爆破地震根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式计算爆破震动速度。式中：V—最大震动速度，cm/s；K、a—与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、a取1.8；K′—分散装药衰减系数，K′取1；Q—一次齐爆的最大药量，kg，Q，取最单响药量100Kg；R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离m，根据方案确定，爆区距附近建筑为150m，代入计算得：V民房=0.38cm/s小于爆破安全规程的规定值，可见爆破所引起的震动影响是在国家规定范围内的。6、质量保证措施6.1、质量要求（1）严格按设计要求施工，做好施工测量放样工作；（2）合理选择爆破参数，保证大块率符合填方要求。为实现上述目标，结合本工程特点，建立健全质量保证体系，接受业主、设计院、监理单位的监督和指导。加强质量管理，提高全员的质量意识和操作技能。6.2、质量保证措施（113 ）进行图纸的自审和会审，发现问题及时与设计、监理、业主协商解决，并组织有关人员进行规范、规程、图纸学习，按图规范施工。（2）制定质量控制文件。（3）特殊工种的工人必须按有关规定持证上岗。7、安全生产保证措施（1）凿岩安全：凿岩前必须进行“四检查”和“四清除”。即检查和清除炮烟和残炮；检查和清除盲炮(由爆破员处理)；检查和清除顶、帮、掌子面浮石；检查和清除支护的不安全因素。凿岩时应做到“四严禁”。即严禁打残眼；严禁打干眼；严禁戴手套扶钎杆；严禁站在凿岩机钎杆下。（2）爆破安全：本工程爆破设计采用电起爆器引爆系统，爆破作业由持有爆破证的爆破员操作。爆破器材必须符合国家标准，并经过严格检验，不合格不得使用。爆破前必须发出音响和视觉信号，待所有人员及设备撤至安全区域方能起爆。放炮后，在确认无盲炮时，应不小于10分钟，不能确认无盲炮时，必须不小于15分钟，爆破作业人员方可进入爆破作业点。（3）异常天气安全措施：在雷雨等异常天气尽量避免爆破施工。当爆破作业区附近发生雷击时,由于静电感应的作用,电爆网路与地面之间会因感应电流或局面放电而出现早爆,采用非电起爆网路可以防止早爆;（4）土石方明挖安全措施：土石方明挖爆破时，要做好标志、警戒、信号等工作，规定放炮时间，注意炮眼布置，炮口方向和装药量防止飞石伤人及毁坏附近建筑物。削坡工作要自上而下进行，严禁上、下同时作业，及时做好浮石清理，施工人员做到身系安全绳，头戴安全帽。8、环境保护措施（1）、项目配置专职环保工程师，负责爆破施工期间的环境保护工作。（2）、爆破施工的环保措施报监理及业主批准后方可实施，并严格执行。严格按照提前预定的部位进行爆破施工作业，严禁随意更换爆破位置。（3）、通过有效管理措施将爆破影响控制到最低程度。（4）、采取洒水、遮盖等措施控制爆破扬尘。（5）、选择性能良好的施工机具减少废气排放污染。13