1、临近既有线施工路基控制爆破方案 新建兰渝铁路引入重庆枢纽工程及广元地区相关工程站前施工总承包代建站前施工2标DK582+900DK594+352段临近既有线施工路基控制爆破方案编制： 复核： 审核： 中铁八局集团有限公司兰渝铁路工程指挥部第一项目经理部二一年十月二十日兰渝铁路广元至重庆段代建2标 DK583+905-DK586+589路基控制爆破施工方案1、编制依据1.1依据兰渝铁路路基工程施工图。1.2根据对施工现场的勘察记录。1.3我公司管理、资金、劳力、机械设备情况及类似工程的经验。1.4中华人民共和国安全生产法1.5中华人民共和国民用爆炸物品管理条例1.6国家爆破安全规程GB6722-
2、20031.7铁道部铁办2008190文铁路营业线施工安全管理办法1.8成都铁路局成铁运2008780文成都铁路局营业线施工安全管理实施细则1.9成指兰渝安质【2010】102号文关于转发成都铁路局关于印发的通知的通知2、编制原则2.1科学组织施工，满足建设单位对本项目的施工工期、安全、质量及其它方面要求；合理组织安排，充分利用有利的季节和条件，避免各种不利因素引起的劳动力、机具、材料在使用方面的不平衡现象；加大既有线爆破作业安全防护的投入，搞好各工序之间的协调配合；积极慎重的采用和推广新技术、新工艺、新材料、新设备，提高施工效率和工程质量。根据本工程施工特点，在施工方案上充分发挥本企业爆挖运
3、一体化施工方面的特长，采用先进施工工艺；在管理机构设置和质量保证体系的建立上，适合于本工程施工的实际条件，满足于本项目工期安全质量目标实现的需要。2.2为满足建设单位和甲方对本项目的爆破施工安全要求，坚持从本工程的实际条件和施工特点出发，拟从以下四个方面制定和强化安全防护措施：一是技术措施，通过制定和优化爆破方案满足爆破施工安全要求；二是控制措施，通过验证和对被防护对象的隔离满足爆破施工安全要求；三是组织措施，通过建立和完善安全组织保证体系满足爆破施工安全要求；四是专项防护和应急预案，通过合理的组织安排，应对和化解可能对铁路安全产生的影响。2.3根据成都铁路局基建项目临近营业线施工分类管理办法
4、（试行），距离铁路路堤坡脚、路堑坡顶、设备或设备外援向外延伸20m范围内的非爆破施工；距离铁路行车线中心200m范围内的控制爆破施工，以及200m以外可能影响既有线安全和正常使用的控制爆破等特殊施工。3、工程概况3.1工程名称：新建铁路兰渝线广元至重庆段代建站前施工2标工程3.2工程地点：DK584+965.75（王家营双线大桥桥尾）DK585+591(王家沟双线大桥桥头)，DK585+921.7(王家沟双线大桥桥尾)DK586+587.72（跨绵广高速公路引道双线特大桥桥头）3.3工程规模：类岩石42.9万m33.4施工条件（1）地形条件：爆破施工区地面高程一般为170900m，相对高差10
5、0600m，地形起伏较大，缓坡地带多为旱地及荒坡，沟槽被垦为良田，植被茂密。丘间槽谷宽缓平坦，冲积平原主要沿嘉陵江河流两侧呈长条形断续分布，居民较多。（2）地质条件：沿线不良地质发育有滑坡、错落、岩堆、危岩落石、岩溶、煤层瓦斯及煤窑采空区、老窑积水等；特殊岩土主要是软土、膨胀性岩土、人工弃填土、石膏、盐溶角砾岩。测区地下埋设有天然气输气管道，施工时应注意安全。（3）水文地质：山间溪沟及次级小河流不发育，一般流程较短，流量受大气降雨控制，因季节变化而变化，以蒸发、下渗和径流等形式排泄。地下水类型主要有第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水等。孔隙水主要分布于嘉陵江两岸河漫滩、河流阶地砂卵石及丘
6、间宽谷低洼处松散堆积层中，为孔隙潜水，受大气降水及河水等地表水流渗透补给。基岩裂隙水主要为红层丘陵区基岩裂隙水及须家河组碎屑岩裂隙层间水。沿线岩体受区域构造影响严重，基岩裂隙水普遍发育，地下水多受节理裂隙发育程度与大气降水控制，以补给沟水及下降泉形式排泄，水质对圬工基本无侵蚀性。工程正值跨雨季施工，需做好雨季时的爆破作业。DK584+965.75（王家营桥尾）DK586+587.72（跨绵广高速公路引道双线特大桥桥头）段路基属中铁八局兰渝铁路广元至重庆段代建2标第一项目部管段，地处广元市袁家坝覃家梁村和建设村境内。DK584+965.75DK585+591、DK585+921.7DK586+5
7、87.72两段路基为临近宝成线施工，同时DK586+390DK586+589施工现场左侧又靠近居民集居区。DK585+921.7DK586+140宝成线中线距兰渝线最小距离30m，DK586+160DK586+300宝成线中线距兰渝线距离100m，DK586+390DK586+589宝成线中线距兰渝线距离150m，既有线列车运行密度大。两段路基以挖方为主，岩石主要为页岩、砂岩，主要为级围岩，整体地形起伏较大。4、施工工期路基工程计划工期为7个月，从2010年9月1日至2011年3月31日完成。5、爆破施工安全防护技术措施5.1爆破方案的选择根据工程概况和施工要求，综合考虑爆区地形、地质、环境条
8、件、设备和技术条件，拟采用浅孔控制爆破、深孔控制爆破方法和预裂爆破技术，按照设计的边坡台阶自上而下分层爆破开挖。在DK584+965.75DK585+591段主要采用浅眼松动爆破；在DK585+921.7DK586+587.72段采用以深孔台阶微差爆破为主，浅眼松动爆破为辅；对于边坡采取预裂爆破技术进行施工，以确保边坡平整和稳定。通过爆破参数的选择和调整控制好地震波和飞石对铁路既有线和房屋的危害。5.2火工材料及钻孔设备的选择：5.2.1本工程将选用2#岩石乳化炸药，每节直径为32mm、长度为20cm、重0.20kg，8#钢壳1-10段毫秒电雷管或煤矿许用瞬发8#纸壳电雷管。炸药用量：2#岩石
9、乳化炸药429000m30.30kg/m3=12870kg雷管:429000m30.6发/m3=257400发5.2.2钻孔机械设备采用电钻、YT28风力凿眼机（孔径42mm）120mm的履带式和90mm三角架式潜孔钻5.2.3起爆器：选用YJGN1000型5.3在DK584+965.75DK585+591段，用浅眼松动爆破法分层爆破：在远离居民区的主爆破区，分层高度 1.7-1.9m 为一层；在近临居民区的爆破区，分层高度 1.6-1.8m 为一层。使用42mm 电钻或手持式风钻成孔。5.4在DK585+921.7DK586+589段，从主爆破区地势较低处修建施工便道上山，以浅眼小炮修整出爆
10、破施工作业平台，在坡脚做好防护设施后，石方爆破工作自上而下分台阶逐层进行。对类岩石（砂岩）为主的作业面采用深孔台阶微差爆破法，台阶高度710 m，使用120mm的履带式潜孔钻机成孔。在爆高小于 5m 时，可采用浅眼松动爆破法分层爆破，台阶高度1.71.9 m，使用42mm 风力凿眼机成孔。5.5爆破参数的选择5.5.1深孔爆破设计（1）孔径：选用120mm的履带式和90mm三角架式潜孔钻相配合，孔径分别为120mm和90mm。（2）台阶高度：本次工程最大落差为30m，选取台阶高度H710m。（3）底盘抵抗线W：W34.5m根据实际情况，选取W3m（4）孔距a： a=mw=1.23m=3.6m式
11、中m为炮孔密集系数 取a3.6m（5）排距b b=0.85a=0.853.6=3.06m 取排距b为3.0m（6）堵塞长度LL=(0.91.0)W=2.73m,取堵塞长度L为2.8m（7）单位炸药消耗量q根据施工现场岩石的硬度情况，q 取 0.25-0.35kg/m3（8）孔深H与超深H2为增加爆破效果，拟采用倾斜钻孔，倾斜角为70，炮孔超深H2为0.81.2m。炮孔深度为：H1H/Sin70H2（9）单孔装药量QQ=qaWH或Q=qabHe或Q=1/3qabH本次取Q=qaWH0.303.6310=32.4为保证炮孔堵塞长度不小于3.6米，建议采用散装2#岩石铵油炸药。起爆顺序如下页示意图：
12、 5.5.2类岩石（泥岩）浅眼松动爆破（1）爆破区为类岩石（泥岩）时：采用电钻钻孔 孔径 D： D = 42 mm（2）孔深 L：浅眼爆破：L 2.1 m （台阶高度1.8m，炮孔超深0.3m）（3）底盘抵抗线 W0： 根据 W0=（25-40）dD=42mm W0=1.40m（4）间距 a：根据 a=（0.8-1.2）W042mm： a =1.00 W0=1.00 X 1.4 = 1.40 m ; a = 1.4 m（5）排距 b：根据b =（0.8-1.0）a42mm： b =0.9 a =0.9 X 1.4 = 1.26 m ; b = 1.3 m（6）堵塞长度 L2：根据 L2=(1/
13、2-1/3)L 42mm L2 =1.01.3m （7）单耗 q：根据施工现场岩石的硬度情况，q 取 0.20-0.30kg/m3（8）装药量计算：（单孔药量） 根据体积公式：Q = qabH在远离居民区的主爆破区 台阶高度H=1.8m 42mm： Q=qabh = 0.221.41.31.8=0.720Kg,取Q=0.7Kg在近临居民区的爆破区 台阶高度H=1.6m 42mm：Q=qabH = 0.22X1.4X1.3X1.6= 0.64kg ，取Q=0.6Kg5.5.3爆破区为类岩石（砂岩）浅眼松动爆破采用YT28 手持式风钻孔 孔径 D： D = 42 mm（1）孔深 L：浅眼爆破：L
14、2.1 m （台阶高度1.8m，炮孔超深0.3m）（2）底盘抵抗线 W0： 根据 W0=（25-40）dD=42mm W0=1.40m（3）间距 a：根据 a=（0.8-1.2）W042mm： a =0.95 W0=0.95 X 1.4 = 1.33 m ; a = 1.3 m（4）排距 b：根据b =（0.8-1.0）a42mm： b =0.9 a =0.9 X 1.3 = 1.17 m ; b = 1.2 m（5）堵塞长度 L2：根据 L2=(1/2-1/3)L 42mm L2 =1.01.2m （6）单耗 q：根据施工现场岩石的硬度情况，q 取 0.25-0.40kg/m3（7）装药量计
15、算：（单孔药量） 根据体积公式：Q = qabH在远离居民区的主爆破区 H=1.8m 42mm： Q=qabH = 0.29X1.3X1.2X1.8 = 0.81kg，Q取0.80 kg在近临居民区的爆破区 H=1.6m 42mm： Q=qabH = 0.27X1.3X1.2X1.6 = 0.67kg ，Q取0.60 kg5.5.4预裂爆破设计在主爆区爆破实施之前，为保证边坡的稳定，应在路堑边坡预先打一排预裂孔，以有效的削减主爆体产生的应力波对边坡的破坏，而且能有效的减少超挖和欠挖，保证边坡的平整度和稳定性。其设计参数为：（1）炮孔间距 ： a=(10-12)d1.0-1.2M（2）孔 深 ：
16、 l=h/sin 式中h为梯阶高度， 为边坡倾角（3）线装药量 ： Q=2.75(C )0.53 r0.38 500800g/M（4）取不偶合系数： m3.122正好使用2#岩石炸药 ，且每米药量:Q=/43.21001=804g 正好满足预裂孔线装药量的要求。由于炮孔底部受夹制作用比较大，自孔底起向上1m需增加3倍药量，而且为防治孔口被破坏，装药顶部1m可作1：1间隔装药，以减弱装药量，孔口1.5m左右进行填塞。5.5.5爆破网络爆破采用多段微差预裂爆破法，预裂孔起爆时间较主爆孔超前约125150ms，主爆孔采用V形起爆网络，微差时间25125ms。如以下示意图：6、路基石方开挖爆破作业技术
17、根据本工程的特点和现场实际情况，路基石方开挖部分爆破作业，进行深孔台阶微差松动爆破和浅眼松动爆破。6.1深孔台阶微差松动爆破和浅眼松动爆破技术用浅眼松动爆破法分层爆破，分层高度 1.71.9m 为一层。工艺流程框图如下：6.1.1施工准备首先对即将进行爆破作业的区域进行清理，采用挖掘机或推土机， 使其能满足钻孔设备作业的需要。然后进行测量放线，确定钻孔作业的范围、深度。6.1.2钻孔作业（1）深孔台阶微差松动爆破在爆破工程技术人员的指导下， 严格按照爆破设计进行布孔、钻孔作业，布孔根据地形实际情况主要采用矩形布孔和梅花型布孔。布孔时特别注意确定前排孔抵抗线，防止前排孔抵抗线偏大或过小;偏大，将
18、影响爆破质量，使坡角产生根底，影响铲装;偏小，会造成炮孔抛掷，容易出现爆破事故。在布孔时，还应特别注意深孔布孔边距不得小于2米，保障钻孔作业设备的安全。在钻孔时，应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。对孔口周围的碎石、杂物进行清理，防止堵塞炮孔。对于孔口周围破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。钻孔完成后，应对成孔进行验收检查，确定孔内有无积水、积水深度。对不合格的应进行补孔、补钻、清孔，并将检查结果向爆破工程技术人员汇报，准备炸药计划。（2）浅眼松动爆破6.1.3装药(1)爆破器材检查 装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查、数量是否正确质量是否完好，雷
19、管是否同厂、同批、同牌号的电雷管，各电雷管的电阻值 差是否符合规定值(康铜桥丝：铁脚线0.3，铜脚线0.25；镍铬桥丝：铁脚线0.8，铜脚线0.3，对不合格的爆破器材坚决不能使用。(2)装药深孔台阶微差松动爆破装药作业应在爆破工程技术人员的指挥下，严格按照爆破设计进行， 装药前应检查孔内是否有水，积水深度，有无堵塞等，检查合格后方能进行装药作业，并做好装药的原始记录，包括每孔装药量、出现的问题及处理措施。装药应用木制长杆或竹制长杆进行，控制其装药高度，装药过程中如发现堵塞时应停止装药并及时处理，严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。浅眼松动爆破装药时爆破员应对炮孔的孔位、深度进行检查，对不合格的应进行
20、补钻。尽量减少装药量，根据经验炸药单耗控制在 0.26kg/m3 以内。6.1.4堵塞深孔台阶微差松动爆破堵塞材料采用钻孔的石渣、粘土、岩粉等进行堵塞，堵塞长度严格按照爆破设计进行，不得自行增加药量或改变堵塞长度，如需调整，应征得现场技术人员和监理工程师的同意并作好变更记录，堵塞时应防止堵塞悬空，保证堵塞材料的密实，不得将导线拉得过紧，防止被砸断、破损。浅眼松动爆破用含水量合适的粘土或钻孔的炮渣进行堵塞，并用竹制或木制炮杆将堵塞物捣实，增加爆破效果，避免冲炮。堵塞时严禁用较大粒径的石屑回填，以免破坏雷管的脚线。如果炮孔有水，回填时尽量将水挤出，保证回填堵塞的密实度。6.1.5爆破网路敷设装药、
21、堵塞完成后，严格按照爆破设计进行网路连接，防止漏接、错接，并用绝缘胶布包好结头。网路连好后，应检测总电阻，如总电阻与计算值相差 8%以上，或阻值相差 10时，应查明原因，消除故障，并计算其电流量，达到设计要求时方能起爆。6.1.6爆破防护网路连接完成并检查合格后，方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护，防护时应注意不要破坏电爆网路，确认爆破防护到位后，作业人员撤离爆区。6.1.7设置警戒、起爆 严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒，警戒时，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无关的人员、设备撤离到安全地点并警戒。确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，爆破工作领导人才能发出
22、起爆信号。爆破员收到起爆信号后，才能进行爆破器充电并将主线 接到起爆器上，充好电以后，进行起爆。爆破后，严格按照规定的等待时间，检查人员进入爆区进行检查，确认安全后，方准发出解除警戒信号。6.1.8爆破检查、总结每次爆破完成后，必须按照规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素。如果发现有危石、盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。未用完的爆炸物品进行仔细清点、退库。爆破结束后，爆破员应认真填写爆破记录，爆破工程技术人员应进行爆破总结：设计合不合理，并进行爆破安全分析，提出施工中的不安全因素和隐患以及防范办法，提出改善施工工艺的措施；对照监测报告和爆后安全调查
23、，分析各种有害效应的危害程度及保护物的安全状况，如实反映 出现的事故，处理方法及处理结果，总结经验和教训，指导下一步施工。6.2非雷雨季节优选用电力起爆网路，雷雨季节采用非电起爆法。非电起爆法孔内为非电雷管，孔外用电雷管连接。技术参数如下： (1)单发电雷管或非电雷管绑扎非电导爆管数量10 发。 (2)网路中电雷管总数100 发。(3)每次爆破的炮孔排数4 排。 (4)采用电与非电混合式起爆网路时，在装填结束后才能连接电雷管。 如遇雷雨天气，电雷管不能接入起爆网路。(5)电爆网路用 YJGN1000 型万能起爆器起爆。深孔爆破的起爆网路应为独立网路。见下图所示：7、爆破施工安全防护控制措施及爆
24、破有害效应分析与防护本工程的爆破有害效应主要包括爆破飞石和爆破震动。因全部采用炮孔法爆破，爆破冲击波影响甚微，可忽略不计。爆破毒气和噪音对周边影响也非常小。7.1 爆破地震防护在近临居民区的爆破区，对类岩石（砂岩）为主的作业面采用浅眼松动爆破法分层爆破使用42mm YT28 手持式风钻成孔，孔深1.61.8m。对类岩石（泥岩）亦采用浅眼松动爆破，使用42mm 电钻成孔, 孔深1.61.8m。爆破安全规程规定的一般砖结构建筑的安全震动速度为2cm/s 。一次起爆总装药量 Q=R1/n （V/K）3/a式中R为被保护的最近建筑物距离，单位m取n=1/3 v=2.0cm/s K=200 a=1.65
25、不同距离上的一次起爆药量距离Rm510203040506080100最大一段装药量Kg0.030.231.846.2114.728.849.7118230从施工爆破现场实际出发，拟定一次齐爆药量不超过25Kg为界，根据公式V=K(Q1/n/R)a可以求得在不同距离上的实际震速值。式中：V允许震速值，取V=2.0cm/sK、a为与地质、地貌有关的系数，取K=200 a=1.65Q一次齐爆药量。（Q=25kg）R炮孔中心至建筑物最近距离(m) 经计算得下表一次七爆药量为25Kg在不同距离上的实际震速值：距离(m)102030405060708090V(cm/s )26.38.44.32.71.81
26、.41.10.90.7从上表知道，只需控制一次齐爆药量为25Kg，50米及其以上距离的震速值低于2cm/s，因此爆破不会有震动伤害发生。7.2为了确保爆区周围人和物的安全以及铁路的正常运行，必须将爆破地震的危害严格地控制在允许范围之内。对此，主要采取以下方法控制爆破震动危害：7.2.1采用深孔松动控制爆破，合理布置爆破连接、起爆网路。7.2.2选用低威力、低爆速的炸药。限制一次爆破的最大用药量。选用适当的单位炸药消耗量。7.2.3选用适当的装药结构。实践证明，装药结构对爆破地震效应有明显的影响，装药越分散，地震效应越小。工程实践中，为降低爆破震动通常采用以下几种装药结构：不耦合装药，在大爆破中
27、采用铜室条形药包，空气间隔装药，孔底为空气垫层的装药结构。7.2.4采用微差爆破技术。微差爆破以毫秒级的时间间隔分批起爆装药，大量的试验研究表明，在总装药量和其他爆破条件相同的情况下，微差爆破的振速比齐发爆破可降低4060。7.2.5采用预裂爆破或开挖减振沟。预裂爆破和开挖减振沟都是使地震波达到裂隙面或沟道时发生反射，以减少透射到被保护物的地震波能量。7.2.6调整爆破工程传爆方向，以改变与被保护物的方位关系。7.2.7充分利用地形地质条件，如河流、深沟、渠道、断层等，都有显著的隔震减震作用。 7.3爆破飞石的控制措施7.3.1在满足工程要求情况下，尽量减少爆破作业指数，并选用最佳的最小抵抗线
28、。7.3.2在设计前一定要摸清被爆介质的情况，详尽地掌握被爆体的各种有关资料，然后进行精心设计和施工。注意避免将药包布置在软弱夹层里或基础的结合缝上，以防止从这些薄弱面处冲出飞石。7.3.3选择最佳的炸药类型，一般来说，采用低威力、低爆速的炸药对控制爆破飞石比较有利。7.3.4不耦合装药和反向起爆。7.3.5在浅孔爆破时，尽量少用或不用导爆索起爆系统。实践证明，导爆索起爆系统使炮孔起爆的同步性增加，从而增大了同段起爆的爆破能量。此外，它还容易破坏堵塞的炮眼，减弱堵塞作用，从而产生大量的飞石。7.3.6设计合理的起爆顺序和最佳的延期时间，以尽量减少爆破飞石。7.3.7装药前要认真复核孔距、排距、
29、孔深和最小抵抗力线等，如有不符合要求的现象，应根据实测资料采取补救措施或修改装药量，严格禁止多装药。做好炮孔的堵塞工作，严防堵塞物中夹杂碎石。7.3.8在控制爆破中，采用主动防护或被动防护措施加强对被爆体采取严密的覆盖，覆盖材料有草袋、钢丝网、帆布以及装土的袋子等。7.3.9因离既有线较近,进行二次破碎时， 尽量采用机械破碎和静态膨胀破碎剂等方法破碎。7.3.10为爆区作业人员设置掩体。7.3.11加强个体防护。作业时，必须严格执行安全规程，穿着整齐，并佩带安全帽。7.3.12爆源与被保护对象之间设置防护排架，挂钢丝网等以拦截飞石，对被保护对象采取严密的覆盖，以防飞石对铁路的破坏。爆破飞石的控
30、制验证 ：个别飞石安全距离R采用经验公式：R20Kfn2W式中 : Kf-为飞石系数，取1.0n-为爆破作用指数,取n=0.7;W-为最小抵抗线,取W=3.0m所以,R=20Kfn2W=201.00.723.0=30m ,小于爆区离铁路既有线的距离。但是此为经验公式计算所得安全距离，根据现场实际，为保证安全，必须按照上述措施加大对既有线的防护力度。7.4爆破空气冲击波控制措施为确保人员和建筑物等的安全，在爆破作业时，必须对空气冲击波加以控制，使之低于他们允许的超压值。如果作业条件不能满足爆破药量和安全距离的要求，可在爆源或保护对象附近构筑障碍物，以消除空气冲击波的强度。控制空气冲击波的途径有四种：防止产生强烈的冲击波；冲击波产生后立即消弱；在冲击波传播工程中进行消弱；在条件允许的情况下，扩大空气冲击波的通道。从装药能量的角度看，空气冲击波是炸药爆炸产生的一部分能量通过空气散失而成，所以空气冲击波的强度与爆破能量利用率有密切关系。从爆破技术上讲，精心设计，精心施工，采用最优的爆破参数和爆破器材，减少一次爆破的起爆药量，微差爆破，良好的堵塞，反向起爆分散装药等，都是既能改善爆破效果，又能降低冲击波强度的有效措施。在爆破区或保护物附
