1、高速公路石方爆破专项施工方案高速公路石方爆破专项施工方案高速公路石方爆破专项施工方案1 编制说明及编制依据1.1 编制说明1.2 编制依据2 工程概况及特点2.1 工程简介2.2 自然条件2.3 工程特点3 工程施工总体部署3.1 总体设想与原则3.2 施工管理组织机构3.3 施工组织安排 4 主要工程项目的施工方案、施工方法4.1 施工准备4.2 施工原则4.3 施工方法4.4 施工技术要求4.5 施工流程4.6 爆破施工重点事项5 雨季施工的保证措施6 施工进度保证措施6.1 技术质量保证措施6.2 资源配置保证措施6.3 资金保证措施6.4 组织保证措施6.5 进度目标动态管理7 质量控
2、制保证措施7.1 质量目标7.2 工程质量创建计划7.3 质量管理体系的建立与运行7.4 质量保证体系7.5质量控制的程序与具体措施8 安全保证措施9 文明施工和环境保护措施9.1文明施工的措施9.2 环境保护措施1编制说明及编制依据1.1 编制说明在充分理解工程现场和施工设计图的基础上，我们根据高速公路路基开挖工程项目的特点，综合考虑我公司的实力、特长、技术、设备能力等因素，编写本“技术与施工组织设计”，编写时对工期、质量、项目管理组织机构设置、施工进度计划控制、主要技术方案及措施、安全、文明施工等诸多因素尽可能作了充分考虑，认为较为科学合理，能达到确保工期、质量和安全，提高效益的目的。1.
3、2 编制依据 中华人民共和国民用爆炸物品管理条例国务院2006年9月。 爆破安全规程（GB6722-2003）。 土方与爆破工程施工及验收规范（GBJ201-83）。 公路路基施工技术规范 （JTJ033-95）。 公路隧道施工技术规范 （JTGF69-2009）. 公路土工试验规程 （JTJ051-93）。2 工程概况和特点2.1 工程简介2.2 自然条件1）地形、地貌项目地址位于山西省北部阴山山脉大梁山基岩山区内，大梁山总体走向呈近东西向，属于雁北地区西洋河与南洋河的分水岭，项目地区地貌单元为构造剥蚀基岩中山区。路线沿省道201线走向平行布设。路线区内地形起伏较大，基岩冲沟与基岩山脊发育，
4、数条近东西向冲沟横切地表。2）地质构造路线区域出露地层由老至新依次有：下太古界集宁群瓦窑口组（Ar1w）、下太古界集宁群右所堡组（Ar1y）、辉绿岩（）、第四系上更新统残破积物（Q3d1+e1）、第四系全新统洪坡积物（Q4p1+d1）。路线地处内蒙断块之次级构造单元云门山清凉山块隆南端，构造主体呈东西或北东东南西西走向，本构造单元在路线区域所在的大梁山基岩山区以变辉绿岩宽脉为界，表现为小型背斜构造，背斜轴部整体向西倾伏，背斜北翼倾向北西向，产状为2803052840，空间分布较短，南翼倾向南南西向，产状为2602101930，大梁山分水岭以南表现为规模较大的单斜构造。路线区域经历了多期次的构造
5、运动，其中五台运动奠定了路线区域内构造形态的基本雏形，海西印支运动队本区构造形态的改造或影响很小，燕山及喜山运动以垂直升降为主，主要表现为区域内的隆升。地貌形态表现为隆起的基岩山岭，相对于南部天镇阳高裂陷盆地隆升高度约480米，受剥蚀及侵蚀外动力地质作用的改造。3）气象路线区域属中温带大陆季风气候，受西伯利亚冷空气和蒙古内陆干燥气候影响，一年四季分明：春季干旱多风，夏季温和，雨季集中，多雷阵雨，秋季天高气爽，多阴雨天，日温差大，无霜期短，冬季少雪干冷，多晴朗天。平均气温为6.4，最冷月份在一月，平均气温为-11.3；年平均降水量为410mm，最大降水量为661mm；最大冻土深度为135cm。4
6、）水文及水文地质条件区域地貌特点是大梁山山脊，本标段起点低，终点高。本区域山体主要由变质岩构成，第四系松散岩仅分布于路线所穿越的基岩山区山间河谷内。以大梁山分水岭为界，北部属于西洋河流域，南部为南洋河流域。区域地下水的分布受地形地貌、地层岩性和地质构造的严格控制。根据含水介质、地下水赋存条件和水动力特征等，区域地下水类型主要有松散岩类孔隙水和变质岩类裂隙水两大类。5）地震路线区域地处大同阳高新生代裂陷盆地的边缘基岩山区，本区外围边山断裂深大断裂及内部隐伏断裂至今仍在持续活动之中，属于受新构造运动影响较大的地区。根据中国地震动峰值加速度度区划图分析，本区域地震动峰值加速度为0.1g，对应地震烈度
7、均为度，场地稳定性稍差。6）地质特征隧道围岩主要由下太古界右所堡（Arly）浅粒岩、薄层片麻岩、瓦窑口组（Arlw）紫苏辉长麻粒岩等组成，岩性较单一，厚度巨大，瓦窑口组（Arlw）紫苏辉长麻粒岩暗色矿物成分为紫苏辉石，少量角闪石和黑云母，浅色矿物成分为斜长石、少量石英，岩块结构表现为细粒中粒变晶结构，块状似片麻状构造，本套地层内穿插有变辉绿岩宽脉。变质原岩为砂岩、泥质砂岩等。属于中高深度的区域变质岩。变质层理较为发育，主要表现为片麻理。本变质岩受多期次构造运动影响，岩体中原生的构造型节理、片麻理总体上较为发育，尤其是项目区特殊的地理环境使得山体表层风化作用非常强烈，风化型次生裂隙非常发育、近地
8、表岩体风化作用的影响很严重，岩体普遍较为破碎甚至极碎，同时岩体中的长石矿物易发生高岭土化，辉石、角闪石类暗色矿物易发生云母化、绿泥石化蚀变，矿物成分稳定性较差，在强烈的风化作用影响下，围岩物理强度变化较大。根据地质调查，强裂隙发育很发育，露头测量的节理裂隙密度体积数一般超过20条/m以上；岩体破碎，中风化的麻粒岩节理裂隙较为发育，露头测量的节理裂隙密度体积一般1015条/m，局部可达20条/m，岩体较为破碎；微风化的麻粒岩节理裂隙发育程度主要依靠钻果，微风化岩体的岩芯长度一般在2040cm,平均长度约30cm左右，岩芯普遍较为完整，多呈长柱状，节理裂隙以高角度为主，节理裂隙各向同性与各向异性差
9、异不是太大，节理裂隙密度总体积数约为10条/m，显示岩体一般介于较完整较破碎之间；未风化岩体属于山体深度的新鲜岩体，岩体未发生矿物成分的次生变化，节理裂隙密度总体积数约为8条/m左右，岩体较为完整。物探瞬变电磁法探测主要通过岩体电阻率的变化指示围岩的电磁物理特征，并通过电阻率等值图间接表达出来，围岩对电阻率的影响因素主要表现在岩体的导电性、裂隙发育程度（岩体完整性）、富水性等三个方面的物性差异上，通过探测，左右幅洞体范围内强风化、富水以及疑似铁矿体类特殊的电磁性差异，低阻异常是隧道物探查明的最重要的异常。由此结合地质调查，推断了围岩岩体的完整性、富水性及围岩岩体性差异，并进行围岩级别的划分。总
10、体评价，隧道围岩岩性变化较小，但完整性变化较大，特别是水文地质条件较为复杂，岩体风化程度对浅埋段洞体影响很大。 2.3 工程施工主要特点分析2.3.1 工程难度本标段总计需要爆破的方量大，同时工期紧，因此爆破任务重。2.3.2 不良地质路线区域位于基岩山区，地形起伏较大，气候温凉，年降水量仅410.0mm，平均蒸发量达1785.7mm，区内光照较为充足，昼夜温差较为悬殊，岩体物理风化剥蚀作用较为强烈，而侵蚀作用相对较弱，基岩山体表层因风化形成的堆积物或强风化壳较为发育，尤其是在大梁山隧道进口端洞口，基岩山坡表面的风化壳与残破积堆积物在大量降水条件下，常常发生蠕动，由于工程扰动，在省道201线东
11、侧边坡可见数处坡脚堆积物或风化层滑坡或小型滑塌体存在，这些不良地质均分布于路线周围，尤其是隧道的进口段，施工时极有可能发生滑坡或滑塌，应引起足够重视。3 工程施工总体部署3.1 总体设想与原则根据本工程规模和特点，工期要求，施工工艺及自然条件，合理配套生产要素，合理划分施工区段。坚持高起点、高标准、严要求，统一指挥，网络管理，分工负责，充分利用时间和工作面，多工序交叉平行流水作业，争取主动，保证质量，确保按期全面完成施工任务。综合考虑各种基础条件和实际情况，隧道工程V级浅埋及V级围岩段采用短台阶预留核心土开挖法施工，级围岩段采用正台阶开挖法施工，局部采用局部爆破施工，级围岩段采用全断面光面爆破
12、开挖法施工，全断面的面积为83.44m2，非电起爆毫秒雷管，电雷管引爆，开挖循环进尺3m为宜。挖掘机、装载机配合大型载重自卸车运输至弃碴场。石方路堑工程采用“横向分层、纵向分段，两端同步、阶梯掘进”的方式施工，路基挖石方施工中实施预裂爆破和光圆爆破相配合，尽量减少对保留山体的扰动，确保坡面岩体的整体性。同时，爆破作业必须加强整体爆破作业的协调统一与安全管理，严格执行爆破安全规程，遵守公安部门有关爆破作业的有关规定；严格按照爆破施工程序进行爆破施工。3.2 施工管理组织机构*经理部设项目经理1人，副经理2人，项目总工程师1人，项目总经济师1人，项目总会计师1人，项目党支部书记1人，全面负责各项施
13、工管理职能和具体执行各项施工职能工作；经理部设工程质检部、材设部、经营部、人财部、综合办公室、测量组、试验室等部门，对本工程的施工进行全面管理；经理部下设4个施工分部，承担本工程的全部施工任务。施工组织机构详见下图3.2.1。3.3 施工组织安排3.3.1 管理措施调遣专业性强的作业队投入施工。根据工程规模及工程特点，拟调遣并组建4个综合工程队，投入各单位工程项目的施工，并配置生产所需的各种机械设备。各作业队除配备施工经验丰富的领导干部和专业技术人员外，对于爆破工、钻工、电工、机械操作工（挖机、推土机、装载机、压路机）施工等专业性较强的工种，还必须选用熟练领班人员和技术工人（持证上岗）进行直接
14、生产操作。建立健全多项管理制度。项目经理部与各作业队是上级与下级，内部独立核算的关系，按划定的任务包干负责，要求在总网络控制下，长计划、短安排，以形象进度、日计划兑现来保周计划，以周计划保月计划的实现。经理部建立定期会议制度，每周一召开各部室生产交班会，提出工作目标要求；周一召开生产会（各项目作业队领导和技术主管参加），总结本周生产完成情况，并布置下周的形象进度安排，协调处理存在的有关问题：每月25日，由经理部组织安全质量大检查，对发现的问题限期整改；同时，不定期召开各相关项目施工的碰头会，及时协调和解决施工矛盾，以保证整体工程正常有序地进行。*项目经理部图3.2.1 项目经理项目书记项目总经
15、济师项目总工程师项目副经理项目总会计师人 财部材 设 部经营部工程部度室工程质检部综合办公室测量组试验室爆破四队爆破三队爆破二队爆破一队4 主要工程项目的施工方案、施工方法本工程石方爆破包括：隧道开挖爆破，；路基台阶爆破、大块岩石二次破碎爆破等。综合考虑各种基础条件和实际情况，初步确定以下施工方案：隧道采用全断面光面爆破。石方路堑工程采用“横向分层、纵向分段，两端同步、阶梯掘进”的方式施工，路基挖石方施工中实施预裂爆破和松动爆破，尽量减少对保留山体的扰动，确保坡面岩体的整体性。同时，爆破作业必须加强整体爆破作业的协调统一与安全管理，严格执行爆破安全规程，遵守公安部门有关爆破作业的有关规定；严格
16、按照爆破施工程序进行爆破施工。4.1 施工准备 搭设临时设施，修建临时道路、临时排水系统。 组织施工人员、机械、设备进场。 测量放线。 爆破施工方案经公安部门审批。 开工报告经监理、业主审批。4. 2 施工原则根据工程工期、安全质量要求和待挖山体的现状，确定爆破施工原则。 为保证生产的均衡连续性和破碎质量，同时有利于爆破安全的控制，隧道采用光面爆破，石方爆破一律使用钻孔爆破方法进行。在挖深大于5m的主体爆破区采用深孔台阶爆破；挖深2m5m区段，实施低梯段钻孔爆破；挖深小于2m的区域采用小直径钻孔台阶爆破；大块岩石的二次破碎使用小直径钻孔爆破。 从有利铲装和作业安全的角度出发，深孔台阶爆破的主体
17、台阶高度确定为12m。 深孔台阶爆破的钻孔直径=76mm，低梯段钻孔爆破的钻孔直径确定为d=76mm，大块岩石二次破碎爆破钻孔直径选用=42mm。 石方开挖自上而下分台阶进行，垂直方向上由上向下，纵向上由两侧至中间，同一断面上由高到低。 临时施工道路必须顺畅地通达各个施工台阶。 根据保护物到爆区的不同距离，严格控制单响最大药量和一次爆破规模。视爆区条件采用不同的起爆模式，并全部采用微差起爆方法，最大限度地减少爆破振动对环境的扰动。 爆破安全防护措施采用防护排架、近体防护和爆区表面覆盖防护等。爆破时必须实施严格的安全警戒。4.3 施工方案 4.3.1 爆破方案选择 1、根据围岩特点合理选择周边眼
18、间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深20cm，采用楔形掏槽。 2、严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，导爆索起爆。 4.3.2 爆破器材选择 根据施工中常用爆破器材，选用以下器材作为抢风岭隧道施工的爆破器材。 爆破器材名称规格用途空压机22m钻孔凿岩机YT-28型钻孔雷管电雷管引爆115段非电毫秒雷管掘进和传爆炸药乳化炸药爆速38004000m/s直径32mm掘进2#岩石小药卷直径25mm预裂导爆索预裂4.3.3 光面爆破方案光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能，隧道开挖断面的形状与
19、尺寸，装药结构与起爆方法。在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼密集系数K、装药密度q是相互制约的。1、最小抵抗线W、周边眼间距E最小抵抗线W（光面层厚度），W值直接影响光面爆破效果和爆碴块度，它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，光爆层厚度可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，光爆层厚度可以小些，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。一般取 W =（1322 ）d，且周边眼密集系数 K = E/ W = 0.60.8，E为周边眼间距。抢风岭隧道确定级围岩W =65cm，E =50
20、cm。2、装药量计算：光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。q=Q E W式中q装药集中度，kg/m；Q单位体积耗药量，g/m3；E周边眼间距，m；W光爆层厚度，m；通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.150.25kg/m。 级 围 岩 钻 爆 设 计 参 数炮眼名称炮眼深度个数装药类型药卷数量装药类型单孔药量（Kg)总药量（Kg)全断面周边眼320cm48256间隔0.733.6二圈眼320cm33329集中1.549.5辅助眼320cm473210集中1.6577.55掏槽眼330cm26
21、3215集中2.2558.5底板眼320cm123211集中1.821.6合计166240.75开挖断面89.2m2炮眼密度1.86个/m2单位用药量0.90Kg/m3预计进尺3.0m4.3.4 施工方法及工艺流程1、钻爆机具材料钻孔采用10台YT-28型凿岩机和2台22m空压机，人工钻孔，钻孔直径为40mm，一字形合金钢钻头。雷管选用非电塑料导爆管雷管；炸药采用2#岩石炸药或乳化炸药（有水地段），选用25光爆药卷。掏槽眼采用跳段雷管以利用扩大掏槽效果。2、 光面爆破施工工艺隧 道 光 面 爆 破 工 艺 框 图光面爆破设计3、放样布眼钻眼前，测量人员用全站仪和水准仪，准确定出隧道中心线和拱顶
22、面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。炮眼布置要求：（1）先布置掏槽眼，其方向在岩层层理明显时应尽量垂直于层理，掏槽眼应比其他眼加深20cm。（2）周边眼严格按设计开挖轮廓线布置，在硬岩层中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线上，眼底超出轮廓线小于10cm。（3）辅助眼根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。4、定位钻眼采用钻孔台车钻眼，台车与隧道轴线要保持平行。钻工要熟悉炮眼布置图，能熟练地操作凿岩机械，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔，开眼误差应控制在35cm。钻眼要求：掏槽眼：深度、
23、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于10cm。周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整其误差不得大于5cm；炮眼方向可以3%5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距，误差不得大于5cm；内圈眼与周边眼应采用相同的斜率。钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度（相应调整装药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，方可装药爆破。5、清孔装药前用由钢筋
24、弯制的炮钩和小直径高压风管将炮眼内石屑吹净。6、装药装药需分片，分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得混装。所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他眼不小于35cm。周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。7、连接起爆网络起爆网络采用复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。导爆管采用四通管连接，不能打结和拉伸，各类炮眼雷管连接段数相同。引爆雷管应用绝缘胶布包扎在离一根导爆管自由端15cm处，网络连好后要有专人负责检查后再起爆。4.3.5网络设计及起爆方法 1. 起爆网络采用复式网络，按如下顺序连接： 孔内
25、非电雷管从上到下30左右为一组同段非电雷管双发簇连双枚电雷管起爆。 2.起爆器材： 孔内采用非电毫秒雷管和导爆索(周边孔)起爆，孔外采用非电毫秒雷管传爆，引爆采用电雷管起爆。3.起爆方法： 警戒范围内人员机械撤离完毕,警戒完成后，当班爆破人员立即跑到200m以外安全线外起动起爆器。在完成爆破后30min后当班爆破人员进入爆区检查，确认无瞎炮后方可解除警戒。4.3.6爆破安全距离计算由于爆破过程中部分炸药能量转化为地震波，同时产生一定飞石、冲击波、爆破毒气和噪声，影响建筑物、机械设备及生命财产的安全，务必对其安全情况进行校验，采取严格的防范措施加以保护确定爆破安全。1. 爆破冲击波超压的影响：由
26、于隧道施工方向为水平，而隧道洞室爆破均在地下，因此超压冲击波对洞口周围建筑不会造成影响。2. 爆破安全距离：隧道爆破时，个别飞石对人员安全距离设定为200m，巷道内对设备安全距离设定为100m(指非机动设备),并加以适当防护。3、起爆顺序和延期时间：（1）起爆顺序：隧道内：掏槽眼掘进眼二圈眼周边眼。（2）延期时间：一般掏槽孔段间延时差为50ms75ms。4.3.7技术要求及安全防护措施1、技术要求爆破效果应符合下列要求：a、超挖应符合下列表规定；隧道允许超挖值（cm）开挖部位围岩级别级围岩级围岩级围岩拱部线性超挖101510最大超挖202515边墙线性开挖10仰拱、隧底线性超挖10最大超挖25
27、b、开挖轮廓圆顺，开挖面平整。c、爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装渣要求；d、两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数。根据岩层节理裂隙发育，岩性软硬情况以及爆破后石碴的块度，及时修正眼距、用药量，特别是周边眼的用药量；根据爆破振速监测结果，调整单段起爆炸药量及雷管段数。2、安全防护措施、爆堆检查时间： 爆堆检查时间应在爆后30min且炮烟排出后，由当班熟练爆破员进行检查。 、 瞎炮处理： 由于采用炸药均为乳化炸药，因此发生盲炮后，必须由专职爆破员进行处理。处理方法为： a、 能够重新引爆的，加大警戒范围，重新加入起爆体引爆； b、不能重新引
28、爆的炮孔，采用掏渣勺轻轻掏出堵塞炮渣，取出起爆雷管，并将炸药取出；c、严禁采用木棍硬捣起爆药卷。d、必要时在距瞎炮孔不小于30cm处重新钻孔进行引爆，钻孔处理时炮孔的角度应平行于瞎孔，严禁穿孔。 、 严禁利用残眼穿孔，以免钻爆残眼中残留炸药。、爆破警戒：装药警戒范围由爆破领班确定，但不得小于30m。装药时应在警戒边界设置明显标志并派出岗哨；执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。、信号：预警信号：该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作；起爆信号：起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆；解除
29、信号：安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围；各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。 、火工品管理必须有火工品管理人员进行管理，现场火工品使用由爆破员使用，安全员现场监督。爆破完成后，剩余火工品必须及时全部退库，做到帐账相符，账物相符。4. 4 施工方法 一、爆破参数1、 深孔台阶爆破参数钻孔直径=76mm，炮孔垂直布放，平面布置成方形或梅花形，其爆破参数按以下各式计算：最小抵抗线 W=（3035） m钻孔超深 h=(0.250.35)W m炮孔深度 L=H+h m堵塞长
30、度 l=（0.81.5）W m装药长度 l=L-l m孔间距 a=(1.01.5)W m排间距 b=(0.81.0)W m单孔药量 Q=qabH 或：Q=qWaH kg炸药单耗 q=0.40.5 kg/m3(依岩性而定)其爆破参数值列于表4.1，表中给出不同台阶高度H的爆破参数，主要是考虑到上、下台阶过渡段以及新台阶形成时地形变化较大，台阶高度发生变化。表4.1 深孔台阶爆破参数H(m)W(m)h(m)a(m)B(m)L(m)l(m)l(m)Q(kg)52.30.82.52.35.83.03.52.32.8121462.40.82.82.46.84.04.52.32.8161872.40.82.82.47.8
