孔桩爆破施工专项方案.docx
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孔桩爆破施工专项方案.docx
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孔桩爆破施工专项方案
铜黄公路TH-FL01合同段挖孔桩爆破施工专项方案
1.编制依据、原则、范围
1.1.编制依据
主要编制依据有:
1)《爆破安全规程》GB6722-2003。
2)对施工现场的施工调查情况。
3)施工设计文件。
1.2.编制原则
1)遵照合同、设计文件,执行“主要技术条件”和工程规范;
2)实现工程质量、工期和节点工期目标,安全和环境保护目标;
3)制订技术先进的、结合现场实际的,经济合理的施工方案;
1.3.编制目的
为确保孔桩开挖顺利施工,不出现安全事故,特制定本措施。
2.概述
本合同段共有大桥四座,其中左线漆水河大桥及右线漆水河大桥均位于何家坊工点,左线半截沟大桥及右线半截沟大桥均位于半截沟工点,四座桥梁工有φ1.2m孔桩56米,φ1.4m孔桩829米,φ1.5m孔桩395米,φ1.6m孔桩578米,φ1.7m孔桩262米,φ2.0m孔桩140米,φ2.2m孔桩30米。
3.爆破方案设计
3.1挖孔桩爆破设计
1)爆破方案的选择
挖孔桩爆破作业着重考虑挖孔桩外侧、底部及护壁不受破坏,保持其良好的完整性,同时考虑邻近的建筑物不受震害,故采取微差控制爆破的方法进行设计与施工,从而达到相对理想的效果。
2)炮眼布置
根据爆破原理及以往类似工程的施工经验,炮眼设计采用中心掏槽眼、辅助眼、周边眼相结合的布孔方法,利用多个段别毫秒雷管实现微差控制爆破。
3)爆破参数的确定
(1)挖孔桩桩径为1.2m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为1.5m
A.炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×0.75×0.75)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.095×1.957×1×0.036=18个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m;dc---药卷直径mm;f---岩石坚固性系数;ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B.单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*0.75*0.75/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.73×1.14÷0.707÷1=1.35Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35);Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数,f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C.总药量确定
Q=qV=qSdL=1.35×(3.14*0.75*0.75)*1=2.38Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2,L---孔深m
D.单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*2.38/18=159g
Q周=1*2.38/18=132g
Q光=1*2.38/18=132g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N—炮孔总数
E.布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按11个计,其间距a1=2*3.14*(0.75-0.128)/11=0.355m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.355/W=0.8故W=0.44m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按4个计,其间距a1=2*3.14*(0.75-0.128-0.444)/4=0.28cm
e.掏槽眼孔间距
辅助孔至掏槽眼间距为
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
159
1
6
132
3
11
132
5
2.403
1.77
1.36
(2).挖孔桩桩径为1.4m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为1.7m
A炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×0.85×0.85)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.14×1.957×1×0.036=19个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m:
dc---药卷直径mm:
f---岩石坚固性系数:
ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*0.85*0.85/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.73×1.14÷0.768÷1=1.245Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35):
Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C总药量确定
Q=qV=qSdL=1.245×(3.14*0.85*0.85)*1=2.824Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2;L---孔深m
D单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*2.824/19=178g
Q周=1*2.824/19=149g
Q光=1*2.824/19=149g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N----炮孔总数
E布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按12个计,其间距a1=2*3.14*(0.85-0.128)/12=0.378m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.378/W=0.8故W=0.47m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按6个计,其间距a1=2*3.14*(0.85-0.128-0.547)/6=0.18cm
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
178
1
6
149
3
12
149
5
2.86
2.27
1.26
(3).挖孔桩桩径为1.5m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为1.8m
A炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×0.9×0.9)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.16×1.957×1×0.036=19个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m:
dc---药卷直径mm:
f---岩石坚固性系数:
ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*0.9*0.9/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.8×1.14÷0.798÷1=1.313Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35):
Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C总药量确定
Q=qV=qSdL=1.313×(3.14*0.9*0.9)*1=3.339Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2;L---孔深m
D单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*3.339/19=211g
Q周=1*3.339/19=176g
Q光=1*3.339/19=176g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N----炮孔总数
E布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按12个计,其间距a1=2*3.14*(0.9-0.128)/12=0.404m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.41/W=0.8故W=0.51m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按6个计,其间距a1=2*3.14*(0.9-0.128-0.51)/6=0.27cm
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
211
1
6
176
3
12
176
5
3.339
2.54
1.315
(4).挖孔桩桩径为1.6m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为1.9m
A炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×0.95×0.95)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.181×1.957×1×0.036=20个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m:
dc---药卷直径mm:
f---岩石坚固性系数:
ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*0.95*0.95/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.8×1.14÷0.828÷1=1.266Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35):
Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C总药量确定
Q=qV=qSdL=1.266×(3.14*0.95*0.95)*1=3.588Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2;L---孔深m
D单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*3.588/20=215g
Q周=1*3.588/20=179g
Q光=1*3.588/20=179g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N----炮孔总数
E布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按13个计,其间距a1=2*3.14*(0.95-0.128)/13=0.40m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.4/W=0.8故W=0.5m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按6个计,其间距a1=2*3.14*(0.95-0.128-0.5)/6=0.34cm
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
215
1
6
179
3
13
179
5
3.588
2.835
1.266
(5).挖孔桩桩径为1.7m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为2.0m
A炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×1×1)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.2×1.957×1×0.036=20个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m:
dc---药卷直径mm:
f---岩石坚固性系数:
ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*1*1/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.8×1.14÷0.856÷1=1.224Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35):
Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C总药量确定
Q=qV=qSdL=1.224×(3.14*1*1)*1=3.843Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2;L---孔深m
D单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*3.843/20=231g
Q周=1*3.843/20=192g
Q光=1*3.843/20=192g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N----炮孔总数
E布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按13个计,其间距a1=2*3.14*(1-0.128)/13=0.42m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.42/W=0.8故W=0.53m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按6个计,其间距a1=2*3.14*(1-0.128-0.53)/6=0.36cm
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
231
1
6
192
3
13
192
5
3.843
3.14
1.224
(6).挖孔桩桩径为2.0m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为2.3m
A炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×1.15×1.15)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.256×1.957×1×0.036=21个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m:
dc---药卷直径mm:
f---岩石坚固性系数:
ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*1.15*1.15/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.8×1.14÷0.94÷1=1.115Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35):
Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C总药量确定
Q=qV=qSdL=1.115×(3.14*1.15*1.15)*1=4.63Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2;L---孔深m
D单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*4.63/21=265g
Q周=1*4.63/21=220g
Q光=1*4.63/21=220g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N----炮孔总数
E布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按14个计,其间距a1=2*3.14*(1.15-0.128)/14=0.46m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.46/W=0.8故W=0.57m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按7个计,其间距a1=2*3.14*(1.15-0.128-0.57)/7=0.41cm
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
265
1
7
220
3
14
220
5
4.63
3.8
1.218
(7).挖孔桩桩径为2.2m,护壁厚度为15cm,实际爆破桩径为2.5m
A炮眼总数确定
N=232×Sd0.16×f1/2×L0.19×ex÷Dc=232×(3.14×1.25×1.25)0.16×3.831/2×10.19×320÷280÷32=232×1.29×1.957×1×0.036=22个
式中:
Sd---爆破断面积m2;L---孔深m:
dc---药卷直径mm:
f---岩石坚固性系数:
ex---炸药爆力换算系数ex=320/e,e为炸药爆力ml
B单耗药量
q=Kx×f×0.73×ex÷Sx1/3÷dx1/2=0.3×3.83×0.73×320÷280÷(3.14*1.25*1.25/5)1/3÷(32/32)1/2=0.3×3.83×0.8×1.14÷0.994÷1=1.05Kg/m3
式中:
Kx---常数(0.25~0.35):
Sx---断面影响系数Sx=Sd/5,Sd----爆破断面积m2;dx----药卷影响系数dx=dc/32;f-----岩石坚固性系数f=3;dc为药卷直径mm;ex---炸药爆力影响系数,ex=320/e,e为炸药爆力ml
C总药量确定
Q=qV=qSdL=1.05×(3.14*1.25*1.25)*1=5.152Kg
式中:
V---爆破方量m3;Sd---爆破断面积m2;L---孔深m
D单孔装药量的确定
Q0=K·Q/N
Q中心眼=1.2*5.152/22=281g
Q周=1*5.152/22=234g
Q光=1*5.152/22=234g
式中:
K----常数,根据不同炮孔所起作用不同进行调,K=0.8~1.2,N----炮孔总数
E布孔设计
a.周边孔距孔边缘距离
R裂=8r(r为药包半径)=8×(3.2÷2)=12.8cm
b.周边孔孔距计算
周边拟按14个计,其间距a1=2*3.14*(1.25-0.128)/14=0.5m
c.周边孔与辅助孔间距(抵抗距W)
E/W=0.5/W=0.8故W=0.63m
d.辅助孔间距
辅助孔拟按7个计,其间距a1=2*3.14*(1.25-0.128-0.63)/7=0.44cm
挖孔桩爆破参数表
桩径
(m)
中心眼
辅助眼
周边眼
总装
药量
kg
爆破
方量
m3
爆破
单耗
kg/m3
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
单孔
药量
(g)
起爆
段别
孔数
个
单孔
药量
(g)
起爆
段别
1.0
1
281
1
7
234
3
14
234
5
5.15
4.9
1.05
(4)爆破装药结构示意图:
A.掏槽眼:
连续集中装药
炮泥导爆管炸药雷管
B.周边眼:
间隔装药
炮泥炸药导爆管雷管
C.其余眼:
集中装药导爆管炸药雷管
炮泥
(5)起爆方法及起爆网络
挖孔桩每一孔内采取全断面开挖,采用毫秒电雷管起爆,为减少地震波对周围建筑物、挖孔桩护壁及围岩的影响,应严格控制单段起爆药量,被设计采用中心眼1段、辅助眼3段、周边眼5段,保证时差在200ms以上,同时采取每一孔桩单独起爆的方法,以达到可靠的减震效果。
为防止桩内的积水导致炸药失效,本设计炸药拟采用防水性能好的乳胶炸药,起爆网络采取单孔串联的方式起爆方法采用电雷管起爆,起爆电源采用MFB200型起爆器。
(6)爆破安全分析
A.爆破震动安全分析
爆破产生的震动对周围的影响采用质点垂直振动速度来衡量,其计算公式为:
V=K(Q1/3/R)a
式中:
K---与土岩性质和爆破条件有关的系数
Q---最大一段起爆药量(kg)
R---爆源至测点的距离(m)
a---衰减系数
本工程选用K=160~170,a=1.8
由以上公式可知,对不同距离的孔桩爆破只要控制其单响药量即可确保周围建筑物不受爆破震动危害。
根据《爆破安全规程》规定,对于框架结构建筑物其允许垂直振动速度为V=2.5cm/s,计算V=160×{3.2761\3/20}1.8=1.6cm/s<2.5cm/s故安全。
B.周边眼对围岩的影响
周边眼对围岩的影响主要是炸药爆炸产生的压缩圈和破裂圈。
A)压缩圈
R压=0.62(QU/Δ)1/3
式中:
Q---集中药包药量(kg)取1.58kg
U---压缩系数(微风化岩取10)
Δ—装药密度(kg/m3)取3261kg/m3
即R压=0.105m
B)破裂圈
其半径:
R裂=8r(r为药包半径)
R裂=8×(3.2÷2)=12.8cm
也即离围岩12.8cm处打眼爆破对围岩不会造成破坏,使围岩具有良好的完整性。
C)空气冲击波
由于每次起爆的药量很少,加之井口覆盖严密,故空气冲击波对周围的影响可以忽略不计,只要将人员撤至安全警戒区外即可。
D
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