2爆破工程施工方案1.docx
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2爆破工程施工方案1
五盂高速公路施工LJ4合同段
佛岭隧道1号斜井工程
爆破工程专项施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
五盂高速LJ4合同段项目经理部
2011年4月
1、工程概况
佛岭隧道为分离式隧道,双向四车道,双洞单向行车,设计时速80公里/h建筑限界为宽10.5m,高5.0m佛岭隧道左线起于ZK12+570,止于ZK21+737,全长8803m,右线起于K12+555,止于K21+360,全长8805m。
佛岭隧道一号斜井,位于佛岭隧道左侧,全长1.4公里。
起止桩号为K0+000.000-K1+490.288正常坡度为-8%,缓冲地段坡度为-1%。
设计净空(宽×高)为:
8.45m×6.5m;紧急停车带设计净空(宽×高)为:
8.32m×6.5m,净空断面面积S=46.28m2,明洞长度10米。
2、工程地质
斜井K0+000-K0+164段围岩由强风化泥质条带灰岩组成,隐晶结构,中厚层状结构,节理裂隙发育,岩体极破碎,呈碎裂状结构。
隧道K0+164-K0+945段,围岩由寒武系下统馒头-毛状毛庄组泥质页岩及泥质砂眼组成,属较软岩,微风化,你之火泥沙质结构,薄层状结构。
节理裂隙发育。
岩体完整性差。
地下水状态为低渗水。
隧道K0+945-ZK1+490.288段,围岩主要有太古界龙华河群翻梁构成混合花岗岩组成。
夹黑斜长片麻岩,属坚硬岩,微风化,中粒结构,片麻状构造,节理裂隙不发育,呈块状结构,岩体完整性好。
地下水出水状态我滴渗水。
项目区地形地貌为侵蚀堆积溶蚀河谷及侵蚀低中山区,微地貌形态为河漫滩及阶地、基岩山脊、冲沟、陡坡,山体陡峭,冲沟发育。
项目区地表水系为清水河,水流受季节性影响变化较大,冬季仅部分河段有少量间断流水,雨季流量较大。
隧址区无地下水。
项目区地属温带大陆性季风气候区,日照充足,昼夜温差较大,四季分明。
春季干旱多风,夏季湿润,秋季凉爽多雨,冬季寒冷,年降雨量500mm,一般集中在6-9月,年平均气温5度,无霜期150天,地表水不发育,降雨绝大部分由地表径流排泄,地下水水量较小,施工中突水的可能性极小
3、工程要求
根据“新奥法”施工要求,隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动,充分发挥围岩的自承能力,所以在钻爆作业中采用微振控制爆破技术,实施光面爆破,并根据围岩情况,及时修正爆破参数,达到最佳爆破效果,形成整齐准确的开挖断面,减少超欠挖。
4、人员设备配备
4.1工区人员配备
工区经理:
1人;
责任师:
3人;
安全员:
2人;质检员:
2人;试验员:
2人。
管理人员共计8人/工区。
表3-1 工班人员及职责表
序号
名称
人数
职责
1
工班长
1
负责本工班的组织指挥
2
安全员
2
负责本工班的安全、清理危石等
3
电工
1
负责本工班照明等用电工作
4
钻孔工
5
负责钻孔等
5
爆破工
3
负责制作起爆药包、运送、装药堵塞、连线起爆等
6
装载机司机
1
负责装碴机装碴等
7
辅助工
5
负责洞内清道等辅助工作
8
修理工
4
负责本工班的机械修理等工作
合计
22
5、爆破方案设计
5.1钻爆施工作业工艺
1、开挖轮廓测量放样。
①根据洞内导线点、水准点,利用全站仪,水平仪确定开挖断面的中线位置及拱顶标高。
②采用支距法确定开挖轮廓线,经检查符合设计要求后方可施工。
2、风枪手检查风枪、风管、水管及接头是否良好。
若存在问题应立刻修复;若不存在问题,进行连接安装。
之后通知压风机房通风。
风压达到要求,即可打开水阀,进行凿岩。
3、风枪手根据钻爆设计技术交底书进行作业,并且符合下列精度要求:
①掏槽眼间距误差和底眼间距误差均不大于5cm。
②掘进眼眼口排距、行距误差均不大于5cm。
③内圈眼至周边眼的排距误差均不大于5cm,并且与周边眼平行,以便逐次开辟临空面,实现有序起爆。
利用微差爆破技术,设计合理时间间隔使石渣堆积集中,且石块较小。
非电毫秒雷管是控制分段起爆的核心。
④周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm,周边眼外斜不大于5cm/m。
底眼不超出开挖轮廓线10cm,最大不超过15cm。
⑤当开挖断面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度及装药量,使除掏槽眼以外的眼都在同一断面上。
4、钻眼完成后,应按炮眼布置图进行检查并作好记录,有不符合要求的应重钻,经检查合格后才能装药。
5、装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹干净。
已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密闭。
周边眼的堵塞长度不易小于20cm。
6、除周边眼,其他炮眼应先装24卷药作底药,然后装入有雷管的药卷(安装如下
7、进行爆破时,所有人员应撤到安全地点,并做警戒防护,爆破后必须等烟尘,有害气体排除后方可进入开挖工作面。
8、爆破结束后,必须立刻清理轮廓浮石。
9、解除警戒,转入下一工序。
5.2钻爆设计
爆破设计尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量;减少对围岩的破坏,Ⅱ类围岩地段采用全断面光面爆破技术,Ⅴ、IV类围岩采用控制爆破技术,拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破,控制好开挖轮廓;控制好起爆顺序,提高钻爆效果;在保证安全的前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。
5.2.1爆破器材
采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用1~15单号段等差毫秒雷管,引爆采用电雷管。
炸药采用2号岩石乳化炸药,选用Φ22、Φ35两种规格,其中,Φ22为周边眼使用的光爆药卷。
5.2.2掏槽形式
台阶法开挖采用中空直眼掏槽形式布置,全断面光面爆破采用中空直眼掏槽形式布置。
5.2.3超短台阶开挖炮孔布置及爆破参数
佛岭隧道1号斜井总体采用新奥法施工,光面爆破采用微差毫秒雷管,尽量减少爆破对围岩的扰动,严格控制爆破装药量,按起爆顺序选用合理段别雷管,合理分段起爆。
爆破器材选用:
炸药采用2#岩石乳化炸药,标准Ф=32mm,起爆器材选用非电塑料导爆雷管(1-20段别),采用簇联起爆。
钻爆参数确定:
钻孔深度L=2.5m,炮孔数目按工程类比法N=1.8个/m2,断面S=57.7m2,N=98.3×1.8=104个。
Ⅴ、IV类围岩属强风化和中等风化带、岩石呈角砾形,整体性差,强度低,裂隙水很发育、围岩稳定性差,因此开挖方案采用台阶法,分上下两个断面分层开挖。
上半断面只有一个临空面,临空面较小,拟采用中空孔直孔掏糟逐层扩大。
下半断面有两个临空面,可由上而下逐层起爆。
Ⅴ、Ⅳ类围岩用超短台阶法开挖,Ⅴ、IV类围岩开挖采用中部预留核心土的正台阶法开挖,其炮孔布置特点为:
①周边孔用光面爆破,掘进孔用线形布置,上、下台阶同时钻孔,同时起爆,可提高钻爆效率。
②上台阶采用斜眼掏槽,可降低爆破震动。
③上台阶可利用作拱部初期支护,以保证施工安全。
④下半断面临空面好,可节约炸药。
Ⅴ、IV类围岩炮孔布置详见图5-1《Ⅴ、IV类围岩开挖上、下半断面钻爆设计示意图》、图5-2《Ⅴ、IV类围岩楔眼掏槽示意图》、图5-3《下断面炮眼布置示意图》,爆破参数详见表5-1《超短台阶爆破参数表》。
施工中随时根据围岩情况调整爆破参数和炮孔布置,以期达到最佳爆破效果。
图5-1Ⅴ、
类围岩开挖下上断面钻爆设计示意图
图5-2三眼临空掏槽示意图
图5-3Ⅴ、IV类围岩单式楔形掏槽示意图
表5-1 超短台阶爆破参数表
部位
毫秒雷管段号
炮孔名称
炮孔深度
(m)
孔数
(个)
单孔装药量
(kg)
段装药量
(kg)
附注
上
部
3
掏槽孔
1.3
16
0.8
12
主要指标:
炮孔数:
229个
断面积:
100.75m2
设计进度:
1.0m
单位耗药量:
0.97kg/m3
单位面积炮孔数:
2.27个/m2
5
扩槽孔
1.3
18
0.6
10.8
7
掘进孔
1.2
6
0.4
2.4
7
掘进孔
1.1
7
0.4
2.8
7
掘进孔
1.1
6
0.4
2.4
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
11
光爆孔
1.1
25
0.2
5.0
13
底孔
1.1
15
0.6
9.0
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
下
部
7
光爆孔
1.1
20
0.2
4.0
3
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
3
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
5
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
5
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
5
掘进孔
1.1
11
0.4
4.4
7
光爆孔
1.1
18
0.2
3.6
9
底孔
1.1
17
0.6
11.2
总计
5.2.4全断面开挖炮孔布置及爆破参数
II类围岩属微-未风化岩石,整体性好、强度高、采用全断面开挖,以便充分发挥大型机械台车的作用。
除周边孔外,其余炮孔均是线形布置,线形起爆。
采用复式楔形掏糟,布置在中下部。
堵塞长度:
周边孔大于40cm,掏糟孔全堵,其余炮孔不小于80cm。
采用孔外延期10段毫秒雷管。
II类围岩炮孔布置详见图5-4《全断面开挖炮眼布置图》、图5-5《棱形直眼掏槽布置》,爆破参数详见表5-2《全断面爆破参数表》。
如上钻爆方案设计,最小抵抗线W=0.65m,周边间距E=0.65×0.8=0.52(cm)选定周边孔间距为0.50m,采用预留光爆层。
周边光爆孔采用不耦合装药,不耦合系数D取1.5-2,药卷直径Vc=22mm,由生产厂家定做。
类围岩用全断面开挖,炮孔布置特点为:
(1)掏槽孔布置在下半断面中央,用大空孔直眼掏槽,提高掏槽效果。
(2)炮孔都是平行的便于钻孔作业。
(3)上半部分炮孔临空面好,利于爆破,节省炸药。
全断面开挖炮孔布置详见图5-4全断面开挖炮眼布置图、图5-5菱形直眼掏槽布置图所示:
图5-4II类围岩开挖钻爆设计示意图
图5-5II类围岩三眼临空掏槽示意图
图7-14II类围岩复式楔形掏槽示意图
表5-2 全断面爆破参数表
部位
毫秒雷
管段号
炮孔名称
炮孔深度(m)
孔数(个)
单孔装药量(kg)
段装药量
(kg)
备注
全
断
面
3
掏槽孔
3.5
3
2.0
6.0
主要指标:
炮孔数:
198个
断面积:
82.90m2
设计进度:
3.0m
单位耗药量:
1.20kg/m3
单位面积炮孔数:
2.20个/m2
3
掏槽孔
3.5
3
2.0
6.0
3
掏槽孔
3.5
4
2.0
8.0
3
掏槽孔
3.5
4
2.0
8.0
5
扩槽孔
3.4
4
1.8
7.2
5
扩槽孔
3.4
6
1.8
10.8
5
扩槽孔
3.4
4
1.8
7.2
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
9
掘进孔
3.3
8
1.6
12.8
9
掘进孔
3.3
8
1.6
12.8
9
掘进孔
3.3
15
1.6
24.0
13
光爆孔
3.3
16
0.8
12.8
15
底孔
3.3
7
2.0
14.0
15
底孔
3.3
6
2.0
12.0
15
角孔
3.3
6
2.0
12.0
11
掘进孔
3.3
11
1.4
15.4
11
掘进孔
3.3
11
1.4
15.4
11
掘进孔
3.3
9
1.4
12.6
11
掘进孔
3.3
7
1.4
9.8
11
掘进孔
3.3
6
1.4
8.4
13
光爆孔
3.3
15
0.8
12.0
13
光爆孔
3.3
16
0.8
12.8
总计
5.2.5光面爆破参数
周边孔采用光面爆破,光爆孔间距采用50cm,以使轮廓光滑平整。
装药采用Φ28小直径专用炸药。
其光爆参数见表7-11《光面爆破参数》所示。
表5-3光面爆破参数
炮孔间距
(cm)
光面层厚度
(cm)
线装药密度
(kg/m)
不偶合系E
附注
50
60
0.21~0.28
1.5
孔径Φ42
注:
不偶合系数E=钻孔直径/药卷直径
6、爆破施工
6.1钻孔
佛岭隧道1号斜井爆破施工用7655气腿式凿岩机钻孔,钻孔前先按设计标出孔位。
钻孔时,按设计位置和方向准确钻进。
对孔误差,周边孔和掏槽孔不超过3cm,其余孔不超过5cm。
特别要控制好掏槽孔的方向和深度,以保证掏槽效果和提高进尺。
周边孔外插角为1°~2°,钻孔要保证其位置和方向准确,控制好开挖轮廓,减少超欠挖,两次错台要在10cm以内。
钻孔时要做到准(位置)、平(平行)、直(方向)、齐(孔底)。
6.2装药和堵塞
由于洞内有裂隙水,采用普通和抗水两种炸药,无水时用普通炸药,有水时用抗水炸药。
炸药品种和规格详见表5-1《炸药品种和规格》。
表6-1炸药品种和规格
炸药名称
性能
规格
附注
乳化炸药
抗水
Φ35、Φ32、Φ28
无水时也可使用
装药时掏槽孔底部装1/2药量的Φ35药卷,其余装Φ32药卷。
掘进孔底部装一卷Φ35炸药,其余用Φ32药卷。
光面爆破孔底装一卷Φ32药卷,其余用Φ28药卷连续装药,或者用Φ32药卷间隔装药,用导爆索连接起爆。
装药结构详见图6-1《空气间隔装药结构图》、图5-2《连续装药结构图》所示。
采用塑料导爆管毫秒雷管起爆系统起爆。
毫秒雷管为抚顺华丰化工厂特为我处生产的25段等差(50ms)毫秒雷管,以提高爆破效果,降低爆破震动。
引爆用电雷管和电容式强力起爆器。
线形微震爆破技术为弱性装药,要求炮孔要堵塞好。
光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm,掏槽孔不装药部分要全堵满,其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。
炮泥宜使用2/3砂和1/3黄土制做。
装药和堵塞工作按有关安全规程执行,以确保安全。
5.3工艺说明
钻爆作业严格按照设计进行钻眼、装药、接线和引爆。
如开挖条件出现变化需要变更设计时,由主管技术人员或领工员确定。
钻孔前绘出开挖断面中线,水平线和断面轮廓线,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后施钻。
5.4质量要求
①认真清理掌子面的虚渣和危石,按照炮眼布置图正确钻孔;
②掏槽眼深度按设计施工,眼口间距误差和底眼间距误差不大于5cm;
③辅助眼深度按设计施工,眼口排距、行距均不得大于10cm;
④周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5cm,眼底不超出开挖面轮廓线10cm,最大不超过15cm;
⑤内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈眼与周边眼以相同的斜率钻孔;
⑥当开挖面凸凹较大时,按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(掏槽眼除外)眼底在同一垂直面上;
⑦钻孔完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符合要求的炮眼予以重钻,经检查合格后,才能装药起爆;
⑧装药前先用高压风将孔中岩粉吹净,并用炮眼棍检查孔内是否有堵塞物,装药分片分组,按设计装药,雷管段别对应正确。
光面爆破施工工艺流程详见图7-12所示:
⑶超欠挖控制措施
①根据不同的地质情况和实测开挖后断面各点的超欠挖情况,认真分析,及时更改爆破设计,及时调整钻爆参数,逐步完善爆破工艺,提高爆破效果。
②提高画线、钻孔精度,尤其是周边眼的精度,是直接影响超欠挖的主要因素,施工时,认真测画隧洞中线和高程,确保轮廓画线准确。
③提高装药质量,杜绝随意性,防止不同段位的雷管混装。
④断面轮廓检查及信息反馈:
了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计,减少误差,配专职测量工检查开挖断面。
7、爆破施工安全措施
1、工程开工前,施工单位必须详细学习设计图纸、施工规范,根据施工地段的地形、地质、水文、气象等资料,制定相应的安全措施,施工场地应做出详细的施工部署,爆破器材安置、材料堆放、出渣、等应做出详细布置。
2、参加施工的人员,必须接受爆破安全技术教育,熟知和遵守本工种的各项安全技术操作规程。
3、施工班组要建立健全爆破安全管理制度,设立专职爆破安全员。
4、所有进入工地的人员,必须按规定穿戴好(安全帽、安全带、安全绳、安全服)等安全防护用品,遵章守纪,服从指挥。
5、装药与钻孔不宜平行作业。
6、爆破器材加工房应设在洞口50m以外的安全地点。
严禁在加工房以外的地点改制和加工爆破器材,必须在洞内加工爆破器材时,其加工室的设置应符合国家现行的《爆破安全规程》(GB6722-86)的有关规定。
7、爆破作业人员和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。
8、进行爆破时,所有人员应撤离现场,其安全距离为:
独头巷道不少于200m
9、全新面开挖进行深孔爆破(孔深3——5m)时,不少于500m
10、洞内每天放炮次数应有明确的规定。
装药离放炮时间间隔不得过久。
11、装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固,炮眼内的泥浆、石粉应吹洗干净,刚打好的炮眼热度过高,不得立即装药。
如果遇有照明不足发现流沙、流泥未经妥善处理,或可能大量溶洞涌水时,严禁装药爆破。
12、洞内爆破不得使用黑色火药。
13、防止点炮时发生照明中断,爆破工应随身携带手电筒。
严禁用明火照明。
14、采用电雷管爆破时,必须按照国家现行的《爆破安全规程》(GB6722—86)的有关规定进行,并应加强洞内电源的管理,防止漏电引爆。
装药时可用投光灯、矿灯照明。
起爆主导线宜悬空架设,距各种导电体的间距必须大于1m。
15、破后必须经过15min通风排烟后,检查人员方可进入工作面,检查有无“盲炮”及可疑现象;有无残余炸药或雷管;顶板两帮有无松动石块;支护有无损坏与变形,在妥善处理并确认无误后其他工作人员才可进入工作面。
`
16、当发现“盲炮”时,必须由原爆破人员按规定处理。
装炮时应使用木质炮棍装药,严禁火种。
无关人员与机具等均应撤至安全地点。
两工作面接近贯通时,两端应加强联系与统一指挥,岩石隧道两工作面接近15m(软岩为20m),一端装药放炮时,另一端应撤离到安全地点。
导坑已打通的隧道,两端施工单位应协调放炮时间,放炮前要加强联系和警戒,严防对方人员误入危险区。
17、岩石破碎隧道接近贯通时,应根据岩性适当加大预留贯通的安全距离,此时,只准一端掘进,另一端的人员和机具应撤离至安全地点,贯通后的导坑应设专人看管,严禁非施工作业人员通行。
18、隧道爆破作业,严禁用火花起爆和裸露爆破。
爆破时,宜使用瞬发电雷管,若采用毫秒雷管时,其总的延期时间不得超过130ms,严禁使用秒和半秒延期电雷管。
19、短隧道放炮时,所有人员必须撤出隧道洞外,长隧道单线应撤出300m外,双车道上全断面开挖撤至400m以外,双车道全断面开挖应撤至500m以外。
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