婁底至邵陽鐵路擴能改造工程施工設計方案

1、至鐵路擴能改造工程施工方案1、工程概況本標段為至鐵路擴能改造工程站前工程 LSZQZH-I標段，線路北起市，與洛湛鐵路益婁段在站接軌，起點為站中心（滬昆下行線 K1228+004），往南繞出婁星區(qū)工業(yè)園區(qū)西邊緣設西站， 跨水、經家灣隧道后、 到達新設雙峰北站，進而以橋隧相連形式緊坡而上，到達標段終點。標段里程圍：1.1 地區(qū)配套工程：站東咽喉百畝井站中心（滬昆線K1226+500K1234+900) ，計 8.4km ；滬昆上、下行客車疏解線，婁邵上、下行客車疏解線，婁邵上、下行貨車線，滬昆上行貨車線改線，滬昆下行線改線。1.2 DK16 線路所。1.3 婁邵線：滬昆線K1228+004=DK

2、0+000DK46+910，計 46.91km。2、設計原則及依據(jù)3、爆破方案設計本標段路塹施工對深路塹采取深孔爆破和淺孔分臺階爆破相結合的方法，淺路塹采取淺孔爆破施工。隧道均采用預留光爆層法進行光面爆破，用預裂爆破法施工。3.1 路塹爆破施工深路塹地段，石方面積較大，挖方較深且數(shù)量集中，主要采用潛孔鉆機鉆孔，實施臺階式深孔微差松動控制爆破。對于其他地段挖深較淺和方量不大的邊坡、路基面修整采用風動鑿巖機鉆眼，淺孔微差松動控制爆破。為保證爆破效應，均采用大孔距，小排距，梅花樁布孔，并采用導爆管毫秒雷管實施逐排微差擠壓爆破。路塹爆破區(qū)環(huán)境本標段線路長，地質情況復雜，深路塹多。沿線鄉(xiāng)村居民點多，鄉(xiāng)村

3、道路比較通達，附近居民生產、生活活動頻繁，進行爆破施工時可能會對附近村民生產生活帶來一定的影響，為確保作業(yè)人員及村民的人身安全，在爆破點設置警戒圍。警戒圍按爆破點的位置和安全距離設置。爆破個別飛石安全距離應符合下表要求。爆破飛石安全警戒距離爆破類型安全距離爆破方向正面?zhèn)让婧蠓缴羁妆撇恍∮?200150120淺眼臺階爆破200150120注：深孔爆破個別飛石距離：Rf =40D,(D- 炮孔直徑，英寸 ) 。每次施爆前應發(fā)放放炮通知，警戒時應依次發(fā)出預告信號、起爆信號和解除警戒信號。聲響信號以口哨和警報器為主，視覺信號以紅旗為主。各警戒點聯(lián)絡采用對講機。警戒人員佩戴紅袖章。邊坡滾石防護由于深路

4、塹的山體一般比較高， 巖石邊坡陡，高差大。巖石爆破施工時，受邊坡滾石影響主要是山下作物用地及一些居民住房。為防止爆破和裝藥時邊坡滾石危及人身安全，施工時采取必要的防護措施。爆破震動控制與防護為控制爆破施工帶來的震動， 優(yōu)先選用低爆速炸藥， 應用非電毫秒雷管、導爆管起爆，并使最大段裝藥量盡量減少爆破震動對周圍環(huán)境可能帶來的影響，主要措施有：采用微差爆破技術微差爆破是深孔爆破中最常用的又十分成熟的爆破技術，采用非電毫米雷管起爆系統(tǒng)根據(jù)爆破要現(xiàn)排間微差、孔間微差和微差起爆，將起爆藥量化整為零。微差爆破能夠將單響藥量有效限制，實現(xiàn)爆破地震波的疊加干擾，從而達到控制地震波的目的。微差爆破還能實現(xiàn)起爆過程

5、中的應力疊加，巖塊運動中碰撞擠壓，達到改善爆破效果的目的。在微差爆破中控制單響最大段藥量根據(jù)“爆破安全規(guī)程（ GB6722-2003）”提出的計算公式，微差爆破時的單響最大段藥量 Qm按下式：Qm=R(V/K) 1/a 3（kg）式中：Qm-微差爆破時最大段藥量或齊發(fā)爆破總藥量，kg；R-爆破中心到測點的距離，m；V-允許的安全振速， cm/s；爆破安全規(guī)程將保護對象所在地的質點峰值振動速度和主振頻率作爆破振動判據(jù)，深孔爆破 3.5-4.5cm/s （主振頻率 10Hz-50Hz），為安全和避免擾民起見，取 2.0cm/s 進行計算和控制；K-與場地有關的系數(shù)，中硬巖層取 K=180； a-

6、地震衰減指數(shù)，中硬巖層取 a=1.6 。根據(jù)計算情況，大部分地區(qū)應采用單孔接力式微差爆破的非電導爆起爆系統(tǒng)。使用非電導爆雷管，孔外非電雷管作中續(xù)雷管，形成接力式起爆網絡，以達到單孔分段的目的。微差間隔時間 25-50 毫秒。除微差分段外，還應適當控制每次起爆規(guī)模（總裝藥量）和降低臺階高度。用爆破震動測試儀監(jiān)測爆破振動值，為控制爆破震動提供具體數(shù)據(jù)。3.2 隧道爆破施工本標段隧道均采用預留光爆層法進行光面爆破，用預裂爆破法施工。3.2.1光面爆破技術要點3.2.1.1根據(jù)圍巖特點，合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力提高鉆眼質量。嚴格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長均勻分布。周邊眼

7、宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿足裝結構要求，可借助導爆索（傳爆線）來實現(xiàn)空氣間隔裝藥。采用毫秒微差有序起爆。要安排好開挖程序，使光面爆破具有良好的臨空面。鉆爆設計應根據(jù)爆破效果及時調整爆破參數(shù)。鉆爆設計的容包括炮眼布置、數(shù)目，爆破器材、裝藥結構、起爆方法和起爆順序等。炮眼布置應以開挖設計輪廓線為基準，考慮預留變形量和施工誤差等因素適當放大。光面爆破設計光面爆破參數(shù)隧道光面爆破設計主要是選擇和確定光爆參數(shù)，影響光面爆破效果的主要參數(shù)為：與巖石性質有關的周邊眼間距 E、周邊眼密集系數(shù) m、最小抵抗線W、不偶合系數(shù) D、裝藥集中度 q、炮孔布置、起爆順序等，尤其是與次邊眼的爆破效果有關

8、。在隧道光面爆破施工中，要求爆破后做到掌子面整齊、輪廓圓順，周邊殘眼保留率硬巖 80%，中硬巖 70%，軟巖 50%，并在開挖輪廓面上均勻分布。光面爆破參數(shù)的選用見下表。光面爆破參數(shù)選用表周邊眼周邊眼裝藥飽和單軸圍巖相對裝藥集間距 E最小抵不偶合系抗類別距離中度 q（cm）抗線 W數(shù) D壓強度 Rb（E/W）（kg/m）（cm）（Mpa）硬巖55 700.8 1.25 0.30 70851.50601.00.35中硬45 600.8 1.50 0.20 巖60752.0030601.00.30軟巖30 500.5 2.00 0.07 40602.50300.80.15KP巖石抗破壞能力系數(shù)，石

9、灰?guī)rP0.5 ，花崗巖 P0.30.4 ，粘土P1.2 ，砂巖 P0.5 0.6 ；隧道光面爆破參數(shù)的計算與選擇隧道光面爆破參數(shù)是通過理論計算、工程類比、實踐試驗選定 E、M、W、D、 Q的值。不偶合系數(shù) D的選擇根據(jù)該工程采用的 YT-28 鑿巖機鉆頭直徑為 40mm,鉆孔直徑按 42mm 計，炸藥規(guī)格為周邊眼采用 25 藥卷，其余炮眼均采用 32 卷，因此周邊眼的不偶合系數(shù) D=42/25=1.68；其余炮眼的不偶合系數(shù) D=42/32=1.31。周邊眼距 E 的確定E=54.2976kp× di=54.2976 × 0.35 ×2.5=47cm根據(jù)上表取 E

10、=50cm為試炮數(shù)據(jù)。式中 : kp- 巖石抗破壞屈服系數(shù)；di- 炸藥直徑（ cm）。炮孔密集系數(shù) m的選擇周邊光爆孔間距E 與最小抵抗線 W之比值 m稱之為炮孔密集系數(shù)，用它作為衡量光爆效果的重要指標，此值宜為最小抵抗線 W的確定0.8 1.0,本工程取值0.83 。W=E/m=50/0.83=60cm取整 :取 W=60cm為試炮數(shù)據(jù)。光爆裝藥集中度q 的選擇根據(jù)經驗裝藥集中度q=250g/m作為試驗光爆孔爆破數(shù)據(jù)。炮孔堵塞長度 L0 的確定堵塞的作用是阻塞爆炸氣體泄漏，防止沖炮，使炮孔炸藥在爆炸時保持足夠的能量，有效的提高光爆效果。在實際施工中，L0 的取值圍一般控制在0.4 0.42

11、W之間。爆破參數(shù)選定。根據(jù)以上的結果選定下表中數(shù)據(jù)作為本標段的爆破技術參數(shù)。光面爆破技術參數(shù)表周邊眼間距周邊眼抵抗線相對距離裝藥集中度E（m）W（m）E/Wq（kg/m）0.50.600.830.250光面爆破施工工藝流程圖：加工爆破器材測量鉆清裝布眼眼眼藥3.2 測量布眼清理現(xiàn)場連通清線風理起排危煙石爆每排炮必須做到劃出中線和開挖輪廓線，點出所有炮位，周邊炮眼位誤差± 2cm、其他炮位誤差控制在 5cm以。鉆眼鉆眼按設計方案進行， 鉆眼前應根據(jù)鉆爆設計認真檢查所標炮眼位置，經檢查符合要求后，方可開鉆。類圍巖鉆眼圖見后附爆破設計圖。周邊眼通常布置在距開挖斷面邊緣 510cm 處，光爆

12、孔的孔底朝隧道開挖面方向外側傾斜 3°，孔底可緊貼甚至稍稍超出輪廓線位置（<15cm）。鉆孔前，掌子面保持平齊，以保證孔深在一個斷面上。掏槽眼嚴禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。類圍巖掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽。鉆眼完畢，按炮眼布置圖重新復核， 對不符合要求的炮眼應重鉆，經檢查合格后方可裝藥。清眼裝藥選擇炸藥、雷管裝藥前炮眼用高壓風吹干凈， 檢查炮眼數(shù)量，并核對爆破器材的規(guī)格類型。炸藥選用威力適中、匹配性好的 2巖石硝銨炸藥 , 掘進眼使用：32×200mm， 0.15Kg/ 卷，周邊眼使用： 25×200mm，0.10Kg/ 卷。引爆器材則選用非電

13、毫秒微差雷管塑料導爆管采用 1-15段非電毫秒雷管，光面爆破時，從掏槽眼開始，一層一層從截面中心往外進行，最后是周邊眼爆破。裝藥1）、 Q0 為除周邊眼外，每個炮眼的裝藥量，kg。Q0=LkQ/l =3.0×0.8 ×0.15/0.2=1.8kgK-為裝藥系數(shù)，采用直眼掏槽時 k=0.8 0.9, 采用斜眼掏槽時， k=0.7 0.8 ；QL- 為每個藥卷的重量， kg，l- 為每個藥卷的長度， m。2）、周邊眼炮眼的裝藥量(kg)Qq- 為按定額確定的單位炸藥消耗量 0.87kg/m3 ；L 為光面炮眼的平均深度，其它符號同前。其余炮眼裝藥量根據(jù)定施工經驗確定。裝藥時，專

14、職炮工按設計段別要求分組編號，“對號入座”式裝藥，忙而不亂、有序進行。確保裝藥作業(yè)有序進行，防止雷管段別混亂，影響爆破效果。每眼裝藥后用炮泥堵塞。裝藥結構周邊炮眼采用 25mm小藥卷間隔裝藥， 導爆管、導爆索、竹片用電工膠布與炸藥卷綁在一起間隔裝藥。見下圖所示。炮泥雷管竹片導爆索導爆管炸藥周邊眼裝藥結構其他眼采用連續(xù)裝藥， 裝藥完成后必須由工班長及爆破員對裝藥質量進行檢查。3.2.2.3.5起爆3.2.2.3.5.1起爆采用非電毫秒雷管、導爆管或導爆索。多工序掘進依次起爆時，對主導線的連接必須檢查，確認起爆順序正確后方可起爆。起爆采用復式網絡、非電起爆系統(tǒng)，聯(lián)接時，每組控制在12 根以；聯(lián)接雷

15、管使用相同的段別，且使用低段別的雷管。雷管聯(lián)接好后有專人檢查，檢查雷管的連接質量及是否有漏聯(lián)的雷管，檢查無誤后起爆。起爆順序如下：掏槽眼輔助眼掘進眼周邊眼底 眼3.2.2.4光面爆破效果檢查3.2.2.4.1采用光面爆破技術和微震控制爆破技術，嚴格控制裝藥量，以減小對圍巖的擾動，控制超欠挖，控制洞碴粒徑以利于挖堀裝載機裝碴。隧道開挖每個循環(huán)都進行施工測量，控制開挖斷面，在掌子面上用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線及炮眼位置，誤差不超過 5cm。并采用激光準直儀控制開挖方向。開挖過程中注意觀察圍巖的變化情況及爆破效果， 及時調整鉆爆設計參數(shù)。控制隧道底超欠挖，保證隧道開挖輪廓圓順。隧道允許超挖值（ cm

16、）圍巖級別開挖部位拱部平均 10平均 15平均 10最大 15最大 25最大 15邊墻、仰拱、隧平均 10平均 10平均 10底當圍巖完整、石質堅硬時，允許巖石個別突出部分 （每 1m2不大于 0.1m2）侵入襯砌，并小于 5m，拱腳和墻腳以上 1m圍嚴禁欠挖。3.2.2.5爆破效果控制手段3.2.2.5.1優(yōu)化爆破設計3.2.2.5.2采用控制爆破技術。根據(jù)隧道地質情況采用不同參數(shù)的光面控制爆破技術。采用非電毫秒延期雷管起爆。正確選用周邊眼裝藥結構。為保證爆破施工質量，周邊眼采用小直徑藥卷炸藥，間隔裝藥，并做好炮泥的堵塞質量。按設計裝藥，并按順序起爆。不斷總結、修正爆破參數(shù)使之達到最佳效果。

17、保證鉆眼質量炮孔間距按鉆爆設計進行施工。周邊眼間距的誤差不大于2cm，輔助眼間距的誤差不大于5cm，周邊眼的外插角不大于3 度，眼底不超過開挖輪廓線 15cm。除掏槽眼、周邊眼、底板眼外的其它眼孔方向應與隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。鉆孔結束后要清孔，炮眼裝藥完畢用炮泥堵塞，確保單孔裝藥質量。3.2.2.6.4定人定位，明確分工，明確責任，不得混崗亂位。3.2.2.6.5技術主管、技術員、質檢工程師對爆破工序進行檢查，參與過程監(jiān)控，實施動態(tài)調整。3.3 石方爆破施工工藝石方爆破施工工藝框圖見下圖：石方爆破施工工藝框圖爆破設計場地清理爆破知識培訓優(yōu)化測量放線檢查爆破器材爆4. 資源配置4.

18、1 人員負責爆破作業(yè)人員必須是經過培訓， 考試合格，富有經驗的熟練爆破工，并且具備較高的質量意識和安全意識。4.2 材料技術主管按季、月進度要求提供季、月度材料計劃，物資部根據(jù)材料計劃組織進料，進場的成品材料必須附產品性能說明書和出廠合格證，否則，不允許進入工地。4.3機械設備序號機械名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1氣腿式鑿巖機YT-28臺402裝載機ZL-50臺833臺1220m空壓機4軸流式通風機臺45挖掘機EX300臺46抽水機臺47風鎬臺405、爆破施工安全技術措施5.1 安全技術措施爆破作業(yè)始終貫徹“安全第一，預防為主”的原則，嚴格遵守執(zhí)行爆破安全規(guī)程中的各項規(guī)定，爆破前對作業(yè)圍的員工、作

19、業(yè)人員進行安全教育，使之懂得安全爆破常識，牢固樹立安全第一的思想。加強爆破作業(yè)人員的技術培訓和安全教育，爆破員必須持證上崗，起爆藥包及導爆管由專人管理，分開存放。放炮采取深打眼、少裝藥的松動爆破，并準備一定數(shù)量的沙包，材捆覆蓋炮眼，緩沖飛石，盡可能的減少飛石對周圍環(huán)境的損壞。爆破作業(yè)人員由工地施工負責人組織人員警戒和防護，并給防護和警戒人員配備對講機進行聯(lián)絡，在確認防護圍人員全部安全撤離，才由警戒指揮長發(fā)出爆破命令。撤除警戒：爆破完成后，由炮工認真核對起爆次數(shù)和炮眼數(shù)量，如發(fā)現(xiàn)啞炮，由警戒指揮長組織炮工進行處理，待確認安全后，由警戒指揮長發(fā)出解除警戒信號，人員及設備方可進入現(xiàn)場。加強管理，工地放炮由各個指揮部安全員進行現(xiàn)場監(jiān)督，如發(fā)現(xiàn)違章爆破，安全員有權制止，并責令整改，達到要求后方可放炮。爆破區(qū)附近設施工牌，作業(yè)人員佩戴統(tǒng)一編號的作業(yè)卡，爆破區(qū)插紅旗標識且設置裝藥安全警戒圍，無關人員不得進入。5.2 事故預防措施爆破現(xiàn)場發(fā)生爆破和爆炸事故可能表現(xiàn)為 : 裝藥工程中的意外早爆事故、起爆工程中的飛石事故和爆破后盲炮意外爆炸事故。防止上述事故的對策有：5.2.1爆破現(xiàn)場設置警戒線，禁止無關人員進入