水壓爆破施工方案

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一、編制依據(jù)

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二、編制原則

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三、工程概況

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四、工程水文地質(zhì)

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4.1地形、地貌

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4.2地質(zhì)構(gòu)造

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4.3場地水文地質(zhì)情況

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4.4不良地質(zhì)、地下障礙物與特殊巖土

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五、施工工藝

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5.1爆破參數(shù)

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5.2炮孔布置圖

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5.3炮眼內(nèi)安裝沙袋

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5.4炮泥的制作

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5.5工藝原理

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5.6水壓爆破施工工藝流程圖

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5.7施工要點

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六、施工安全措施

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6.1安全措施

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6.2現(xiàn)場爆炸物品安全管理措施

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一、編制依據(jù)杭州市紫之隧道（紫金港路-之江路）工程第Ⅱ標段施工合同；杭州市紫之隧道（紫金港路-之江路）工程第Ⅱ標段施工圖設計；設計、施工過程中涉及的有關規(guī)范、規(guī)程；紫之隧道（紫金港路-之江路）工程Ⅰ標《巖土工程勘察報告》《公路隧道施工技術規(guī)范》JTJ042-94《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003《民用爆炸物品安全管理條例》2006.9《爆破作業(yè)項目管理要求》GA991-2012《爆破作業(yè)單位資質(zhì)條件和管理要求》GA990-2012《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》國內(nèi)相關工程的施工經(jīng)驗。二、編制原則遵循招標文件、設計文件、施組、質(zhì)量標準等規(guī)定，嚴格按照有關規(guī)定條款進行施工組織、運作，確保工程按照規(guī)定要求達標，即質(zhì)量、安全、工期、文明施工、環(huán)境保護、工程成本等的最佳組合；強化內(nèi)部管理、提高技能素質(zhì)，依靠科技，精心施工，合理安排，嚴格按照項目法管理原則進行操作，實現(xiàn)工程成本與管理的最佳組合。三、工程概況紫之隧道（紫金港路—之江路）工程南起之浦路，北至紫金港路，隧道南北端各設一對匝道，線路全長約14.4km，其中隧道全長約13.9km。工程總體規(guī)模為雙向六車道，為機動車專用車道。本標段為杭州市紫之隧道（紫金港路—之江路）工程第Ⅱ標段施工，標段涵蓋內(nèi)容為：1#隧道部分區(qū)段（西線K1+530～K3+550、東線K1+570～K3+555）、南口匝道（西線K0+000～K0+733.574、東K0+000～K1+105.196）及匝道接線道路(K0+000～K0+495.213),主要內(nèi)容為：隧道、道路、地下風機房、管理用房、防排水、管溝及路面、給排水（含消防）及附屬工程的預埋結(jié)構(gòu)等工程的施工及質(zhì)量保修。隧道的斷面形式包括兩車道、三車道、大跨段和單車道等。設計時速60km/h，匝道設計時速30km/h。四、工程水文地質(zhì)4.1地形、地貌紫之隧道穿越區(qū)屬于杭嘉湖平原的西南端，天目山系余脈的低山丘陵地貌，地勢呈西高東低之勢。隧道沿線植被覆蓋率超過90%，山體地形坡度約20～38o，溝谷大多寬闊，坡降較平緩，較大的溝谷為云棲溪，大致與路線軸線同向。本標段主要里程約在K1+530～K3+550，為低山丘陵地貌，山體表部除少量殘積物外，均為基巖，沿線植被很發(fā)育，緩坡、陡坡交互展布，地形標高為35～150m左右。山間設有游人行走的游步道，溝谷開闊地帶有少量經(jīng)濟作物茶葉地零星分布。4.2地質(zhì)構(gòu)造本標段施工范圍內(nèi)主要存在一個斷層面，對工程施工可能造成影響，在左線K1+587和右線K1+640處壓扭性逆斷層。地質(zhì)特征為：天然露頭少，山體未見明顯跡象，隧道段掩蓋于第四系之下，鉆探揭露巖芯多為擠壓破碎，為密集平行斷層組合帶。鉆孔ZK101附件揭露為構(gòu)造破碎，鉆進有明顯漏水、掉塊現(xiàn)象，局部角礫狀，多為鐵錳質(zhì)、泥質(zhì)充填，有漏漿跡象，破碎帶寬度25～40m，斷層走向與隧道軸線斜交，隧道穿越破碎帶，洞頂極易掉塊坍塌，存在冒頂隱患。4.3場地水文地質(zhì)情況沿線場地地下水類型與賦存條件主要受地層巖性、構(gòu)造斷裂和地形地貌三大因素所控制，但淺層地下水一般跟地表水體聯(lián)系普遍，本區(qū)由于本隧道的挖深較大，地下水與附近地表水體對隧道的設計和開挖施工關系密切。沿線勘探深度以淺地下水按埋藏和賦存條件可分為：第四系松散巖類孔隙潛水、第四系松散巖類孔隙承壓水、基巖裂隙水三大類。本場區(qū)主要為碎屑巖類層狀構(gòu)造裂隙含水層組，分布于丘陵山地，含水層介質(zhì)系白堊系～志留系一套軟硬不同的沉積碎屑巖，其巖性有細砂巖、粉砂巖夾泥巖、巖屑石英砂巖及泥質(zhì)粉砂巖，裂隙分為構(gòu)造斷裂脈狀裂隙和風化網(wǎng)狀裂隙。含水層除了局部分布的構(gòu)造斷裂及地貌條件有利部位，形成良好的富水性，其他軟質(zhì)碎屑巖類，裂隙多被充填、閉合、富水性差。根據(jù)勘察，泉水出露少，泉流量小于0.5升/秒，水量貧乏。地下水主要受大氣降水入滲補給，向山下或以泉方式排泄或側(cè)向補給松散巖類孔隙水。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009）判別，1#隧道山嶺段基巖水對混凝土結(jié)構(gòu)具分解類腐蝕，等級為中等腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長期浸水和干濕交替作用下均為微腐蝕性；1#隧道地面段場地潛水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長期浸水和干濕交替作用下均為微腐蝕性。設計上進行防腐設計，施工中需要加強質(zhì)量控制。4.4不良地質(zhì)、地下障礙物與特殊巖土4.4.1不良地質(zhì)作用沿線場地微地貌分屬沖海積平原、湖沼積平原、山前坡洪積斜地和丘陵山地。在沖海積平原、湖沼積平原上，地勢較為平坦開闊，不良地質(zhì)作用不發(fā)育，僅在局部分布的明塘、河浜，其底部區(qū)一層有機質(zhì)含量相對較高的塘泥淤土，力學性質(zhì)差，對基坑穩(wěn)定性影響較大。局部原有明塘因近代人為回填現(xiàn)已成暗塘，回填過程中部分未進行清淤，其底部分布有厚度不一、性質(zhì)差的塘泥（暗塘土），力學性質(zhì)差，對基坑的穩(wěn)定性有一定的影響，在今后的施工中需要特別重視。山前坡洪積斜地勢起伏小，丘陵山地除個別溝谷兩側(cè)坡度較陡外，大部分自然坡度較平緩，山坡上植被很發(fā)育，下伏基巖巖性以及巖屑砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主。根據(jù)地面工程地質(zhì)調(diào)查和測繪發(fā)現(xiàn)局部模的崩塌現(xiàn)象，未見山體滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等不良地質(zhì)作用，不良地質(zhì)作用低發(fā)育，本工程區(qū)位于杭州市地災分布圖的中泰～轉(zhuǎn)塘地質(zhì)災害低發(fā)區(qū)。五、施工工藝5.1爆破參數(shù)水壓爆破參數(shù)與常規(guī)爆破在掏槽形式、炮眼布置、炮眼數(shù)量與深度、起爆順序與時間間隔等設計參數(shù)一致，炸藥采用乳化炸藥。紫之隧道II標巖級別為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。S2-Ⅴ緊a型、S2-Ⅴ緊b型斷面爆破參數(shù)表（復式楔形掏槽）S3-Ⅴd型、S3-Ⅴa型、S3-Ⅴb型、S3-Ⅴc型斷面爆破參數(shù)表（直眼掏槽）S2-Ⅴa型、Z-Ⅴa型、Z-Ⅴb型斷面爆破參數(shù)表（復式楔形掏槽）S2-Ⅳa型、S2-Ⅳaf型、S2-Ⅳd型、Z-Ⅳ型、Z-Ⅳf型、S2-Ⅳc型、S2-Ⅳd型斷面爆破參數(shù)表（復式楔形掏槽）S3-Ⅳa型、S3-Ⅳb型、S2-Ⅳ緊a型、S2-Ⅳ緊b型斷面爆破參數(shù)表（復式楔形掏槽）S3-Ⅲa型、S3-Ⅲaf型、S3-Ⅲb型、S3-Ⅲc型、S2-Ⅲ緊a型斷面爆破參數(shù)表（復式楔形掏槽）Z-Ⅲ型、Z-Ⅲf型斷面爆破參數(shù)表（復式楔形掏槽）5.2炮孔布置圖5.3炮眼內(nèi)安裝水袋首先用水袋機洞外制作好水袋，然后將水袋填入到炮眼設計位置，水袋直徑35mm,長200mm.5.4炮泥的制作炮泥由粘土、砂、水按一定的配比組成，由炮泥機完成制作。炮泥直徑35mm。5.5工藝原理隧道水壓爆破是利用在水中傳播的爆破應力波對水的不可壓縮性，使爆炸能量經(jīng)過水傳遞到炮眼圍巖中幾乎無損失，十分有利于巖石破碎。同時，水在爆炸氣體膨脹利用下產(chǎn)生的“水楔”效應有利于巖石進一步破碎，炮眼中有水可以起到霧化降塵作用，大大降低粉塵對環(huán)境的污染。主要工藝原理為：5.5.1炸藥在爆炸時產(chǎn)生的沖擊波，在水中的衰減速度要遠遠小于在空氣中衰減的速度。所以在炮孔底部加入一定量的水袋，使炸藥產(chǎn)生的沖擊波通過水袋直接作用在巖石上，大大的減少了炸藥能量的消耗，提高了炮眼利用率。5.5.2炮眼中的水袋，在炸藥爆炸的作用下，會產(chǎn)生“水楔”效應，由于水攜帶的能量遠遠高于氣體攜帶的能量，因此，“水楔”的劈裂作用要大于“氣楔”的劈裂作用，有利于圍巖的進一步破碎，減少爆破產(chǎn)生的大塊率。水袋在爆炸的作用下會產(chǎn)生霧化作用，可以吸收粉塵，降低爆破后的粉塵濃度，減少了爆后對環(huán)境的污染。5.5.3由于采用了炮泥加水袋堵塞，避免了炸藥能量的外泄，炸藥能量充分利用在爆破巖石上，使得爆破效率提高，減少了炸藥的消耗，提高了隧道開挖的經(jīng)濟效益。5.5.4當炸藥與介質(zhì)直接接觸爆炸時，炸藥爆炸后在高溫高壓作用下，介質(zhì)產(chǎn)生塑性流動和過粉碎，消耗大量的能量。這部分介質(zhì)破碎所需要的能量屬于無用功。而水壓爆破靠水的傳能作用，水中沖擊波均勻地作用于介質(zhì)，介質(zhì)只發(fā)生破裂，而不產(chǎn)生塑性流動和過粉碎，從而提高了能量的利用率。5.6水壓爆破施工工藝流程圖5.6.1放樣布眼鉆眼前，技術人員用全站儀打出炮眼位置，測量人員用紅油漆準確標出炮眼位置，其誤差要求不超過5cm（距開挖面每50米埋設一個中線樁，每100米設一個臨時水準點）。5.6.2定位開眼采用鉆孔臺車輔以風動鑿巖機鉆孔，其軸線與隧道軸線要保持平行。就位后按炮眼布置圖正對鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它炮眼要高，開孔偏差控制在5cm以內(nèi)。5.6.3鉆孔按照不同孔位，由鉆工定點定位。鉆工要熟悉炮孔作業(yè)布置圖，要能熟練地操作鑿巖機械，特別是鉆周邊眼，一定要由豐富經(jīng)驗的鉆工負責鉆孔，并有專人指揮，確保周邊眼有準確的外插角，使兩茬炮交界處偏差不大于15cm。同時，根據(jù)孔口位置巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，保證炮眼底在同一平面上。5.6.4清孔裝藥前，用炮鉤和高壓風將炮眼內(nèi)石屑、水及其它雜質(zhì)全部清理凈。5.6.5裝藥裝藥需分片分組，按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，雷管要“對號入座”要定人、定位、定段別，不得亂裝藥。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于30cm。5.6.6起爆網(wǎng)絡的聯(lián)結(jié)與起爆起爆網(wǎng)絡采取孔內(nèi)延期微差、孔外簇聯(lián)的起爆方式，各孔外數(shù)字即雷管的段別號，各引爆雷管之間采取并聯(lián)的方式，以保證起爆網(wǎng)絡的可靠性和準確性。聯(lián)結(jié)時要注意：導爆索的連接方向和連接點的牢固性；導爆管不能打結(jié)和拉細；引爆雷管用黑膠布緊緊包扎在離一簇導爆管自由端10cm以上處，網(wǎng)路聯(lián)好后，要有專人負責檢查，確認無誤后，方準起爆。起爆順序：光面爆破時，從掏槽眼開始，一層一層向外進行，最后是周邊眼、底板眼。為確保安全，起爆采取非電法起爆即針孔式起爆器起爆，引爆點捆綁兩發(fā)同段的非電雷管，導爆管引線至少保證在200m以上，必要時起爆點可采取臨時防護措施。5.6.7爆破警戒（1）警戒范圍警戒區(qū)為沿隧道軸線方向出洞外300m，洞口位置與隧道軸線垂直方向兩側(cè)各50m為警戒點，以上述3個點為基準點確定的半橢圓邊界為警戒邊界線確定警戒范圍，爆破時警戒區(qū)內(nèi)嚴禁有無關人員在內(nèi)。裝藥時應在警戒邊界設置明顯標志并派出崗哨；執(zhí)行警戒任務的人員，應按指令到達指定地點并堅守工作崗位。隧道掘進30m以后，爆破警戒可采取只在隧道洞口警戒，但沿隧道軸線方向與爆點距離300m范圍不得有人員、機械設備。（2）信號①預警信號：該信號發(fā)出后爆破警戒范圍內(nèi)開始清場工作。②起爆信號：起爆信號應在確認人員、設備等全部撤離爆破警戒區(qū)，所有警戒人員到位，具備安全起爆條件時發(fā)出。起爆信號發(fā)出后，準許負責起爆的人員起爆。③解除信號：安全等待時間過后，檢查人員進入爆破警戒范圍內(nèi)檢查、確認安全后，方可發(fā)出解除爆破警戒信號。④在此之前，崗哨不得撤離，不允許非檢查人員進入爆破警戒范圍，各類信號均應使爆破警戒區(qū)域及附近人員能清楚地聽到或看到。⑤爆破施工前，必須與周邊單位、居民、社區(qū)進行有關爆破施工的協(xié)調(diào)會，與周邊單位、居民、社區(qū)在爆破施工時間、次數(shù)、爆破規(guī)模的大小等問題上達成一致，根據(jù)相關意見實施爆破作業(yè)。⑥在爆破作業(yè)前，應做好周邊安全警示牌的設置、張貼爆破通告、并做好周圍建筑物的安全評估、周圍建筑物原始情況的記錄（攝像、照片、房屋鑒定等）。5.7施工要點5.7.1炮泥制作（1）材料要求炮泥采用粘性土或紅土，土不得含有碎石、雜草等，砂采用干凈的細砂，含水量控制在3%以下。黏土和砂摻雜小碎石塊時，應過篩處理，以防止碎石堵塞炮泥機。（2）制作好的炮泥不要在太陽下暴曬和放置時間過長，以免失水變硬。（3）炮泥制作要軟硬適中，表面光滑，確保炮泥的封堵質(zhì)量。5.7.2水袋制作（1）水袋需飽滿，水袋堅實挺拔，方便裝填炮眼中，對于不飽滿的水袋或漏水的水袋要清除或用于最后封堵炮泥時使用。（2）水袋袋厚經(jīng)現(xiàn)場實際使用，應為0.8mm左右為宜。過薄則承載力小，易變形又容易劃破。5.7.3爆破設計（1）水壓爆破前要對隧道常規(guī)爆破參數(shù)進行驗證，如炮眼間距，裝藥量，最小抵抗線等進行分析，首先保證爆破參數(shù)正確，使用水壓爆破才能達到預期目標。（2）水袋、炸藥、炮泥安裝要準確、合理。圖5.7.3-1水壓爆破設計圖圖5.7.3-2周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)示意圖圖5.7.3-3掏槽眼裝藥結(jié)構(gòu)示意圖1）水袋與炮泥需連接緊密，如空隙較大會影響爆破效果，爆破進尺會大幅縮??；2）對于炮眼的清洗要嚴格認真，防止在裝填水袋時對水袋產(chǎn)生的破壞。六、施工安全措施6.1安全措施6.1.1各種施工、操作人員須經(jīng)過安全培訓，不得無證上崗，各種自制設備、設施通過安全檢驗及性能檢驗合格后方可使用。6.1.2現(xiàn)場照明設施齊全，配置合理，經(jīng)常檢修，保證正常的生產(chǎn)、生活。6.1.3進入施工現(xiàn)場的人員，必須佩戴安全帽，特殊工種按規(guī)定佩戴好防護用品。6.1.4設立為確保工程安全施工所需的足夠的標志、宣傳畫、標語、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救電話提示牌等。6.1.5施工現(xiàn)場至少配備一名專職安全員或安全工程師，負責建立并實施安全生產(chǎn)例會和安全技術交底制度。6.1.6加強施工的監(jiān)控測量，及時反饋量測信息，依照量測結(jié)果及實際情況，及時確定支護措施及支護結(jié)構(gòu)的封閉時間，確保施工安全及地面建筑物安全。6.2現(xiàn)場

爆炸物品安全管理措施

6.2.1現(xiàn)場爆破施工人員必須持有公安機關統(tǒng)一頒發(fā)的爆破人員作業(yè)證書方可上崗。6.2.2所有參加爆破施工的人員上崗前都要經(jīng)過培訓，包括專業(yè)知識培訓和思想教育培訓，施工人員思想一定要過硬。6.2.3爆破器材臨時存放點：（1）選擇在匝道口部西側(cè)位置，距離辦公房、民工生活用房距離不小于200m，并做好防爆、防雷、防潮、防火、防鼠、防盜等要求，臨時存放點設炸藥存放點、雷管存放點各1個，兩庫相距12m，發(fā)放間布置于存放點炸藥一側(cè)。存放點四周設密實圍墻，圍墻到最近儲存庫墻腳的距離不小于5m，圍墻高度不低于2m，墻頂設防攀越措施。儲存庫為單層建筑，采用實心磚墻承重，墻厚24cm，屋蓋為雙層，下層為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上層為石棉瓦，內(nèi)空凈高度3m。儲存庫設雙層門，均向外開啟，外層門為防盜門，內(nèi)層門為加金屬網(wǎng)的通風柵欄門，門的寬度1.5m，高度2.1m，不設置門檻。儲存庫開設兩個窗戶，尺寸為20cm×30cm，在窗下靠近地面30cm部位設置Φ9cm的通風孔并配鐵柵欄和金屬網(wǎng)。發(fā)放間為單層，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，墻四角設構(gòu)造柱，構(gòu)造柱與