爆破設計-世紀大道

19/19工程概況世紀大道改造工程南起晉光路，北止于晉江人路口,線路全長9。7公里。工程由中鐵十五局集團第二工程公司總承包施工.道路紅線寬度70米（局部6０米）.工程在路基擴寬、新華街下穿通道以及溝槽開挖施工過程中需對遇到的巖石進行爆破施工。鉆探資料以及現(xiàn)場勘查表明:擬爆破位置主要有兩處：一處在世紀大道西側:樁號K2+12０—K4＋170，該部分巖石以強風化、中風化花崗巖為主,方量約18０0m3。一處在新華街下穿通道：樁號K４+６２8－K4＋9０8，鉆探資料表明擬開挖介質以強風化巖石為主，分布不連續(xù)，預計約2000０m３.另有零散孤石,溝槽約200m3。具體實施爆破的樁段及工程量需待土方開挖后才能最終確定.1、工程地質與水文地質條件：擬施工場地位于山麓斜坡堆積路段,屬剝蝕殘山地貌單元。根據地質鉆探揭露結果,擬建場地的巖土層主要為:上部為人工填土,其下為坡殘積地層,基底為燕山期花崗巖及其風化層。擬爆破開挖介質為強風化、中風化花崗巖以及部分孤石。擬建場地內地下水類型為上層滯水、孔隙承壓水及基巖裂隙水，主要賦存于雜填土、砂層的孔隙和風化花崗巖的孔隙、裂隙中。地下水的補給源主要為大氣降水及相鄰含水層的補給，水量受季節(jié)影響變化而變化。2、氣候條件：工程所在地地處低緯度,東臨臺灣海峽，屬亞熱帶海洋性季風氣候，全年平均氣溫為19.5-21。0℃，夏季高溫，全年最低氣溫高于0°。季風氣候降水的基本特征是:3－4月多雨（春雨);5-6月多雨,并開始有臺風,進入前汛期;6月之后開始進入伏旱及臺風天氣，降水集中;秋冬少雨。泉州市年平均雷暴日在27—69天之間，內陸地區(qū)明顯多于沿海地區(qū)；全年各月均有雷暴出現(xiàn)，但主要集中在3—9月。3、爆區(qū)周邊環(huán)境條件:本項目位于晉江市區(qū)，為道路擴建工程，四周環(huán)境條件較為復雜，具體如下:位置一(世紀大道西側):東面距離世紀大道約5米，距離民宅約100米；西側為山地、空地；南面距離待拆除民宅約20米；北面為山地、空地.位置二（下穿通道）：東面距離商住樓約２0米；西側距離商住樓約2０米。南側、北側為世紀大道現(xiàn)有路面。第二章、爆破有害效應與對環(huán)境影響的評價本項目為露天爆破施工，爆破沖擊波與爆破噪聲對周邊環(huán)境的影響較小,爆破有害效應主要表現(xiàn)在爆破飛散物和爆破震動兩方面。一、爆破飛石:1、臺階爆破飛石計算公式：RFmａｘ＝Ｋ·DＲFmaｘ—飛石飛散距離,m;K—安全系數(shù),?。?～1６;Ｄ—藥孔直徑，cｍ。1。１、淺眼臺階爆破飛石計算：淺眼爆破一般孔徑為3.8~4.2ｃm,RＦｍax=K·D＝16×4.2＝67.２（m)1．２本項目中深孔爆破孔徑取9.０ｃm，ＲＦｍaｘ=K·D=16×9。0=144（m）2、《爆破安全規(guī)程》GB６7２２-201１對爆破個別飛散物對人員的安全允許距離的規(guī)定：爆破個別飛散物對人員的安全允許距離爆破類型和方法最小安全允許距離／ｍ1、露天巖石爆破淺孔爆破法破大塊３００淺孔臺階爆破２00(復雜地質條件下或未形成臺階工作面時不小于３00）深孔臺階爆破按設計,但不小于200注：沿山坡爆破時，下坡方向的個別飛散物安全允許距離應增大５0％。3、本項目擬爆破位置臨近道路及建筑物,四周環(huán)境條件較為復雜，因此必須采用控制爆破方法進行施工，采取嚴格有效的防護措施并加強爆破安全警戒，以確保安全。二、爆破震動：1、爆破震動效應安全參數(shù)計算相關參數(shù):1。１、目前國內外多數(shù)都采用爆破震動速度做為衡量和評估爆破震動強度的標準.計算爆破震動速度的公式為：V=K(Q1/3／R)α最大段允許的爆破藥量按Q=（V/K)3／α·R3進行計算控制.式中Ｖ—爆破震動速度，按《爆破安全規(guī)程》GB6722-20１1規(guī)定：爆破振動安全允許標準序號保護對象類別安全允許質點振動速度V，cｍ/sf≤１0Ｈｚ１0Hｚ＜f≤50Hzf>50Hz2一般民用建筑物1.５～２．02．0～２。5２。5~3．03工業(yè)和商業(yè)建筑物2.５~3。53。5～４。５４。2～5.0注1：表中質點振動速度為三分量中的最大值；振動頻率為主振頻率。注2：頻率范圍根據現(xiàn)場實測波形確定或按如下數(shù)據選?。喉鲜冶苀＜２0Hz;露天深孔爆破f＝１0～６0Hz；露天淺孔爆破ｆ=４0～100Ｈｚ;地下深孔爆破f=３０～100Hz；地下淺孔爆破f=60～30０Hz.注３：爆破振動監(jiān)測應同時測定質點振動相互垂直的三個分量。1３－2爆區(qū)不同巖性的K、α值巖性Kα堅硬巖石50~１501。3~1。5中硬巖石150~2５01．5~1.8軟巖石250～3501.8~2。０參照以往的工程經驗，本路段與爆破震動計算相關的參數(shù)取K取250；α取1。８。1.２、淺孔爆破震動計算:1。2。1淺孔爆破對象為一般民用建筑物時，V取2．5cm／s.R（m)1015２02５３０4050…Q(ｋg)０．461。57３。７1７。2５1２．5３２９.7158。０2…1.2。2淺孔爆破對象為工業(yè)和商業(yè)建筑物時，V取4。２cm/s。R(m）10１52025304０5０…Q(ｋg）1.103.7２8.8217。２２2９．７５70．５3１37.75…1。３、深孔爆破震動計算：1．３.1深孔爆破對象為一般民用建筑物時，V取2。0ｃm/ｓ.Ｒ(m）101520253０405０…Ｑ(ｋg)0。321.082．５65.008．６4２0.４８40．00…1.3。2深孔爆破對象為工業(yè)和商業(yè)建筑物時,V取3.5cm/s。R（m)1015202５3040５０…Q（kg)0.8１2。７4６．5１12．71２1。９652.０5101.６5…計算表明：距離民宅離2０米處，淺孔爆破法一次齊爆最大藥量為3。７1公斤，中深孔一次齊爆最大藥量為2．56公斤。距離商住樓２0米處，淺孔爆破法一次齊爆最大藥量為8。8２公斤，中深孔一次齊爆最大藥量為６。51公斤.爆破施工時應采用密集打眼、分散裝藥并結合微差爆破方法進行施工，將爆破震動控制在安全允許范圍以內。第三章、爆破施工總體設計一、設計依據１、晉江市人民政府文件—晉政文【2012】31號；2、世紀大道改造工程施工招標中標情況說明;3、世紀大道改造工程巖土工程勘察報告、施工圖紙；４、《中華人民共和國民用爆炸物品安全管理條例》;5、《爆破安全規(guī)程》ＧB6７２2-２011;6、《爆破工程手冊》；7、現(xiàn)場實際勘查.二、爆破方案選擇綜合考慮本項目的施工環(huán)境、爆破有害效應預防以及工程地質條件等,本項目采用如下爆破施工方法:1、場平爆破采用淺孔臺階爆破法與中深孔爆破法相結合的方式。2、溝槽爆破采用溝槽開挖爆破法。3、參照爆破震動計算對一次齊爆裝藥量進行嚴格控制,采用微差爆破技術減少震動和飛石。４、良好堵塞并采取嚴格有效的覆蓋措施確保將爆破飛散物控制在安全范圍內。三、爆破設計原則１、嚴格控制爆破炸藥單耗q值設計單孔裝藥量，具體q值必須根據現(xiàn)場試爆后確定。2、微差爆破方法施工，改善爆破效果，減少飛石和爆破震動。3、嚴格控制每次爆破規(guī)模,和一次爆破最大齊爆裝藥量，減少爆破地震波強度。4、裝藥炮孔必須用炮泥密實充填，采取嚴格的覆蓋措施,以防個別飛石的危害。5、合理布置工作面，施工中根據現(xiàn)場實際做相應的調整。6、爆破時,對爆破周圍進行有效的安全警戒，疏散人員，撤離機械設備,爆破安全警戒統(tǒng)一指揮。7、爆破作業(yè)和安全管理嚴格遵守《中華人民共和國民用爆炸物品管理條例》、GB672２-２011《爆破安全規(guī)程》。四、火工品使用計劃目前本項目預估爆破方量約2２000m３，但由于地勘資料不夠詳細,特別是下穿通道處是位于世紀大道現(xiàn)有主路面兩側鉆取勘探眼，出入可能較大，故此申請申報藥量適當加大，具體如下：品類乳化炸藥非電雷管導爆管數(shù)量１5噸１萬枚1萬米每次爆破施工時應參照爆破震動計算得出一次最大齊爆裝藥量，控制每段位的最大裝藥量,由于越多分段網絡越復雜（一般以５個分段為宜）,故此一次爆破總裝藥量控制如下：距離民宅（米)總裝藥(公斤)距離商業(yè)建筑（米)總裝藥（公斤)201８２03２2536256330623０109４01484026０50２9050500第四章、爆破技術設計一、淺孔臺階爆破參數(shù)設計(一)單位耗藥量對兩面臨空的巖體，取單位耗藥量q=0.3～０.３5kg/ｍ3；此單耗以２＃巖石銷銨炸藥或巖石型乳化炸藥為準。若炸藥爆炸性能變化應禁止使用?，F(xiàn)場實際單耗應進行試爆確定，并根據巖石變化、爆破位置的高度、與建筑物或其它設施的距離進行合理調整。(二)孔網參數(shù)1、炮孔直徑：d=38～42ｍｍ;2、炮孔深度和超深L＝H＋h式中Ｌ—炮孔深度，m；L—臺階高度，ｍ；ｈ—超深，m。淺孔臺階爆破的臺階高度（H)一般不超過5m,超深一般取臺階高度的10％～15%，即h＝（0.１~0．1５)HW、b=（0。4－0。6)L炮孔淺時取大值，炮孔深時取小值。a＝（1。0-1.2)bW—最小抵抗線,m；ｂ—排距,m;a-孔距,m。炮孔呈梅花型、正方型或矩型布置。（三）單孔藥量計算:第一排:Q單=ｑ·a·Ｗ·L;第二排及后續(xù)各排:Q單＝q·ａ·ｂ·L;前排藥量應參考飛石計算進行安全驗算。(四）應控制總平均單耗＝Q總／V總＜0。３5Kg／m3。(五）孔網布置及裝藥示例：孔深Ｌ(m）孔距ａ（m）排距b(m)單耗q(kg／m３)計算Q單（kｇ）１0．6０。50．3０．091.20．80。60.30.171．51１０.30．４521。210．３0．7231.4１0．351.47二、中深孔臺階爆破參數(shù):擬爆破土巖高度在5米以上的可采用中深孔爆破法,具體施工過程中應參考周邊環(huán)境和爆破震動計算確定。1、單位耗藥量對兩面臨空的巖石，取q=0。35-0．4５千克/立方米；此單位耗炸藥量以2#巖石硝銨炸藥或巖石乳化炸藥為準。具體單耗需試爆最終確定，在現(xiàn)場實施前還應根據巖石變化、爆破位置的高度、以及爆破安全距離進行調整。2、孔網參數(shù)2.1、爆破炮孔直徑:d=90mm2.２、W1：底盤抵抗線;d:鉆孔直徑，分米;△：裝藥密度，克/毫升；t:深孔裝藥系數(shù)；m：鉆孔密集系數(shù);q：單位耗藥量;H：臺階高度。2。3、孔距:ａ=mW1排距：b＝0.866ａW1:最小抵抗線，米。b：排距，米.a:孔距，米?？咨睿蹋号_階高度H＋超深h超深ｈ:ｈ=(0。15－0．35）Ｗ1炮孔呈梅花形,正方形或矩形布置.３、單孔藥量計算單排孔爆破或多排孔爆破的第一排孔的單孔藥量計算：Q單＝ｑaW1Ｈ多排孔爆破時，從第二排孔起以后各排的單孔藥量計算：Q單＝KqabHK：考慮受前排孔的礦巖阻力的增加系數(shù)。4、本項目設計選取9０ｍｍ孔徑，以２＃巖石型乳化炸藥為準,線裝藥密度約為6。8kｇ/m。爆破炮孔直徑Ф=90ｍm的爆破裝藥計算實例：臺高Ｈ超深h孔距a排距b單耗q計算實際裝藥堵塞Q單裝藥高度長度mｍｍmkｇ/ｍ3kgｋｇｍm５1３３0.418.０１82.63．4613.230。423.０２3３．43．6７１．23.２30.４2２8.2２８4。24。081.5３。530.4235．3３5５.２4。391。53。5３0.42３９。7405。８4。７如遇特殊情況(如炮眼中部遇上巖石夾層）,可分段裝藥.即底部裝藥后，中間一段不裝藥,采用惰性物質(巖粉、砂子等）間隔，而后再繼續(xù)裝填炸藥。上、下裝藥段分別裝兩個起爆藥包。具體分段裝藥量根據實際情況合理調整,但應保證孔口堵塞長度。注意事項：1、中深孔爆破作業(yè)的炸藥裝填工作應精心操作，用炮棍適度搗實，不允許一次裝藥過多而后再進行搗實,避免裝藥脫節(jié)。２、如孔內有積水則應用小型深水泵抽出孔內積水，立即裝填防水炸藥.3、中深孔爆破裝藥按設計進行,但堵塞長度一般取大于30倍孔徑但應保證大于最小抵抗線。4、為了降低地震效應和改善爆破效果,采用多段微差爆破。一般采用梅花眼，排間微差。中深孔的微差時差以100ms為宜。三、溝槽爆破參數(shù)設計：1、單位耗藥量：?。?0.7-1。2千克/立方米;2、孔網參數(shù)a×b：a×ｂ＝0。５m×０．4m。3、孔深L:根據設計高程超深0．3—0。５m.4、孔網型式：呈梅花型、正方形或距形布置。5、單孔藥量:Q單=qabL例:Q單＝ｑaｂL=1ｋg/ｍ3×0.５m×0。4ｍ×2。5m＝0．5kg四、場平微差爆破技術為改善爆破效果和降低地震效應,并控制飛石拋向,本項目臺階爆破采用多段微差爆破，布孔一般采用如下方案：方案一:梅花眼,排間微差方案二：梅花眼，大斜線微差起爆方案三：梅花眼，正方形眼，楔形微差起爆五、塑料導爆管非電起爆網絡1、本項目一次起爆孔數(shù)不多，本項目采用非電導爆管進行孔外延期（孔內裝高段位單段，在孔外用低段位單段雷管延期)，實現(xiàn)微差爆破。2、孔外延時網絡聯(lián)接,應有次序的從自由面開始的進行，防止“串段”。3、非電雷管綁接應確保雷管聚能穴朝向導爆管管尾方向.４、用簇聯(lián)、并串聯(lián)等方式進行網絡聯(lián)接。用激發(fā)針擊發(fā)網絡。5、淺孔采用一個起爆藥包，中深孔采用2個起爆藥包。舉例（中深孔）:炮孔深度為8。2米時，裝藥高度為4.2米的情況下,應先裝0.5米炸藥，裝入１個起爆藥包,再裝3米炸藥后裝入第２個起爆藥包，最后裝0.7米的炸藥,對炮孔進行堵塞后完成該孔的裝藥工作.第五章、爆破安全技術措施一、爆破飛散物預防措施：１、打眼的時候由爆破技術員或有經驗的爆破員跟班觀察，避開巖石夾層與裂隙，預防飛石從這些薄弱面飛出。2、根據松動爆破的原則，控制單耗q值，設計單孔藥量。每次裝藥前對裝藥量進行認真計算，按“寧裂勿飛”的原則減小裝藥量。3、對裝藥孔進行良好堵塞，堵塞長度一般取大于3０倍孔徑并保證大于最小抵抗線，從而改善爆破效果、控制飛石距離。4、運用微差爆破技術，控制爆碴拋向，避開周邊的建筑設施和道路。5、爆破覆蓋措施:5。１采用三層覆蓋方法：第一層用沙包覆蓋孔口，每個孔口至少覆蓋２個沙袋;第二層用鐵板、泡沫板或者膠片搭接覆蓋；第三層用多層漁網、帆布或者厚地毯進行覆蓋，覆蓋邊界應超出擬爆破體邊界1.5米以上,爆破臨空面第二層覆蓋應特別加厚.5．2覆蓋工作應合理安排，有序進行，應盡量避免破壞起爆網絡。6、爆破后的爆碴應清理干凈,避免臺階工作面壓碴使爆破能量向上集中產生預外飛石。如果臺階工作面前存在前次爆破的留根，必須用淺孔預先爆破處理.7、爆破作業(yè)和安全管理嚴格遵守《中華人民共和國民用爆炸物品管理條例》、ＧB67２2-201１《爆破安全規(guī)程》。８、根據《爆破安全警戒方案》進行有效的安全警戒。二、爆破地震危害效應的預防1、在爆破作業(yè)時,先測量爆破邊界距各類結構房屋的最小距離，進行有關爆破安全振速驗算,最終確定最大齊爆藥量,按允許的最大齊爆藥量進行延時爆破,減少對周邊建筑物的影響。2、爆破后的爆碴應清理干凈，避免壓碴爆破，充分減小爆破振動能量向民宅方向傳播的強度。3、如果臺階工作面前存在前次爆破的留根，必須用淺孔預先爆破處理;4、采用微差爆破網絡，由爆破技術員現(xiàn)場進行指導施工.三、其它安全保證措施1、嚴禁在雷雨天氣進行爆破施工,若突然遇到雷電臨近時，應迅速撤離，并劃定警戒線,設警戒崗。2、嚴禁黃昏或夜間爆破作業(yè).3、非電雷管應綁扎可靠,傳爆非電雷管聚能穴朝向管尾；導爆管三通、四通連接需認真仔細操作，確保可靠連接。4、爆破后,必須對現(xiàn)場檢查，若發(fā)現(xiàn)盲炮，必須按爆破安全規(guī)程進行處理，處理妥善后才能進行挖碴。5、爆破作業(yè)時間嚴禁煙火。６、嚴禁同一工作