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文檔簡介

1、山東天寶爆破有限公司第一章 工程概況1.1 工程概況表表1-1 工程概況表爆破工程名稱青島紅島-膠南城際軌道交通第四區(qū)間隧道爆破工程施 工 工 期 24個月爆破施工地點青島-膠南城際軌道交通(黃海東路東方影都段)(YCK17+889-YCK16+976)爆破作業(yè)類型隧道 豎井爆破巖質(zhì)種類和總土石方量(m3)爆破圍巖分級為:級穩(wěn)定性的花崗巖和流紋巖大約7.67萬m3單段最大起爆藥量隧道3.0kg炸藥計劃用量100T豎井5.4kg雷管計劃用量19萬發(fā) 爆 破 現(xiàn) 場工 作 領(lǐng) 導(dǎo) 人龐海波爆破現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人龐海波安 全 員 姓 名王毅、王宏博爆 破 員 姓 名 陳宏亮、任永強安全警戒半徑(m) 4

2、00m 爆破現(xiàn)場爆破器材保管人員姓名 賈慶平、王培祝爆破方案編制人及審核人姓名和技術(shù)職稱編寫:郭振峰(高級爆破證) 龐海波(中級爆破證)審核:朱建峰(高級爆破證)1.2 工程概況1.2.1 工程名稱青島紅島-膠南城際軌道交通黃海東路至東方影都段隧道爆破施工工程1.2.2 工程地點黃島新區(qū)黃海東路至東方影都站之間(YCK17+889-YCK16+976)1.2.3 作業(yè)范圍 本區(qū)間地下暗挖隧道開挖長度約為913m,斷面寬度為C D斷面,寬7180mm,高度約為6970mm、E斷面寬度7280mm,高度7070mm,埋深介于1319m之間,區(qū)間內(nèi)設(shè)置一個施工豎井,豎井深度26m,豎井?dāng)嗝鏋?*8m

3、2,聯(lián)通豎井和區(qū)間隧道的橫通道長度30m,斷面尺寸為7.5*6.8m2。1.2.4 周邊環(huán)境根據(jù)勘察報告和現(xiàn)場考察,目前隧道周圍距離隧道最近的建筑是YCK17+150處的在建住宅,距離隧道的水平距離為15m以及YCK17+700處的柏果樹橋,該橋距離隧道5.4m。橋樁端平面與隧道底面平齊。表1-2 隧道與周邊建筑的關(guān)系表 32住宅ZCK17+000側(cè)穿磚混水平距離25m33住宅ZCK17+050側(cè)穿磚混水平距離27m34簡易房YCK17+100側(cè)穿簡易房水平距離24m35在建住宅ZCK17+150側(cè)穿不詳水平距離15m36在建住宅ZCK17+250側(cè)穿不詳水平距離15m37簡易房ZCK17+3

4、00側(cè)穿簡易房水平距離19m38磚房ZCK17+480側(cè)穿砌體結(jié)構(gòu)水平距離15m39磚房YCK17+580側(cè)穿砌體結(jié)構(gòu)水平距離20m40柏果樹河橋YCK17+700側(cè)穿砼梁橋水平距離5.4m圖1-1 柏果樹河及在建建筑 1.2.5 區(qū)間地形地貌、工程地質(zhì)情況 1.2.5.1 地形地貌該區(qū)間為構(gòu)造剝蝕區(qū)剝蝕殘丘、剝蝕斜坡地貌,地形略有起伏,地面高程 6.947.23m。 1.2.5.2 工程地質(zhì)本線路段地形較平緩,第四系為上更新統(tǒng)洪沖積層粉質(zhì)粘土、粗礫砂,厚4.15.8m。下伏基巖為白堊系青山群的流紋巖、凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)砂巖。揭露地下水以第四系潛水及基巖裂隙水為主,水量貧中等;地形較平緩,第四系為

5、全新統(tǒng)人工堆積層、洪沖積層粉土、粉質(zhì)粘土、粗礫砂及上更新統(tǒng)洪沖積層粉質(zhì)粘土、粗礫砂,厚5.013.0m。下伏基巖為流紋巖及花崗巖,靈山衛(wèi)斷裂通過該段,其主斷裂及次生斷裂控制這該段的地質(zhì)構(gòu)造,地下水以第四系潛水及基巖裂隙水為主,水量中等豐富。本段地鐵線路揭示的地層自上而下分層如下:1 第四系全新統(tǒng)人工填土(Q4ml)第層、素填土 該層分布廣泛,揭露層厚:0.104.00 m,層底標(biāo)高:1.1030.21 m。褐色黃褐色等,稍濕濕飽和,松散稍密,回填砂土為主,含少量黏性土, 局部夾有少量碎石、碎磚等,部分地面為 1030cm 厚的水泥或人行道地磚。素填土回填時間在 315 年左右,成分較雜,不均勻

6、程度高,自穩(wěn)性較差。第1層、雜填土 該層分布較為分散,僅在 4 個鉆孔揭露,多為新近拆遷或新近堆積的建筑垃圾及生活垃圾為主,揭露層厚:1.103.20 m,層底標(biāo)高:1.3516.75 m。 褐色為主,稍濕-濕,松散,由碎石、混凝土塊、磚塊、生活垃圾等組成。雜填土以新近堆填為主,成分雜,壓縮性高,自穩(wěn)性差。2 第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)該層主要在侵蝕堆積緩坡地貌段揭露。第層、粉土該層在鉆孔 R3CZ2-07、10、7074 號鉆孔揭露。揭露層厚:0.804.00 m,層 底標(biāo)高:-0.461.04 m。黃褐色,潮濕飽和,松散稍密,具有水平層理,搖振析水反應(yīng)明顯,手難以搓成長條,夾有

7、細(xì)砂薄層,局部相變?yōu)榉圪|(zhì)黏土及黏土,以軟塑為主。第層、礫砂該層有 10 個鉆孔揭露,主要分布在里程 AK16+65018+960 侵蝕堆積緩坡地貌 段。揭露層厚:0.705.00 m,層底標(biāo)高:-1.663.25 m。黃褐色,飽和,稍密,主要礦物為石英、長石,分選磨圓較好,局部少量小塊碎石。該層在局部含有少量黏性土,而呈粉砂狀。第2層、含有機質(zhì)粉質(zhì)黏土該層僅在 R3CZ2-08、11、59、60、70、7274 號鉆孔揭露,揭露層厚:1.80 3.70 m,層底標(biāo)高:-3.060.72 m?;液谏?,軟塑,含有少量有機質(zhì),有機質(zhì)含量在 1.3%3.2%左右,具有腥臭氣味,切面較粗糙,韌性中等,局

8、部含有粉細(xì)砂薄層或透鏡體,干強度中等。第層 粉質(zhì)黏土該層在侵蝕堆積緩坡地貌段分布較廣泛,但不連續(xù),局部地段缺失。主要分布在R3CZ2-0911、13、15、19 號孔,揭露層厚:0.602.20 m,層底標(biāo)高:-2.26 2.71m。 褐色黃褐色,軟塑可塑,含少量砂粒;有光澤反應(yīng),切面光滑粗糙,見有鐵錳氧化物條紋,韌性、結(jié)構(gòu)性一般,具中等壓縮性,干強度中等,局部相變?yōu)轲ね?,夾粗砂及粉土薄層。第層、粗礫砂 該層在侵蝕堆積緩坡地貌段分布較廣泛且連續(xù),揭露層厚:0.4010.50 m,層底標(biāo)高:-7.211.79 m。黃褐色,飽和,中密密實。礦物成分主要為長石、石英,分選磨圓較好,含有 5%左右的黏

9、性土,夾有亞圓形、粒徑 14cm 左右的碎石。因局部黏性土的含量不 同,而成粉砂中砂狀。 3 第四系上更新統(tǒng)沖洪積層(Q3al+pl)該層主要分布在剝蝕堆積斜坡地貌段,在侵蝕堆積緩坡地貌局部段分布。第層、粉質(zhì)黏土 該層分布在剝蝕堆積斜坡地貌段較廣泛,但在局部不連續(xù),揭露層厚: 0.403.20m,層底標(biāo)高:-8.2116.21m。 黃褐褐黃色,可塑硬塑,含少量砂粒;有光澤反應(yīng),切面光滑,見有鐵錳氧化物及結(jié)核,夾有灰白色高嶺土條帶,韌性較高干強度高,局部相變?yōu)轲ね痢?.2.5.3 基巖根據(jù)鉆探揭露,線路里程AK16+100AK17+374 以揭露白堊系青山群石前莊組(KqS)流紋巖、凝灰?guī)r、凝灰

10、質(zhì)砂巖等火山噴出巖及火山沉積巖為主,在里程AK17+374AK23+200 段以白堊系燕山晚期形成的侵入巖為主,其基巖主要為粗?;◢弾r、花崗斑巖及煌斑巖呈脈巖侵入。受靈山衛(wèi)斷裂帶的影響,白堊系青山群巖層與白堊系燕山晚期巖層形成侵入接觸關(guān)系。受區(qū)域構(gòu)造斷裂的影響,在部分鉆孔中揭露有糜棱巖、砂土狀塊狀碎裂巖等構(gòu)造巖。由于長期受內(nèi)外地質(zhì)營力作用,場區(qū)內(nèi)巖體物理力學(xué)性質(zhì)在空間上發(fā)生了不同程度的變化,自上而下形成了性狀各異的風(fēng)化帶。1.2.5.4 地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)對本場區(qū)影響比較大的斷裂靈山衛(wèi)斷裂,該斷裂為與貫穿青島的滄口斷裂同屬 區(qū)域性即墨-牟平斷裂在本段的延伸,屬NE向為主的壓扭性斷裂構(gòu)造。該斷裂

11、出露于 靈山衛(wèi)一帶,其北段和中段多為第四系所掩蓋,斷層產(chǎn)狀N44O E/70O N,段內(nèi)延伸約14km,斷裂東盤為白堊系火山巖系,西盤為燕山期侵入巖體。該斷裂與線路小角度相交,影響線路范圍較大。 根據(jù)青島市紅島-膠南城際(井岡山路-大珠山段)軌道交通工程物探測量成果報告(山東省濰坊基礎(chǔ)工程公司),測線沿泰山東路兩側(cè)布置,根據(jù)物探資料,并結(jié)合鉆探揭露情況,本區(qū)間探明橫穿線路的斷裂帶有 20 條,編號 F1F18(物探成果 揭示)及 F43、F47(只有鉆孔揭露),節(jié)理發(fā)育帶 11 條,編號 J1J11。根據(jù)物探成果 揭示線路段寬度較大、破碎程度較嚴(yán)重的斷裂破碎帶有 F3、F5、F9、F10、F1

12、1、F16、 F17 及節(jié)理裂隙發(fā)育帶 J1,設(shè)計施工應(yīng)引起注意。由于受現(xiàn)場條件的限制,在里程 AK18+500AK20+000 段物探剖線能沿線路兩 側(cè)布置,僅沿具備布置側(cè)線的泰山東路進(jìn)行測試試驗,偏離線路最大距離 144m左右。 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析,場區(qū)揭露的斷裂帶從整體來看屬 NE 向為主的壓扭性斷 裂構(gòu)造,為非全新活動斷裂。從構(gòu)造形成機理分析,F(xiàn)5 斷裂帶為靈山衛(wèi)斷裂級主 斷裂,該斷裂在該位置與線路向伴隨,小角度相交,線路段受其影響范圍較大,為斷裂發(fā)育密集區(qū),其他揭示的斷裂為靈山衛(wèi)斷裂的級次生斷裂。 以上斷裂帶對線路的影響主要表現(xiàn)于巖體剪節(jié)理裂隙發(fā)育,一般形成“X”形共軛節(jié)理,節(jié)理面

13、平滑密閉,常有剪切滑動留下的殘痕,節(jié)理間距較小,特別是軟弱 薄層巖石中,常形成密集帶,造成圍巖軟硬不均。在糜棱巖、碎裂巖等構(gòu)造巖發(fā)育 的地段,巖體破碎強烈,地下水發(fā)育,巖塊之間粘結(jié)力較差,洞身通過該段時可能 會發(fā)生涌水、掉塊甚至坍塌的現(xiàn)象。另外,沿構(gòu)造帶往往是地下水富集的地帶,在洞身開挖過程中會有滲流乃至小型噴涌狀滲出的情況發(fā)生。物探揭示的節(jié)理發(fā)育帶 根據(jù)周邊鉆孔揭露情況,受構(gòu)造影響略輕,強度較高,但巖體較為破碎,地下水賦 存較為豐富。 第二章 工程要求和技術(shù)設(shè)計原則2.1 工期要求 按照甲方要求本區(qū)間爆破工程工期為2年,開工日期以公安部門行政許可后下達(dá)的書面文書為準(zhǔn) 。2.2 質(zhì)量要求 本工

14、程質(zhì)量要求為合格,嚴(yán)格按照規(guī)范要求保證斷面尺寸合格,超挖和欠挖控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi),減少爆破對圍巖的破壞,保證巖體穩(wěn)定性。2.3 工程安全目標(biāo) 不發(fā)生安全生產(chǎn)事故。2.4 技術(shù)設(shè)計原則 根據(jù)爆破區(qū)間的工程性質(zhì)和周圍環(huán)境,嚴(yán)格執(zhí)行國家的規(guī)程,實行短循環(huán),多打孔,少裝藥,微差爆破,勤量測,緊封閉的原則,控制爆破振動,保證施工質(zhì)量。在豎井施工時要保證堵塞質(zhì)量,合理覆蓋,加強警戒杜絕飛石對周圍建筑和人員的危害。第三章 爆破設(shè)計依據(jù)1、民用爆破物品安全管理條例(國務(wù)院令第466號);2、爆破安全規(guī)程GB67222003等國家法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn);3、建設(shè)單位簽訂的施工合同;4、爆破作業(yè)單位資質(zhì)條件和管理要求

15、(GA 9902012);5、爆破作業(yè)項目管理要求(GA 9912012);6、工程爆破實用手冊;7、安全生產(chǎn)法8、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法;9、青島市紅島膠南城際(黃海東路至東方影都段)區(qū)間一軌道交通工程初步設(shè)計;10、青島市紅島膠南城際(黃海東路至東方影都段)區(qū)間軌道交通工程工程地質(zhì)勘探報告;11、山東省青島市公安部門制定的管理規(guī)定及地方規(guī)范規(guī)程。第四章 區(qū)間隧道爆破方案4.1 爆破施工方案的選擇區(qū)間主要的巖層為中等風(fēng)化的花崗巖和流紋巖,隧道斷面根據(jù)圍巖情況分為C,D,E三種形式,里程標(biāo)從小到大依次為:YCK16+976YCK17+438段為級圍巖,隧道斷面形狀編號為D,寬度7180mm,

16、高度6970mm,YCK17+438YCK17+720段為級圍巖,斷面形狀編號為C,寬度7180mm,高度6970mm,C,D斷面尺寸相同,區(qū)別在于支護(hù)的等級不同,C斷面支護(hù)的格柵間距1000mm,D斷面的格柵間距750mm;YCK17+720YCK17+889段圍巖等級為級,斷面形狀編號E,寬度7280mm,高度7070mm。E斷面的格柵間距為500mm,考慮到上述工程情況設(shè)計開挖時,根據(jù)C,D,E斷面不同的格柵間距選擇與其相適應(yīng)的循環(huán)進(jìn)尺。斷面形狀為馬蹄狀,圖4-1表示C,D斷面的尺寸。 圖 4-1 C D隧道橫斷面4.2 爆破設(shè)計4.2.1 C斷面的爆破設(shè)計 區(qū)間隧道在里程YCK17+4

17、38YCK17+720段圍巖等級為級,斷面形狀編號為C,格柵支護(hù)間距為1m,所以C類斷面爆破時循環(huán)進(jìn)尺取為1m,需要說明的是在線路通過白果樹橋時(YCK17+643YCK17+706)爆破作業(yè)點距離橋的基樁只有5.4米,不采用本斷面的爆破設(shè)計,采用E斷面的爆破設(shè)計。循環(huán)進(jìn)尺降到500mm,以減少爆破振動對橋基樁的影響。為了降低爆破振動對周圍環(huán)境的影響,C斷面爆破時采用上下臺階分層爆破法. 4.2.1.1穿孔設(shè)備、孔徑、炸藥、起爆器材的選擇 鉆孔機具選用YT29型鑿巖機,孔徑40mm,由于有地下水活動選用2號巖石乳化炸藥,藥卷直徑為32mm.起爆網(wǎng)絡(luò)選用非電毫秒微差起爆網(wǎng)絡(luò)。4.2.1.2 炮孔

18、深度為了保證施工安全,考慮格柵的間距為1m,爆破循環(huán)的間距也取1m,超深取0.1m,考慮到掏槽孔對爆破循環(huán)進(jìn)尺和爆破效果影響較大,掏槽孔的超深適當(dāng)加大,掏槽方式選用2級楔形掏槽,一級掏槽的炮眼860mm,二級掏槽眼1350mm。4.2.1.3 炮眼參數(shù)(上臺階) 1)掏槽眼 掏槽采用楔形2級掏槽,一級掏槽眼長度860mm,二級掏槽眼長度1350mm,一級掏槽眼距1200mm,二級掏槽距離一級掏槽300mm。掏槽眼設(shè)置上下2排,排距500mm。一級掏槽裝藥0.2kg,二級掏槽裝藥0.6kg。圖 4-2掏槽眼布置表 4-1掏槽眼爆破炮孔的參數(shù)掏槽眼級數(shù)a(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)孔深H (

19、mm) 孔徑(mm)1120050020086040 21800500600135040 2)周邊眼(上臺階) 根據(jù)經(jīng)驗,周邊眼的各種參數(shù)如下: 眼距a=(1015)d; 取600mm, 抵抗線長度w=ma=1.2600=720 取700mm,(m-密集系數(shù),取1.2) 周邊眼裝藥q=QLl =0.430.70.3kg,(QL-裝藥線密度 取0.43kg/m) 裝藥結(jié)構(gòu)為孔底裝藥200mm,間隔400mm再裝100mm藥卷,藥卷間用導(dǎo)爆索連接,導(dǎo)爆索不露出孔外。周邊眼外傾35度。圖4-3 周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖表4-2周邊眼炮孔的參數(shù)孔徑(mm)a(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)孔深H (mm)裝

20、藥集中度(g/m)406007003001100272 3)輔助眼(上臺階) 輔助眼孔距a=(1530)d;取800mm 排距b=(0.81.0)a; 600700mm 孔深h=1100mm單孔裝藥量Q=ablq=0.80.71.01.1=0.62(kg); 取(0.6kg)輔助眼布置從掏槽孔開始向周邊孔展開,在臨近周邊孔的抵抗線輪廓時,適當(dāng)調(diào)整孔位保證周邊眼抵抗線的輪廓光滑,且保證周邊孔的抵抗線在700mm左右,不得使抵抗線小于600mm。圖4-4輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)圖表4-3輔助眼炮孔的參數(shù)孔徑(mm)a(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)孔深H (mm)炸藥單耗(kg/m3)4080070060

21、011001.1圖4-5 鉆孔布置剖面圖 圖4-6 C斷面炮孔布置及炮孔中雷管段別圖 4)起爆網(wǎng)絡(luò)圖上層臺階爆破使用孔內(nèi)延時孔外“大把抓”的非電雷管毫秒微差起爆網(wǎng)絡(luò),為了確保起爆,每個孔外激發(fā)雷管激發(fā)的雷管數(shù)不超過10發(fā)。最大一段起爆5個輔助眼,3.0kg炸藥。捆綁雷管時注意聚能穴方向要背對傳爆方向。下圖為:上臺階起爆網(wǎng)絡(luò)圖圖4-7 C斷面上層臺階爆破起爆網(wǎng)絡(luò)圖 4.2.1.4 炮眼參數(shù)(下臺階) 下臺階爆破的循環(huán)進(jìn)尺和炮眼深度完全同上臺階一致,不同的是下臺階爆破時可以利用上臺階形成的自由面,所以下臺階爆破時不需要布置掏槽眼,只布置周邊眼和輔助眼。周邊眼和輔助眼的孔距,排距,裝藥結(jié)構(gòu),堵塞長度

22、完全同上臺階爆破時一致,不同的是下臺階有9個底眼,根據(jù)以往經(jīng)驗底眼的裝藥結(jié)構(gòu)同輔助眼一致。 1)炮眼布置圖圖4-8下層臺階炮孔布置剖面圖 圖4-9 C斷面下臺階炮孔布置及孔內(nèi)雷管段別圖 2)起爆網(wǎng)絡(luò) 下臺階起爆網(wǎng)絡(luò)依然采用孔內(nèi)延時的非電微差起爆網(wǎng)絡(luò),各孔的雷管段位如炮孔布置及孔內(nèi)雷管段位圖最大一段起爆炮眼數(shù)5個,起爆最大的藥量是3.0kg。圖4-10 C斷面下臺階爆破起爆網(wǎng)絡(luò)圖 4.2.1.5 區(qū)間隧道爆破的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表 表4-5 區(qū)間隧道爆破經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)斷面寬度mm高度mm面積mm2形狀7180697043.4m2馬蹄狀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)循環(huán)方量循環(huán)耗藥炸藥單耗鉆眼比雷管單耗43.3m352.1kg

23、1.2kg2.42個/m22.7個/m3表4-6 區(qū)間隧道設(shè)計爆破參數(shù)炮孔名稱段別眼數(shù)孔深/m單孔裝藥量/kg單段最大起爆藥量/kg一級掏槽240.860.23.0kg二級掏槽341.350.6輔助眼4 567491.10.6輔助眼11,1291.10.6周邊眼789231.10.3周邊1061.10.3底眼991.10.6合計104 4.2.1.6 爆破振動校核根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定爆破地震波對建構(gòu)筑物的影響判據(jù)如下表:表4-7 爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn) 序號保護(hù)對象類別安全允許振速/(cm/s)10Hz10Hz50Hz50Hz100Hz1土窯洞、土坯房、毛石房屋0.150.450.450.90.

24、91.52一般民用建筑物1.52.02.02.52.53.03工業(yè)和商業(yè)建筑物2.53.53.54.54.25.04一般古建筑和古跡0.10.20.20.30.30.55水電站及發(fā)電廠中心控制室設(shè)備0.50.60.60.70.70.96水工隧洞788101015交通隧道101212151520永久性高邊坡598121015注1:表列頻率為主振頻率,系指最大振幅對應(yīng)的頻率。注2:頻率范圍可根據(jù)類似工程或現(xiàn)場實測波形選取。選取頻率時亦可參考下列數(shù)據(jù):硐室爆破20Hz;深孔爆破10-60Hz;淺孔爆破40-100Hz。 青島地鐵為了確保安全,提出比國標(biāo)要求更高的保護(hù)指標(biāo),振動上限標(biāo)準(zhǔn)如下: 居民樓

25、1.5cm/s 學(xué)校醫(yī)院 1.0cm/s 燃?xì)夤芫€ 0.5cm/s 加油站.0.5cm/s 一般管線 .1cm/s根據(jù)勘察報告和現(xiàn)場考察,目前隧道周圍距離隧道最近的建筑是yCK17+480處的在建住宅,距離隧道的水平距離為15m表 4-8隧道與周邊建筑的關(guān)系32住宅ZCK17+000側(cè)穿磚混水平距離25m33住宅ZCK17+050側(cè)穿磚混水平距離27m34簡易房YCK17+100側(cè)穿簡易房水平距離24m35在建住宅ZCK17+150側(cè)穿不詳水平距離15m36在建住宅ZCK17+250側(cè)穿不詳水平距離15m37簡易房ZCK17+300側(cè)穿簡易房水平距離19m38磚房ZCK17+480側(cè)穿砌體結(jié)構(gòu)

26、水平距離15m39磚房YCK17+580側(cè)穿砌體結(jié)構(gòu)水平距離20m40柏果樹河橋YCK17+700側(cè)穿砼梁橋水平距離5.4m 在線路通過柏果樹橋時(YCK17+643YCK17+706)爆破作業(yè)點距離橋的基樁只有5.4米,為了加強對橋基樁的保護(hù),不采用本斷面的爆破設(shè)計,采用E斷面的爆破設(shè)計施工方案. 距離最近的在建的民用建筑(YCK17+480)水平距離為15m,垂直距離為16m,距離為22m。所以根據(jù)對該建筑的保護(hù),驗算最大的單段起爆藥量時的爆破振動數(shù)據(jù)。 爆破時建構(gòu)筑物處爆破振動波速度按下式計算: 式中:V為地震波波速,cm/s;Q為最大單段起爆藥量,3.0kg;R為爆破振動安全允許距離,

27、22m;K、為與地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。本工程暫取K=200,=1.8.表4-9 爆區(qū)不同巖性的K、值與巖性的關(guān)系巖性K堅硬巖石502501.31.8中硬巖石1502501.51.8軟巖石2503501.82.0本次爆破設(shè)計最大的單段起爆藥量為3.0kg。符合對最近民用建筑保護(hù)的要求。由于場地的地質(zhì)條件一直在變化之中,所以k,a值也不是一成不變的,因此要在爆破工作中加強對爆破振動的檢測,反算k,a值。再調(diào)整最大單段起爆藥量。確保爆破實施過程中,安全工作。4.2.2 D斷面的爆破設(shè)計線路在里程YCK16+976YCK17+438段為級圍巖,隧道斷面形狀編號為D,寬度7180mm,高度

28、6970mm,該段圍巖的穩(wěn)定性不如C段的穩(wěn)定性好,支護(hù)時格柵支架的間距為750mm,為了保證開挖時隧道頂板的穩(wěn)定性,及時支護(hù)新暴漏的圍巖,隧道掘進(jìn)時循環(huán)進(jìn)尺確定為750mm.D斷面爆破施工也采用上下分臺階爆破。該斷面上下臺階炮眼布置分別如圖4-11和圖4-12所示。圖4-11 D斷面上臺階炮眼布置和起爆順序圖說明: 1.本斷面使用于YCK16+976YCK17+438段隧道開挖施工,在實際爆破工作中要通過爆破試驗確定科學(xué)合理的爆破參數(shù),對上述參數(shù)進(jìn)行符合實際的修正; 2.在爆破工作中要加強爆破振動監(jiān)測,確保最大爆破振動速度小于被保護(hù)建筑物的允許最大振速。要注意圍巖性質(zhì)變化時爆破振動的變化規(guī)律,

29、科學(xué)調(diào)整爆破參數(shù); 3.圖中ms2 表示孔內(nèi)使用的雷管段別,底部13個底眼的裝藥結(jié)構(gòu)同輔助眼。圖4-12 D斷面掏槽眼表4-10 D斷面上臺階爆破參數(shù)炮眼類別段別眼數(shù)炮孔深度mm單孔藥量(kg)單段最大藥量kg掏槽眼2610500.53.0輔助眼39389000.31.8底眼1416139000.31.5周邊眼1013239000.150.9合計80經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo): 開挖面積21.2m2,設(shè)計進(jìn)尺750mm,炮孔個數(shù)80,比鉆眼數(shù)3.77個/m2 開挖方量15.9m3,裝藥量21.7kg,炸藥單耗 1.36kg/m3。圖4-13 D斷面下臺階炮眼布置和起爆順序圖說明: 1.本斷面使用于YCK16

30、+976YCK17+438段隧道開挖施工,在實際爆破工作中要通過爆破試驗確定科學(xué)合理的爆破參數(shù),對上述參數(shù)進(jìn)行符合實際的修正; 2.在爆破工作中要加強爆破振動監(jiān)測,確保最大爆破振動速度小于被保護(hù)建筑物的允許最大振速。要注意圍巖性質(zhì)變化時爆破振動的變化規(guī)律,科學(xué)調(diào)整爆破參數(shù);3.圖中ms2 表示孔內(nèi)使用的雷管段別,底部13個底眼的裝藥結(jié)構(gòu)同輔助眼。表4-11 D斷面下臺階爆破參數(shù)炮眼類別段別眼數(shù)炮孔深度mm單孔藥量(kg)單段最大藥量kg輔助眼212489000.31,8底眼1416129000.31.8周邊眼1317149000.150.9合計83經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo):開挖面積23.4m2,設(shè)計進(jìn)尺7

31、50mm,炮孔個數(shù)83,比鉆眼數(shù)3.54個/m2 開挖方量17.55m3,裝藥量20.1kg,炸藥單耗 1.14kg/m3。爆破振動驗算:本段距離最近的建筑為水平距離15m(點對點距離為22m)的在建砼結(jié)構(gòu)住宅,原有的幾處磚結(jié)構(gòu)民房已經(jīng)拆除,在振動驗算時以在建住宅為保護(hù)目標(biāo)物,按照青島市的規(guī)定該建筑物最大允許峰值速度取1.5cm/s。爆破時該建筑物處振動波速度峰值按下式計算: 式中:V為地震波波速,cm/s;Q為最大單段起爆藥量,3.0kg;R為爆破振動安全允許距離,22m;K、為與地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。本工程暫取K=200,=1.8.。通過理論計算,本設(shè)計符合對建筑物的保護(hù)要求

32、,但是在施工過程中要加強振動監(jiān)測,反算K, 值,以便更好的控制爆破振動,保護(hù)周圍建筑的安全表 4-12 D斷面范圍內(nèi)隧道與周邊建筑的關(guān)系32住宅ZCK17+000側(cè)穿磚混水平距離25m33住宅ZCK17+050側(cè)穿磚混水平距離27m34簡易房YCK17+100側(cè)穿簡易房水平距離24m35在建住宅ZCK17+150側(cè)穿不詳水平距離15m36在建住宅ZCK17+250側(cè)穿不詳水平距離15m37簡易房ZCK17+300側(cè)穿簡易房水平距離19m4.2.3 E斷面爆破設(shè)計 1 圍巖及環(huán)境狀況設(shè)計里程YCK17+720YCK17+889,為E斷面,寬7280mm,高7021mm,級圍巖。本段區(qū)間地層“上軟

33、下硬”,上部主要是粗砂和粗礫砂,厚度約4m,富含地下水。下部暗挖區(qū)隧道整體埋深在13m以上,通過圍巖大部分為微風(fēng)化和中等風(fēng)化粗?;◢弾r,節(jié)理裂隙發(fā)育。在部分段有強風(fēng)化角礫凝灰?guī)r。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況,據(jù)該區(qū)域水平距離20m處(YCK17+700),有柏果樹河通過。其他周圍區(qū)域無重要建筑物需要保護(hù)。 2 施工原則該區(qū)段間隧道采用鉆爆法,上下臺階施工。根據(jù)圍巖地質(zhì)情況,施工期間嚴(yán)格遵守“強支護(hù)、短進(jìn)尺、弱爆破、快封閉,勤量測”的施工原則。必要時采取一定的輔助施工措施,比如:超前注漿小導(dǎo)管、注漿大管棚、洞內(nèi)部分或全斷面淺孔或深孔注漿、地面深孔注漿、洞內(nèi)水平旋噴樁或攪拌樁加固或止水、地面降水等。特別對于隧

34、道拱頂位于粗礫砂層處,隧道開挖時易發(fā)生拱頂坍塌、涌砂、涌水現(xiàn)象,因此在施工時除遵守上述原則外,在做好半斷面注漿的同時,要特別做好對隧道上方地表沉陷、拱頂下沉及凈空收斂等監(jiān)測。 3 爆破設(shè)計 依據(jù)本段區(qū)地質(zhì)情況及周圍環(huán)境狀況,本段區(qū)爆破設(shè)計以減少爆破振動引起的對周圍的擾動為最小原則來設(shè)計,因此為達(dá)到最大的減振效果,整個爆破斷面采取分區(qū)、微差、多臨空,以最大限度減小最大單響藥量為原則。此外,要優(yōu)化掏槽方式,將掏槽孔布置在離遠(yuǎn)離拱頂?shù)奈恢谩⒄涨鄭u地鐵工程類似經(jīng)驗以及本段圍巖地質(zhì)情況,衰減指數(shù)K取200,取1.8。構(gòu)筑物基礎(chǔ)位置的爆破振動速度暫按1.0cm/s。根據(jù)施工經(jīng)驗,掏槽孔爆破產(chǎn)生的振動最大

35、,本設(shè)計主要驗算掏槽孔部位爆破振動速度。本段爆破設(shè)計中,掏槽孔的最大單響藥量按0.1kg計算。則:當(dāng)R取20m時,由公式: 計算v=0.23cm/s , 因此當(dāng)掏槽孔單響最大起爆藥量為0.1kg時,產(chǎn)生的爆破振動符合爆破安全規(guī)程的振動控制要求。 當(dāng)R取5.4m時,最大單響藥量取0.1kg,產(chǎn)生的爆破振動為2.41cm/s。圖4-14 E斷面上臺階炮眼及孔內(nèi)雷管段別圖設(shè)計說明:1、 本爆破設(shè)計適用于黃海東路至東方影都站E斷面上臺階開挖施工,具體參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試爆調(diào)整。2、 中空孔孔徑為110mm,垂直于掌子面;掏槽眼垂直于掌子面。3、 施工過程中,應(yīng)根據(jù)圍巖情況及振動檢測數(shù)據(jù)及時調(diào)整爆破參數(shù)。若調(diào)

36、整后的爆破振動仍然超標(biāo),則單孔逐孔起爆,確保圍巖及其他建筑物安全。4、 圖中阿拉伯?dāng)?shù)字除尺寸數(shù)據(jù)外,均表示雷管段別,羅馬數(shù)字表示起爆炮次。表4-13斷面上臺階爆破設(shè)計參數(shù)部位炮孔名稱段別眼數(shù)炮孔深度/m單孔藥量/kg單段最大起爆藥量/kg掏槽孔1、354 0.70.10.1輔助孔+底板孔 519 14 0.60.10.1輔助孔+底板孔1、31936 0.60.10.2輔助孔1、31918 0.60.10.2輔助眼+周邊眼1、32056 0.60.10.2合計1280.1表4-14經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表開挖面積m2 進(jìn)尺m 炮孔數(shù)個比鉆眼數(shù)個/m2 裝藥量 kg 炸藥單耗kg/m321.08 0.5 1

37、28 6.07 12.8 1.21圖4-15 E斷面下臺階炮眼布置及孔內(nèi)雷管段別圖設(shè)計說明: 1、本爆破設(shè)計適用于黃海東路至東方影都站E斷面下臺階開挖施工,具體參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試爆調(diào)整。2、施工過程中,應(yīng)根據(jù)圍巖情況及振動檢測數(shù)據(jù)及時調(diào)整爆破參數(shù)。確保圍巖及其他構(gòu)筑物安全。3、圖中阿拉伯?dāng)?shù)字除尺寸數(shù)據(jù)外,均表示雷管段別,羅馬數(shù)字表示起爆炮次。表4-15斷面下臺階爆破設(shè)計參數(shù)部位炮孔名稱段別眼數(shù)炮孔深度/m單孔藥量/kg單段最大起爆藥量/kg輔助孔1、312221.20.20.4輔助孔1、37121.20.20.4周邊孔 820 261.20.20.6合計60表4-16經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表開挖面積/m2

38、進(jìn)尺/m 炮孔數(shù)/個比鉆眼數(shù)個/m2 裝藥量 kg 炸藥單耗kg/m3211.0 60 2.86 14.6 0.7第五章 豎井開挖爆破本區(qū)間設(shè)置一個施工豎井,豎井的斷面為6*8m,豎井深26m。連接豎井和區(qū)間隧道的聯(lián)絡(luò)道長度30m,橫通道斷面是半圓拱,寬度為7.5m,高度為6.8m。5.1 豎井施工方案根據(jù)豎井的所在位置的地質(zhì)情況和周圍環(huán)境,決定豎井采用機械挖掘和爆破施工相結(jié)合的施工方案,在地表下4m第四系黃土層范圍內(nèi)采用機械開挖方式。4m以下進(jìn)入基巖后采用爆破開挖施工的方案。1)地表-4m段:該段是第四系黃土和礫砂,采用機械開挖。2)-4m-26m段:該段采用爆破開挖施工,具體爆破參數(shù)后面闡

39、述。5.2 豎井的爆破施工方案 豎井開挖采用筒形掏槽,循環(huán)長度采用1m的光面爆破方案。起爆網(wǎng)絡(luò)采用非電毫秒微差起爆網(wǎng)絡(luò),控制最大單發(fā)起爆藥量,控制震動。5.3爆破設(shè)計5.3.1循環(huán)進(jìn)尺1m,炮孔超深0.15m,炮孔深度為1.15m,炮孔直徑采用40mm,穿孔設(shè)備采用手持式風(fēng)動鑿巖機,爆破參數(shù)根據(jù)以往經(jīng)驗結(jié)合爆破手冊推薦的數(shù)據(jù)確定。 1) 掏槽眼掏槽方式采用筒形直眼掏槽,掏槽眼數(shù)量為9個,另有6個不裝藥空眼輔助掏槽 。掏槽眼的深度比其它炮孔適當(dāng)加深,取1250mm,裝藥長度900mm,單孔裝藥量0.7kg。起爆順序和裝藥結(jié)構(gòu)如圖所示。圖5-1掏槽眼裝藥結(jié)構(gòu)圖圖5-2掏槽眼裝藥結(jié)構(gòu)圖表5-1掏槽眼

40、炮孔的參數(shù)孔徑(mm)數(shù)量裝藥長度mm單孔裝藥量(g)孔深H (mm) 堵塞長度(mm)4099009001250 350 2)周邊眼周邊眼裝藥長度300mm,裝藥量約為0.3kg。周邊眼的孔距取a=600mm,抵抗線取W=700m。裝藥采用不連續(xù),不耦合裝藥,藥卷在孔內(nèi)用導(dǎo)爆索連接,為了防止導(dǎo)爆索對孔外網(wǎng)絡(luò)的破壞,導(dǎo)爆索要埋入孔內(nèi)。裝藥結(jié)構(gòu)圖如下:圖5-3周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖表5-2周邊眼炮孔的參數(shù)孔徑(mma(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)孔深H (mm)裝藥集中度(g/m)406007003001150260 3)輔助眼輔助眼的參數(shù)選取主要考慮圍巖的硬度,鉆孔直徑(d=40mm)確定。輔助

41、眼孔距a=(1530)d; 取700900mm;輔助眼排距b=(0.71.0)b; 取600800mm;單孔裝藥量q=ablq=0.850.70.81.01.10.5(kg)-炮眼利用率,取0.85;輔助眼的裝藥長度500mm;堵塞長度取650mm;圖 5-4 輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)圖表5-4輔助眼炮孔的參數(shù)孔徑(mm)a(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)孔深H (mm) 堵塞(mm)408007005001150650 4)起爆網(wǎng)絡(luò)起爆網(wǎng)絡(luò)采用非電毫秒微差起爆網(wǎng)絡(luò),孔內(nèi)延時,采用“一把抓”的連圖5-5豎井炮孔布置及起爆順序平面圖 接方式??紤]到豎井周圍100米范圍內(nèi)沒有需要保護(hù)的建筑的設(shè)施, 最大單

42、段起爆藥量5.4kg(9個輔助孔),起爆孔數(shù)最多的單段是15個周邊孔,總藥量為4.5kg。 5)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表 5-5豎井開挖爆破經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表炮孔類別數(shù)量單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)掏槽眼90.98.1輔助眼760.538周邊眼480.314.4合計13360.5經(jīng)濟(jì)指標(biāo)循環(huán)進(jìn)尺循環(huán)爆破巖體m3循環(huán)裝藥量炸藥單耗kg/m31.04860.51.25第六章 橫通道施工方案通過橫通道,工作豎井與隧道連通,橫通道標(biāo)準(zhǔn)段的最大開挖高度6800mm,寬7500mm。采用臺階法分二步進(jìn)行爆破開挖,其循環(huán)進(jìn)尺為1m,施工時上臺階首先爆破,然后爆破下臺階。橫通道上部附近區(qū)域各種基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)拆除完畢,

43、相鄰范圍內(nèi)100米內(nèi)沒有需保護(hù)建筑物及管線,因此在爆破施工時對振動要求相對較低。橫通道位于中風(fēng)化花崗巖中,節(jié)理發(fā)育。6.1 炮孔布置6.1.1掏槽孔對于上臺階,采用楔形掏槽方式,掏槽孔位于圍巖中下部,掏槽孔孔深1270mm,掏槽孔孔底間距200mm,孔口間距1200mm。下臺階不設(shè)掏槽孔,以上臺階爆破后的底邊界作為下臺階爆破時的臨空面。見圖6-1(橫通道斷面上部炮孔布置圖)表 6-1掏槽眼爆破炮孔的參數(shù)炮孔直徑(mm)a(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)裝藥集中度(g/m)H(mm)40120050080062912706.1.2 周邊眼對于上臺階,周邊孔沿開挖線布置,其參數(shù)如下表,下臺階周邊

44、孔的炮孔參數(shù)與上臺階的相同。見圖6-2(橫通道斷面上部炮孔布置圖)和圖6-3(橫通道斷面下部炮孔布置圖)表6-2光面爆破炮孔的參數(shù)a(mm)W(mm)單孔裝藥量(g)裝藥集中度(g/m)H(mm)6007003002601150圖6-1 橫通道上臺階炮孔布置及孔內(nèi)網(wǎng)路示意圖圖6-2 橫通道上臺階掏槽孔剖面圖圖6-3橫通道斷面下臺階炮孔布置圖及孔內(nèi)網(wǎng)路示意圖圖6-4 橫通道下臺階剖面圖6.1.3 輔助眼對于上臺階,掘進(jìn)炮孔均勻布置,采用線形布置和環(huán)形布置相結(jié)合的形式,孔距設(shè)計為750850mm、排距為650750mm。對于下臺階,輔助炮孔均勻布置,采用環(huán)形布置的形式。爆破參數(shù)表6-3。表6-3

45、輔助孔參數(shù)a(mm)b(mm)單孔裝藥量(g)裝藥集中度(g/m)H(mm)上臺階7508506507505002601150下臺階80070050043511506.1.4 底眼 對于上臺階,底板孔孔深、間距和裝藥量輔助孔一致,而下臺階底板孔孔深、孔間距一致,但裝藥量比掏槽孔多20%。6.2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表6-5 上臺階爆破參數(shù)表 炮孔類型 眼數(shù) 單孔裝藥 單段最大起爆藥量 裝藥量掏槽孔 4 0.8kg 3.2kg 3.2kg周邊孔 19 0.3 kg 2.1kg 5.7kg輔助孔 24 0.5kg 2.5kg 12kg 合計: 47 20.9kg 上臺階經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo):開挖面積18.9m2,

46、預(yù)計循環(huán)進(jìn)尺1.0m;炮眼個數(shù):47個;比鉆眼數(shù):2.5個/m2;裝藥量:20.9kg;炸藥單耗:1.11kg/m3。表6-6 下臺階爆破參數(shù)表 炮孔類型 眼數(shù) 單孔裝藥 單段最大起爆藥量 裝藥量周邊孔 10 0.3 kg 1.5kg 3kg輔助孔 32 0.5kg 2kg 16kg底板孔 8 0.6kg 3.6kg 4.8kg 合計: 50 23.8kg 下臺階經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo):開挖面積26.3m2,預(yù)計循環(huán)進(jìn)尺1000mm;炮眼個數(shù):50個;比鉆眼數(shù):1.9個/m2;裝藥量:23.8kg;炸藥單耗:0.9kg/m3。6.3 爆破網(wǎng)路 橫通道施工面爆破施工網(wǎng)路采用孔內(nèi)非電毫秒延期雷管,孔外“大把

47、抓”爆破網(wǎng)路的起爆形式,上下臺階孔內(nèi)均采用Ms1Ms12之間的非電導(dǎo)爆管雷管。爆破時嚴(yán)格按照從內(nèi)向外(上臺階)、從上到下(下臺階)的起爆方式,嚴(yán)格控制最大單響藥量的炮孔個數(shù)。其孔內(nèi)雷管段別見圖:6-1和6-3 ,其橫通道上部、下部斷面爆破網(wǎng)路圖見圖6-5及圖6-6。圖6-5 橫通道上部臺階爆破網(wǎng)路圖圖6-6橫通道上部臺階爆破網(wǎng)路圖第七章 爆破環(huán)境影響及安全評價 7.1 爆破安全的防護(hù)重點7.1.1 施工沿線上方和周邊的建筑,構(gòu)筑物;7.1.2 施工沿線上方和周邊道路,橋梁;7.1.3施工沿線上方和周邊的各種管線;7.1.4施工人員及設(shè)備安全7.2 爆破的重點和難點分析7.2.1 本區(qū)間的難點在

48、柏果樹大橋下方的爆破,容易破壞橋樁的支撐,產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng).7.2.2在豎井開挖爆破時要做好飛石的防護(hù)措施,加強覆蓋,提高堵塞質(zhì)量,在保證爆破效果的前提下,降低炸藥使用量;7.2.3在豎井開挖時容易產(chǎn)生噪聲和沖擊波危害,做好隔聲、遮擋、覆蓋,降低噪聲效應(yīng);7.2.4在級圍巖地段施工時要注意做好超前支護(hù),控制爆破對圍巖的進(jìn)一步破壞,采取“短進(jìn)尺、弱爆破、強支護(hù)、襯砌緊跟”的施工措施。第八章 爆破有害效應(yīng)的控制 爆破有害效包括地震波、個別飛石、沖擊波、有毒有害氣體、噪聲和粉塵等。本工程主要有害效應(yīng)是爆破地震波及爆破飛石,噪聲。8.1爆破地震波施工要嚴(yán)格按照設(shè)計聯(lián)網(wǎng)起爆,控制最大單段起爆藥量,區(qū)間隧道爆

49、破單段最大起爆藥量控制在3.0kg,豎井和橫通道爆破單段最大起爆藥量不超過5.4kg。爆破震動設(shè)計距離R(m)齊發(fā)最大藥量(kg)安全允許距離(m)最近保護(hù)對象距離22m3.222最近保護(hù)對象距離30m7.730最近保護(hù)對象距離40m18.240 表 4-8隧道與周邊建筑的關(guān)系32住宅ZCK17+000側(cè)穿磚混水平距離25m33住宅ZCK17+050側(cè)穿磚混水平距離27m34簡易房YCK17+100側(cè)穿簡易房水平距離24m35在建住宅ZCK17+150側(cè)穿不詳水平距離15m36在建住宅ZCK17+250側(cè)穿不詳水平距離15m37磚房ZCK17+480側(cè)穿砌體結(jié)構(gòu)水平距離15m38磚房YCK17+580側(cè)穿砌體結(jié)構(gòu)水平距離20m39柏果樹河橋YCK17+700側(cè)穿砼梁橋水平距離5.4m 在施工過程中一定要根據(jù)爆破震動監(jiān)測的數(shù)據(jù)認(rèn)真分析,不斷調(diào)整優(yōu)化爆破參數(shù),以保護(hù)周圍建筑;并且密切注意洞內(nèi)圍巖和支護(hù)穩(wěn)定情況,加強地表沉降監(jiān)測,若地質(zhì)情況與設(shè)計不符,應(yīng)及時采取措施,并提請變更。在施工過程中一定要根據(jù)震動監(jiān)測數(shù)據(jù)、上表參數(shù)以及周邊環(huán)境和保護(hù)對象合理布置炮孔,并根據(jù)保護(hù)對象的距離按上表數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)藥量,施工中一定要根據(jù)距離嚴(yán)格控制單段裝藥量避免爆破震動對周邊環(huán)境造成影響。8.2預(yù)防爆破飛石傷人毀物的措施8.2.1 合理布孔、優(yōu)化爆破參數(shù),選定正確的最小抵抗線和單耗

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