石方路基挖方段石方爆破優(yōu)化方案

石方路基挖方段施工優(yōu)化方案1．工程概況及爆破方法的選擇高速公路8標(biāo)線路主線總長13.2公里，路基約11.3公里。路基挖方約207萬方，其中石方開挖量1269786m3，路塹最大開挖深度為23m，，石質(zhì)多為花崗質(zhì)片麻巖，爆破區(qū)域地形變化大。路塹距離居民房及良田較近。施工計(jì)劃為7個(gè)月。因路基爆破離民房及良田較近，宜采用淺孔及中深孔弱松動控制爆破。為了保持原有巖體的穩(wěn)定性，爆破出的碎石粒徑符合填筑路基要求，同時(shí)使邊坡坡度即達(dá)到設(shè)計(jì)要求又保證邊坡表面的平整度，減少防護(hù)工程量，故采用光面（預(yù)裂）爆破技術(shù)。2．光面（預(yù)裂）爆破概述光面爆破是指沿爆破開挖區(qū)的設(shè)計(jì)邊坡線以一定的間距，合理布置一排相互平行的較密集的炮孔，在孔內(nèi)采用間隔藥包或比炮孔直徑小的不耦合連續(xù)藥包，在開挖區(qū)主爆孔爆破之前預(yù)先起爆，使密集炮孔之間沿設(shè)計(jì)邊坡形成一條具有一定寬度的貫通裂縫（即預(yù)裂縫），當(dāng)開挖區(qū)主爆破孔爆破時(shí)，這條裂縫將會對爆炸應(yīng)力波產(chǎn)生反射、吸收和緩沖作用，切斷應(yīng)力波繼續(xù)向巖體（邊坡）內(nèi)傳播，從而獲得符合設(shè)計(jì)要求、光滑平整和穩(wěn)定的邊坡面。見石質(zhì)路塹光面（預(yù)裂）爆破開挖示意圖。3．爆破設(shè)計(jì)因離民房及良田較近，決定采用淺孔松動控制爆破。對距離民房及良田近的炮眼（深度3米），在裝藥結(jié)構(gòu)上采取分層裝藥；邊坡處理實(shí)施預(yù)裂爆破；大塊石采用炮眼二次解小。淺孔松動控制爆破，采用垂直鉆孔輔以水平鉆孔方式；邊坡采用鉆孔處理?？紤]到技術(shù)與安全要求，采用電雷管引爆。邊坡預(yù)裂爆破采用導(dǎo)爆索，控制個(gè)別飛石距離，必要時(shí)采取防護(hù)措施。1）爆破參數(shù)的選擇為使光面爆破取得預(yù)期的效果，對爆破參數(shù)進(jìn)行控制是關(guān)鍵?？紤]炮眼直徑、炮眼間距、裝藥量或裝藥集中度、巖石強(qiáng)度、炸藥特性、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆技術(shù)、施工精度等因素是前提。⑴單位炸藥消耗量qq的選取與巖性、臺階、自由面數(shù)量、炸藥種類、炮孔直徑等多種因素有關(guān)。本工程考慮到周圍民房的安全性，q值在0.2~0.4kg/m3間采用試炮的方式選取。根據(jù)斷面巖性、開挖區(qū)域、居房安全等因素，不同距離取不同q值，而且要視開挖巖體的節(jié)理、裂隙、斷層等隨實(shí)際情況調(diào)整q值。⑵爆破臺高度H通常H=1~3m，這里取H=3.0m。⑶鉆孔直徑用YT—28型風(fēng)槍穿孔，炮眼直徑為42mm。⑷前排抵抗線WW=(20~50)d⑸孔間距aa=mW密集系數(shù)m通常大于1，此處a=1.5m。⑹排間距bb=(0.8~1.2)W取b=1.2m。主體爆破的鉆孔采用梅花型布置。⑺炮孔深度L為了預(yù)防爆破欠挖，應(yīng)考慮超鉆。根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，超鉆深度用下式計(jì)算：h=(0.15~0.35)W結(jié)合巖性情況，確定超鉆深度h=0.02m炮孔深度L=H+h=3.2m⑻每孔炸藥量QQ=qabL根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以計(jì)算出每個(gè)炮孔的裝藥量。炮眼裝藥量Q=2.0kg。由于每卷藥卷的長度為200mm，質(zhì)量為0.2kg，所以每眼裝10卷乳化炸藥。⑼堵塞長度L1為了達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和高效的目的，要求炮孔堵塞長度L1＞1.0m。2）不同開挖深度的爆破設(shè)計(jì)孔網(wǎng)參數(shù)確定依據(jù)與3.0m開挖深度的淺眼爆破設(shè)計(jì)相同。下面僅將不同炮孔深度L條件下的炮孔排間距b、孔間距a、裝藥量Q和最小堵塞長度L1列于表1中。表1不同開挖深度時(shí)的爆破參數(shù)炮孔深度L(mm)1.01.52.02.5排間距b(m))0.81.01.01.2孔間距a(m))1.01.21.51.5裝藥量Q(g))30065010001600填塞長度L(mm)0.7>0.9>0.9>0.94．爆破網(wǎng)絡(luò)及起爆方式爆破網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)、大間隔微差爆破。用電雷管起爆時(shí)，一次爆破過程中必須使用同一廠家、同一生產(chǎn)批號的，電阻差很小的雷管，選用的放炮器必須具有足夠的起爆能。中深孔爆破時(shí)，每孔裝兩個(gè)起爆體，用兩個(gè)電雷管起爆。兩發(fā)電雷管并聯(lián)，采用串聯(lián)方式連線。起爆體放置于裝藥中部位置。為了達(dá)到減震的目的，采用毫秒微差時(shí)間間隔為150ms。5．爆破震動對建筑物的安全影響1）爆破震動與地震的區(qū)別爆破地震是由于炸藥在地表中或在地面上的建（構(gòu)）筑物等介質(zhì)中以彈性波的形式所引起的介質(zhì)點(diǎn)振動效應(yīng)。它與自然地震相同之處在于：兩者都迅速的釋放能量，并以波的形式向外傳播，引起介質(zhì)點(diǎn)振動，產(chǎn)生地震效應(yīng)。但二者也有不同之處。⑴自然地震的震源通常處于地層深部，釋放出的能量巨大，造成的破壞大，范圍廣，人類難以控制；爆破地震的震源在地表淺層或地表以上，炸藥釋放的能量有限，影響范圍和危害程度可根據(jù)被保護(hù)對象通過精心設(shè)計(jì)進(jìn)行控制。⑵爆破地震頻率較高，持續(xù)時(shí)間短，一般爆破地震頻率為40~50Hz，大大超過了一般建筑物的自振頻率，持續(xù)時(shí)間為0.1~2s；自然地震屬于低頻震動，頻率為2~5Hz，與一般建筑物的頻率接近，易產(chǎn)生共振現(xiàn)象，其持續(xù)時(shí)間為10~40s。⑶爆破振動的振幅大，但隨著與爆破中心距離的增加而迅速衰減，對周圍影響范圍小；自然地震振幅小，但衰減慢，持續(xù)時(shí)間長，因而其破壞能力大，影響范圍廣。綜上所述，在同一地點(diǎn)兩種地震參數(shù)相同的情況下，爆破地震對建筑物的影響和破壞程度要比自然地震輕的多。當(dāng)按自然地震烈度設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，允許將其烈度提高1~2倍作為爆破地震烈度的設(shè)計(jì)值。2）爆破振動速度和單響最大藥量根據(jù)《爆破安全規(guī)范》，爆破振動速度可按下式計(jì)算：V=K(Q1/3/R)a式中：V—被保護(hù)物處的質(zhì)點(diǎn)振動速度，cm/s；K—與介質(zhì)性質(zhì)、爆破方式等有關(guān)的系數(shù)；a—與傳播途徑和地形有關(guān)的參數(shù)；Q—同時(shí)起爆單響最大裝藥量，kg；R—爆破中心到被保護(hù)物之間的距離。根據(jù)工程類別，此處取K=100，a=2.5。我國根據(jù)國內(nèi)外近期幾年觀測地震所積累的資料，在爆破安全規(guī)程中對各類建筑物所允許的安全振動速度作了如下規(guī)定：A．土窖、土坯房、毛石房屋為1cm/s。B．一般磚房、非地震的大型砌塊建筑物為2~3cm/s。C．鋼筋混凝土框架房屋為5cm/s。D．水工隧洞為10cm/s。E．交通隧道為15cm/s。由上式得爆破藥量的計(jì)算公式：Q=R3(V/K)3/a式中符號同上式。為了確保民房安全，選取民房允許的最大振動速為2cm/s。根據(jù)式（6-2）計(jì)算出距爆區(qū)不同距離所允許的最大一次單響起爆藥量，具體數(shù)據(jù)列于下表。不同爆破距離處的單響最大藥量距離R(m)1015202530354045藥量Q(kg)93070140240380570820在實(shí)際操作中為確保邊坡不受到爆破振動的破壞，單響起爆最大藥量不超過800kg。3）減振措施為了確保保護(hù)對象的安全，進(jìn)一步減小爆破振動，可采用以下減振措施。⑴采用多段微差起爆，分段越多，爆破振動越小，并嚴(yán)格控制單段起爆藥量不超過允許值。⑵選取合理微差起爆的間隔時(shí)間起爆，保證爆破后的巖石能得到充分松動，消除夾制爆破的條件。⑶優(yōu)化爆破參數(shù)，降低單位炸藥的消耗量。⑷為降低爆破振動動對邊坡的的影響，應(yīng)應(yīng)采取預(yù)裂裂爆破。⑸在露天深孔爆破破中，防止止采用過大大的超深。過過大的超深深會增加爆爆破的震動動。⑹采用爆破地震效效應(yīng)小的爆爆破方式和和方向。在在深孔爆破破中，最小小抵抗線方方向爆破地地震效應(yīng)最最小，而與與最小抵抗抗線相反的的方向，地地震的強(qiáng)度度最大，側(cè)側(cè)向地震強(qiáng)強(qiáng)度居中。沿沿炮孔邊線線方向比垂垂直該連線線方向的質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振度要要小。⑺采用孔底空氣填填塞裝藥爆爆破新技術(shù)術(shù)，降低炸炸藥包單耗耗，減小爆爆破振動效效應(yīng)。⑻對地下構(gòu)筑物的的爆破，在在一側(cè)或多多側(cè)挖防震震溝，用來來減弱地震震波的傳播播。或采用用預(yù)裂爆破破降低地震震影響，預(yù)預(yù)裂孔宜比比主炮孔深深。⑼為減輕爆破振動動對基巖的的影響，一一般可采取取分層遞減減開挖厚度度的方法，或或預(yù)留厚度度不小于20~300cm的保保護(hù)層，最最后用人工工或風(fēng)鎬清清除。6．爆破飛石飛散散距離計(jì)算算正常的臺階爆破破，飛石距距離一般不不會太遠(yuǎn)。但但是當(dāng)填塞塞長度過小小或最小抵抵抗線過大大而形成爆爆破漏斗效效應(yīng)，以及及巖石中含含有軟夾層層時(shí)，個(gè)別別飛石可能能飛散很遠(yuǎn)遠(yuǎn)。瑞典德湯伲克研研究基金會會對露天礦礦臺階爆破破的飛石問問題進(jìn)行了了研究，提提出下面的的公式來估估算臺階深深孔爆相通通的飛石距距離：RF=(40/2..54)d式中：RF—飛飛石飛散距距離，m；d—深孔直徑，cmm。此公式適用于炸炸藥單耗量量達(dá)到0..5kg//m3的爆破條條件。由于于在本設(shè)計(jì)計(jì)中，炸藥藥單耗未達(dá)達(dá)到0.55kg/mm3，所以用用上述公式式進(jìn)行驗(yàn)算算偏于安全全。7．爆破空氣沖擊擊波的安全全距離根據(jù)《爆破安全全規(guī)程》的的規(guī)定，爆爆破空氣沖沖擊波的安安全距離可可按下式計(jì)計(jì)算：R=KQ1/2式中：R—爆破破空氣沖擊擊波的安全全距離，m；K—與裝藥條件和破破壞程度有有關(guān)的系數(shù)數(shù)；對建筑筑物K=1~~2；防止空空氣沖擊波波對人身危危害時(shí)，K采用15，一般最最小用5~10。將Q=800kg，KK=2代入上式式得：R=56.66m。8．爆破施工及安安全注意事事項(xiàng)1）按炮孔設(shè)計(jì)布布置進(jìn)行鉆鉆孔在進(jìn)行深孔的驗(yàn)驗(yàn)收時(shí)，深深孔的實(shí)測測最小抵抗抗線數(shù)值與與設(shè)計(jì)數(shù)值值不符或發(fā)發(fā)現(xiàn)有新的的地質(zhì)構(gòu)造造時(shí)，應(yīng)根根據(jù)實(shí)際情情況重新計(jì)計(jì)算藥量或或調(diào)整裝藥藥結(jié)構(gòu)。深深孔裝藥量量，必須進(jìn)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢檢驗(yàn)的誤差差標(biāo)準(zhǔn)：孔孔深為±5m，露天天孔距和排排距為±0.3mm。如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)孔深不夠夠，孔數(shù)不不足，堵孔孔和透孔，必必須進(jìn)行補(bǔ)補(bǔ)貼、補(bǔ)洞洞、清孔和和堵塞孔。2）裝藥和堵塞（1）炸藥的搬運(yùn)。用用人力搬運(yùn)運(yùn)炸藥時(shí)，每每人每次搬搬運(yùn)量不超超過一箱，搬搬運(yùn)工人行行進(jìn)中，應(yīng)應(yīng)保持1mm以上的間間距，上下下坡時(shí)應(yīng)保保持5m的間距距。起爆體體、起爆藥藥包或已接接好的起爆爆雷管，只只準(zhǔn)爆破員員攜帶運(yùn)送送。（2）裝藥。深孔裝裝藥時(shí)，嚴(yán)嚴(yán)禁將起爆爆藥包或敏敏感度較高高的炸藥包包向下拋擲擲，起爆藥藥包裝入后后，不準(zhǔn)向向下投擲炸炸藥卷。裝裝藥如發(fā)生生卡塞時(shí)，在在雷管和起起爆藥包放放入以前，可可用銅質(zhì)或或金屬長桿桿處理，但但嚴(yán)禁強(qiáng)烈烈沖擊炸藥藥。照明線線必須絕緣緣良好，燈燈泡應(yīng)安裝裝保護(hù)罩，與與藥堆的水水平距離不不得小于22m。人員員離工時(shí)，必必須切斷電電源，從運(yùn)運(yùn)入帶有電電雷管的起起爆藥包或或起爆體時(shí)時(shí)開始，必必須停電，采采用蓄電池池?zé)?、安全全燈或絕緣緣的手電筒筒照明。（3）堵塞時(shí)，禁止止使用明火火照明，不不得將雷管管的腳線、導(dǎo)導(dǎo)爆索或?qū)?dǎo)爆管拉的的過緊和被被堵塞物損損壞，不準(zhǔn)準(zhǔn)在起爆藥藥包或起爆爆藥柱后面面直接填入入木楔。3）起爆體加工與與起爆網(wǎng)路路⑴起爆體加工與設(shè)設(shè)置。加工工起爆體必必須在專門門場所進(jìn)行行，周圍550m以外外應(yīng)設(shè)置警警戒，禁止止無關(guān)人員員進(jìn)入。加加工完的起起爆體，應(yīng)應(yīng)在其表面面上標(biāo)明藥藥包的編號號、雷管段段別。起爆爆雷管應(yīng)放放在起爆體體的中央。炸炸藥、雷管管在使用前前必須進(jìn)行行檢測，并并作記錄。⑵敷設(shè)起爆網(wǎng)路。按按藥包編號號重新檢測測導(dǎo)爆管，同同一爆破網(wǎng)網(wǎng)路的全部部雷管必須須為同廠同同型號同批批產(chǎn)品。網(wǎng)網(wǎng)路聯(lián)結(jié)必必須按從起起爆面到起起爆方向順順序進(jìn)行，并并嚴(yán)格按設(shè)設(shè)計(jì)要求進(jìn)進(jìn)行連接，并并有專人負(fù)負(fù)責(zé)檢查。在在起爆命令令下達(dá)前，起起爆電源不不得與主線線連接。⑶起爆區(qū)空氣電流流的檢查與與檢驗(yàn)。采采用電雷管管起爆時(shí)，裝裝藥前應(yīng)檢檢測爆區(qū)內(nèi)內(nèi)的雜散電電流，雜散散電流超過過30A時(shí)，應(yīng)應(yīng)采取降低低雜散電流流強(qiáng)度的有有效措施，或或改用非電電起爆系統(tǒng)統(tǒng)。4）爆破警戒⑴警戒范圍。根據(jù)據(jù)以上的爆爆破安全設(shè)設(shè)計(jì)及爆破破安全規(guī)程程的規(guī)定，本本路段的一一般警戒距距離為3000m，對對于特殊地地段，可根根據(jù)具體環(huán)環(huán)境及爆破破量進(jìn)行調(diào)調(diào)整。⑵大爆破警戒信號號必須設(shè)在在危險(xiǎn)區(qū)的的邊界外，并并沒有明顯顯的標(biāo)志。警警戒標(biāo)志采采用警示牌牌、警示燈燈（夜間）、路路障、警報(bào)報(bào)器等視覺覺及音響和和視覺信號號。起爆前前，必須同同時(shí)發(fā)出音音響和視覺覺信號，使使危險(xiǎn)區(qū)的的人員都能能清楚地聽聽到或看到到。5）爆破后的檢查查⑴等待時(shí)間。深孔孔大爆破后后，至少要要過15miin才允許受受過專業(yè)訓(xùn)訓(xùn)練的爆破破員進(jìn)入爆爆破作業(yè)地地點(diǎn)進(jìn)行安安全檢查。⑵爆破后檢查。大大爆破后重重新開始工工作前，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行下列列檢查工作作：①有無危石、滾石石、邊坡是是否穩(wěn)定，有有無滑坡征征兆；②爆破是否穩(wěn)定；；③空氣中有毒、有有害物質(zhì)的的濃度是否否超標(biāo)；④有無啞炮。⑶處理深孔啞炮，可可采取下列列方法：①爆破網(wǎng)絡(luò)未受破破壞，且最最小抵抗線線無變化等等，可重新新連線起爆爆；最小抵抵抗線有變變化，應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算安全距距離，并加加大警戒范范圍后，再再連續(xù)起爆爆；②在距啞炮孔不小小于10倍的炮孔孔直徑處，另另打平行炮炮孔裝藥起起爆，其爆爆破參數(shù)，由由爆破技術(shù)術(shù)員決定；；③所用炸藥為非抗抗水類硝銨銨炸藥，且且孔壁完好好者，可取取出部分堵堵塞物向孔孔內(nèi)灌水，使使之失效，然然后再作處處理。⑷處理淺眼啞炮，可可采取下列列方法：①對于不防水的炸炸