资源描述
景婺黄(常)高速公路C6标 爆破施工设计
爆破施工设计
一、编制依据:
《爆破安全规程》(GB6722-2003)
《景婺黄(常)高速公路C6标两段施工图纸》
《景婺黄(常)高速公路C6标实施性施工组织设计》
二、工程概况及环境与技术要求:
爆破起于婺源县紫阳镇董家林经老虎滩、星江河、马家村、祝家庄等地,终止戴家村以北400米,路线长4。48公里。基土石方1231595M3,大桥3座、中桥1座、分离立交一处。
全线施工总体安排:C6标段工程施工期为2005年11月15日,开工日期为2004年12月8日,本标段施工网络关键线路上的工程为梅林隧道。在确保隧道施工工期的前提下,全线于2004年12月15日完成所有单位工程的施工准备工作,达到开工条件.
本标段在经过村落地段,有少量民房及景白公路通过,在董家林距离公路最近50米,爆破时须严格控制飞石和空气冲击波影响范围。其余地段均为偏僻山坳,对爆破较为有利。具体情况见平面图。
三、工程地质条件及爆破方量
1、地形
本标段主要位于江西省东北部,属赣东北中、低山与丘陵区婺源怀山侵蚀丘陵亚区。路线一直平行于景白公路沿变质岩系组成的低丘区展布,地形起伏较大,山势陡峻,植被极发育,发育谷盆地和“V”型冲沟,谷盆地地表为水田。地面高程在64~254米之间,其中K21+110~K21+638段路线以隧道形式穿山体主峰。
2、地质
本标段地层主要为前震旦系变岩系,在终点段小范围出露白垩系红砂岩,沿线地质构造(褶皱和断裂带)极其发育,变质岩系由于受多期地质构造的作用,加上风化时间久长,岩体总体比较破碎,对边坡稳定不利,但地质层总体呈北东走向,与路线呈大角度相交,岩层产状对边坡有利.
3、爆破工程量
本标段路基共挖软石 方,次坚石 方;桥涵挖基软石 方。
四、爆破施工方案
(一)、路基土石方爆破方案
1、爆破方案选择
本标段次坚石、坚石爆破以小型及松动爆破为主,爆破后产生的大块石采用挖掘机配液压破碎锤改小。边坡根据岩石的完整性较差采用预裂爆破。浅路堑石方开挖采用浅孔台阶爆破,超过6米以上的路堑均采用边坡预裂,断面采用微差挤压梯段爆破。
根据地形、地质及挖深选择适宜的开挖爆破方法及参数,浅孔爆破采用气腿式风钻钻孔、深孔爆破采用潜孔钻机钻孔。
本段挖深当堑坡仅有一个坡率时,预裂眼沿边线按坡率一次钻眼
到底,再钻断面中部孔;当堑坡为两个坡率时,则第一阶段的预裂孔钻至变坡点,中部孔也钻至变坡点水平高度。当第一阶段孔爆破完毕,出完渣清出岩面后,再沿下部边线按下部坡率钻预裂孔,中部孔钻至路基面标高后进行第二次爆破。
已爆预裂线
由于标段内大部分地层属变质岩系的千枚岩、千枚状粉砂质板岩、变余砂岩及其风化残坡积层.f值普遍较低,为了不伤边坡,拟采用较小孔径,梯段高采用6m~7m,适当加大不偶合系数,以改善爆破效果,争取边坡孔痕残留率在85%以上。
孔
起爆顺序
(1)浅路堑爆破示意图:
设计路面标高
1
2
3
aa
bb
浅路堑爆破示意图
1预裂眼 2周边眼 3中间主爆眼
预裂线
排距
预裂线
(2)深路堑爆破示意图:
1
2
3
1
1
1
1预裂眼 2坡位眼 3中部眼
H1
HH2
变坡点
深路堑爆破示意图
设计路面标高
2、深孔微差梯段爆破工程序:
深孔微差梯段爆破施工程序框图
爆破设计
工程师批准
平整工作面
孔位放线
工程师批准
钻 孔
工程师批准
击发起爆
安全警戒
总结效果
炸后检查
堵 塞
装 药
孔位检查
网络联结
3、深孔爆破初步设计:
(1)边坡预裂孔
孔径D=100㎜
孔距a=nD,本段岩层基本介于硬岩于软岩之间,n值取10,则:a=10×100=1000㎜=100㎝。
不偶合系数D/d=100/25=4,d--药卷直径(㎜)
线装药密度q`=0.188aσ1/2=0。188×100×4001/2=376(g)
σ——岩层平均极限抗压强度,本标段取400㎏/㎝2,堵塞长度取1。3m;
(2)断面中部炮孔
孔径D=100㎜垂直钻孔
台阶高度(即梯段高)H≥0。64D=6。4m,
实际抵抗线W≤0.5H=3。2m取3m,
炮孔超钻h1=(0。05~0。3)W=0.2×3=0.6m,
堵塞长度h0=(0.7~1.0)W=0。85×3=2.5m,
孔排距(梅花形布孔),孔距a=W/sin60o=1。15W=3.5m,
排距b=a×sin60o=3m,
炮孔深度L=H+h1=6.4+0.6=7m,
炮孔装药量Q=qHaW
=q×6。4×3。5×3=67q,q=0.2~0。5㎏/m3,取0。35,
Q=0。35×6。7=23.45㎏
炮孔装药长度h=23。45×4/(ЛD2△)
=93.8/(3。14×10×1。1)=2。72m
△——-炸药密度1.1
炮孔底部装药长度hb=(2/3)h=1。81m
炮孔间隔装药长度hp=(1/3)h=0。91m
炮孔中间堵塞长度Ld=L-h—h0=7—2.72—2.5=1.78m;则主炮孔装药结构如下:
ho
hp
hd
L=7m
hb
(3)最佳微差间隔时间
△t=KW W---最小抵抗线(m);
△t—--最佳微差间隔时间(ms);
K-—-由岩石特性决定,即每米抵抗线移动需要的时间(ms/m),硬岩取3,松软岩取6,本段取5,则
△t=5×3=15(ms)
(4)微差起爆网路
采用塑料导爆管非电起爆系统,按最佳间隔时间分段,各孔用导爆索与主网联结,分段起爆.起爆顺序是:
预裂孔 中部孔 坡位孔
(5)操作注意事项
a.中部孔、坡位孔和边坡预裂孔严格掌握钻孔位置和钻孔方向及钻孔深度.边坡预裂应用设计坡度做成的三角架对照钻杆方向。
b.各孔口均应测出标高以便掌握钻孔深度,避免超欠钻。
c.坡位孔应准确计算和掌握钻孔深度,不得倾斜或超钻伤边坡。
d.每次钻孔前均应精确放样,给出孔位坐标和高程。
e.每钻完一个孔,即堵塞孔口,保护好孔口,装药前要吹孔。
f.联网要正确,装药结构和装药量要严格控制。孔深、孔位、联网、装药要实行旁监,设专人检查记录,要统一指挥.
4、石方爆破安全事项:
最大一次爆破药量或最大一段药量按下式控制:
Q=R3(v/k1)3/2 ㎏=2003×(2/250)3/1.8=2560㎏
R—--爆破至保护物之间的距离(m),取200;
V---质点振动速度(㎝/s),取2。0;
K1—--介质系数,取250;
a-—-衰减系数,取1。8;
在靠近公路最近地方采取药壶小炮方式爆破。最大装药量不大于40㎏.
飞石距离
R=KD=15×10=150m
R—飞石的飞散距离
K—安全系数 取15—16
D-药孔直径。㎝
按照爆破规程,警戒距离取200米。
5、爆破块度的控制:
作填料用的石方爆破,对块度有较严格的限制最大松铺厚度45㎝,中石块最大不超过30㎝,为要得到满意的较小块度,可用下列公式估算:
L=0。29(W×W1)-1.18(Q/C)—0.82;
L-——大块侧面的平均长度(m);
W-——实际抵抗线(m);
W1-——当A/W=1时的抵抗线(m);
Q---炸药单耗(㎏/m3);
C——-岩石常数,即回采1m3岩石所需炸药,由现场试验确定,单位㎏一般硬岩为0.3~0.5㎏/m3;
由公式可看出,当需要较小块度时,可适当减小实际抵抗线,也就是减小炮眼排距,或适当加大炸药单耗而取得。较小块度即有利于填筑,也有利于装渣。
6、石方爆破施工方法:
台阶高度大于或等于6米,采用潜孔钻或露天钻钻孔进行深孔爆破;等于或低于5米采用手持风钻钻孔,进行浅孔爆破。采用挖掘机、装载机装渣,推土机配合,自卸汽车运输,重型振动压路机碾压,并先做好爆破和压实的现场试验。
7、全标段石方约 万立方米,严格控制单耗,Ⅲ类、Ⅳ类围岩0。2~0.5㎏/m3以内。
(二)、桩基爆破施工:
孔内开挖遇孤石以及孔内石方开挖,应进行孔内松动爆破.爆破施工注意以下事项:
1)导火线起爆应有工人迅速离孔设备;导火线应作燃烧速度试验,据以决定导火线所需长度;孔深超过10米时采用电雷管引爆。
2)必须打眼放炮,严禁裸露药包.对于软石炮眼深度不超过0.8米,硬石炮眼深度不超过0。5米。炮眼布置按岩层断面方向来定,中间一组集中掏心,四周斜插挖边.
3)严格控制用药量,以松动为主。中间炮眼装硝铵炸药1/2节,边眼装药1/3节~1/4节.
4)有水眼孔要用防水炸药,尽量避免瞎炮.
5)炮眼附近的支撑应加固或设防护措施,以免支撑炸坏引起坍孔。
6)孔内放炮后须迅速排烟.用电动鼓风机孔底吹风。当孔深超过12米时,每次放炮后立即测定孔内有毒气体浓度。
7)一个孔内进行爆破作业,其它孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避。
炮眼布置图:
五、安安全技术与防护措施:
1、装药工作必须遵守下列规定:
①装药前炮孔进行清理和验收;
②使用木质炮棍装药;
③深孔装药出现堵塞时,在未装入雷管、起爆药柱等敏感爆破器材前,应采用铜或木制长杆处理;
④禁止烟火;
2、堵塞工作必须遵守下列规定:
①装药后必须保证堵塞质量,深孔或浅眼爆破禁止使用无填塞爆破(扩壶爆破除外);
②禁止使用石块和易燃材料填塞炮孔;
③填塞要十分小心,不得破坏起爆线路;
④禁止捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包;
3、禁止拔出或硬拉起爆药包或药柱中的导火索、导爆索、导爆管或电雷管脚线。
4、炮响完后,露天爆破不少于5min(不包括硐室爆破),地下爆破不少于155min(经过通风吹散炮烟后),才准爆破工作人员进入爆破作业地点。
5、严禁在残眼上打孔。
6、爆破警戒与信号
①爆破工作开始前,必须确定危险区的边界,并设置明显的标志。
②地面爆破应在危险区的边界设置岗哨,使所有通路经常处于监视之下。每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内。
③地下爆破应在有关的通道上设置岗哨。回风巷应使用木板交叉钉封或设支架路障,并挂上“爆破危险区,不准入内"的标志。爆破结束,巷道经过充分通风后,方可拆除回风巷的木板及标志。
7、爆破前必须同时发出音响和视觉信号,使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。
应使全体职工和附近居民,事先知道警戒范围,警戒标志和声响信号的意义,以及发出信号的方法和时间。
第一次信号——预告信号.所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外,或撤至指定的安全地点。向危险区边界派出警戒人员。
第二次信号——起爆信号。确认人员、设备全部撤离危险区,具备安全起爆条件时,方准发出起爆信号.根据这个信号准许爆破员起爆。
第三次信号——解除警戒信号.未发出解除警戒信号前,岗哨应坚守岗位。除爆破工作领导人批准的检查人员以外,不准任何人进入危险区。经检查确认安全后,方准发出解除警戒信号。
8、爆破后的安全检查和处理
①爆破后,爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点,检查有无冒顶、危石、支护破坏和盲炮等现象。
②爆破员如果发现冒顶、危石、支护破坏和盲炮现象,应及时处理,未处理前应现场设立危险警戒或标志。
③只有确认爆破地点安全后,经当班爆破班长同意,主准人员进入爆破地点。
④每次爆破后,爆破员应认真填写爆破记录。
9、盲炮处理:
1、处理盲炮必须遵守下列规定:
①发现盲炮或怀疑有盲炮,应立即报告并及时处理。若不能及时处理,应在附近设明显标志,并采取相应的安全措施。
②难处理的盲炮,应请示爆破工作领导人,派有经验的爆破员处理,大爆破的盲炮处理方案和工作组织,应由单位总工程师批准.
③处理盲炮时,无关人员不准在场,应在危险区边界设警戒,危险区内禁止进行其他作业。
④禁止拉出或掏出起爆药包.
⑤电力起爆发生盲炮时,须立即切断电源,及时将爆破网路短路。
⑥盲炮处理后,应仔细检查爆堆,将残余的爆破器材收集起来未判明爆堆有无残留的爆破器材前,应采取预防措施。
⑦每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡。
2、处理裸露爆破的盲炮,允许用手小心地去掉部分封泥,在原有的起爆药包上重新安置新的起爆药包,加上封泥起爆。
3、处理浅眼爆破的盲炮可采用下列方法:
①经检查确认炮孔的起爆线路完好时,可重新起爆。
②打平行眼装药爆破。平行眼距离盲炮孔口不得小于0.3米,对于浅眼药壶法,平行眼距盲炮药壶边缘不得小于0。5米.为确定平行炮眼的方向允许从盲炮孔口起取出长度不超过20㎝的填塞物。
③用木制、竹制或其他不发生火星的材料制成的工具,轻轻地将炮眼内大部分填塞物掏出,用聚能药包诱爆。
④在安全距离外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药,但必须采取措施,架收雷管。
⑤盲炮应在当班处理,当班不能处理或未处理完毕,应将盲炮情况(盲炮数目、炮眼方向、装药数量和起爆药包位置,处理方当和处理意见)在现场交接清楚,由下一班继续处理。
4、处理深孔盲炮可采用下列方法:
①爆破网路未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新联线起爆;最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再联线起爆。
②在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工作领导人确定。
③所用炸药为非抗水硝铵类炸药,且孔壁完好者,可取出部分填塞物,向孔内灌水,使之失效,然后作进一步处理。
10、深孔验收时,应将孔口周围内的碎石,杂物清除干净,孔口岩壁不稳者,应进行维护.
11、在村子附近台阶爆破时,为防止飞石,爆破体表面采用覆盖草带防护。
六、施工机具及消耗器材
机具型号
7955气腿凿式岩机
Y24手执式凿岩机
潜孔钻
空压机
台数
10台
4台
2台
6台
路基石方消耗器材
消耗
器材
空心
钻杆
(㎏)
合金
钻头
(个)
硝铵
炸药
(㎏)
导火线
(M)
非电毫秒雷管带4米导爆管(个)
普通雷管(个)
导爆管(M)
边通管(个)
数量
10126
17548
132964
26592
265928
13296
531856
239335
消耗器材
钢纤(㎏)
硝铵炸药(㎏)
导火线(M)
普通雷管(个)
数量
249
998
6736
4740
桥基石方消耗器材
成都市路桥工程股份项目经理部 第15 页 共 90 页
铁路路堑边坡光面(预裂)爆破设计施工技术规程
(征求意见稿)
铁道科学研究院铁建所
北京
2007年12月31日
铁路路堑边坡光面(预裂)爆破设计施工技术规程
(征求意见稿)
1 总则
为提高铁路路堑边坡开挖工程质量,最大限度地减少石方爆破对边坡岩体损伤破坏作用,形成平整稳定的边坡,特制订本标准。
1。0。2凡属好于Ⅲ级以上岩石边坡,设计边坡坡度为1:0.1~1:0.75,需要采用爆破开挖的路堑,在边坡部位的爆破设计施工都应执行本规程。
光面爆破和预裂爆破都能提高边坡工程质量,可根据设计要求或施工组织和爆破安全等因素安排选用其中一种。预裂爆破还可用于阻隔爆破振动目的。
1。0.4爆破工点开工前,应由施工单位提出边坡光面或预裂爆破设计与施工方案,并会同设计、监理单位及爆破安全评估部门审定。
铁路路堑边坡光面(预裂)爆破应积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备,但必须经试验、论证,并报请有关部门批准。
1。0。6本规程仅适用于露天垂直或倾斜边坡的范畴,不包括地下工程开挖内容。
1。0。7路堑边坡爆破开挖设计与施工除执行本标准外,尚应遵守现行国家标准“爆破安全规程”GB6722—2003的有关规定。
2 术语与符号
2.1 术语
2。1。1 光面爆破smooth blasting
沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破后起爆,以形成平整的轮廓面的爆破作业。
预裂爆破presplit blasting
沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破前起爆,从而在爆区与保留区之间形成预贯通的裂缝,以减弱主爆破对保留岩体的破坏并形成平整的轮廓面的爆破作业。
2。1.3路堑 cutting
通常炸药卷表面与孔壁之间有空气间隔,或炮孔的某些部位不装药。不耦合装药有两种:轴向不耦合和径向不耦合.
不耦合系数decoupling ratio
如果药卷和炮孔内壁之间存在空隙,由于不耦合效应的影响,将使作用在炮孔内壁面上的爆轰压力变低,从而起到缓冲的效果.所谓不耦合系数,是指炮孔直径和药卷直径之比。在密实装药的情况下不耦合系数为1。
2。1.5 光爆层smooth blasting range
光爆层是指周边孔与最外层主爆孔之间的岩石层.光爆层的厚度就是周边孔(光爆孔)的最小抵抗线。
2。1。6 半孔率 half cast factor
光面(预裂)爆破后在边坡壁上留下的半边钻孔痕迹比率,半孔率越高,光面(预裂)爆破质量越好。
平整度 degree of plainness
爆破后形成的边坡面与设计坡面相比的超、欠挖程度表示平整度,平整度应符合设计标准。它不仅与施工质量有关,而且受岩性和台阶高度的影响。
2。1.8岩体损伤变量 rock damage variable
通过对比爆破前后岩体中纵波速度的变化,反应岩体内部损伤程度的变量,用公式D=1-(Vpb/Vpo)2表示。
式中:D—-岩体损伤变量;
Vpb——爆破后岩体中的纵波速度(m/s);Vp0——爆破前岩体中的纵波速度(m/s)。
2。2 符号
d—-炮孔直径
H——梯段高度(即一次开挖层深度)
h—-炮孔超深
L—-炮孔深度
W光——光面爆破的炮孔最小抵抗线
k光-—光面爆破的单位耗药量(g/m3)
q光—-光面爆破的线装药密度
a裂——预裂爆破的炮孔间距
q裂——预裂爆破炮孔的线装药密度
k裂-—预裂爆破单位面积耗药量(g/m2)
3爆破技术设计
3。1 一般规定
3。1。1凡符合本标准第1.0.2条的石方爆破工点,应由设计单位提出爆破工程施工范围、技术指标和质量要求,施工单位进行爆破设计和编写设计说明书,报监理单位及爆破安全评估部门审定.
3。1.2适宜光面、预裂爆破的工点,设计单位应提供下列资料:
1) 爆破工点名称、里程;
2) 设计边坡高度与坡度;
3) 路堑设计断面图;
4) 开挖工点的地形地质条件,包括岩石名称、岩性、等级、构造、产状、节理裂隙及地下水情况等资料;
5) 开挖工程地段的线路方向及附近环境平面图;
6) 钻爆技术指标和质量要求。
3.1.3爆破设计应包括下述内容:
1) 工程概况;
2) 地质资料及环境条件分析;
3) 爆破方案选定;
4) 爆破参数确定;
5) 爆破安全距离计算;
6) 钻孔布置设计数据表;
7) 钻孔布置平面图及剖面图;
8) 孔网参数及药量表;
9) 装药结构及起爆网路图;
10) 准爆及爆破安全措施;
11) 钻爆施工组织;
12) 技术经济指标;
13) 设计说明。
3.2 光面爆破设计原则和参数
3.2.1对于开挖层比较薄(一般小于4m)或已完成主体爆破,预留保护层者可采用光面爆破。
3.2.2光面爆破炮孔应沿设计开挖界面布置,炮孔倾角应与设计边坡坡度一致,每层炮孔底应设在同一平面上。
3.2。3炮孔直径d,深孔爆破宜取d=50~150mm,浅孔开挖则取d=40mm。
3。2。4梯段高度(即一次开挖层深度)H,当H=10~15m时,可取d=100~150mm;当H=3~10m时,取d=50~100mm;当H≤3m时,取d≤50mm.
3.2。5路堑挖深大于15m时,宜分层开挖,上、下层间需设平台,可取平台宽度B=1.5~2.5m;对用d=40mm的浅孔光面爆破则可不设平台.
3。2.6炮孔超深h,可在h=0。3~1.0m间取值,孔深及岩石坚硬完整者取大值,反之取小值。
3。2.7光面爆破的孔网参数,应通过试验确定,也可参照下列计算公式计算,并通过施工验证调整:
最小抵抗线:W光=kd(m) (3。2.1)
式中:k——计算系数,可在k=15~25间取值,软岩取大值,硬岩取小值,一般岩石可取k=20;
D--钻孔直径.
孔距:a光=mW光(m) (3.2。2)
式中:m-—比例系数,可在m=0。6~0。8间取值,硬岩可取大值,软岩宜取小值.
3。2。8炮孔深度L,由式(3。2。3)计算确定:
L=(H+h)/Sinα(3。2.3)
式中:α——边坡坡度角,即钻孔角度.
3。2。9光面爆破的线装药密度q光和炮孔的装药量Q光可按公式(3。2.4)和(3。2。5)计算:
q光=k光·a光W光 (g/m) (3.2。4)
Q光=q光·L (g/m) (3。2。5)
式中:k光-—光面爆破的单位耗药量(g/m3),可参照附录一取值。
3.2.10起爆时间t,当光面爆破与主体爆破一起施爆破时,光面爆破炮孔要迟后于主爆破孔Δt=50~150ms时间起爆,硬岩取小值,软岩取大值。
3.3 预裂爆破设计原则和参数
3.3。1对于拉槽或开挖层比较厚的路堑,为减少主体爆破对边坡岩体及其附近建构物的振动破坏,并达到开挖边坡稳定、平整、光滑的目的,应采用边坡预裂爆破。
3.3。2本标准系指垂直和倾斜边坡的预裂爆破,边坡的倾角宜大于55°,或坡比陡于1:0.75。
3.3.3预裂孔应沿设计开挖边界面布置,炮孔倾斜角度应与设计边坡坡度一致,每层炮孔底应设在同一平面上。
3。3。4预裂爆破的炮孔直径d,可根据钻机设备条件和石质情况选定,以d=40~100mm为佳,硬岩可选用大孔径,但对于软弱破碎的岩石则宜选择小的孔径.
3.3.5预裂爆破的梯段高度(一次开挖的深度)H,当d=50~100mm时,可取H=5~15m,当d=40mm时,则以H≤3m为好。
3.3.6挖深大于15m时宜分层钻爆,两层间应设平台,对d=50~100mm的炮孔,可取平台宽度B=1。5~2。5m;小炮孔预裂爆破则可取B=0。2~0.5m,也可不设平台.
3。3.7预裂炮孔的超钻深度h,可在h=0.5~2。0m间取值,钻孔深及岩石坚硬完整者取大值,反之取小值。
3.3.8炮孔深度L按公式(3。2。3)计算。
3。3。9预裂爆破的孔距a裂,按公式(3.3.1)计算:
a裂=nd(m) (3。3.1)
式中:n——孔距计算系数,与岩性及孔径有关,孔径小、岩石坚硬完整者取大值,反之取小值,通常为n=8~12。
3.3.10预裂孔与相邻主炮孔之间应符合下列关系:
1)、两者应有一定距离,距离值与主炮孔药包直径及单段最大起爆药量有关,可依照表3.3。1取值:
表3。3。1 预裂孔、主炮孔间距与主炮孔药径药量关系表
主炮孔药包直径(mm)
<32
〈55
<70
〈100
<130
主炮孔单段起爆药量(kg)
〈20
〈50
〈100
〈300
<1000
预裂孔与主炮孔间距(m)
0.8
0.8~1。2
1.2~1.5
1。5~3.5
3。5~6。0
2)、预裂孔的深度不应浅于主炮孔爆破的破坏深度。
3)、预裂孔向两端的延伸长度应超出主孔爆破时地表的破坏范围.
4)、预裂炮孔和主炮孔在同一网路中起爆时,预裂炮孔超前主炮孔起爆的时间应不小于:坚硬岩石50~80ms;中等坚硬岩石80~120ms;松软岩石150~200m,。
3.3。11若相邻主炮孔药量过大,与预裂孔的关系不符合3.3。10条规定时,可在主炮孔与预裂孔之间设置一排缓冲孔,其关系以不超出3。3。10条规定为限。
3。3。12预裂爆破炮孔的线装药密度q裂和炮孔装药量Q裂可按公式(3。3.2)和(3。3.3)计算,也可参考附录一所列经验公式计算或参考其它类似工程的数据选取:
q裂=k裂·a裂(g/m) (3。3。2)
Q裂=q裂·L(g) (3.3.3)
式中:k裂——预裂爆破单位面积耗药量(g/m2),可参照附录二取值.
3.4 施工技术设计
3.4.1每次爆破均应作爆破施工技术设计,施工技术设计应包括以下内容:
1)、炮孔编号、位置(里程及位于线路中心的左、右与距离)、钻孔方向及倾斜角度与深度;
2)、炮孔的爆破技术参数表;
3)、炮孔装药结构及堵塞方法;
4)、起爆方法、起爆网路图;
5)、炸药、雷管、导爆索、导爆管、导火线及其它所需器材用量;
6)、安全技术措施及所需防护材料数量;
7)、施工技术要求及注意事项。
3。4.2光面、预裂爆破炮孔装药需按不耦合装药结构设计:
1)、不耦合就是药径D要比孔径d小的意思,其比值d/D=k称为不耦合系数,通常取k=2~5,对于硬岩可取小值,对软岩则取大值;
2)、装药方法,可用低爆速、小药径的光爆专用药卷进行均布连续装药;
也可用普通2#岩石药卷进行间隔装药,间隔装药的结构如图3.4。1所示.光面(预裂)爆破均应适当增加炮孔底部装药量,整体装药结构上装药线密度由下向上逐渐减小,但各炮孔总装药量不变,仍按计算确定。
1
2
3
4
5
6
图中:1-—炮孔; 炮孔装药结构图(3。4。1)
2——导爆索;
3——药卷,按计算的线装药量均布捆绑在导爆索上连成药串;
4-—竹片或木板条,要与药串捆绑牢固并要贴靠在边坡一侧的孔壁上;
5——底药,要按表3.4.1增大孔底药量。
6——孔口堵塞,堵塞长度不小于1W或20倍炮孔直径,一般为0.8~1。5米。但预裂孔应不小于孔间距,光面孔应不小于抵抗线,堵塞时先用纸团塞紧在堵塞段下部,然后用黄粘土堵实。
表3。4.1 光面、预裂炮孔底药增量表
炮孔深度(米)
<3
3~5
5~10
10~15
>15
底药长度(米)
〈0。5
0。5~1。0
1。0~1.5
1。5~2.0
〉2。0
预裂增量(倍)
1
1~2
2~3
3~5
〉5
光爆增量(倍)
0。5~1
1~1.5
1~1.5
2~3
>3
3。4。3起爆网路设计,可采用下述中的一种:
①1
2
3
4
5
用导爆索连接起爆,连接方法如图3.4。2所示:
起爆网路图(3.4.2)
图中:1——引爆雷管,若单独起爆可用电、非电或火雷管,若与主体爆破同时施爆则必须使用设计段数的电或非电毫秒雷管;
2——铺设于地面的导爆索主线;
3—-由孔内药串引出的导爆索;
4——孔内引出导爆索与地面导爆索主线的连接,注意连接方向必须端头朝着引爆雷管,且其绑接长度不少于20cm。
5—-孔外接力分段,减小单段起爆药量,孔外接力雷管延时一般小于50ms.
②用设计段数的同段电或非电毫秒雷管绑于孔内药串起爆。
4施工
4.1 一般规定
4.1.1爆破工点,要建立爆破领导小组,由施工单位负责人任组长,专业爆破工程师任副组长,并指定专人负责日常的施工管理工作。
4。1。2爆破施工前,应做好开工准备工作,并根据爆破设计和施工组织设计对参加爆破人员进行安全教育和技术交底.
4。1.3从事爆破的人员,必须经过爆破专业技术培训,并持有爆破作业许可证。
4.1.4各项爆破施工作业,应分工明确,专人负责,并制定明确的岗位责任制。
4。2 钻爆施工
4.2.1施工前要严格做好测量放线工作,应根据设计,按炮孔编号标明孔口位置。
4.2.2钻孔应照下述要求进行:
1)、要使所有钻孔均在设计坡面上,前后、左右都应按设计要求对准凿孔;
2)、地面起伏不平处应先平整,并根据平整后地面调整炮孔深度,深度误差不得超过5%;
3)、孔口位置偏差不得超过一倍炮孔直径;
4)、方向误差不得超过1°;
5)、钻孔完毕,应检查是否符合设计要求,并做好记录,封好孔口。对于超过允许误差的要重新钻孔,确有困难的应经技术负责人同意,并调整有关参数和药量。
4。2.3编制施工程序和施工进度安排,参看附录二。
4。2。4分多层台阶进行光面爆破时,应自上而下逐层进行钻爆和清方,上一层钻爆完并经清方挖出平台后再进行下一层的钻爆作业。
4.2.5应建立钻孔施工记录册,记录内容参看附录三。
4。2。6严格做好药包药串加工。装药量、装药结构和堵塞质量均必须符合设计要求。药包、药串加工好后要做好编号,编号应与相应的炮孔相符。
4。2.7装药前要将孔内残碴吹净,有水的孔要排干,排不干的要做好防水措施。防水方法有:将药包腊封;用防水套、塑料管、塑料薄膜包装密封;使用防水爆破材料,如乳化炸药、塑料皮导爆索、塑料导爆管雷管等。
4。2。8向孔内装药串时要细致,要确切使竹片或木板条贴靠在边坡侧的孔壁上,或在药串上安装居中器.
4。2。9堵塞时要严防药串被砸断,需用粘土或砂粘土堵塞,严禁用石块堵塞.可用木质炮棍先将纸团送至起始填塞处,轻轻倒入岩粉并捣实填塞物,严禁用铁棍捣实。填塞时必须小心保护好爆破引线,堵塞长度符合设计要求。
4.2.10每次爆破都要做好实测实爆参数记录,记录格式可参看附录三。
4.2.11选定光面和预裂爆破的钻孔机械和定向定位设备,除要满足操作简单、维修方便、使用寿命长、生产效率高外,还应满足移动灵活、定位准确、调整钻孔的方向和角度方便,符合设计的孔径、孔深和钻孔精度要求等条件.
5安全措施
5.0.1每个爆破工点,应根据具体情况,制定切实可靠的安全措施.
5.0.2爆破作业及爆破器材的加工、管理都要严格遵守《爆破安全规程》GB6722—2003.
5。0。3炮孔装好药后要及时施爆.但禁止在大雾天气和黑夜施爆。
5。0.4雷雨时不能进行爆破作业,正在进行的爆破作业应立即停止,迅速撤离危险区,并在危险区边界设置岗哨,防止他人误入。
5.0.5在爆区附近有需防止飞石碰砸的建(构)筑物时,爆破时应对炮口进行覆盖,必要时还要对被保护物进行遮挡保护.
5.0.6临近爆破区有需防震的建构筑物时,应按公式5.0。1检算爆破地震安全距离,必要时应进行爆破振动监测,若建(构)筑物处在危险距离范围内,必须采用毫秒微差雷管分段起爆,并按公式5.0。2反算微差爆破最大分段药量:
R1=(5。0.1)
Q2=(5.0.2)
式中:R1——爆破地震安全距离(m);
R2—-被保护物到爆破点的距离(m);
V——被保护物安全震动速度(cm/s),参看附录六;
K,α-—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数,主要由试验确定,或参考“爆破安全规程”GB6722—2003选取;
Q1——爆破设计总药量(kg);
Q2-—微差爆破分段最大药量(kg)。
5.0.7光面、预裂爆破若与主体爆破同时进行,则警戒距离按主体爆破的设计要求,若单独施爆,警戒范围应不小于200m。
5。0。8光面或预裂爆破若与主体爆破同时进行并且是用导爆索引爆的,应对露在地面上的导爆索进行覆盖,防止被先爆者拉断或砸断.
5。0。9爆破后,要认真检查有无盲炮和其它不安全事故,若有,应及时处理,未处理前应在现场设立危险警戒或标志.
5。0.10处理盲炮应遵守如下规定:
1)无关人员应撤出警戒区,在危险区内禁止进行其它作业;
2)禁止拉出起爆药包;
3)处理电力引爆的盲炮应先切断电源,再用爆破电桥检查每个药包的电雷管,若完好的可重新连接引爆,若雷管已爆而药包未爆的可设法再装雷管引爆;
4)对因导爆索被砸断而产生的盲炮,可重新联接引爆;
5)难处理的盲炮,应由爆破工作领导人派有经验的爆破员按安全规程要求进行认真仔细处理;
6)盲炮处理后应将残余的爆破器材集中处理或登记归库;
7)每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片.
6 光面(预裂)爆破质量评价
6。0。1路堑边坡光面、预裂爆破质量评价主要指标为:半孔率和坡面平整度,必要时可包括坡面岩体损伤变量。
6。0.2光面、预裂爆破都要在边坡壁上留下足够的半边钻孔痕迹,称为半孔率。不同岩性残留半孔率的质量标准,可按表6。1评估。
表6。1 按半孔率评价光面、预裂爆破质量的标准
质量等级
岩 半孔率
性 (%)
优良
合格
可补救
不合格
硬岩
〉90
75~90
50~75
<50
中硬岩
〉75
50~75
30~50
<30
软岩
>50
30~50
20~30
<20
6。0.3预裂爆破后,裂缝应顺预裂孔中心连线贯通,裂缝宽度应在5~10mm之间,不宜太小,也不能太宽;同时,预裂缝顶部的岩体,对于坚硬整体性好的岩石不应受到破坏,对于松软的岩石可少许破坏.
6。0。4光面、预裂爆破的钻孔角度偏差应不大于1°,爆破后形成的边坡坡率及平整度(超、欠挖)应符合验收标准。
表6.2 光面(预裂)爆破边坡坡率及平整度(超、欠挖)验收等级标准
项目
偏差
质量等级
检验数量
检验方法
倾斜坡面坡率/平整度
±2°/±20cm
合格
每100m每侧等间距检查6个点,上、下各3点
吊线、测绳和三角板量测,并计算
±1°/±15cm
优良
垂直坡面坡率/平整度
2°,不允许倒坡/欠挖20cm,不许超挖
合格
每100m每侧等间距检查6个点,上、下各3点
吊线、测绳和三角板量测,并计算
1°,不允许倒坡/欠挖15cm,不许超挖
优良
6.0.5光面、预裂爆破后的边坡岩体壁面和留下的半孔壁上都不应出现明显的爆破裂纹,坡面岩体损伤变量D=1-(Vpb/Vpo)2应小于0。5。
式中:D--岩体损伤变量;
Vpb——爆破后岩体中的纵波速度(m/s);
Vp0—-爆破前岩体中的纵波速度(m/s)。
6.0.6边坡达到稳定、平整、美观的要求,具有较好的环境效益。
7其它
7.1 聚能药包在光面(预裂)爆破中的应用
7。1。1聚能药包的聚能槽必须指向光面(预裂)炮孔的连线方向。
7。1.2聚能药包的装药量需根据产品说明书的要求,或由现场试验确定.
应用聚能药包通常可以适当增大光面(预裂)炮孔的间距,但间距增大量最好由试验确定。
应用聚能药包通常可以提高的半孔率、降低坡面岩体损伤程度,获得更好的光面(预裂)爆破效果。
7。2 定向槽技术在光面(预裂)爆破中的应用
7。2。1 在光面(预裂)炮孔钻凿过程中,用专用设备在炮孔连线方向预先切割一定宽度和深度的定向槽,引导裂缝方向的发展,更有利于光面(或预裂面)的成形。
7.2。2 定向槽的刻凿角度和深度取决于设备条件,一般刻槽角0°≤α≤80°,槽口深h=(1/8~1/10)D。 D代表炮孔直径.
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