基坑开挖爆破施工方案.doc

一、工程概况
衢江航运开发工程1标段一期围堰基坑内石方开挖主要为船闸主体开挖区域，其中还包含上下游护坦、上游隔流墩区域等，共计开挖石方量约5.1万m3。根据地质报告，石方开挖部分包括强风化细砂岩（厚度0.52.9m）、中风化细砂岩（厚度2.55.2m），基岩裂隙不发育，连通性差，水量较贫乏，中风化基岩平均天然抗压强度约18.5，需爆破松动基岩进行开挖。
船闸主体基坑内开挖长度305m，上、下闸首开挖底宽46m，上闸首开挖底标高为31.9m，下闸首开挖底标高为31.5m；闸室开挖底宽29m，开挖底标高为32.9m。因施工时开挖基岩处于河道水平面以下，施工中需采取水泵明沟排水法，降低水位，方便爆破作业。
二、爆破施工设计
（一）、编制依据
1、《爆破安全规程》6722-2003、《民用爆炸物品安全管理条例》及各级政府制定的相关法律、法规；
2、《水运工程施工安全防护技术规范》205-1-2008；
3、《水运工程爆破技术规范》204-2008；
4、工程地质勘察报告（衢江航运开发工程）；
5、工程有关设计图纸资料和技术标准及要求；
6、工程周边环境对爆破作业的要求；
7、根据依法批准、确定的工程范围；
（二）、总体爆破施工方案
根据现场地形地貌观察，爆破区域位于衢江汀塘圩大桥段南岸，爆破区域下游距（东侧）环城西路汀塘圩大桥约200m，南、西两侧为河岸，北面为临时围堰。需重点保护对象为围堰堰体、下游汀塘圩大桥及项目部驻地（80m）。依据本工程爆破方量较小的特点，爆破采用浅孔排炮施工方法，先用挖掘机将开挖区爆破体上部土层（卵石层）清理后，为钻孔作业创造一定作业条件后，再采用凿岩机进行钻孔、爆破。
为了保证爆破过程中安全、边坡稳定、基础承载力，确保爆破安全、质量，拟采用以下的技术措施和综合爆破技术：
1、每次爆破规模在20个炮孔以内，一次爆破量不大于500m3，总炸药量在80以内，爆破最大单响药量在20以内。
2、严格控制爆破抛掷方向。采用排间毫秒差间隔起爆，起爆方向必须设计指向西、北方向，严禁指向东侧大桥和南侧项目部驻地方向，以确保爆区周围建筑物安全。
3、采用松动爆破技术，合理设计单孔装药量。
4、合理设计底盘抵抗线和孔网参数，确保炮孔充填质量和合理充填高度，防止飞石现象产生。
5、根据地形、地质、开挖断面等情况，严格按照设计边坡比例（基岩开挖坡率为1：0.5），进行放坡松动爆破，保证边坡稳定。
6、爆破开挖时，应自上而下分层开挖，不应一次到位，在基底设计高程以上应保留不小于50（岩基为20）的土层作为保护层，在底板砼施工前再予以挖除，清挖完成后，即进行基槽检验，若合格，随即进行底板的施工，防止基岩风化强度降低，保护层开挖采用预裂方式配合风钻施工。
7、基岩开挖完成后，采用布置明沟的方式进行排水，具体布置方式详见降排水及土方开挖方案。
8、总体爆破开挖顺序，从上闸首处依次往下游推进。
（三）、爆破施工工艺流程：
施工工艺流程见下图
爆区设计
爆区平台推扫清理
布孔
穿孔作业
炮孔验收
药包加工、装药
连接、检查爆破网络
炮孔充填、验收
爆破器材清退
人员、设备撤离、警戒
报警
起爆
爆后检查
解除警报
爆后效果总结
图1 爆破施工工艺流程图
（四）、爆破器材的准备和数量
由专人负责爆破器材审批、购买。每一次爆破前由专业技术人员核定所需爆破器材的种类、型号规格和数量报送民爆公司，由民爆公司根据爆破单位事先提供的爆破器材清单，按时将爆破器材配送到爆破现场，现场爆破员、安全员要逐一进行清点、登记，确保账物一致，并严格按《爆破安全规程》和《民用爆炸物品安全管理条例》认真做好现场的使用、保管和剩余爆破器材的登录、清退工作。
需用爆破器材见表1
表1 需用爆破器材
爆破器材名称
型号
单位
数量
备注
乳化炸药药卷
24/箱 Φ32药卷
公斤
19380
根据基岩强度，取平均炸药单耗：0.38/ m3
非电导爆管线

200
浅孔排炮地表网路连接
非电毫秒雷管
1段/5m
发
200
浅孔排炮孔内起爆管雷管
3段/5m
发
200
浅孔排炮孔内起爆管雷管
5段/5m
发
200
浅孔排炮孔内起爆管雷管
6段/5m
发
200
浅孔排炮孔内起爆管雷管
合计
发
800

起爆器
200
台
2
主网络起爆
塑胶电线
1.5m2
M
200
起爆网络主线
（五）、爆破参数设计
1、爆破参数选取：浅孔爆破设计参数可结合实际情况参照表2选取，具体参数和要求如下：
（1）钻孔直径：Φ42
（2）爆破区规模：20孔，每孔装药量不大于4,每排总药量不大于20，一个爆区总装药量不大于80。
（3）炮孔布置：一般采用梅花形布孔方法。
（4）孔网参数：可参照表2选取。需要指出的是：表中提供的各项参数条件只满足在正常情况下使用，在实际爆破中，应根据岩石可爆性、对块度要求、周边环境条件等情况，通过实际试爆作适当调整。
表2 爆破参数表
孔径
孔深(m)
孔网参数a×b(m)
爆破量
药高
乳化装药量
单耗 m3
填充高度(m)
超深(m)
m3
m3/孔
（m）

孔
Φ40
1.0
1.0×0.9
0.76
0.76
0.29
1.0
0.29
0.38
0.71
0.15
1.5
1.3×1.0
1.16
1.75
0.66
0.66
0.38
0.84
0.15
2.0
1.35×1.2
1.45
2.91
1.10
1.10
0.38
0.90
0.20
2.5
1.45×1.25
1.67
4.17
1.57
1.57
0.38
0.93
0.20
3.0
1.45×1.3
1.74
5.22
2.00
2.00
0.38
1.00
0.25
3.5
1.45×1.4
1.88
6.60
2.49
2.49
0.38
1.01
0.25
4.0
1.5×1.42
1.79
7.88
2.98
2.98
0.38
1.02
0.3
4.5
1.5×1.45
2.03
9.13
3.45
3.45
0.38
1.05
0.3
5.0
1.5×1.5
2.07
10.35
3.92
3.92
0.38
1.08
0.4
5.5
1.5×1.5
2.09
11.48
4.40
4.40
0.38
1.10
0.4
2、装药和填塞设计：在实际爆破施工中，应根据炮孔抵抗线情况对每一个炮孔的装药量进行调整，前排炮孔的炸药应装在炮孔底部，增加填塞高度，防止产生飞石，内部炮孔的填塞高度一般在（0.7~1.2）b之间选取，最短不应小于70。要满孔充填，确保充填质量， 炮孔采用砂或粘土堵塞，根据浅孔爆破堵塞要求，堵塞至孔口。装药结构如图所示：
图2 装药结构图
3、平均炸药单耗：0.38/ m3
4、起爆网路设计：
（1）起爆器材：采用国产系列非电导爆管雷管。
图3 炮孔网络敷设布置图
（2）起爆网路示意图：
本示意图以10个炮孔为例，分2排梅花型布置，前一排用1段雷管，后一排用5段雷管。一孔只用一发雷管。如图所示：导爆管簇联接方式捆孔，由专用起爆器起爆。
①起爆网络连接：起爆网络地表采用四通连接，必须采用复式网络，在地表有水或下雨天应防止四通内进水。
②网络起爆：采用电力起爆法起爆总网络。即在爆区网络全部连接好、检查无误后，网络主导爆管插入爆针，用200型（或其他型号的电容式起爆器）起爆器起爆。
（六）、爆破安全距离计算
1、爆破振动安全距离计算。
根据《爆破安全规程》中爆破振动安全允许距离的计算公式为：
（)1×Q1/3
式中：R—爆破振动安全允许距离（测点至药包几何中心的距离），m；
Q—最大一段爆破量，；
V—被测地点的质点震动安全允许速度，；
—及爆破点至被测地点间的地形，地质条件有关的系数和衰减指数。
工程爆破的主要保护对象是距爆破点东方向80m外项目部驻地和200外的汀塘圩大桥。根据爆破振动安全允许标准和本工程爆破的相关参数，取200、1.5、2、最大段炸药量20，计算得出的爆破振动的安全距爆为：
（）1×Q1/3=（200/2）1/1.5×201/3≈66.48(m)＜80m
表明采用以上设计的爆破参数对距爆破点80米外的项目部驻地和200m外汀塘圩大桥都是符合爆破振动安全要求的。
2、爆破飞石的安全距离计算：
q—炸药单耗， 取0.383
D—钻机口径 为42
—系数 取1.2
计算得爆破飞石的安全距离为18.42m
3、爆破冲击波计算
一般松动爆破时，不考虑空气冲击波的安全距离。抛掷爆破的空气冲击波安全距离按下列计算：1/2，
式中 Q—装药量（）取20。
—爆破作用指数，1~2，实取1.5
经计算：6.7m
因此，爆破对距爆破点80m以外的项目部驻地和200m以外汀塘圩大桥都是安全的。
（七）、基岩爆破开挖顺序及布置
1、基岩总体开挖顺序，从上、下闸首往中间闸室依次推进。上闸首开挖为第一分区，开挖范围为46×36m；闸室开挖为第二分区，开挖范围为240×29m；下闸首开挖为第三分区，开挖范围为46×29m。
2、出渣便道：根据船闸主体长度及开挖量，布置3条出渣便道，上、下闸首各布置一条，中部闸室布置一条，石方出渣便道可充分利用土方开挖时形成的基坑便道，出渣便道根据开挖深度增大进行降坡，一般便道最大纵坡不大于20%，横坡2%，出碴运输干线道宽8米，最小转弯半径15米，满足施工车流及会车要求，同时在两侧做好排水明沟。详见基坑开挖施工便道布置图。

三、质量管理及检验
（一）、爆破开挖时，保留不小于50厚度作为保护层，防止基岩风化强度降低。
（二）、基岩开挖过程中，基岩放坡坡率为1：0.5。
（三）、构筑物基础持力层开挖验收后，应及时浇筑砼，防止基岩风化强度降低。
（四）、岩石地基陆上爆破开挖基槽允许偏差、检验数量和检验方法应符合表3规定。
表3 岩石地基陆上爆破开挖基槽允许偏差、检验数量和检验方法
序号
项目
允许偏差()
检测数量
单元测点
检验方法
1
槽底设计中心线两边长、宽度
长条形基槽
+200
-0
每5~10m一个断面

2
用钢尺量底部
独立墩基槽
+100
0
2
2
基底标高
长条形基槽
+0
-200
每5m一处
2
用水准仪测量
独立墩基槽
0
-100
逐件检查
3
用水准仪测量
大面积爆破开挖
+100
-300
每100㎡一处
1
用水准仪方格网测量
四、工期要求
船闸主体基坑内石方开挖工期要求：2011年3月25～2011年5月26日，计划64日历天内完成。
施工功效分析：配备3台200凿岩钻及配套的压风设备，钻孔深度按照平均1~3m考虑，每天可以共计钻孔约300个爆孔，根据选择网孔参数，单孔爆破量4.17m3，每天可爆破方量1251m3，能够满足工期要求。项目部指定专人负责，将根据每天需用炸药量提前向龙游县炸药管理部分申请，保证施工进度。
五、人员及设备配备
（一）、人力资源计划 
表4 人力资源计划清单
序号
职务/部门
数量
1
项目经理
1人
2
技术人员
1人
3
质检人员
1人
4
工长
1人
5
测试组
2人
6
安保部
1人
7
专业电工
1人
8
爆破专业人员
8人
8
石方开挖施工人员
3人
9
机械操作工人（含挖机、装载机）
4人
10
普通工人
10人
（二）、设备配备计划
表5 设备配备计划清单
序号
种类/规格
数量
备注
1
潜水泵（流量不小于100m3）
15台
（暂定）
2
200凿岩钻
3台
（暂定）
3
空压机
3台
不小于0.6m3
4
挖掘机
3台

5
装载机
1台

6
自卸汽车
6辆

六、爆破施工安全领导组织机构
（一）、安全领导组织机构
1、领导小组构成及分工
为保证每次爆破施工的顺利进行和安全，工程设立爆破领导指挥小组，由项目经理全面负责，配备1名技术负责人，1名安全负责人，1名施工负责人组成。同时根据基岩开挖工程量结合工期要求，爆破施工人员需配备专业人员8名，其中爆破负责人1名，全面负责爆破组织协调工作；传爆生产人员7名，其中：爆破工程专业技术人员1名、爆破员1名、安全员1名、现场保管员1名，钻机工3名（配3台200凿岩钻）。具体组织管理设置见下图：
爆破指挥部
器材供应
安全保卫
爆破施工
爆破技术

（二）各小组的职责分工
1、爆破指挥小组
爆破指挥小组由项目负责人负全责，其主要任务是：全面领导和指挥爆破设计和实施爆破作业的各项工作。根据设计要求，确定爆破施工方案，检查施工质量，及时解决施工中问题；负责人及公安、交通部门联系，协调对公路的临时交通管理的相关事宜；对全体施工人员进行安全教育，组织学习安全规程及进行安全施工检查；在严格检查各项条件已确定达到设计规定后，由指挥人员发出爆破信号和下达起爆命令并及时检查爆破效果，总结施工经验。
2、爆破技术小组
爆破技术人员的任务是：进行爆破设计，向施工人员进行技术交度及讲解施工要点：标定孔位，检查爆破器材；指导施工及解决施工中的技术问题。
3、爆破施工小组
爆破施工人员的任务是：按设计要求进行钻孔作业，制作起爆药包，进行装药填塞，网络连接、检查，在指挥人员命令下加电起爆，进行爆破后检查，如遇到拒爆情况，应按安全堆积谨慎进行处理和汇报。
4、器材供应小组
器材供应人员的任务是：负责爆破器材的购买、运输工作；供应各种防护材料及施工中所需的材料。
5、安全保卫小组
安全保卫的任务是：负责爆破器材的保管、发放工作；组织实施安全防护作业，起爆前负责派出警戒人员，起爆后负责组织险情工作；负责向爆破区附近的单位、居民和有关人员进行宣传和解释工作；负责事先向当地公安部门办理报批手续。
七、安全工程技术和防护措施
（一）、安全防护材料
1、防护器材：警戒带、竹篱笆和草袋等
2、在进行每一次爆破设计时不得将起爆方向指向项目部驻地和大桥方向，必要时或不能确保的时候，必须对炮孔和抵抗线小的地方防护处理，防护要求是用两层竹篱笆铺在炮孔上部和抵抗线小的地方，上部用装有泥沙的草袋压好。
（二）、起爆信号
第一次为预估信号，在装药充填结束后，起爆前15分钟出发，并要求无关人员撤离，现场挖机、装载机、车辆等设备全部撤离到指定安全地点避炮，警戒人员到达各警戒点。
第二次为准备信号，在起爆网络连接并检查完提前5分钟内发出，应确认爆破危险区内无人员、设备等，各警戒点报告警戒无误。
第三次为起爆信号发出5分钟内发出，发出后由现场爆破负责人下达起爆命令。
第四次为解除信号，起爆15分钟后，经检查爆破现场，确认无误后发出。
起爆信号均采用警报器形式。
（三）、爆破警戒点的位置
每次爆破警戒点的布置应根据爆破设计的警戒范围要求进行。在发出第一次预估信号后应将警戒范围内的所有人员和设备全部清理到安全地点避炮。
八、基坑爆破现场危险源辨识及应对措施
爆破常见的危险源有爆破飞石、爆破地震效应、空气冲击波、水中冲击波、雷电、高压电磁场、杂散电流、有毒气体、盲炮、过期火工材料处理等。
（一）、爆破飞石
一严格控制爆破药量、单耗等爆破参数，不准超过设计值。二按设计要求对炮区采取必要的覆盖防护措施。三加强爆破警戒工作。避免在爆破过程中，人员、车辆误入炮区，或爆破警戒区内的人员、设备未及时撤离。
（二）、爆破地震效应
可以通过严格控制爆破药量来减少和避免爆破地震效应对围堰堰体造成的损坏。
（三）、雷电引发早爆事故
注意作业期间雷暴等不利天气现象信息的收集工作。
（四）、过期火工材料的处理
必须在完成相应审批程序，制定可靠的销毁处理方案，有安全保证措施的情况下，按规定程序和要求进行销毁。 　　
（五）、爆破过程中产生涌浪
应爆破前一个小时通知对岸附近生产作业单位（如：中水十二局），注意避开涌浪带的不利影响。
九、针对存在的危险具体预防措施
（一）、安全管理措施及对策
1、承担爆破作业任务的爆破专业队伍必须持有相应的施工安全资质。
2、督促爆破施工单位建立爆破器材保管、领发制度、清退制度、工作人员岗位安全责任制、培训制度以及爆破技术措施的审批制度。
3、项目部安保部不定期对以上制度执行情况进行检查及监督。
4、组织所有参加作业的施工人员进行爆破专项安全方案交底、安全技术交底，不交底不得进行装药爆破。
5、安全防护
①安全防护措施
凡在50米范围内有通讯、电力线路及房屋设施的爆破地段，进行爆破体表面覆盖。在斜坡地段，特别是半挖半填地段，低处有房屋建筑及其它需要保护的构筑物，加设防护棚栏防止滚石侵入，破坏在建建筑物。
（二）爆破过程中安全控制要点
1、爆破器材的管理
①所有爆破器材、雷管、炸药在牢靠的固定仓库分开存放，库内通风良好保持干燥，库房有避雷设施，库址周围设围墙，闲人不得进入，库内严禁烟火。
②仓库有仓管员日夜看守，配备有良好的足够的防火设备。
③临时性爆破器材库，库房内未安装电灯照明时，移动式照明应使用安全手电筒。
④爆破器材有专人负责入库、发出，领用手续严格、健全，在雷雨黑夜天气不得办理爆炸物品的收发工作。
2、爆破警戒区及时间的确定
按《爆破安全规程》中的有关规定，露天爆破安全距离不得小于200米，并按计算的个别飞石安全距离布置警戒线。
每次爆破时间拟定于每天11:30~12:30和16:30~17:30。
3、装药、堵塞和起爆
①爆破区边界和通道设岗哨和标志，爆破信号及解除信号及时、显著。
②炮孔竣工后，经过施工负责人员及监理工程师检验，合格后方能装药。
③起爆药包只准在爆破附近的安全地点进行。
④严禁烟火。
⑤装药、堵塞按设计要求操作，不准用块石压盖药包，并注意保护起爆线。
⑥从事爆破作业人员均经过专业培训，并取得爆破证书的专业人员，且经过某市公安机关培训，取得合格证书。
⑦装药、堵塞后，由专业人员连线，经过专职技术人员检验合格后，在爆破负责人统一指挥下，才准起爆。
⑧爆破后对爆破现场进行认真检查，发现瞎炮及时安全处理。
4、瞎炮的预防及处理措施
①预防措施
储存的爆破材料除定期检查外，爆破前进行复查，选用合格的炸药和雷管。购买、使用爆破材料时注意生产日期，有效保质期等，严禁使用过期的废旧火工品。必须仔细进行装药、堵塞、联结工作，注意每一环节，防止出现卡孔、雷管及炸药分离及折断雷管脚线等问题。管药联结时，雷管脚线不要过分拉紧，要保持一定的松驰度，雷管及雷管联结时反向联结。
②处理措施
产生瞎炮后立即封锁现场，组织施工人员针对装药时的具体情况，找出瞎爆原因，采取相应措施处理。处理盲炮可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等三种方法。属于漏点火的拒爆药包，可再找出原来的导火索、导爆管或雷管脚线，经检查确认完好后，进行二次起爆；对于不防水的硝铵炸药，可水冲洗孔中的炸药，使其失去爆炸能力；对防水炸药的炮眼，可用掏出堵塞物，再装入起爆药包将其炸毁。如果拒爆破眼周围岩石尚未发生松动破碎，可以在距爆眼30厘米处，钻一平行新眼，重新装药起爆，将拒爆眼炸毁。
十、爆破事故的应急措施
（一）、立即封闭事故现场，沉着应对，有效组织人员事实应急措施。
（二）、若有人员受伤，以人为本，先抢救伤员。
（三）、技术组：负责查明事故的原因以及具体情况，提出事故的处理方案。
（四）、工程组：由施工人员组成，负责对事故的处理，恢复事故影响。
（五）、警戒组：负责事故现场的警戒任务，禁止无关人员进入现场。
十一、其他安全注意事项
（一）爆破作业时必须严格遵守《爆破安全规程》的有关规定和公司制定的各项安全生产制度，违反规程和制度的按《安全奖罚条例》进行处罚。
（二）在爆破场地边缘设置醒目的安全警示标志。
（三）和施工无关的作业人员，严格控制进入爆破作业现场，建立值班制度。
（四）作业人员必须持证上岗。
（五）爆破器材的储存、加工、运输、装药、连接及安全处理严格按《爆破安全规程》的有关规定执行。
（六）必须精心组织，精心施工，加强爆破现场管理，设计人员必须在爆破现场组织指挥施工。
（七）做好爆破的防护工作，特别是要确保充填质量。
（八）爆破后要做好剩余爆破器材的清退工作。
（九）做好爆破后的安全检查和处理工作，内容包括：拒爆、爆破效果、事故隐患等的处理和记录。
（十）做好文明生产施工，树立公司新形象。