贵州幼儿师范高等专科学校新校区-场平石方微差控制爆破设计.pdf

贵州幼儿师范高等专科学校新校区场平石方微差控制爆破设计一、编制依据及原则1、编制依据1）相关法律、法规和部门规章制度。2）爆破安全规程GB6 722-2爆3。3）经过审批的工程施工图纸和采用的标准。4）现场调查资料，以工程地质勘察报告为准。5）国家、现行相关施工技术规范、试验规程、工程质量检 验评定标准等。6）施工条件、劳动力、材料、机械的供应条件。2、编制原则1）严格执行基本建设程序遵守合同条款或上级下达的施工 期限，保质、保量按期完成施工任务。2）科学而合理地安排施工程序，在保证质量、安全的基础 上，尽可能缩短工期，加快施工进度，做到保证重点，统筹安排。3）应用科学的计划方法根据工程特点和工期要求，因地制 宜，确定合理施工方法。4）采用先进的施工方法和技术要求，提高施工机械化，减 轻劳动强度，提高劳动生产率。5）妥善安排施工现场，确保施工安全，实现文明施工。二、工程概况贵州幼儿师范高等专科学校新校区工程位于清镇市鲤鱼村，规划用地3 023 46.56 m2,1、地形地貌拟建场区所处地貌单元为风化溶蚀中低山地貌，因场地为自 然地貌，场地高差较大，相对高差40%场地为中低山缓坡地带,地势相对较高，2、地质构造根据区域地质资料，出露地层为三叠系下统大冶组（Tld）薄层石灰岩。实测产状为倾向165210。，倾角16。35,岩体呈现单斜产出。3、工程环境条件拟建场地位于清镇市鲤鱼村，场地工程环境较复杂。场区内，西北角有一炸药库；乡村公路四通八达，公路两侧 内有大量待拆民居；有一组高压线从东南向西北方向通过，靠西 面设有一高压变电站；在场区的中间靠东有一块属贵阳市百花湖 乡的耕地（百花飞地），因地区土地补偿的差异与地主未达成意 向性征收协议，施工中时有纷争；正在施工中的1#、2#学生宿 舍楼、行政图书楼、1#食堂座落在场区的东北角，其周围山体还 需实施爆破进行场地平整。场区外，西侧、北侧靠山；南侧紧邻在建金清路，距八一小 学61米；东侧紧邻开挖区边缘有大量民宅，相距6.5米。爆破 区域周围环境情况详见爆破环境四邻平面及爆破分区图。4、工程量根据测量资料，场平石方量爆破量约55万m3。5、技术要求1）边坡按设计要求进行施工，坡比、坡面满足规范要求。2）为确保工期，1#、2#学生宿舍楼、行政图书楼、1#食堂 等在建项目按计划进行，要求场平爆破施工保证在建建筑物的安 全。3）为确保拆迁征地工作有序进行，要求保证场区内待拆建 筑物、高压线、通讯电缆、炸药库、变压站、百花飞地等不因爆 破施工原因引起新的矛盾，保证场区处需保护的建构筑物的绝对 安全。4）回填区回填料粒径要求不得大于3 0cm。三、施工方案因场地内开挖的土石方主要是坚硬的石灰岩，机械开挖难度大，效率低，因此拟用爆破方法开挖。根据现场情况对爆破施工进行部署。1、施工区域划分根据土石方就近调配原则，将场区划分为19共九个爆破作业 区。爆破作业区划分如四邻平面图及爆破分区图所示。2、台阶设计按场地边坡设计要求，为方便马道施工，充分发挥穿孔机械、挖 装机的穿孔效率，根据爆破作业环境情况在保证爆破施工安全的前提 下，通过综合分析，爆破作业台阶高度设计为4米左右。各爆区台阶 设计如下表所示。各爆区台阶设计一览表爆区最大挖 深（M）工程量（万 M3）台阶数 量（个）台阶高度1区9.82.93一、二台阶高3.5米，第三阶高3米2区193.25台阶高4米3区31.11台阶高3米4区195.25台阶高4米5区82.82台阶高4米6区62.52台阶高3米7区96.82台阶高4米8区38.81台阶高3米9区1521.54台阶高4米3、施工顺序坚持从上而下的原则。四、爆破设计4.1爆破方案选择根据施工条件、技术标准、规范及要求，为保证开挖边坡平顺、整齐、稳定，有效地控制爆破效应和确保安全，并能使爆破效果满足 机械化开挖作业要求，根据设计台阶高度和断面形式，拟采用浅孔台 阶微差控制爆破方案。在施工中及时优化爆破参数和爆破施工方法，控制爆破飞石，保证爆破安全。4.2穿孔设备的选择在施工中，为满足施工进度，根据设计台阶高度，宜选用钻孔直 径为40mm的履带式全液压钻机。4.3爆破器材的选择在该项目的浅孔台阶爆破施工中，炸药选择岩石乳化炸药，起爆 器材选择毫秒导爆管雷管。4.4石方爆破工艺流程（如下图）石方爆破工艺流程图4.5爆破参数设计1)钻孔直径:钻孔设备采用履带式全液压钻机,钻孔直径d二40mm。2)底板抵抗线：爆破断面内的最大抵抗线(0.03 20.034)d,且 WmaxW(0.50.58)H3)炮孔底部超钻值:二(0.20.3)Wmax4)炮孔实际钻孔长度L=H+h5)堵塞长度：h0=(0.7-1.0)W6)炮孔间距：a=(1.0-1.25)W7)炮孔排距：按梅花布孔，排距b=0.8a。8)单位耗药量：根据经验暂选O.MKg/m：爆破试验后进行调 整。9)装药结构：在四邻环境稍好的地方采用连续装药结构，中部和 底部各装一个起爆药包；在距保护建筑物较近的区域采用不偶合装药 结构或分层装式结构，每层装一个起爆药包。10)单孔装药量：Q=qabHo各台阶爆破参数如下表所示爆破参数一览表台阶高度H(m)43.53超深hi(m)0.80.70.7孔深L(m)4.84.23.7孔距a(m)1.61.61.5排距b(m)1.41.31.2堵塞长度ho(m)1.31.31.5单耗 q(Kg/m3)0.40.40.4单孔装药量Q(Kg)3.52.92.24.6起爆方法与起爆网路随着起爆器材与起爆技术发展的日趋成熟，非电导爆管雷管的抗 杂散电流的高安全性和高效性尤为突出，应用日益广泛，因此，在施 工中，为保证爆破施工安全和便于分段和装药，拟采用导爆管雷管非 电起爆方法，起爆网路采用孔内高段（20段）、孔外低段（5段）、排 间7段交叉复式非电导爆管雷管起爆网路，以实现微差控制爆破。为优化爆破设计，确定孔网参数和爆破网路的可靠性，通常在主 爆区施工前选择一处绝对安全的区域进行孔网参数试验和起爆网络 试验。孔网参数试验为最终确定爆破设计的孔距、排距、孔深、最小抵 抗线、起爆间隔时间和单位耗药量等基本爆破参数而进行的爆破作业 试验，根据试验测试数据不断调整以上参数，最终确定出合理、可行 的爆破参数，为爆破施工作准备。起爆网路试验其主要目的一般是为验证起爆网路可靠性，采用 1：1方法进行。在重要的爆破工程中，为提高非电起爆网路的可靠 性一般采用交叉复式起爆网路。五、爆破安全设计与控制5.1爆破振动控制1）爆破振动验算根据现场考察了解到，在施工区附近有民房，多为砖房，根据爆 破振动安全距离公式：Q=R3（V/K）3/a 其中：R爆破中心至被保护物的安全距离（m）；K,a与地质条件有关的系数，本工程K=200,a=1.8;V安全允许振动速度，对砖结构民房V值取一般砖结构建筑物 的安全允许振动速度的低限2 cm/s;为保证安全，本工程中，V值取 安全允许振动速度的低限70%为1.4cm/s；Q允许同段起爆的最大药量（kg）随着工作面的开展，每次施爆的中心点至被保护物的安全距离（R）是变化的，施工中根据不同的R值确定同段起爆的最大药量。Q允许计算成果表Q允许(kg)R(m)V(cm/s)Ka备注0.0351.42001.8不宜0.26101.42001.8不宜0.86151.42001.8采用浅孔分段爆破2.()5201.42001.8采用浅孔分段爆破4.00251.42001.8采用浅孔分段爆破6.92301.42001.8采用浅孔分段爆破10.98351.42001.8采用浅孔分段爆破16.39401.42001.8采用浅孔分段爆破23.34451.42001.8采用浅孔分段爆破32.02501.42001.8采用浅孔分段爆破42.62551.42001.8采用浅孔分段爆破55.33601.42001.8采用浅孔分段爆破根据以上公式计算，在V、K、a不变的情况下，距离越远，允许 同段起爆药量越大。在施工中通过爆破振动测试确定实际的K、a值,从而根据不同的安全距离控制同段起爆药量，进而控制振动速度，以 保证被保护物的绝对安全。2）采取的减震措施a坚持多打孔、少装药的原则，减少单孔装药量，在保证岩石破 碎的同时，降低爆破振动效应。b采取微差松动控制爆破方案，增加孔外延时导爆管雷管，采用 逐孔起爆的孔外延时非电起爆网络。c采用空气间隔的不耦合装药结构，以缓冲炸药爆炸产生的爆轰 波直接作用在孔壁岩石上。不耦合装药结构如下图所示d减震沟措施。减震沟开挖采用液压破碎锤冷开，长度以两端超 过保护对象10米为宜，深度超过爆破开挖场地标高1米，宽度以保证施工宽度为宜。麻瓢鹏断面图3）爆破振动监测a、振动监测目的根据爆破安全规程“一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性 应满足安全振动速度的要求。”，“在特殊建（构）筑物附近可爆破条 件复杂地区进行爆破时，必须进行必要的爆破地震效应的监测和专门 试验，以确保被保护物的安全性因此，为严格控制爆破振动，每 次爆破作业必须对影响范围内建筑物进行技动测试，并对数据进行分 析，以便准确掌握爆破振动参数，有利于爆破参数优化，确保附近建 筑物安全，提高工程施工进度。b、爆破振动监测的主要内容包括：地表质点技动速度、振动位移、振动加速度测试。c、测试仪器采用成都中科动态仪器公限公司研制的EXP3 850爆破振动记录仪。d、现场监测布置现场布测根据爆破作业环境而定，每次爆破作业选择据爆区最近 的5至8个被保护对象进行监测，每个测点布设12两台速度传感 器，分别测量其垂直和水平振动速度。施爆前用GPS或全站仪测量各 测点至爆区的水平距离和高差。5.2空气冲击波控制本工程采用中深孔松动控制爆破方案，炸药包深埋于岩土中，爆 炸时不与空气直接接触，空气冲击波衰减很快，根据GB6 722-2003爆 破安全规程可不予考虑。5.3爆破飞石控制措施1）采取主动控制措施a在满足工程要求的情况下，尽量减小爆破作用指数，选用最佳 的最小抵抗线。b在爆破施工前摸清被爆介质，掌握被爆介质的有关资料，精心 设计和施工，避免将药包布置在软弱夹层里，防止从这些薄弱面处冲 出飞石。c尽量选用低威力、低爆速的对控制爆破飞石有利的炸药。d采用不耦合装药或反向装药。e合理设计起爆顺序和最佳延期时间。f装药前认真复核孔距、排距、孔深和最小抵抗线，特别是装药 量。g做好炮孔的堵塞工作，严防堵塞物中夹杂碎石。2）采取被动控制措施a对被爆体采用胶皮网和装土的袋子进行覆盖。b严格按规定的时间段施爆，施爆前派出专人进行警戒，发出警 戒声响和视觉信号，并对人员、公路交通实施管制。C严格设置警戒，将警戒区内人员设备撤离至安全地点。d在临近重点保护的设施附近用钢管架、铁丝网、安全网搭设飞石防护屏障，防护屏障以阻挡可能产生45角的飞石为主。六、料石粒径控制措施在石方施工中通过爆破方法控制料石粒径以达到料石的级配要 求是常用的施工方法，但在一般的场平施工中用这种施工方法难以满 足要求，尤其是石灰岩地表层（一般为地表以下3米）爆破后大块率 特高（3 0cm以上可达到90%）,仅能勉强满足开挖要求；按正常的松 动爆破参数，经过下一轮爆破后粒径3 0cm以下料石可达3 5%O其原 因是，在第一轮爆破施工中因地表岩石的原生裂隙少，地表层3米是 炮孔堵塞段，炸药爆炸无法直接作用在此层岩石上，表层岩石破碎主 要是通过爆生气体膨胀以扩展原生裂隙而实现。因此，针对粒径超标料石采取液压破碎锤进行机械破碎。七、边坡及基础底板的保护措施石方边坡施工中一般采用光面或预裂爆破方法进行边坡保护，但 在本工程中不宜采用此方法，因为光面或预裂爆破方法需要使用大量 的导爆索和大量的准裸露药包，实施过程中会产生强大的空气冲击波 和大量的飞石，危及周围人员和保护物的安全。因此，在本工程边坡采取预留保护层的开挖措施，即在边坡爆破 施工中严格控制打孔深度和控制装药量，预留厚1.5米的保护层不爆 破，采取液压破碎锤进行机械破碎修整边坡，以保证边坡的平整和稳 定。对基础底板的保护亦采取与此相同的施工方法，预留保护层厚度 为0.5米。八、爆破施工现场安全管理与警戒一施工前，根据工程特点，施工环境、爆破规模制定爆破方案和 安全防护措施等，报业主和地方有关部门审批。一开工前对所有参加爆破施工的人员进行上岗培训I,合格才能上 岗，所有爆破技术人员必须持爆破证上岗。一成立爆破领导小组，由项目经理任组长，项目副经理任副组长,具体抓爆破施工的日常工作，统一指挥爆破工作。一每次施爆前，必须根据实际施工情况重新划定警戒区域，警戒 范围不得小于100m。一警戒人员由项目副经理统一派出，警戒人员必须佩戴警戒袖 标、手持警戒红旗和吹响警戒口哨，在爆破警戒范围内人员全部撤离 爆区后报告项目副经理，由项目副经理下达起爆命令。一炮响后15分钟，爆破员方可进入爆区，检查有无瞎炮、危石、落石，并进行处理后，才能解除爆破警戒，其它人员方可进入场区作 业。一派经培训合格的专业人员对火工品的运输、保管、领用等各个 环节进行管理。一签订施工安全责任状制。为落实“安全第一、预防为主”的方 针，做到安全生产万无一失，项目经理部与施工班组间均签订“施工 安全责任状”以明确责任，共同为安全生产作出贡献。一岗位责任制。成立钻眼组、爆破组、防护组、危石清理组。防 护人员、爆破人员均按照各自的职责坚守岗位。一火工品管理制度。严格实行火工品领料、退料制度。火工品库 房由专职人员看守，坚决杜绝火工品的丢失。一安全宣传制。积极开展安全活动宣传，宣传爆破施工注意事项 及有关内容。形成时时讲安全、处处讲安全的氛围，使安全意识深入 到员工心中。一技术交底制。爆破前对所有的员工进行全面的技术交底，做到 任务明确，专人负责。-发现盲炮或怀疑有盲炮应立即报告总工程师并及时处理。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；九、事故应急预案根据现场情况，特制定以下应急措施，以便更好地作好应急救援 工作。8.1成立事故应急救援领导小组领导小组职责：掌握施工现场流动情况，负责开挖机械、运输车辆的协调工作。负责事故救援工作的指挥，确定事故救援措施。负责事故的上报及联络工作。负责事故的处理工作。人员职责分工：组长：组织和指挥大事故以上事故的上报及应急救援工作。副组长：协助组长工作并指挥一般事故、较小事故及轻重伤事故 的处理工作。成员：协助副组长处理一般事故，较小事故及轻伤事故的处理。8.2应急救援及紧急避险措施事故报告：发生重大事故后，现场人员及相关负责人按项目部事故报告与 处理办法及时报告。现场急救及人员疏散：现场出现安全事故及时报警，并与应急领导小组联系，同时采取 相应的现场处理措施，以免事态扩大。措施确定：领导小组负责人、相关负责人迅速到达事故现场，确定救援工作 的组织和救援措施。组织实施：按职责分工确定的措施组织实施。事故调查：事故灾害终止后组织工作人员对事故原因进行调查。善后处理：对伤员安排医疗救治、处理伤亡的赔偿等善后工作。应急救援器材及装备：车辆：应急时，项目部应配备专用车属于应急车辆。消防设施：各车辆配备的消防器材应齐全并定期进行核查。请求社会援助：车辆在行驶过程中发生重特大事故不能处理时，应及时向社会请 求救援支持。向当地公安机关汇报，请求协助治安警戒。请求当地公安消防支援抢险。请求当地医疗机构对伤员实施急救。请求当地政府部门协助抢救和进行善后处理工作。8.3应急预案的管理组织相关人员学习事故应急预案。在项目部宣传栏张贴。将应急预案上报交通等有有关部门。相应通报的部门电话火警 119匪警 110医疗 120交通事故 122以及相关政府部门、安监部门。