本科毕业设计--路堑施工爆破方案专家版.doc

路堑开挖施工方案
目录
1 工程概况 - 3 -
1.1工程规模 - 3 -
1.2地形、地貌 - 3 -
1.3气候、水文 - 3 -
1.4地质条件 - 4 -
1.5周围环境 - 4 -
2 编制依据 - 5 -
3 总体施工方案 - 6 -
3.1方案的比较与选择 - 6 -
3.2复杂环境控制深孔爆破 - 7 -
3.3质量、安全控制标准 - 8 -
4 爆破设计与施工 - 10 -
4.1复杂环境控制深孔爆破 - 10 -
4.2边坡光面爆破 - 13 -
4.3爆破网路 - 17 -
4.4爆破安全距离校核与安全防护 - 19 -
4.5 围岩保护 - 22 -
4.6 爆破施工 - 24 -
5土石方装运平 - 30 -
6施工组织 - 31 -
6.1 组织机构、人员配备 - 31 -
6.2 主要施工机械设备的配备 - 31 -
6.3 总平面布置 - 32 -
7 施工进度计划 - 32 -
8 质量、进度与安全保证措施 - 32 -
8.1质量保证措施 - 32 -
8.2 进度保证措施 - 33 -
8.3 安全保证措施 - 33 -
9应急预案 - 34 -
9.1、爆破施工危险源 - 34 -
9.2、项目应急救援领导小组 - 35 -
9.3、项目应急救援组织机构框图 - 35 -
9.4、项目部应急领导小组成员及组织机构各部门职责 - 35 -
9.5、应急预案启动条件 - 36 -
9.6、应急救援资源配备情况 - 36 -
9.7应急响应 - 36 -
9.8、应急终止与现场恢复 - 38 -
10 建议 - 38 -
10.1 关于爆破震动监测 - 38 -
10.2 关于爆破器材等材料 - 39 -
10.3 关于爆破方案的审批 - 39 -
11民用爆炸物品管理制度 - 40 -

附件：爆破点周围环境相片

1工程概况
1.1工程规模

路堑开挖共二段：桩号K22+080～K22+800；桩号K24+500～K25+655。
本工程开挖区主要分布在上述二个区段，K22+080～K22+800段开挖方量约10万m3 (现已施工3万m3，剩余未施工7万m3)，K24+500～K25+655段开挖方量约13万m3，总方量约23万m3，工程工期为28个月。
1.2地形、地貌
本工程主要地貌单元为坡洪积斜地区和丘陵山地。
坡洪积斜地区，地形起伏不大，地面标高一般为4.5～20.5m。大部为农田及果园，局部为居民区。零星分布水塘及溪沟，水塘深一般1.5～2.5m，溪沟宽一般为3～7m，深度一般为1.5～2.5m。
丘陵山地拟建路堑区域，山坡较为陡峭，局部基岩裸露，坡度一般为20～40°。
1.3气候、水文
本工程位于浙中沿海，属亚热带季风海洋性气候，气候温暖湿润、光照充足、雨量充沛。全年平均气温17℃，平均降水量1522.5mm，无霜期约240天。区域降雨量时空分布不均，全年降雨量主要集中在两个雨期，即4～6月梅雨期，7～9月台风期。常遇台风在邻近沿海登陆，出现狂风暴雨，水位猛涨，酿成洪涝灾害，雨期施工时要注意防范。
本工程区地表水系极为发育，河道密布成网，支流纵横交错；区内河流基本以东西向为主，水流平缓，水量较丰富。由于地势平坦，多低洼水区，地表水位总是低于潜水位，故地表水对孔隙潜水的补给相对充足。河道连通江海，不同程度受潮水影响，属感潮型河流。
本工程区地下水类型主要有两种：松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。
松散岩类孔隙潜水分布于山前及山麓地带洪积扇和坡积裙内，厚度变化较大，接受大气降水以及基岩裂隙水和地表迳流的补给，透水性因含水层颗粒构成、成因类型面变化较大，水位埋深则与所处的地貌部位不同而异。本区内一般水量不大，透水性弱。
基岩裂隙水主要由风化带网状孔隙裂隙水和构造裂隙水组成，分布于低山丘陵区及平原区下部，赋存于火山岩、沉积碎屑岩的构造裂隙内和风华带孔隙内。场地中～微风华基岩节理裂隙较为发育，但水量较少，透水性弱。
1.4地质条件
拟建公路全线多位于沟谷及丘陵前坡洪积地段，地形起伏较大，一般表部分布耕植土，厚约0.3～0.5m不等，土质松软，含植物根系，性质较差；浅部为厚度不等的坡洪积层，岩性以含砂或角砾粉质粘土、含黏性土角砾为主，丘陵区下伏基岩主要为熔结凝灰岩，路基工程地质性质较好，一般清除表部耕土，选择坡洪积层作为路基持力层，时行路基填筑。局部丘陵区可选择风化基岩作为路基持力层。
1.5周围环境
本工程路堑开挖共二段：第一段桩号K22+080-K22+800，桩号K22+080东南面与小学教学楼最近距离为157m；东面与民房最近距离137m，北面与一座中小型水库最近距离为284m；桩号K22+080～K22+150段路基左侧沿线分布较多坟墓，最近的距离为10m；桩号K22+420南面与信号发射塔最近距离为114.5m；桩号K22+440北面与10KV 364线#156杆最近距离为62m，桩号K22+500北面与10K 364线#157杆最近距离为0.5m，桩号K22+590北面与10KV青屿364线#158杆最近距离为20m。
第二段桩号K24+500-K25+655，桩号K24+480北面与民房最近距离为45m；桩号K24+630北面与民房最近距离为13m；桩号K24+710南面与民房最近距离仅0.5m；桩号K25+440北面与国家电网特高压输电线路铁塔最近距离为178m，特高压输电线路从开挖区正上方通过；桩号K25+655北面与民房最近距离为24m，大片民房为乐清市管辖。
以上构造物与爆破点的照片附后。
根据以上所述，施工作业环境复杂，本项目对爆破作业具有较严格的技术、安全要求，特别是对爆破振动的控制、对飞石的控制、对人员的警戒等要求高。必须采取有效措施既要保证开挖进度，又要保证周围建（构）筑物的安全。因此必须合理选择施工方法、精心设计、精心施工，将爆破的有害效应控制在允许范围之内，确保安全。
2 编制依据
本施工方案编制参照的标准规范和依据：
（1）《民用爆炸物品安全管理条例》；
（2）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
（3）《公路工程技术标准JTG B01-2003》及隧道施工；
（4）《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）；
（5）《交通土建工程爆破工程师手册》；
（6）温岭市竹盖线江厦至盖岭段改建工程（第二合同段）施工图设计资料；
（7）双方签订的施工合同；
（8）工程地质与水文地质条件；
（9）类似工程的爆破设计和施工经验。
3 总体施工方案
3.1方案的比较与选择
土石方工程常用的方法主要是机械破碎、一般环境深孔爆破（普通爆破）、复杂环境控制深孔爆破，或者机械破碎与复杂环境深孔爆破相结合。
（1）机械破碎：采用大型液压锤作为破碎岩石的一种方法。
（2）一般环境中深孔爆破（普通爆破）：直径50～115mm，深度大于5m的钻孔爆破。该方法用于周边环境好，300m范围内无重要保护建（构）筑物及设施，不需要与警戒范围的保护对象的主管部门或所有权人签订安全协议。
（3）复杂环境控制深孔爆破：直径50～90mm，深度大于5m的钻孔爆破。随着大中型钻孔机械的不断更新，复杂环境深孔爆破技术日益成熟并得到广泛的应用。
（4）机械破碎与复杂环境深孔爆破相结合的施工方法。

表1 四种方法的优缺点比较表
机械破碎
一般环境深孔爆破
复杂环境深孔爆破
机械破碎与复杂环境深孔爆破
☆ 工程进度慢
☆ 设备投资大
☆ 劳动强度大
☆ 劳动效率较低
☆ 工程造价高
☆ 无爆破有害效应、安全易控制
☆ 周边村民受影响较小，政策处理容易

☆ 工程进度易控制
☆ 设备简单、投资小
☆ 劳动强度低、劳动效率较高
☆ 一次爆破药量大、块度不均、大块多、二爆量大
☆ 爆破有害效应、安全不易控制
☆ 周边村民受影响较大，政策处理难、需与周边保护对象的主管部门或所有权人签订安全协议

☆ 工程进度较慢
☆ 设备简单、投资相对比一般爆破大
☆ 劳动强度低、劳动效率较高
☆ 工程造价高
☆ 一次爆破药量不大、爆后块度均匀、二爆量小
☆ 爆破有害效应、安全易控制
☆ 周边村民受影响不大，政策处理相对较难、需与周边保护对象的主管部门或所有权人签订安全协议
☆ 防护措施量大、

☆ 工程进度较慢
☆ 设备投资相对比一般爆破大
☆ 劳动强度低、劳动效率不高
☆ 工程造价高
☆ 一次爆破药量不大、爆后块度均匀、二爆量小
☆ 爆破有害效应、安全易控制
☆ 周边村民受影响不大，政策处理相对较难、需与周边保护对象的主管部门或所有权人签订安全协议
☆ 防护措施量大、

根据本工程爆破环境安全要求高，对围岩破坏的控制严格等实际情况，以及四方案优劣比较，不宜采用普通爆破，决定采用机械破碎或者复杂环境控制深孔爆破的其中一种。由于本路堑开挖工程距保护对象均在100m左右，根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）和《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA 991—2012）的要求，爆破施工应与警戒范围的保护对象的主管部门或所有权人签订安全协议，因此，必须在组织上、技术上采取强有力的措施，以保证施工任务的安全、顺利完成。由于机械破碎施工组织比较简单常见所以本文不做重点介绍，此方案就着重介绍复杂环境控制深孔爆破的施工方法。
3.2复杂环境控制深孔爆破
（1）为保证开挖工程的进度、质量和安全，本工程采用机械破碎配合台阶深孔微差爆破，先对邻近民房建（构）筑物的山体进行机械破碎，达到一定的安全距离后，再实施复杂环境深孔爆破。所谓复杂环境控制深孔爆破是指在爆区边缘100m范围内有居民集中区、大型养殖场或重要设施的环境中，采用控制有害效应措施实施的爆破作业。
（2）和一般环境爆破法相比，该爆破法可以实现机械化连续生产，爆破有害效应得到有效控制，爆破后岩石粒径小，施工中的安全得到有效保证，工人劳动强度相对较高，劳动生产率低。因此，本项目决定采用机械破碎或者复杂环境控制深孔爆破施工方案其中一种。以上方案是国内交通、铁路路堑开挖及复杂环境大型土石方开挖的主要施工技术。
3.3质量、安全控制标准
3.3.1 边坡和建基面的质量
（1）边坡和建基面的开挖根据设计要求，采用光面爆破，质量和施工措施方法见后，该工艺是目前对围岩影响最小的施工工艺，但要求严格，对施工进度有较大影响。根据施工中的实际情况建议采用准光面或预裂爆破。建基面的平整度为-100，+200，边坡不应比设计偏陡。
（2）采用复杂环境深孔爆破可以做到对建基面的围岩破碎范围控制在设计值以内，边坡控制根据交通设计确定，但须满足设计要求。
（3）对于建基面要求过于严格的，可采用机械破碎施工，边坡可采用光面爆破。
3.3.2复杂环境控制深孔爆破的质量
（1）复杂环境控制深孔爆破破碎块度适合于装载和运输设备的要求，对于工程爆破还应满足设计要求，亦即大块率低，同时也不能过于粉碎。
（2）无根底，无后冲裂隙。
（3）爆堆形状符合要求，爆堆的高度和宽度得到有效控制，装载设备效率高。
（4）爆破量满足装载运输设备连续作业和高效生产的要求。
（5）爆区宽度以2-3排炮孔为宜，这样可避免爆堆压得过死，炸药单耗过大。长度不小于宽度的3倍，这样可减小夹制作用，减少对终了边坡的破坏。

图1 大孔距小抵抗线微差爆破布孔图

1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
87
87
97
97
107
107
117
A
B
C
D

图2 小抵抗线宽孔距爆破原理图解

3.3.3 采用光面爆破的效果
（1）边坡轮廓壁面孔痕应分布均匀，残留孔痕保存率，微风化岩体为80%以上，弱风化中、下岩体为50%~80%；弱风化中、上岩体为10%~50%。
（2）岩体完整性好，坚硬的，爆破后岩面不平整度不大于25~50cm，壁面不得有明显的爆破裂隙。地质条件较差时，现场确定。
3.3.4 爆破地震波允许震动速度和安全警戒距离
（1）路堑爆破前期，采用小药量施工，同时进行爆破震动监测根据爆破测试报告，确定爆破震动计算公式中的系数K、α值，地震波允许速度见表2，计算公式为：，式中v为地震波速度，Q为单段起爆药量，R为爆区中心距被保护物的安全距离。
（2）国家《爆破安全规程》规定，深孔爆破个别飞石安全距离不小于200m，本工程安全警戒半径确定200m。

表2 爆破振动安全允许标准
序号
保 护 对 象 类 别
安全允许振速/（cm/s）
＜10Hz
10 Hz～50 Hz
50 Hz～100 Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋a
0.5～1.0
0.7～1.2
1.1～1.5
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a
2.0～2.5
2.3～2.8
2.7～3.0
3
钢筋混凝土结构房屋a
3.0～4.0
3.5～4.5
4.2～4.5
4
一般古建筑和古迹b
0.1～0.3
0.2～0.4
0.3～0.5
5
水工隧洞c
7～15
6
交通隧道c
10～20
7
矿山巷道c
15～30
8
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
9
新浇大体积混凝土d

期龄：初凝～3d
2.0～3.0
3d～7d
3.0～7.0
7d～28d
7.0～12
注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应的频率。
注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破20Hz；深孔爆破10~60Hz；浅眼爆破40~100Hz。
a.选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性，建筑质量、新旧程度，自振频率及地基条件等因素。
b.省级以上（含省级）重要保护古建筑与古籍的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。
c.选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面面积、埋深大小、爆源方向、地震振动频率等因素。
d.非挡水新浇筑大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。
4 爆破设计与施工
4.1复杂环境控制深孔爆破
4.1.1梯段高度
梯段高度即分层开采的层高，本工程台阶高度取H=10m，现场施工时根据实际情况进行调整。
4.1.2 钻孔机具
采用KQY—90型潜孔钻，本工程孔径取Ф=90mm，钻孔深度一般在6～10.75m，台日钻孔进尺40～60m，台月爆破方量1～1.5万m3。
4.1.3 爆破器材品种和爆破参数
4.1.3.1 炸药品种
（1）￠32mm和￠70mm乳化炸药
4.1.3.2 起爆器材
（1）导爆毫秒雷管
深孔爆破时使用，安全方便，操作简单，本工程使用数量最大，也是国家推广使用的爆破器材。
（2）导爆索
主要在临近边坡的光面爆破以及采用间隔装药时使用。
4.1.3.3 爆破参数
（1）最小抵抗线W（底盘抵抗线）
①
式中 D—孔径，mm。
计算得， 当D=90mm时，W=2.9～4.6m。
②
式中： Δ—装药密度，kg/m3；
τ—装药系数，0.6-0.8；
m—炮孔密集系数，一般0.7-1.4，宽孔距爆破时取3-8；
q—炸药单耗，kg/m3。
③
式中： H—台阶高度，m。
④
式中：α—坡面角，（0）；
c—炮孔中心至坡顶线的距离，c≥2.5-3米。此式为作业安全校验条件。
本工程底盘抵抗线暂取W=3.8m，现场施工时根据实际情况进行调整。
（2）孔距a和排距b
a=mW，本工程孔距取a=3.8m
b=(0.7-1)W
采用正三角形布孔时，b=0.8a，取b=2.5m。
孔距a和排距b现场施工时根据实际情况进行调整。
（3）倾角
一般为60-90度。除临近边坡时采用斜孔。条件允许时，尽量采用垂直孔。垂直孔爆破的优点是钻孔操作较容易，便于装药。倾角一般取75～90°，本工程暂取倾角β=80°，现场施工时根据实际情况进行调整。
（4）超深L超与孔深L
L超=(8-12)D，本工程当D=90mm时，L超=0.75m；现场施工时根据实际情况进行调整。
L=H+ L超
本工程孔深L=（H+h）＝10.75m；
（5）炸药的选择与装药结构
常用的装药结构：连续装药、间隔装药（空气、泥沙间隔）、混合装药、空气垫层。连续装药使用最普遍，是一种主要的装药形式。间隔装药主要为克服炮孔中部抵抗线变化较大，孔网过密，为节省炸药使块度均匀时使用；混合装药一般在底盘抵抗线较大，将威力大的炸药装载下部，上部装威力小的炸药；空气垫层装药结构既可节省炸药，在克服根底的同时减少对底板的破坏。
起爆药包放置位置有三种型式：一种是孔口起爆，起爆药包放在孔口，这是上引爆法；第二是孔底起爆，起爆药包放在孔底，又称下引爆法，反向起爆。第三是将起爆药包均匀地放置在炸药里，即在炮孔全部炸药里的1/4，3/4两处。
对于感度高，威力大的防水药包，可以采用孔口或孔底起爆，采用感度低的炸药，则应将起爆药包均匀地布置在孔内，以保证起爆可靠性。
（6）单位用药量q与单孔装药量Q

表3 台阶深孔爆破炸药单耗q值

岩石f值
0.8～2
3～4
5
6
8
10
12
14
16
q（kg/m3）
0.15～0.2
0.20～0.25
0.25～0.35
0.35～0.45
0.45～0.50
0.50～0.55
0.55～0.60
0.62
0.65

本工程单耗暂取q=0.35kg/m3，经计算单孔药量：Q=33kg，取最大单孔药量Qmax =66kg。
（7）装药长度L药与堵塞长度L堵
根据计算的单孔装药量，装药密度和孔径计算装药长度，在用孔深减去装药长度得到堵塞长度，一般情况下L堵≥1.2W，本项目属于复杂环境下深孔爆破，为确保飞石控制在安全范围内，确保L堵＞1.2W。
本工程L药=Q/q1=33/5=6.6m，Q为深孔装药量 q1为线装药密度
L堵=10.75m－6.6m=4.15m＞1.2×2.5=3.0m，堵塞长度满足要求。
（8）微差爆破时差选择
根据目前的毫秒导爆雷管情况，一般取20-100MS。前排取小值，后排取大值。
4.2边坡光面爆破
4.2.1 临近边坡的爆破
（1）临近边坡的爆破是确保边坡稳定的关键一步，临近边坡可采用缓冲爆破、光面爆破。
临近边坡的爆破要严加控制。根据国内外的经验，此时主要采用微差爆破、预裂爆破和光面爆破。本工程采用光面爆破保护边坡。
（2）采用微差爆破减小震动
微差爆破可以减小爆破的地震效应。为了充分发挥微差爆破的减震作用，设法增加爆破的段数，控制微差的间隔时间。
爆破引起的质点震动，可以粗略地分为三个阶段：即最先出现的“初始相”，它的特点是频率高、振幅小，作用时间短；随后出现的是“主震相”，它的特点是频率低、振幅大、作用时间长；最后出现的是震动的“余震相”。具有破坏作用的，主要是“主震相”。在微差爆破中，增加起爆的段数，即使不能完全分离各段爆破的震动，起码也可以使各段震动的“主震相”得到某种程度的分离，从而在实际上呈现各段爆破的单独作用，使得多段微差爆破所引起的震动不决定于总药量，而取决于一段药量的大小。多段微差爆破的实质，是通过增加起爆段数来减小每一段爆破药量，从而借各段爆破的独立作用以减少地震。
一般是采用斜线起爆方式。当爆破孔数较少时，起爆是从爆区的一端开始 (图3-a)；当孔数多时，可从爆区中间或爆区的两端起爆；当孔数更多时，则进行分区多处掏槽起爆(图3-b)。这样的起爆方式，既可以增加起爆段数，又可以加强已破碎岩块的挤压碰撞作用。在安排雷管段数时，要使后排孔比前排孔高两段，以防止偶然出现的跳段事故。

图3　多段斜线起爆方案
(a) 侧面掏槽；(b) 中央掏槽
1、2、3、4……－起爆顺序

临近边坡的光面爆破，就是沿边界线钻凿一排较密的平行钻孔，往孔内装入少量的炸药，在采掘钻孔爆破之后再进行起爆，从而沿密集钻孔形成平整的岩壁。
采用光面爆破时，要注意以下几个问题：
①合理选择爆破参数。光面爆破的参数选择与预裂爆破相似，不过由于前者是最后起爆，夹制作用轻于后者，所以参数比较大。
光面爆破的最小抵抗线，一般是正常相当于采掘爆破的0.6～0.8，光面钻孔间距等于自身抵抗线的0.7～0.8，即：
WG＝(0.6～0.8)W
aG＝(0.7～0.8)WG
式中： WG－光面爆破的最小抵抗线(m)；
aG－光面爆破的孔间距(m)；
W－正常采掘爆破的最小抵抗线(m)。
光面爆破的孔径，一般等于正常采掘钻孔的孔径，有条件时宜取小值，其不耦合系数同样要在2～5范围。至于线装药密度，一般在0.4～2Kg/m。
②妥善进行装药起爆。光面钻孔中的炸药，最好是爆速低、传爆性能好。国内多用铵油炸药或岩石炸药。药卷位于钻孔中央，周围留有环形空隙，这同预裂爆破的要求。但在起爆时间上，光面钻孔的起爆时间要迟于前几排采掘钻孔，通常滞后50～75ms。光面钻孔的起爆方式，以导爆索起爆为好，可以保证同时起爆。
③ 控制最后几排钻孔的爆破。光面爆破的作用主要是形成平正的壁面，它并不能反射或抑制正常采掘爆破的地震效应，因而临近边坡的最后几排钻孔的装药量、抵抗线都宜缩小。为了使最后的几排孔采掘爆破的地震效应不超过最后一排光面钻孔的爆破震动，根据震动速度的计算原理，应有下列关系式：

式中：QJ、RJ－分别为最后一排光面钻孔的总药量(Kg)和距保护地点距离(m)；
Qi、Ri－分别为任一排采掘钻孔的总药量(Kg)和距保护地点距离(m)。
按照上述关系式，就要调整最后几排采掘钻孔的参数，使它们的排距和药量依次递减，亦即越靠近边坡的钻孔，其Ri越小，Qi也要少。临近边坡的最后三排钻孔，不仅抵抗线递减，而且每孔装药量也递减，并称之谓“缓冲爆破”。
④ 严格执行施工要求。光面钻孔的施工，同样要平(钻孔平行)、正(钻孔正好在边界线上)、齐(钻孔深度一样)。尤其在边界平面的垂直方向上，钻孔偏差不许超过±15～20cm，否则壁面很难平整。
土石方工程施工中，边坡施工是一项极其重要的工作。现代爆破技术和钻孔设备的发展为边坡工程的施工提供了良好的手段。
边坡施工的先进手段是光面爆破和预裂爆破。处理的原则概括为：微差爆破是基础、临近边坡宜“缓冲”、重要地段要“预裂”、清理边坡用“光面”。
微差爆破的主要作用之一是可以减少爆破的地震效应，为了充分发挥微差爆破的减震作用，关键是增设爆破的段数和微差时间间隔。
4.2.2 钻孔机具
采用KDY—100B型潜孔钻，孔径90mm，钻孔深度一般在6～10.75m。
4.2.3 爆破器材品种和爆破参数
4.2.3.1 炸药品种
采用Ф32乳化炸药。
4.2.3.2 起爆器材
临近边坡的光面爆破采用导爆索起爆。
4.2.3.3爆破参数
（1）台阶高度：H=10m。
（2）钻孔孔径：D=90mm。
（3）倾角：β=63°，具体按边坡坡度设计要求确定。
（4）钻孔深度：L=(H/sinβ)+h，H为台阶高度，β为钻孔倾角，取63°，h为超深，取0.8m，得出L=12.5m。
（5）孔距：a光=(10～20)D，取1.0m。
（6）最小抵抗线：W=(1.2～2.0) a光，取1.8m。
（7）线装药密度：通常光面爆破的线装药密度△=400～600g/m，本工程线装药密度△= 0.40kg/m。
（8）不耦合系数
本工程光面爆破采用Ф32乳化炸药，不耦合系数δ=2.8。
（9）堵塞长度： L2=b=2.0m
（10）装药长度： L1=7.0m
（11）单孔药量：Q==4.5kg
表5-1 光面爆破参数表（当边坡角为63°时）
孔径
mm
孔距
m
药卷直径mm
不耦合系数
线装药量
kg/m
底部线装
药量kg/m
顶部线装药量kg/m
堵塞
长度m
超深
m
90
1.0
32
2.8
0.40
1.5
0.2
2.0
0.8

表5-2 光面孔装药量表（当边坡角为63°时）
底部加强段药量
正常装药段药量
顶部减弱装药段药量
装药长度1m
装药长度9.5m
装药长度2m
1.5kg
2.6kg
0.4kg

（12）装药结构
光面孔采用导爆索串联空气不耦合间隔装药，分三段装药，即：顶部2.0m的减弱装药段，中间的正常装药段，底部1m的加强装药段。光面孔内采用φ32mm的乳化炸药卷绑扎在导爆索和竹片上。装药结构见光面孔装药结构示意图4。

图4 光面孔装药结构示意图

最小抵抗线w
孔网面积S
孔 距a
排 距b
炮孔密集系数m
单孔装药量Q
总装药量∑Q
超 深L超
堵塞长度L堵
单耗q
网 路
L堵＜1.2W

平均单耗 q’
孔 径 D
台阶高度H
实施
是
否
图5 爆破参数选择流程图

4.3爆破网路
（1）毫秒非电导爆雷管网路
主爆区采用毫秒非电导爆雷管网格式起爆网路，确保每个炮孔能够接收到至少两个方向的爆轰波。但地震波速度不能满足要求，必须采用逐孔起爆时，采用逐孔起爆网路。起爆顺序及爆破网路示意图见附图。
（2）导爆索起爆网路
主要在光面爆破中使用，同样应确保每个炮孔能够接收到至少两个方向的爆轰波。爆破网路示意图见附图。
对光面爆破的起爆网路，结合现场情况、爆破振动的大小，采用孔内外延时起爆网路，主爆孔孔内各段位的非电雷管，光爆孔用导爆索起爆炸药，每个光面孔导爆索采用搭接方式联结在一起，使用延时非电雷管捆绑在导爆索上，起爆雷管导爆管与主爆孔最后一列相连，主爆孔各列孔间使用非电雷管，形成孔内外延时起爆网路，达到降低振动、改善爆破质量、提高爆破效果的目的。光面孔相对最后一排、最后一个主爆孔滞后50～75ms起爆。
图6 导爆管网格式环形孔内延期起爆网路
四通
雷管
导爆管
炮孔

图7 导爆管孔外接力逐孔起爆网路

图8 起爆顺序图
1
1
2
2

3
4
4
4
4
5
5
5
6
6

7

1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
87
87
97
97
107
107
7

8
9
10
1
1
2
2
3
3
4
4
4
4
5
5
5
6
6
7
8
7
碎岩缓冲层

4.4爆破安全距离校核与安全防护
爆破有害效应有地震波、飞石、冲击波、有毒有害气体、噪声和灰尘等。以下三个安全距离必须计算：
4.5.1爆破地震波

式中： k 、a为系数，与地形地质有关，本工程分别取150、1.5，待爆破震动测试报告出来后进行调整；
Q—最大一段起爆药量，kg；取66kg；
R—药包中心距离被保护物的水平距离，m。路堑开挖最近距离为137m （桩号K22+080东面与民房最近距离137m，）；
经计算，V=0.72cm/s。该值小于《爆破安全规程》规定的2.0cm/s安全震速，因此爆破震动不会对爆区周围建（构）筑物造成危害。
爆破震动可采取的技术措施：
⑴沿爆破最小抵抗线方向上的爆破震动最小，反之最大，侧向居中；然而最小抵抗线方向又是主抛方向，从减振和控制飞石危害考虑，一般应该使被保护的对象位于最小抵抗线的两侧位置；
⑵增加布药的分散性和临空面可以减少振动速度公式中的值和值，减少爆破震动的强度；
⑶选取低爆速、低密度炸药，或减少装药直径，采用不耦合和空腔条形药包，可以降低爆压峰值和延长作用于介质的时间；在其他条件相同的情况下，可降低爆破震动的峰值。
4.4.2 个别爆破飞石最小安全距离

式中 Rf—个别飞石最小距离，m；
D—炮孔直径，cm。
本工程D=9cm，所以Rf=141m。
爆破飞石的安全警戒距离依据《爆破安全规程》的有关规定列于表6。

表6 爆破飞石安全距离
编号
爆破种类
人员安全距离（m）
一般施工机械安全距离（m）
1
深孔台阶爆破
200
100
2
低梯段浅孔爆破
300
150

爆破个别飞石的防护措施：
⑴合理确定临空面，合理选定抵抗线方向，使被保护对象避开飞石主方向，从而最大限度地使被保护对象免受飞石危害；
⑵合理的装药结构、爆破参数和排间起爆时间；
⑶做好特殊地形地质条件的处理；
⑷；加强炮孔的堵塞，确保堵塞质量；对炮孔进行覆盖。
根据以往施工经验，通过控制最小抵抗线及加强堵塞的方法可以将中深孔爆破个别飞石控制在80米以内。根据《爆破安全规程》规定，对人员、机械设备的警戒距离中深孔爆破取200米，确保爆破施工安全。
4.4.3 爆破冲击波
露天钻孔爆破，在填塞长度充足、爆破环境较好的情况下，当爆破飞石与爆破振动满足安全条件的情况下，一般不考虑空气冲击波危害。但施工时应保证炮孔的填塞长度和质量，对地表的分段雷管采取包扎措施，避免空气冲击波对周围建筑物的危害，施爆前所有人员应撤离警戒区。
针对该工程，本方案不作具体验算，逢雾天及恶劣天气期间不得爆破，以防产生空气冲击波的幅射及反射现象，诱发空气冲击波危害事故。
4.4.4 安全防护
根据爆破环境，确定防护。具体包括覆盖防护、近体防护和保护性防护。
本工程所采用的安全防护如下：
（1）覆盖防护
在爆破部位，孔与孔之间先放置一些沙袋（蛇皮袋内装黄沙，可顺带压住雷管），沿炮孔轴线按1m×1m矩形排列，空隙处用稻草捆（直径30cm）铺满，要求基本找平，上铺两层橡胶传送带（橡胶输送机皮带规格800mm×10mm）纵横交错，要求排列紧凑，橡胶带与地面之间保持20～40cm的空间，之上在铺一层竹脚手片（脚手片规格1.4m×1m），脚手片需用双排钢管固定，之上再加一层钢丝安全网，以阻挡飞石溢出，所有的覆盖物覆盖面积需超出爆破面积2m，在覆盖物上加设配重，配重采用砂袋（5个/m2）每袋重不小于50kg。

图9 覆盖防护示意图

（2）保护性防护
在桩号K22+080-K22+800爆破区域东侧朝青屿小学教学楼和民房方向，以及桩号K24+500-K25+655爆破区域南侧和北侧朝民房方向搭设保护性防护架，防护架采用钢管、扣件、毛竹脚手片等搭设，排架搭设高度不小于6m并加挂2层毛竹脚手片，防护架后方需设置斜撑（详见保护性防护示意图）。

图10 保护性防护架示意图

（3）填塞：保证填塞长度和填塞质量，堵孔采用钻孔尾粉或黄沙和黄泥拌合而成的堵塞材料，并用竹杆或木棍捣密实，堵孔长度不小于最小抵抗线。
（4）自由面：应根据现场实际情况，及时调整爆破自由面，使之不朝向教学楼、民房等建筑物。
（5）采用松动爆破，遵循“多钻孔、少装药”原则，适度降低炸药单耗，以减弱爆破有害效应的产生。
（6）严格按爆破飞散物安全允许距离范围边界设置警戒线，严防无关人员进入爆区。
4.5 围岩保护
4.5.1 建基面及特殊部位爆破
（1）紧邻水平建基面的爆破
紧邻水平建基面爆破效果，除其开挖偏差应符合规定外，还不应使水平建基面岩体产生大量爆破裂隙，以及使节理裂隙面、层面等弱面明显恶化，并损害岩体的完整性。
紧邻水平建基面的岩体保护层厚度，由爆破试验确定，若无条件进行试验，才可采用工程类比法确定。
保护层的一次爆破法应符合下述原则：
1） 应采用梯段爆破方法；
2） 炮孔不得穿过水平建基面；
3） 炮孔底应设置用柔性材料充填或由空气充填的垫层段。
无保护层的一次爆破法应符合下述原则：
1）水平建基面开挖，应采用预裂爆破方法；
2） 基础岩石开挖，应采用梯段爆破方法；
3） 梯段炮孔底与水平预裂面应有一定距离。
4.5.2 边坡保护
（1）边坡开挖钻孔爆破，一般采用自上而下逐层进行正坡开挖方法；当作业面受限采用双层或多层作业时，上下层之间的工作面应错开成交叉状，垂向立体投影范围内必须有可靠的安全保证措施才能进行同时作业。
（2）边坡开挖钻孔爆破的钻具选择，主要考虑保证边坡壁面质量，对节理裂隙较为发育，尤其是存在不稳定岩体的边坡，应采用轻型钻具，并进行浅孔、小药量的钻孔爆破法。
（3）不良地质地段或不稳定岩体边坡的钻孔爆破，必须注意爆破产生的地震波、空气冲击波对边坡的不利影响。高边坡开挖过程中为确保施工安全和边坡稳定，往往采取边挖边支护的方式。施工经验表明，爆区与锚固区相隔一个梯段，初期0～7d内质点振速控制在1cm/s～1.5cm/s是合适的。
（4）边坡开挖梯段高度的选择主要取决于边坡的技术要求以及钻具的最佳钻孔能力，同时还应满足挖掘设备的最大安全高度，一般为8m～15m，也有采用10-20m的。不良地质地段一般采用孔深4m～5m的小梯段小孔径进行控制爆破下挖。
（5）施工过程中须克服炮根，保持台阶顶面平整，除采用后排炮孔增加孔深外，孔向宜平行梯段坡面。
（6）在岩石边坡开挖过程中，为使边坡保留岩体不受爆破产生不良的影响，除采取预裂或光面爆破措施外，一般设置1～2排缓冲爆破孔，其孔距、装药量应小于主爆孔；经验表明预裂、光面爆破线装药密度直接关系到爆破的质量，装药量虽有经验公式计算取得，但由于地质条件不同，故工程施工前还应通过爆破试验或结合生产性试验来确定。
（7）钻孔质量是影响爆破质量、安全和效果的主要因素之一，施钻过程中应严加控制，钻孔完毕后须对孔位、孔向、孔底高程进行检查验收。
（8）边坡爆破单响最大段起爆药量，应根据边坡稳定和周围环境允许的爆破地震安全要求，采用经验公式反算求得：

式中：v—质点振动速度，cm/s；
Q—药量，kg；
R—爆区中心至被保护对象的水平距离，m；
H—爆区中心与被保护对象的高差，m。
系数K，指数α、β值与爆破区地形条件、介质传播特性、爆破方法和爆破条件等因素有关，可通过现场爆破测试取得。如爆区与被保护对象高差不大时， 可忽略不计。
（9）为有效地控制单响最大段起爆药量产生的爆破震动在被保护对象的安全允许范围内。本条规定的邻近保护层和保护层及预裂、光面爆破的单响最大段起爆药量，是根据多年工程实践经验按被保护对象允许安全震速反推求得的。
（10）根据类似工程施工经验，本工程拟取v=1.0-2.0cm/s，应该是安全的。
4.6.3 爆区附近建筑物的保护
严格按照《国家爆破安全规程要求》要求，将爆破地震波速度控制安全范围内，同时，爆破抵抗线方向，避免最小抵抗线方向朝向建筑物。严格按照设计要求装药、堵塞，控制爆破飞石的产生。对特别重要的建筑物，采取覆盖防护、保护性防护架等安全防护措施。

4.6 爆破施工
露天土石方爆破开挖工艺流程。

推土机、挖掘机、自卸汽车、手持凿岩机、工具车
修筑施工便道
钻孔作业平台

钻 机
钻 孔

装药车与地面装药设备
装药爆破

冲击破碎机
铲运机、挖掘机、自卸汽车、推土机
清 运
机械破碎

推土机、压路机、平地机
填方弃碴

图11 露天土
4.6.1布孔
在接到凿岩作业通知书以后，按照作业通知书上规定