水压爆破施工方案.doc

目录一、编制依据1二、编制原则2三、工程概况2四、工程水文地质24。1地形、地貌24。2地质构造34.3场地水文地质情况34。4不良地质、地下障碍物与特殊岩土4五、施工工艺55。1爆破参数55.2炮孔布置图95。3炮眼内安装沙袋115.4炮泥的制作115.5工艺原理115.6水压爆破施工工艺流程图125.7施工要点14六、施工安全措施156。1安全措施156。2现场爆炸物品安全管理措施16一、编制依据 杭州市紫之隧道（紫金港路-之江路)工程第标段施工合同； 杭州市紫之隧道（紫金港路-之江路)工程第标段施工图设计; 设计、施工过程中涉及的有关规范、规程; 紫之隧道（紫金港路之江路）工程标岩土工程勘察报告公路隧道施工技术规范JTJ042-94爆破安全规程GB6722-2003民用爆炸物品安全管理条例2006.9爆破作业项目管理要求GA991-2012爆破作业单位资质条件和管理要求GA9902012中华人民共和国安全生产法 国内相关工程的施工经验。二、编制原则遵循招标文件、设计文件、施组、质量标准等规定,严格按照有关规定条款进行施工组织、运作，确保工程按照规定要求达标,即质量、安全、工期、文明施工、环境保护、工程成本等的最佳组合；强化内部管理、提高技能素质,依靠科技，精心施工,合理安排，严格按照项目法管理原则进行操作，实现工程成本与管理的最佳组合.三、工程概况紫之隧道(紫金港路之江路）工程南起之浦路,北至紫金港路,隧道南北端各设一对匝道，线路全长约14。4km，其中隧道全长约13.9km。工程总体规模为双向六车道，为机动车专用车道.本标段为杭州市紫之隧道（紫金港路-之江路)工程第标段施工,标段涵盖内容为:1隧道部分区段（西线K1+530K3+550、东线K1+570K3+555）、南口匝道（西线K0+000K0+733。574、东K0+000K1+105.196）及匝道接线道路（K0+000K0+495。213）,主要内容为：隧道、道路、地下风机房、管理用房、防排水、管沟及路面、给排水（含消防)及附属工程的预埋结构等工程的施工及质量保修.隧道的断面形式包括两车道、三车道、大跨段和单车道等.设计时速60km/h,匝道设计时速30km/h。四、工程水文地质4。1地形、地貌紫之隧道穿越区属于杭嘉湖平原的西南端，天目山系余脉的低山丘陵地貌，地势呈西高东低之势。隧道沿线植被覆盖率超过90%，山体地形坡度约2038，沟谷大多宽阔,坡降较平缓，较大的沟谷为云栖溪,大致与路线轴线同向。本标段主要里程约在K1+530K3+550,为低山丘陵地貌，山体表部除少量残积物外，均为基岩，沿线植被很发育,缓坡、陡坡交互展布，地形标高为35150m左右。山间设有游人行走的游步道,沟谷开阔地带有少量经济作物茶叶地零星分布。4。2地质构造本标段施工范围内主要存在一个断层面，对工程施工可能造成影响，在左线K1+587和右线K1+640处压扭性逆断层.地质特征为：天然露头少，山体未见明显迹象，隧道段掩盖于第四系之下，钻探揭露岩芯多为挤压破碎，为密集平行断层组合带。钻孔ZK101附件揭露为构造破碎,钻进有明显漏水、掉块现象,局部角砾状，多为铁锰质、泥质充填，有漏浆迹象，破碎带宽度2540m,断层走向与隧道轴线斜交，隧道穿越破碎带,洞顶极易掉块坍塌，存在冒顶隐患。4。3场地水文地质情况沿线场地地下水类型与赋存条件主要受地层岩性、构造断裂和地形地貌三大因素所控制，但浅层地下水一般跟地表水体联系普遍，本区由于本隧道的挖深较大,地下水与附近地表水体对隧道的设计和开挖施工关系密切。沿线勘探深度以浅地下水按埋藏和赋存条件可分为:第四系松散岩类孔隙潜水、第四系松散岩类孔隙承压水、基岩裂隙水三大类。本场区主要为碎屑岩类层状构造裂隙含水层组,分布于丘陵山地,含水层介质系白垩系志留系一套软硬不同的沉积碎屑岩，其岩性有细砂岩、粉砂岩夹泥岩、岩屑石英砂岩及泥质粉砂岩，裂隙分为构造断裂脉状裂隙和风化网状裂隙。含水层除了局部分布的构造断裂及地貌条件有利部位,形成良好的富水性,其他软质碎屑岩类，裂隙多被充填、闭合、富水性差。根据勘察，泉水出露少，泉流量小于0.5升/秒,水量贫乏。地下水主要受大气降水入渗补给，向山下或以泉方式排泄或侧向补给松散岩类孔隙水。根据水质分析结果，按岩土工程勘察规范（GB500212001）（2009）判别,1隧道山岭段基岩水对混凝土结构具分解类腐蚀，等级为中等腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水和干湿交替作用下均为微腐蚀性；1隧道地面段场地潜水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水和干湿交替作用下均为微腐蚀性。设计上进行防腐设计,施工中需要加强质量控制。4。4不良地质、地下障碍物与特殊岩土4。4.1不良地质作用沿线场地微地貌分属冲海积平原、湖沼积平原、山前坡洪积斜地和丘陵山地.在冲海积平原、湖沼积平原上，地势较为平坦开阔,不良地质作用不发育，仅在局部分布的明塘、河浜,其底部区一层有机质含量相对较高的塘泥淤土，力学性质差,对基坑稳定性影响较大.局部原有明塘因近代人为回填现已成暗塘，回填过程中部分未进行清淤，其底部分布有厚度不一、性质差的塘泥（暗塘土)，力学性质差，对基坑的稳定性有一定的影响，在今后的施工中需要特别重视.山前坡洪积斜地势起伏小,丘陵山地除个别沟谷两侧坡度较陡外,大部分自然坡度较平缓,山坡上植被很发育，下伏基岩岩性以及岩屑砂岩、泥质粉砂岩、泥岩为主。根据地面工程地质调查和测绘发现局部模的崩塌现象,未见山体滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等不良地质作用，不良地质作用低发育，本工程区位于杭州市地灾分布图的中泰转塘地质灾害低发区.五、施工工艺5。1爆破参数水压爆破参数与常规爆破在掏槽形式、炮眼布置、炮眼数量与深度、起爆顺序与时间间隔等设计参数一致，炸药采用乳化炸药。紫之隧道II标岩级别为、级.S2紧a型、S2紧b型断面爆破参数表（复式楔形掏槽）炮眼名称孔深（m)孔数(个)装药结构单孔药量（kg)总药量(kg)孔距(m)掏槽眼1。46连续装药0。95.41扩槽眼1。46连续装药0.84。80.5辅助眼1.0589连续装药0。653.40。8周边眼1。0552间隔装药0。210。40。50.6底板眼1.0519间隔装药0.47.60.8合计/172/81。6开挖面积134。3m2炸药单耗0.61kg/m3进尺1。0mS3-d型、S3a型、S3b 型、S3c型断面爆破参数表（直眼掏槽）炮眼名称孔深(m）孔数（个）装药结构单孔药量(kg）总药量（kg)孔距（m）掏槽眼1。24连续装药0.93。60。2空孔眼1.21连续装药/0.2辅助眼1.05101连续装药0.660。60。8周边眼1。0552间隔装药0.210。40。5底板眼1。0519间隔装药0。47.60。8合计/177/82.2开挖面积140144m2炸药单耗0。6kg/m3进尺1。0mS2a型、Z-a型、Zb型断面爆破参数表（复式楔形掏槽)炮眼名称孔深（m）孔数(个)装药结构单孔药量（kg)总药量（kg）孔距（m）掏槽眼1.46连续装药0.95.41扩槽眼1。46连续装药0.84.80。5辅助眼1.0564连续装药0。638。40.8底板眼1.0514连续装药0。45.60。8周边眼1。0537间隔装药0.27.40.5合计/127/61。6/开挖面积8096m2炸药单耗0。77kg/m3进尺1mS2a型、S2-af型、S2-d型、Z-型、Z-f型、S2-c型、S2d型断面爆破参数表（复式楔形掏槽）炮眼名称孔深（m）孔数(个）装药结构单孔药量（kg)总药量(kg)孔距（m)掏槽眼2。46连续装药1。710。21扩槽眼2.46连续装药1.69。60。5辅助眼2.168连续装药1。281。60。8底板眼2。114连续装药1.0140。8周边眼2。137间隔装药0。414.80.5合计/131/130。2/开挖面积7892m2炸药单耗0。77kg/m3进尺2。0mS3a型、S3b型、S2紧a型、S2紧b型断面爆破参数表（复式楔形掏槽）炮眼名称孔深（m)孔数（个）装药结构单孔药量（kg）总药量（kg）孔距（m)掏槽眼2。46连续装药1。710.21扩槽眼2。46连续装药1。69。60。5辅助眼2.195连续装药1。21140。8周边眼2.152间隔装药0.420.80.5底板眼2.119间隔装药1。0190.8合计/178/173。6开挖面积114134m2炸药单耗0。76kg/m3进尺2.0mS3-a型、S3-af型、S3b型、S3c型、S2-紧a型断面爆破参数表(复式楔形掏槽）炮眼名称孔深（m)孔数（个）装药结构单孔药量(kg）总药量（kg)孔距（m）掏槽眼2。86连续装药2。213.21扩槽眼2。86连续装药2。0120.5辅助眼2。699连续装药1。6158。40。8周边眼2.652间隔装药0。631.20.5底板眼2.619间隔装药1。426。60。8合计/182/241。4开挖面积110114m2炸药单耗0。88kg/m3进尺2.5mZ型、Zf型断面爆破参数表(复式楔形掏槽)炮眼名称孔深（m）孔数（个)装药结构单孔药量（kg）总药量（kg）孔距(m)掏槽眼2。86连续装药2。213。21扩槽眼2.86连续装药2。0120.5辅助眼2.669连续装药1。6110。40.8底板眼2。614连续装药1.419.60。8周边眼2。635间隔装药0。6210。5合计/130/176。2/开挖面积71。3m2炸药单耗0.98kg/m3进尺2。5m5。2炮孔布置图5.3炮眼内安装水袋首先用水袋机洞外制作好水袋，然后将水袋填入到炮眼设计位置，水袋直径35mm，长200mm.5.4炮泥的制作炮泥由粘土、砂、水按一定的配比组成，由炮泥机完成制作。炮泥直径35mm。5.5工艺原理隧道水压爆破是利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。同时，水在爆炸气体膨胀利用下产生的“水楔”效应有利于岩石进一步破碎，炮眼中有水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。主要工艺原理为：5.5.1炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度.所以在炮孔底部加入一定量的水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率。5。5。2炮眼中的水袋，在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，由于水携带的能量远远高于气体携带的能量，因此,“水楔的劈裂作用要大于“气楔”的劈裂作用，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。5.5.3由于采用了炮泥加水袋堵塞,避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益.5。5.4当炸药与介质直接接触爆炸时，炸药爆炸后在高温高压作用下,介质产生塑性流动和过粉碎，消耗大量的能量。这部分介质破碎所需要的能量属于无用功.而水压爆破靠水的传能作用，水中冲击波均匀地作用于介质,介质只发生破裂,而不产生塑性流动和过粉碎，从而提高了能量的利用率。5.6水压爆破施工工艺流程图5。6。1放样布眼钻眼前，技术人员用全站仪打出炮眼位置，测量人员用红油漆准确标出炮眼位置,其误差要求不超过5cm（距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点）.5。6。2定位开眼采用钻孔台车辅以风动凿岩机钻孔，其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它炮眼要高，开孔偏差控制在5cm以内.5。6。3钻孔按照不同孔位,由钻工定点定位。钻工要熟悉炮孔作业布置图，要能熟练地操作凿岩机械，特别是钻周边眼,一定要由丰富经验的钻工负责钻孔，并有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处偏差不大于15cm。同时,根据孔口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。5.6。4清孔装药前,用炮钩和高压风将炮眼内石屑、水及其它杂质全部清理净。5。6.5装药装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要 “对号入座要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。5。6。6起爆网络的联结与起爆起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式，各孔外数字即雷管的段别号，各引爆雷管之间采取并联的方式,以保证起爆网络的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细；引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查，确认无误后，方准起爆。起爆顺序：光面爆破时,从掏槽眼开始，一层一层向外进行，最后是周边眼、底板眼.为确保安全，起爆采取非电法起爆即针孔式起爆器起爆，引爆点捆绑两发同段的非电雷管，导爆管引线至少保证在200m以上,必要时起爆点可采取临时防护措施。5.6。7爆破警戒(1)警戒范围警戒区为沿隧道轴线方向出洞外300m,洞口位置与隧道轴线垂直方向两侧各50m为警戒点,以上述3个点为基准点确定的半椭圆边界为警戒边界线确定警戒范围，爆破时警戒区内严禁有无关人员在内。装药时应在警戒边界设置明显标志并派出岗哨;执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。隧道掘进30m以后，爆破警戒可采取只在隧道洞口警戒，但沿隧道轴线方向与爆点距离300m范围不得有人员、机械设备。（2）信号预警信号:该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。起爆信号：起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆.解除信号：安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后,方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围,各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到.爆破施工前，必须与周边单位、居民、社区进行有关爆破施工的协调会,与周边单位、居民、社区在爆破施工时间、次数、爆破规模的大小等问题上达成一致,根据相关意见实施爆破作业.在爆破作业前，应做好周边安全警示牌的设置、张贴爆破通告、并做好周围建筑物的安全评估、周围建筑物原始情况的记录（摄像、照片、房屋鉴定等）.5。7施工要点5.7。1炮泥制作（1）材料要求炮泥采用粘性土或红土，土不得含有碎石、杂草等，砂采用干净的细砂，含水量控制在3%以下.黏土和砂掺杂小碎石块时，应过筛处理，以防止碎石堵塞炮泥机。(2）制作好的炮泥不要在太阳下暴晒和放置时间过长，以免失水变硬.（3）炮泥制作要软硬适中，表面光滑，确保炮泥的封堵质量。5。7。2水袋制作（1)水袋需饱满,水袋坚实挺拔，方便装填炮眼中,对于不饱满的水袋或漏水的水袋要清除或用于最后封堵炮泥时使用。(2）水袋袋厚经现场实际使用,应为0.8mm左右为宜。过薄则承载力小，易变形又容易划破。5.7。3爆破设计（1)水压爆破前要对隧道常规爆破参数进行验证，如炮眼间距，装药量，最小抵抗线等进行分析,首先保证爆破参数正确，使用水压爆破才能达到预期目标。（2)水袋、炸药、炮泥安装要准确、合理. 图5。7。31水压爆破设计图图5。7.3-2周边眼装药结构示意图图5.7.3-3掏槽眼装药结构示意图1）水袋与炮泥需连接紧密,如空隙较大会影响爆破效果，爆破进尺会大幅缩小;2）对于炮眼的清洗要严格认真,防止在装填水袋时对水袋产生的破坏。六、施工安全措施6。1安全措施6.1.1各种施工、操作人员须经过安全培训，不得无证上岗，各种自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。6.1.2现场照明设施齐全，配置合理,经常检修,保证正常的生产、生活.6.1。3进入施工现场的人员，必须佩戴安全帽，特殊工种按规定佩戴好防护用品。6。1.4设立为确保工程安全施工所需的足够的标志、宣传画、标语、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话提示牌等。6。1。5施工现场至少配备一名专职安全员或安全工程师,负责建立并实施安全生产例会和安全技术交底制度.6.1.6加强施工的监控测量，及时反馈量测信息，依照量测结果及实际情况，及时确定支护措施及支护结构的封闭时间，确保施工安全及地面建筑物安全。6。2现场爆炸物品安全管理措施6。2.1现场爆破施工人员必须持有公安机关统一颁发的爆破人员作业证书方可上岗。 6。2.2所有参加爆破施工的人员上岗前都要经过培训，包括专业知识培训和思想教育培训,施工人员思想一定要过硬。6。2。3爆破器材临时存放点：（1)选择在匝道口部西侧位置,距离办公房、民工生活用房距离不小于200m，并做好防爆、防雷、防潮、防火、防鼠、防盗等要求，临时存放点设炸药存放点、雷管存放点各1个，两库相距12m，发放间布置于存放点炸药一侧.存放点四周设密实围墙，围墙到最近储存库墙脚的距离不小于5m，围墙高度不低于2m,墙顶设防攀越措施。储存库为单层建筑，采用实心砖墙承重，墙厚24cm,屋盖为双层，下层为现浇钢筋混凝土结构，上层为石棉瓦，内空净高度3m。储存库设双层门，均向外开启，外层门为防盗门,内层门为加金属网的通风栅栏门,门的宽度1。5m,高度2.1m,不设置门槛。储存库开设两个窗户,尺寸为20cm30cm，在窗下靠近地面30cm部位设置9cm的通风孔并配铁栅栏和金属网。发放间为单层,采用现浇钢筋混凝土屋面板，墙四角设构造柱，构造柱与墙之间应拉结，窗户不朝向库房方向,建筑面积以满足使用为要求。（2)派一名保管员专人保管.（3）存放的爆破器材，放入专门的炸药与雷管库内。（4）收存和发放爆破器材必须进行登记，做到账目清楚、帐物相符。（5）领取爆破器材由当班爆破员、监炮员领取。(6）临时存放点内爆炸物品由爆炸物品配送公司根据施工要求配送,临时存放点内只存放当天爆炸物品。6.2。4爆破器材进场要严格检查验收,履行出入库手续和清点核对交接制度。对同品种、同规格的爆破器材要遵循发零存整、发旧存新，即先进先出的原则。实行双人双锁制度。收存、发放按制度在爆炸物品登记簿上进行登记、签字，做到账目清楚，手续齐备，账目相符。 6.2.5进入存放点不应穿带带钉鞋和易产生静电衣服,不得使用能产生火花的工具开启炸药、雷管箱。6.2.6爆破器材的使用（1)使用爆破器材必须严格遵守领取清退制度。爆破员领取爆破器材必须经现场负责人或班组长批准,领取数量不得超过当班使用量.爆破器材用完后必须及时清退至临时存放点。(2）爆破作业必须由爆破员担任，进行爆破作业时严格遵守安全操作规程。爆破作业应派专人负责指挥，并在危险区的边界设置警戒岗哨和标志.（3）爆破前发出信号，待危险区的人员撤至安全地点后方准爆破。爆破后，必须对现场进行检查,确认安全后,发出解除警戒信号。（4）认真填写监炮记录，每天对爆破器材进行检查,确保监炮记录与实际爆破器材的使用相符。（5)严格遵守民用爆炸物品安全管理条例，认真履行爆破作业人员岗位责任制要求，杜绝爆破物品的丢失或失少。6。2。7爆破器材要轻拿轻放，防止摔落受震，也不准拖拉和滚动，雨天要有防雨、防滑措施。人工搬运爆破器材时，不得一人同时携带雷管和炸药；雷管和炸药应分别放在专用背包或木箱内。手推车运输爆破器材时，载重量不得超过300kg，运输过程中应采取防滑、防摩擦和防止产生火花等安全措施。6。2。8发现爆破器材丢失、被盗,必须马上报告项目经理部专门负责人及时处理。爆破器材变质、受潮、失效的，应报告专门负责人，统一组织销毁。14