丽攀高速公路C11标段土石方爆破专项施工方案中铁五局（集团）有限公司丽攀高速公路C11标段项目经理部二零一零年五月一十八日第一章 总体说明第一节 设计说明一、设计依据1、丽攀高速公路项目土建工程施工合同文件、C11合同段设计图纸等相关资料；2、中华人民共和国环境保护法；3、中华人民共和国矿产资源保护法；4、中华人民共和国矿山安全法； 5、国家标准爆破安全规程；6、国家技术监督局土方与爆破工程施工及验收规范；7、国家技术监督局施工机械安全操作规程；8、中华人民共和国民用爆炸物品管理条理；9、国家和地方政府颁布的有关技术法规、规范和条例；10、我单位对施工现场踏勘及调查的有关地形、地貌、地质、水文、气候等资料。当地建材、柴油、炸药、火工材料的供应情况；11、我单位长期从事高速公路及从事类似工程施工所积累的施工经验、现有的施工设备能力及相应的管理水平等。二、设计原则1、根据工程实际情况，合理设计施工方案，周密部署，合理安排组织施工。2、制定切实可行的施工爆破方案和创优规划与质量保证措施，采用新工艺、新材料、新技术和新设备，确保爆破施工质量。3、合理配置生产要素，优化施工平面布置，减少工程消耗，降低生产成本。4、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是的原则。树立优良工程为合格工程的标准，在施工中创一流施工水平。三、编制范围丽攀高速C11合同段，K41+223K41+425和K42+567K42+800（银江互通）路基挖方段。第二节 设计指导思想1、确保安全：精心设计与施工，爆破过程中严格控制爆破振动及爆破飞石，确保开挖区周围的建（构）筑物、设施、设备及人员的安全，确保边坡的稳定和便道畅通。2、确保质量：在设计及其施工中采取先进的爆破技术，确保工程质量符合要求。开挖爆破满足设计标高、边坡的要求。3、确保工期：爆破工序复杂，技术要求高，投入的技术管理人员、劳动力、机械设备应考虑满足计划工期要求，并留有一定的后备力量。4、降低成本：优化方案，尽量节约投资。在施工中不断改进施工技术与工艺，提高生产效率。第三节 工程概况丽攀高速公路土建工程第十一合同段位于攀枝花市五道河村及银江镇倮果区境内，起讫桩号为K40+869K432+232，全长2.363公里。路基挖土石方59万立方米。一、地形、地貌及气候本合同段K40+869K432+232位于四川省攀枝花市，是四川省高速公路网中第五条南北纵线（宜兵至攀枝花）的末端，也是大香格里拉旅游环线川滇两省的公共通道。线路位于攀西裂谷中南段，属侵蚀、剥蚀中山、山原峡谷地貌，标段内最大相对高差200米。本区地处中原腹地，属暖温带大陆性气候，半湿润地区。二、地质和水文本项目所在区属亚热带气候，海拔1500米以下的河谷盆地，属南亚热带半干燥气候，年平均降雨量800mm,年平均气温1920，最热5月平均气温27.6,最冷12月平均气温为13。岩性以砂岩、泥岩、砾岩、花岗岩、玄武岩、闪长岩为主，岩性复杂、地质构造复杂，。三、工程特点1、工序复杂，对所需设备的投入和组织要求较高。2、山区爆破后坡度需满足道路施工要求较高，对工期控制不利。3、爆破时要确保原有便道畅通，确保爆破目标周围的设备、人员、民宅的安全，施工难度大。第二章 爆破施工总体方案第一节 总体方案综述一、总体方案1、依据地形、地貌情况，先对开挖山体表皮植被进行清除。2、山体开挖总体上采取浅孔松动爆破为主的台阶爆破取渣方法，同时依据不同的地形、地貌和地质状况，辅以浅孔光面爆破的方法；对大粒径石块采取二次炮解和机械法解小，对边坡采用预裂爆破的方法和机械法进行处理。3、创造多个作业面，尽量缩短设备展开时间。实现多工作面立体作业，以加快施工进度，确保工期。4、依据该工程的要求和爆破施工的特点，将施工程序大致分为三个步骤，即植被清除、开山爆破、渣石清运，如此循环，实行多作业面、多台阶同时作业的总体施工方案。二、施工工序划分依据总体方案设计施工工序流程如下图施工准备 植被清除临时工程施工测量爆破施工清理碴石边坡光面爆破清理碴石基床检底交验边坡支护第二节 爆破施工技术方案设计本标段石方开挖量较大：K41+223K41+425段挖土石方约11万m；K42+567K42+800段挖土石方约48万m。风化石和软石挖方采用挖掘机挖装，自卸汽车运输；硬质石方开挖采用爆破方法，挖掘机挖装自卸汽车运输。严格按照设计和规范要求组织爆破施工。由于挖方路基边坡高度每节10m，坡率自下而上1：0.75，1：1，每节边坡间设置2m宽碎落台，为减少对边坡的挠动，保证路基开挖成型质量，并结合自由设备及人员优势，在路堑石方开挖爆破过程中，必须最大限度地降低爆破振动对路堑边坡稳定所造成的不利影响，绝对禁止采用集中装药的大爆破。石方爆破采用毫秒微差定向控制爆破法施工，控制爆破冲击波、振动、噪音和飞石，避免对山体和现有植被的破坏。一、爆破开挖施工方案1、施工方法：软石采用大功率推土机配松土器松动，并集中成堆，装载机装车，自卸汽车运输。次坚石、坚石采用爆破法开挖，挖掘机装车，自卸汽车运输。爆破后产生的大块石采用挖掘机配液压破碎锤改小。根据路堑挖深不同分别采用深孔爆破和浅孔爆破，挖深小于5米时用浅孔爆破，挖深大于5米时用深孔爆破。1）浅孔爆破设计浅孔爆破采用小型凿岩机钻孔，炮孔直径3850，孔深24米，根据开挖深度分一个或两个台阶进行爆破，边坡采用预裂爆破。炮孔方向：中间主炮孔取垂直孔，边坡预裂孔与边坡坡率相同。主爆区爆破参数初步设计：以炮孔深度H=3m、次坚石为例设计，底板抵抗线Wp=1.1m、超钻深度h=(0.10.33) Wp=0.2m、炮孔间距a=（1.01.5）Wp=1.4m、炮孔排距b=（0.91.0）a=1.2m、单位用药量（软石为0.4、次坚石为0.45、坚石为0.5）取q=0.45kg/m3。则前排炮孔单孔用药量Q=qWpaH=0.451.11.43=2.08kg，取为Q=2 kg。后排炮孔单孔用药量Q=（1.151.3）qWpbH=1.20.451.11.23=2.14kg，取为Q=2.2kg。预裂孔的爆破参数初步设计：钻孔间距取a=0.4m、孔深H=3.21.12（按1:0.5边坡率计）=3.6m、线装药密度q=155215g/m取q=180g/m，则预裂孔的单孔装药量Q=1803.6=648g，取Q=600 g，即为袋装2#岩石炸药3条（每袋2kg/10条）。预裂孔的堵塞长度取为1米（0.81.3m）。预裂孔内采用分散不藕合装药，具体方法是将以上3条炸药分别绑扎于长2.4米、有一定强度的竹签两端和中间上，每条炸药各插入一个毫秒雷管。装药时仔细地牵住雷管线，将绑有炸药的竹签缓慢放入孔底，在竹签顶端塞入20水泥纸，再在水泥纸上面填入1米粘土堵塞并夯实。粘土堵塞雷管水泥纸堵塞竹板导爆管炸药预裂孔装药结构示意图：以上爆破参数通过爆破效果检验后进行调整。浅孔爆破使用毫秒雷管起爆，每排用同段雷管同时起爆，各排按从前到后的顺序起爆。2）深孔爆破设计本段深孔爆破采用微差挤压梯段爆破。大型潜孔钻机（CLQ15）钻孔，钻头直径为90，成孔直径为100，孔深510米，路堑挖深大于10米时分层开挖，边坡采用预裂爆破或光面爆破。路堑挖深较大边坡设置变坡时，在变坡点高度处分层。除预裂孔和光面孔按坡面坡率钻孔外，其余中间主爆孔均为垂直孔。主爆孔爆破参数设计：以梯段高度H=6米、次坚石为例初步设计如下：取底板抵抗线Wp=3.2米，超钻深度h=Wp=（0.150.25）3m，取h=0.6米，则孔深为6.6米，炮孔间距a=0.7 Wp1.3 Wp=3米，炮孔排距b=0.8 Wp1.0 Wp=2.5米，取单位耗药量q=o.43 /m3，则每孔装药量Q=q WpaH=0.433.236=24.7，取为Q=24采用袋装乳胶炸药，每箱24/12条，每条2，长度为40，直径80，装孔后长度会压缩，故炮孔堵塞长度Ld在2米以上。临近边坡的主爆孔孔底距边坡的保护层厚度为 1.5米。导爆管炸药粘土堵塞雷管深孔爆破主爆孔装药结构示意图：预裂孔爆破参数设计：岩石完整性较差，f值较小时边坡采用预裂爆破。钻孔间距取a=1.0m、孔深H=6.61.12（按1:0.5边坡率计）=7.4m、线装药密度q=280390g/m取q=340g/m；深孔爆破预裂孔采用孔底加强装药，加强段长度取为1米，加强段装药密度q”=2.5 q=2.5340=850 g/m，则预裂孔的单孔装药量:Q=3406.4+8501=3366g，取Q=3400 g预裂孔的堵塞长度取为1米（0.81.3m）。预裂孔内采用分散不藕合装药，具体方法是将以上炸药分散绑扎于长6.4米、有一定强度的竹杆上，其中底部1米装药量为其余段的2.5倍，分散装入3个毫秒雷管，竹杆长度不够时采用搭接绑扎加长。装药时仔细地牵住雷管线，将绑有炸药的竹杆缓慢放入孔底，在竹杆顶端塞入20水泥纸，再在水泥纸上面填入1米粘土堵塞并夯实。深孔爆破预裂孔装药结构示意图：导爆管炸药水泥纸堵塞竹板雷管粘土堵塞光面爆破参数设计：岩石较完整，f值较高时边坡采用光面爆破，光面爆破在主爆破后进行，光爆层预留厚度b为1.52.0m，钻孔直径d=100，孔距系数n取为10（812），则孔距a=nd=100.1=1m。孔深仍以台阶高度6m为例计算H=61.12=6.7m。单位炸药消耗量q=0.140.26/m3，取q=0.2/m3。则每光爆孔装药量Q=abHq=126.70.2=2.68。光爆孔内装药结构与预裂爆破相同，孔底采用加强药包，其余采用分散装药，堵塞长度为1米。光面孔装药结构示意图：粘土堵塞雷管水泥纸堵塞竹板导爆管炸药工艺流程：1）软石施工工艺流程测量放样边坡、路基面整修排水防护工程施工软石施工工艺流程图清表处理装车平台成型推土机松动软石、集中成堆装车、运输2）浅孔爆破工艺流程工艺流程见下页。3）深孔爆破工艺流程工艺流程见下页。炸药、雷管装填预裂孔、主爆孔钻孔布 孔钻机、空压机就位钻爆平台开凿初步爆破方案设计起爆网络联结起 爆爆破效果分析、参数调整石 方 挖 运下一爆破循环浅孔爆破施工工艺流程图炸药、雷管装填钻 孔潜孔钻机、空压机就位布 孔潜孔钻机行驶道路开通初步爆破方案设计起爆网络联结起 爆爆破效果分析、参数调整石 方 挖 运下一爆破循环深孔爆破施工工艺流程图4）光面爆破工艺流程光爆孔起爆光爆孔炸药、雷管装填光爆孔钻孔主爆区装药起爆主爆区钻孔