石方控制爆破施工方案

一、工程概况

本工点为兰渝铁路兰州枢纽工程及包兰改线工程，位于甘肃省兰州市境内。地质岩层为砂岩及花岗岩，石质坚硬，需爆破施工。该段周围环境极其复杂，紧邻既有铁路。因此爆破施工时产生的飞石可能对既有线设备和行车安全构成威胁，所以采取将爆破作业纳入“天窗”点，控制爆破作业（浅眼松动爆破）的施工方法，并覆盖炮被，设置防护排架，避免飞石砸坏桥梁设备及行车设备，确保既有线设备和行车安全。

二、爆破施工方案设计 （一）、工程特点

1、周围环境极其复杂，路基下部近邻既有电气化铁路线，为A级复线石方爆破工程，施工技术难度大。

2、包兰线运输繁忙，要求爆破不能危及运输安全、中断运输，否则后果不堪设想。

3、现场无法采用机械施工，多靠人工清运，劳动强度大。

4、施工现场狭窄，工作面少，下有既有铁路及公路，距离40m处为居民区，给爆破开挖增加了很大困难。

5、为确保既有线电气化铁路安全，防止飞石、滚石危及既有线路、 电化设备、公路及居民的安全，爆破作业时设置炮被，并搭设坚固、安全的防护排架加以防护。

（二）、爆破设计原则

根据本工点的地形地质条件和安全要求，结合本工程特点，设计原则如下： 1、不能采用一般爆破方法进行爆破施工，按电气化A级复线石方控制爆 破进行设计并施工。

2、严格控制飞石和飞石距离，飞石方向为：向上飞石小于2.0m，沿线路 纵向向两端飞石小于10m，既有线方向不允许有飞石产生。

3、爆破不允许对既有线铁路产生大块滚石，对电杆及边坡做好支挡防护 设计。

4、为保证扩堑施工，根据地质条件，采用预裂爆破施工技术，横向中间

拉槽开挖，纵向从两端向中间开挖，爆破采用浅孔控制爆破。

5、根据爆破安全规程，在电气化铁路接触网附近，不能使用电爆作业， 故采用非电毫秒微差爆破网路施工。 6、爆破施工必须在施工天窗内进行。 （三）、爆破设计 1、爆破方案

为确保爆破施工安全，减少对既有电气化铁路行车干扰，根据本工程地形地质条件与周围环境特点，总体选择多循环、小规模、多工作面、浅孔控制爆破开挖方案。石方开挖施工横向采取拉槽开挖，纵向自两端沿线路纵向中间开挖。拉槽部分采用台阶浅孔控制爆破施工，装运方法采用机械装运清除。

2、爆破参数的选择

（1） 爆破参数选择，见下页表

爆破参数表

底板 钻孔直径 台阶高度 钻孔深度 孔距 排距 单位用药量 适用范围 爆破类型 抵抗线 D（mm） H（m） h(m) a(m) b(m) ㎏/m3 (m) 浅1～ 拉槽 浅孔爆破区 38～42 2～3 2.5～3.5 1.2～1.5 1.2 0.35～0.4 1.2 爆破 孔一般浅孔控1～0.8薄层 38～42 1.5～2 2.0～2.5 0.5～1 0.3～0.35 爆制爆破区 1.2 ～1 剥离 破严格控制爆区 破区 预裂爆破 0.8 0.6隔墙控28～42 1～1.5 1.5～2.0 0.6～0.8 ～ ～0.2～0.25 制爆破 1 0.8 50 4～5 4.5～5.5 0.6 0.2～0.25 边坡 爆破 （2）参数选择说明 ① 台阶高度H：拉槽部分石方以浅孔或浅孔控制爆破方法施工，其高度最一般取2.0～3.0m。第3部分开挖采用薄层剥离施工，台阶高度同拉槽爆破。靠近既有线的隔墙为严格控制爆破区，其每层台阶高度不宜过大，以防大块滚石产生，一般为预裂爆破台阶高的（1/4～1/2）范围内选择。

②底板抵抗线W。拉槽部分的底板抵抗线一般可按浅孔爆破进行选取。一般1.2～1.5m， 但以1.2m为佳。一般浅孔爆破即薄层剥离区一般取1.0～1.2m，但以1.0m为佳。严格控制爆破区不允许有滚石产生，基底板抵抗线应

以（0.4～0.5m）为佳。

③孔排距预裂爆破孔距一般取α裂=0.4～0.7m，但以0.6m为佳。但应根据试验进行调整。浅孔爆破1.0～1.2m，一般浅孔控制爆破取α=0.8～1.0，b=0.6～0.8；严格控制爆破区取α=0.6～0.8，b=0.4～0.6m。

④单位用药量。单位用药量大小直接影响爆破效果和爆破安全。在拉槽爆破中取Ｋˊ=0.3～0.35kg/m3 ，在严格控制的隔墙爆破中取ｋˊ=0.2～0.25 kg/m3。

4、药量计算

单孔药量计算：单排孔或多排孔的第一排孔计算式：Ｑ=ＫˊａＷＨ；采用微差爆破时计算公式为：Q=Kˊa WH;多排孔同时爆破时，取Ｑ=Ｋ1KˊａｂＨ，K1采用一般取Ｋ1=1.1～1.2

三、施工工艺 （一）、施工准备

准备好施工机具及材料，清除端头碎石、杂草树木等杂物，将炮孔位置清至基岩，以保证钻孔排渣，同时应对所有参加爆破人员进行技术交底和培训。

（二）、不同情况下的开挖施工方法 1、爆破顺序的确定

为了确保石方爆破不危及既有电气化铁路安全，保证行车通畅，开挖顺序是保证爆破安全的重要环节。开挖顺序为：

预裂爆破→小台阶拉槽爆破→薄层剥离爆破→隔墙控制爆破 （1） 预裂爆破

预裂爆破是沿开挖边坡线钻凿一排密孔首先起爆，形成一条预裂面，其高度4.0～5.0m。

（2） 小台阶拉槽爆破

小台阶拉槽位置一般设在开挖断面内侧（靠近预裂面一侧）一般宽度不小于2.0m，每次可爆破2～3台阶。

（3） 薄层剥离爆破。

薄层剥离指每次剥离厚度不大于0.8m,即底板底部或排距为0.6～0.8m，一般布置在拉槽和隔墙之间，沿线路纵向布置1～3排孔，采用毫秒微

差爆破，爆破后石方全部坍落在拉槽内，其宽度视整个开挖宽度大小确定。

(三)、钻孔 1、布孔

布孔必须由专门技术人员按设计的孔网参数现场布设，布孔形式可分“一字型”、“方格型”和“梅花型”。

2、钻孔

（1） 钻孔的基本要求

① 预裂孔是保证边坡稳定和质量的关键，是预裂爆破成败的关键，因此必须保证钻孔在同一坡面上。因此必须做到：“对位准”、“方向正”、“角度精”的三点要求，以保证预裂面达到稳定、光滑、平整、美观的要求。

② 一般钻孔必须按设计的孔位、设计深度和设计角度进行，保证孔网参数的准确性，同时要保证孔径，清理净孔内残渣，并及时用草或编织袋塞孔防护。

（2）钻孔方法

采用手风钻人工钻孔，一般炮孔孔径D=38～42㎜，预裂孔钻孔直径D≥50㎜。

（四）、装药与堵塞 1、装药 （1） 装药结构

装药结构分为集中装药结构、偶合间隔装药结构、不偶合间隔装药结构，预裂孔采用不偶合间隔装药结构见下图5：

导爆索非电毫秒雷管非电毫秒雷管堵塞土堵塞土间隔炸药A、集中装药结构 B、间隔装药结构 C、不偶合间隔装药结构图5 装药结构示意图 （2） 装药

装药采用人工装药，其要求：必须按设计装药量，炸药应装到设计位置，严禁多装药或少装药。

2、堵塞

堵塞是防止飞石的主要措施之一，堵塞质量好坏直接关系到爆破效果和安全，堵塞质量包括供用的堵塞材料、堵塞长度和堵塞方法等。

（1） 堵塞材料：半干黄粘土或砂加土拌合物。 （2） 堵塞长度：浅孔爆破为L2=2/3L或L≥30D。

（3） 堵塞方法：将堵塞材料分层装入孔内，并做到分层捣实，严禁不堵塞爆破。

（五）、起爆网络

起爆网络是爆破成败的关键，起爆网络必须使所有雷管按设计的起爆顺序、起爆时间全部安全准爆。常用的爆破网络有孔内微差网络、微差接力网络或四通闭合微差网络。

1、孔内微差网络：是将非电导爆管雷管按设计的段数装入孔内，直接在孔内分段起爆，毫秒雷管一般跳段使用即1＃、3＃、5＃等和2＃、4＃、6＃、8＃等。此种起爆网路一般用于一次起爆孔数不多的爆破。

2、微差接力网路：是在孔内装入同段高段雷管（10＃～15＃），孔外用低段雷管 （2＃、3＃、5＃）接力。即孔内高段，孔外低段，孔外接力，孔内微差的非电导爆管雷管网路，可以同时起爆规模较大，雷管数量很高的起爆网路。

3、四通闭合网路。是指同时起爆的孔内雷管，用四通组成一个起爆单元体，然后进行外接力传爆的网路，见下图。

45#9#7#5#35#3#3#1#3#3#3#3#3#13#3#3#3#5#2A、孔内微差网络B、微差接力网络C、四通闭合接力网络图 起爆网路见图：

四、安全与防护措施 （一）、安全措施 1、施工安全措施

（1） 所有参加爆破开挖作业的人员必须戴安全帽，在陡边坡上作业的人员必须系安全带。

（2） 禁止一切机具、人员在距接触网2.0m进行施工作业，雨天禁止在接触网附近进行各种工作。

（3） 严禁在既有线上休息、停留，施工期间必须设专人防护。 2、爆破安全措施

（1） 建立健全爆破安全领导小组

鉴于本工地石方爆破环境复杂，工期紧，为了保证石方控制爆破顺利实施，确保爆破安全，决定成立爆破安全领导小组 ，对爆破作业进行统一领导管理， 并协调各方工作，其组织机构如下：

① 项目部及五队：负责爆破指挥和管理工作，协调处理施工中现场矛盾决定重大技术的实施。

② 爆破技术组：负责爆破设计，处理爆破中技术问题，做好现场技术交底和技术指挥工作。

③ 施工爆破组：负责现场布孔、钻孔、装药联网等爆破作业

④ 安全保卫组：负责爆破现场及爆破时安全警戒工作，协调车站及当地群众工作，排除各方干扰，保证爆破顺利进行。

⑤ 后勤供应组：负责爆破器材、防护材料保管供应及生活保证。 （2）火工器材管理

① 严格爆破器材审批、领取制度。爆破器材领取必须专人负责，按爆破技术人员核准的数量、种类填报申请，经技术人员、领导批准，材料库管理人员方可发放。

② 爆破器材领取应做到用多少领多少，剩余爆破器材必须及时返库，严禁私自存放，严禁带入驻地和办公室内。

（3） 爆破安全措施

① 爆破设计必须经由公安部门培训，持中、高级爆破安全技术合格证人员进行，所有参加爆破人员必须经公安部门专门培训，持爆破作业证方可上岗作业。

② 严禁闲杂人员进入爆破区，严禁在爆破区内抽烟和明火。 ③ 严禁在雷雨、大风天及黄昏、夜间进行爆破作业。

④ 装药人员必须按设计装药结构、装药量进行装药和堵塞，严禁乱打眼、多装药。

⑤ 做好警戒工作，警戒人员必须由责任心强，忠于职守的人员担任，且做到服从命令 ，听从指挥。

⑥ 起爆信号以音响信号为主，第一次信号为准备起爆信号，要求全体人员撤离警戒区。第二次信号为起爆信号，确认人员、设备已全部撤离，由爆破指挥人员发出。第三次信号为解除警戒号，爆破后5分钟，经检查人员检查确认全部准爆后发出。

⑦ 其它未尽事宜均爆破安全规程和铁道部复线控制爆破施工技术细则办法。

（二）防护措施 1、防护人员设置

在运输繁忙的电气化铁路旁进行A 级石方爆破施工必须保证铁路正常运营。电气化铁路A级复线石方爆破要求在保证列车运营安全条件下，按期完成爆破施工任务，做到爆破施工运输两兼顾，必须做好工地与两端车间通讯协调

工作，以保证爆破正常进行。

（1） 严格按照《技规》276、277条设立现场防护，在爆破工点两端车站，设立驻站联络员，掌握车流动态确定爆破时间；在施工现场设立一名防护员，在施工地点两端800m处各设立防护员一名，防护人员携带齐全各种防护用品。 （2） 工地现场负责人应能直接和驻站联络员取得联系，以保证爆破实施。 （3） 爆破准备工作完成后，工地指挥人员，接到驻站人员可以爆破指令后，方可爆破。

（4）爆破后，现场负责人和安全员必须对既有线设备完好状况进行检查，确认完好无损后方可销点。 2、爆破防护

在既有铁路特别是电气化铁路旁进行石方爆破开挖，除采用合理控制爆破技术，还要加强防护。主要控制飞石和防止因爆破震动而引发的滚石，为保证既有线行车安全，必须做好防护工作。该两段控爆路基的防护方法有：一是爆破体的覆盖；二是搭设钢管防护排架。 （1）覆盖防护

爆破飞石是威胁既有铁路、电气化设备、接触网及电杆主要原因，因此防止爆破飞石是确保爆破安全的重要手段，此两段路基边坡高度不高，重点采用覆盖防护。

① 覆盖材料：长8-16米，宽1.0米的废旧输运带、爆破专用胶帘、编织袋里装碎石或砂的防护袋。

② 覆盖方法：用两层沙袋覆盖在炮孔表面，然后再盖一层胶帘，并将胶帘用铁丝连成整体。覆盖时应注意保护起爆网路，保证安全起爆。 （2）搭设钢管防护排架

其防护体系由钢管（竹竿）、锚杆、竹胶板与竹架板连接形成，使其牢固的靠在既有线的既有边坡上。见竹架板防护示意图7： 防护排架搭设：

沿既有线顺坡每隔0.5-1m垂直架立φ40、长6m的钢管（横杆）；立杆与立杆之间用套杆连接，在套杆两端的立杆上用扣件固定套管。立杆与横杆之间用直角扣件连接，并用φ22mm，长2～2.5m的砂浆锚杆固定于岩壁上，每个钢管网络节点布置一根锚杆，锚杆与钢管通过钢杆钩联接。在锚杆上用铁丝绑一根短杆，短杆两端分别紧靠坡面与立杆。

φ40钢管150φ22锚杆φ22钢丝绳钢丝网防护排架防护排架既有护坡防护排架坡面撑杆 锚杆地 锚山体轮廓线φ40钢管撑杆需开挖断面竹架板既有线台阶式掏槽位置＞100＞20C20混凝土φ22锚杆50120-130φ22锚杆说明: 1.纵横向钢管交叉采用扣件联接; 钢管接长采用联接件联接. 2.锚杆随加密钢管位置同时加密埋设. 3.纵横钢管之间用竹架板填充.细石25号混凝土(或环氧树脂混凝土)图7 钢管竹架板防护示意图 单位:CM