贵阳市金清路道路工程2标
控制爆破施工方案
1．工程概况
金清路2标段K6+020~K6+100段落，由于石质坚硬，采取破碎等方案实施效果极不理想；爆破段落周边民用建筑群密集，距建筑群较近，拟采取控制爆破方案实施爆破开挖， 2．工期安排
该爆破点属于路堑高边坡控制爆破作业，根据本标段施工组织设计安排，路基高边坡开挖爆破作业从2011年4月15日开始至2011年5月30日结束。
3．施工材料和设备
钻孔设备：3～9m3电动空压机或内燃空压机、YT28风钻等； 爆破物品：非电毫秒雷管、火雷管、电雷管、乳化炸药、2号岩石硝
胺炸药等；
防护用品：炮被、口哨、防护旗、警示灯等。 4．控制爆破施工方案
4.1．采取综合控制爆破技术施工的原因 4.1.1．岩石类别鉴定
根据对本标段已经揭示的岩石和裸露岩石进行野外鉴别，岩石主要为石灰岩，根据其节理和层理发育情况为：层理多为夹泥顺层，层厚2～3米，节理从不发育到发育，呈密闭型到微张开型再到张开型。根据以上特征，定义为次坚石和坚石。 4.1.2．爆破振动安全距离的核算
根据本标段爆破点周边设施和建筑物情况，控制爆破振动安全距离的
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重点保护对象为：光纤、通讯电缆、高压输电线路、玻璃制品、土坯房、一般砖房等。而普通浅孔爆破，其频率为40～100Hz，其最小安全允许振速为V=0.7cm/s,根据爆破振动安全允许距离经验公式计算得：
R=(k/V)1/a·Q1/3
R—爆破振动安全允许距离，单位为米（m）；
Q—炸药量、齐发爆破总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克（kg）,根据本标段实际情况，延时爆破最大一段药量预计为10 kg; V—保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm）； k，a—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，根据经验，选取k=100,a=1.4。 故爆破振动安全允许距离:
R=(k/V)1/a·Q1/3=（100/0.7）1/1.4·101/3=75m
由于现场设施实际距离大部分均小于50米，局部仅仅有10～20米，故需采取调整装药结构、爆破方式、防护方式等，采取综合控制爆破技术，确保设施和建筑物安全。
4.1.3．爆破冲击波安全允许距离的确定核算
4.1.3.1.空气冲击波对在掩体内避炮人员的安全距离的核算：
Rk=25×Q1/3
Q—为一次爆破的炸药量，根据规范要求，选取20 kg； Rk=25×Q1/3=25×201/3=67.86≈68m
4.1.3.2.对建筑物和设施空气冲击波安全允许超压值的核算： △P=14×Q/R3+4.3×Q2/3/R2+1.1×Q1/3/R
Q—毫秒延时爆破的总药量，单位为千克（kg）,根据本标段实际情况，预计为20 kg;
R—装药至保护对象的距离，单位为米（m），本标段最小保护距离为2m；
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故△P=14×Q/R3+4.3×Q2/3/R2+1.1×Q1/3/R
=14×20/23+4.3×202/3/22+1.1×201/3/2 =44.4×105Pa
根据建筑物的破坏程度与超压的关系，确保建筑物和设施安全的超压值应小于0.02×105Pa，故需采取调整装药结构、爆破方式、防护方式等，采取综合控制爆破技术，确保设施和建筑物安全。 4.1.4．个别飞散物安全允许距离的核算。
根据本标段岩石情况，如采用一般浅孔爆破，根据规范和经验数据，其个别飞散物的最小安全允许距离将达到300米，将对本爆破区域周边设施和建筑物形成威胁，故需采取调整装药结构、爆破方式、防护方式等，采取综合控制爆破技术，确保设施和建筑物安全。 4.2．综合控制爆破技术的选择
根据本标段爆破施工段地方设施和建筑物的实际情况，特别是电信、移动、国防光缆等迁改情况，拟采取以下两种控制爆破技术，分别为高效无声破碎（即静态爆破）和微差爆破。其中高效无声破碎主要用于爆破点距离电信、移动、国防光纤5米以内的石方爆破，其余地段采取微差控制爆破技术，以确保人员、车辆和各种通讯光缆、电缆、电力线路、设施、房屋建筑、既有路面结构等安全。 4.3．高效无声破碎施工流程及方法 4.3.1．破碎剂选择
高效无声破碎法所采用的是一种粉状的具有高膨胀效能的安全破碎材料，这种膨胀材料称之为高效无声破碎剂（HSCA）,目前已广泛用于工程实践中。根据本标段岩石硬度和气温情况，选用HSCA-Ⅲ型破碎剂，其适用温度为10±5℃，膨胀压8h大于10MPa，24h大于25MPa。 4.3.2．使用方法 4.3.2.1.钻孔设计
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根据本标段岩石的材质、结构、形状等因素，确定钻孔孔径为50mm，孔距为500mm，孔深为1.05H=2.1m，HSCA-Ⅲ使用量为10～15kg/m3。 4.3.2.2.风钻打眼
采用YT28风钻，根据以上计算的孔径、孔距、排距、孔深，在岩石上钻孔。
4.3.2.3.开自由面
采用风钻在被破碎岩体的边缘部分钻孔，以使岩体外围边缘形成自由面。
4.3.2.4.清理钻孔
用气泵把钻孔内的所有残留物和水清出孔外，保证空内干净。 4.3.2.5.配置药液
根据选用的HSCA-Ⅲ型破碎剂，将其重量比的28%～30%的水倒入容器中，再在容器中加入HSCA-Ⅲ型破碎剂，采用手提式搅拌机或人工戴橡胶手套搅拌成均匀流动的浆体，注意浆体中不得有干粉团，当施工的环境在5℃以下时，可用40℃左右的水进行搅拌。 4.3.2.6.钻孔灌药
将浆状的HSCA-Ⅲ型破碎剂直接灌入钻孔内，灌孔必须密实，不必堵塞孔口，对于水平或倾斜的钻孔，则将干稠的胶泥状HSCA-Ⅲ型破碎剂搓成条状塞入钻孔内，并进行捣实。搅拌均匀的HSCA-Ⅲ型破碎剂浆体必须在10min内使用完毕，否则，浆体的流动性和破碎效果将会降低。 4.3.2.7.浇水淋湿
由于工期紧张，故在浆体结硬之后，在装药孔的表面浇水，使装药的孔壁湿润，促进药液的水化反应，以加快破碎的速度。 4.3.2.8.开裂破碎
将HSCA-Ⅲ型破碎剂灌入岩石3小时后，就开始出现裂缝，随着时间的延长，裂缝越来越多，越来越大，最后将岩体破碎成块。
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4.3.2.9.保温养护
由于在冬季施工，气温较低，故需要在施工时用草席等物进行覆盖保温。
4.3.2.10.注意问题
为避免浆体突然快速膨胀喷出，在操作时，作业人员必须戴上防护眼镜，并不准对钻孔直观，以防止喷浆伤害眼睛，万一发生喷浆事故，应立即用清水冲洗，并送医院救治。 4.4．微差控制爆破施工流程及方法 4.4.1.作业流程
台阶法浅孔微差控制爆破工艺流程 起爆装置
地形、地质调查 开凿作业面形成台阶地形勘测、设计 放 样 布 孔 钻 孔 装 药 堵 塞 网 络 连 接 5 施工防护栏 反馈设计 安 全 警 戒 贵阳市金清路道路工程2标段 控制爆破施工方案
4.4.2.准备工作 4.4.2.1．测量定位
根据布设的导线、线路中线、加密水准等，结合现场既有道路的实际情况施测路基原始横断面，根据设计文件绘制路基、雨污水管沟等开挖横断面图，根据横断面图，现场施测开挖线。 4.4.2.2．地质、地形调查核实
施工前搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础设计资料，与设计文件进行对比，为爆破设计奠定技术基础。
4.4.2.3．发布施工公告将爆破作业概括和可能造成的影响向邻近住户、单位等进行公告通报，及早形成一种公共防范意识。 4.4.3.微差控制爆破设计
微差爆破是指两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔（一般为15ms～75ms）依次起爆的一种爆破方法。采用微差爆破，不仅能取得很好的技术效益，而且还能有效的控制由爆破所产生的冲击波、噪声、地震波等有害效应，近距离爆破时也不会对设施和建筑物产生伤害，是一种安全可靠、容易操作、方便快捷、可以控制的爆破技术。其爆破过程中，大大较小震动，可以减小1/3～2/3左右，同时提高爆破效果和效率等。 4.4.3.1．控制爆破台阶形式
次坚石和坚石采用浅孔松动爆破，方法见下。
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台阶法浅孔控制爆破示意
4.4.3.2．爆破设计过程
根据现场收集到的情况、核实的工程数量，按施工工期要求和人员（爆破人员有资质证件）、设备、材料等的准备情况，由开挖高度，钻眼机具和挖装机的情况确定梯段分层厚度、钻孔直径和钻孔倾斜角；由岩性、临空面情况，确定爆破参数、起爆顺序，报监理、业主以及公安部门批准后
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及时提出开工报告。
4.4.3.3．爆破参数选择与确定
钻孔直径：φ40mm； 药卷直径：φ32mm； 台阶高度：H=2m；
钻孔排距：b≤0.5H，取b=0.9 m;
钻孔列局：采用用等边三角梅花形布孔
,则a=1.1b,取a=1.0m;
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炮孔深度：L=H+L,L为超钻深,取L=0.1H,则L=1.1H=2.2m。沟槽炮孔深度计算L≤沟槽上口宽度的0.5倍时，根据实际情况进行分层爆破。
炸药采用：2号岩石硝铵、乳胶炸药；在有水地段采用乳胶炸药，在
一般地段采用2号岩石硝铵炸药；
药量计算：单孔装药量计算公式为Q=qabH，式中单位耗药量q值经试炮确定（为增加控制爆破效果，减小抛掷距离和地震波，辅助炮孔q值可取0.15～0.2kg/m3，主炮孔取0.2～0.3kg/m3）。炮眼装药量为：当b=0.9m、a=1.0m代入药量计算公式得：外侧炮孔每孔装药量为297～396g，主炮孔为396～594g。在正式实施前，在路堑挖方处造出一处相似条件地段进行数次模拟试验，根据试验结果，调整爆破参数，使其达到最佳效果，方可用于控制爆破施工现场，并在根据现场情况（岩性、岩层走向、倾角等）再作调整。
装药结构：装药结构主要采取间隔装药，炮孔底部装药量为每孔实际装药量的70%，炮孔中间部位为30%。
装药之前重新量测排距、孔距、孔深，确定实际装药量并把规定的药量放在孔口旁边，然后按设计的装药结构分间隔或连续装药。
炮口堵塞：炮口以下回填堵塞使用一定湿度并有一定含砂量的沙土，堵塞长度以不小于1m为宜，做到边回填边捣固密实。
起爆顺序：起爆网路采用单一的导爆管非起爆系统。起爆顺序是：先起爆横断面上中间的炮孔，然后隔段向两侧逐渐起爆。即沿线路走向的同列炮孔装同一段别毫秒雷管，垂直线路的一排炮孔从中间起爆，隔段再起爆两侧炮孔，每5个炮孔分成一组，孔外用同段毫秒雷管进行组与组之间串联，每次起爆1或2个台阶。
炮孔分布如图所示。起爆网路连接时由爆破工程师亲自指挥操作， 按前排往后依次起爆的原则进行见下图。
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4.4.3.4．爆破环境复查
详细调查与复查各石方爆破段空中、地面、地下构筑物类型、结构、完好程度及其距开挖界距离。施工重要地段前实测与地质、地形有关的爆破震动参数；施工中发现问题及时处理并提出修改意见。 4.4.3.5．防护措施
虽然在微差控制爆破设计中，已经采用了大量的限制技术，但为了确保爆破施工过程中个别零散飞石和边坡石块滑落，对光缆、电缆和房屋等设施设备造成损伤，仍需增加严密的防护措施，以确保万无一失。
炮被防护：将汽车旧轮胎割破，形成3～5cm宽橡胶条带，将橡胶条带编制成2m×2m网片状编织物即炮被，在爆破前将炮被覆盖于炮孔上方，阻挡炮口填塞物或小飞石，确保安全。
防护排架：对在爆破范围10～20米内有建筑物或光缆、电力线路等重点部位，采用防护排架对设施进行二次保护，其做法为：搭设6米高脚手架，内设竹条板或木板，采用支撑系统将排架紧紧固定于爆破点外侧，以
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确保周边设施安全。
防护土模：在高边坡下水沟内埋设有电缆的地段，在上部爆破前，设置宽度不小于3米，高度不小于2米的土模，将整个缆线进行覆盖，减缓上部石块滑落时对缆线的冲击力，避免造成缆线损伤。 4.4.3.6．实施钻爆作业
施工工艺过程：施爆区管线调查→爆破设计与设计审批→配备专业施爆人员→爆区放样→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面→放样与布孔→钻孔→爆破器材检查与测验→炮孔检查与废碴清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和撤出施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果(包括飞石、强地震波对影响区内外构成的损伤和损失，如有损失，及时派员处理）→ 装、运石方与整修边坡→ 落底至设计高度。
开凿台阶作业面：先清除地表杂物和覆盖土层，施作小爆破形成台阶作业面。
布孔：根据设计要求放出开挖轮廓线，各炮孔孔位，予以编号。 钻孔：严格按照爆破设计的位置、方向、角度进行钻孔，先慢后快。钻孔过程中，必须仔细操作，严防卡钻、超钻、漏钻和错钻。装药前检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。如发现孔位和深度不符合设计要求时，应及时处理，进行补孔，严禁少打眼，多装药。孔口周围的碎石、杂物清理干净，对于孔口岩石破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状，钻孔结束后应封盖孔口或设立标志。
装药：严格按设计的炸药品种、规格及数量（调整后）进行装药，不得欠装、超装，而影响爆破效果，并按设计装起爆装置。预裂炮眼为空气柱间隔装药，主炮眼用散装炸药集中装在底部。
炮孔堵塞：预裂炮孔堵塞长度一般为口部1m左右，堵塞材料先采用
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草团堵住药串上部位置，然后用钻孔的石屑粉堵塞，主炮眼用土堵塞。
爆破网路敷设：网路敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别并编号、分类，严格按设计敷设网路。网路敷设严格遵守〈〈爆破安全规程〉〉中有关起爆方法的规定，网路经检查确认完好，具有安全起爆条件时方可起爆，起爆点设在安全地带。
安全警戒：从开始装药，即设置安全警戒，防止非作业人员进入现场。网路连接后，工作人员逐渐撤离， 警戒员、防护人员在指定地点就位，实行区段临时封闭，防止人、车等进入施爆区。
起爆：在网路检测无误（采用电雷管前，测试网络电阻，采用专用起爆箱连接网络起爆 ），防护工程检查无误，各方警戒正常情况下，在规定时间，指挥员即可命令起爆。起爆采用非电起爆。
安全检查：爆破完成，在间隔规定时间后，经安全员检查无误，即可拆除防护。
总结分析：爆破后应对爆破效果进行全面检查，综合评定各项技术指标量是否合理，进一步确认已暴露岩石结构、形状、地质构造，判断岩石物理力学性质，综合分析岩石单位耗药量作好爆破记录，聘请有经验的爆破专家进行分析、总结，对下一循环爆破作业进行优化设计。 4.4.3.7．控制爆破要求
严格控制爆破飞石范围、空气冲击波强度、地震波效应，确保周围建筑物、人、畜、高压输电线的安全。
维护边坡稳定，减少爆破对边坡的破坏以及诱发滑坡的可能性。 控制爆破块度，尽量减少二次破碎工作量，提高装运效率。 控制爆破噪音和次数，以减轻当地居民对爆破的恐惧和惊慌，减少辅助工时，提高施工速度。 5．安全保证措施 5.1．安全管理体系
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5.1.1．根据本工程特点，实行科学管理和文明施工，树立安全就是质量、就是进度、就是效益、就是信誉的理念，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，安全、高效、优质的建成本工程，同时形成上自项目经理下至工班兼职安全员“纵到底、横到边”的组织网络体系。作业队成立安全生产领导小组，负责全面的安全生产管理工作，制定安全生产措施。 5.1.2．安全生产领导小组
组 长：邓洪（项目经理） 副组长：刘思明（项目总工程师）
成 员：张剑（责任工长） 、刘光辉（安全员） 5.2．安全保证措施 5.2.1．一般规定
认真贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针和“以严治本，基础取胜”的指导思想，严格按照国家及铁道部颁布的安全技术操作规程和安全规则组织施工。思想重视到位，精力投入到位，狠抓落实到位。
加强安全生产管理工作，提高预测预防能力，消除事故隐患，使安全生产始终在受控状态之中。
定期由安全领导组组织全体人员，认真学习有关施工安全规则和安全技术操作规程，提高全员安全生产意识。针对安全生产情况开展多种形式的安全教育活动，进行深入细致的安全教育工作。施工人员上岗前进行岗前培训，特殊工种经考试合格，持证上岗。工班每日由班长或安全员进行班前安全讲话，提出当天的安全生产具体要求和注意事项，做到“预防为主，防治结合”。
实行安全生产检查制度。每旬由安全生产领导组进行安全生产大检查。专职安检工程师和安全员负责日常安全检查，发现问题及时处理，堵塞漏洞，消除隐患。
实行各项安全生产岗位责任制。明确责任，把安全生产工作落实到每
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个人。
对完成指挥部安全目标的单位和个人，予以奖励；对造成安全生产或人身安全事故的单位和个人，依据条款予以经济处罚。安全生产对先进单位和个人的评比，实行一票否决权。
在施工现场和外界通行道路边界设置醒目的交通行车标志、安全警示标志。运输车辆横过行车繁忙公路时，设防护员并佩戴标志，进行车辆指挥和疏导。运输便道，及时维修，保证运输安全。
施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳固，材料堆放整齐。施工现场设置醒目的照明、安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。
加强劳动保护。根据国家劳动保护的相关法规，按照工种定期、按时发放劳保用品，保证劳保用品实物发放到劳动者手中。由安全检查人员督促施工人员在施工时使用劳保用品。
所有作业人员不饮酒上岗。 5.2.2．专项措施
爆破物品管理：由于本标段石方爆破数量相对较少，故不考虑配设炸药库，爆破物资由地方民爆公司直接供给，现场不进行临时储存。现场建立台帐，严格执行领用及退库制度，每次爆破前，由爆破专业工程师计算爆破物品数量，专人领取。从现场装药开始，对爆破点范围进行全面封闭，设置专人看守爆破物资，专人装填炸药，并进行装药量登记。未使用完毕的爆破物品及时退库，杜绝现场临时存放。在爆破物品运输工程中，严格按照相关要求，使用专业车辆，由专人押送等，避免火工品被盗和流失事件的发生。
爆破现场管理：在规定的时间内进行爆破作业；作业前确定警戒范围并设明显的标志和岗哨警卫防护；严格按设计的装药量装药，在爆破点地表铺设炮被，严防飞石伤人；及时评价爆破效果，为参数调整取得一手资
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料；严格执行爆破施工安全管理其他规定，切实保证人员、设施、建筑物等安全。
中铁八局贵阳市金清路道路工程项目部
二〇一一年四月六日
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