2爆破工程施工方案1.doc

五盂高速公路施工LJ4合同段

佛岭隧道1号斜井工程

爆破工程专项施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

五盂高速LJ4合同段项目经理部

2011年4月
1、工程概况
佛岭隧道为分离式隧道，双向四车道，双洞单向行车，设计时速80公里/h建筑限界为宽10.5m,高5.0m佛岭隧道左线起于ZK12+570,止于ZK21+737，全长8803m，右线起于K12+555,止于K21+360，全长8805m。
佛岭隧道一号斜井，位于佛岭隧道左侧，全长1.4公里。起止桩号为K0+000.000-K1+490.288正常坡度为-8%，缓冲地段坡度为-1%。设计净空(宽×高)为：8.45m×6.5m；紧急停车带设计净空(宽×高)为：8.32m×6.5m，净空断面面积S=46.28m2，明洞长度10米。

2、工程地质
斜井Ｋ０＋０００－Ｋ０＋１６４段围岩由强风化泥质条带灰岩组成，隐晶结构，中厚层状结构，节理裂隙发育，岩体极破碎，呈碎裂状结构。隧道Ｋ０＋１６４－Ｋ０＋９４５段，围岩由寒武系下统馒头－毛状毛庄组泥质页岩及泥质砂眼组成，属较软岩，微风化，你之火泥沙质结构，薄层状结构。节理裂隙发育。岩体完整性差。地下水状态为低渗水。隧道Ｋ０＋９４５－ＺＫ1+４９０．２８８段，围岩主要有太古界龙华河群翻梁构成混合花岗岩组成。夹黑斜长片麻岩，属坚硬岩，微风化，中粒结构，片麻状构造，节理裂隙不发育，呈块状结构，岩体完整性好。地下水出水状态我滴渗水。项目区地形地貌为侵蚀堆积溶蚀河谷及侵蚀低中山区，微地貌形态为河漫滩及阶地、基岩山脊、冲沟、陡坡，山体陡峭，冲沟发育。
项目区地表水系为清水河，水流受季节性影响变化较大，冬季仅部分河段有少量间断流水，雨季流量较大。隧址区无地下水。
项目区地属温带大陆性季风气候区,日照充足, 昼夜温差较大，四季分明。春季干旱多风，夏季湿润，秋季凉爽多雨，冬季寒冷, 年降雨量500mm,一般集中在6-9月,年平均气温5度,无霜期150天,地表水不发育,降雨绝大部分由地表径流排泄,地下水水量较小,施工中突水的可能性极小
3、工程要求
根据“新奥法”施工要求，隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力，所以在钻爆作业中采用微振控制爆破技术，实施光面爆破，并根据围岩情况，及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐准确的开挖断面，减少超欠挖。
4、人员设备配备
4.1工区人员配备
工区经理：1人；
责任师：3人；
安全员：2人；质检员：2人；试验员：2人。
管理人员共计8人/工区。
表3-1　工班人员及职责表
序号
名称
人数
职 责
1
工班长
1
负责本工班的组织指挥
2
安全员
2
负责本工班的安全、清理危石等
3
电工
1
负责本工班照明等用电工作
4
钻孔工
5
负责钻孔等
5
爆破工
3
负责制作起爆药包、运送、装药堵塞、连线起爆等
6
装载机司机
1
负责装碴机装碴等
7
辅助工
5
负责洞内清道等辅助工作
8
修理工
4
负责本工班的机械修理等工作

合计
22

5、爆破方案设计
5.1钻爆施工作业工艺
1、开挖轮廓测量放样。
①根据洞内导线点、水准点，利用全站仪，水平仪确定开挖断面的中线位置及拱顶标高。
②采用支距法确定开挖轮廓线，经检查符合设计要求后方可施工。
2、风枪手检查风枪、风管、水管及接头是否良好。若存在问题应立刻修复；若不存在问题，进行连接安装。之后通知压风机房通风。风压达到要求，即可打开水阀，进行凿岩。
3、风枪手根据钻爆设计技术交底书进行作业，并且符合下列精度要求：
①掏槽眼间距误差和底眼间距误差均不大于5cm。
②掘进眼眼口排距、行距误差均不大于5cm。
③内圈眼至周边眼的排距误差均不大于5cm，并且与周边眼平行，以便逐次开辟临空面，实现有序起爆。利用微差爆破技术，设计合理时间间隔使石渣堆积集中，且石块较小。非电毫秒雷管是控制分段起爆的核心。
④周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm，周边眼外斜不大于5cm/m。底眼不超出开挖轮廓线10cm，最大不超过15cm。
⑤当开挖断面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使除掏槽眼以外的眼都在同一断面上。
4、钻眼完成后，应按炮眼布置图进行检查并作好记录，有不符合要求的应重钻，经检查合格后才能装药。
5、装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹干净。已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密闭。周边眼的堵塞长度不易小于20cm。
6、除周边眼，其他炮眼应先装24卷药作底药，然后装入有雷管的药卷（安装如下
7、进行爆破时，所有人员应撤到安全地点，并做警戒防护，爆破后必须等烟尘，有害气体排除后方可进入开挖工作面。
8、爆破结束后，必须立刻清理轮廓浮石。
9、解除警戒，转入下一工序。
5.2钻爆设计
爆破设计尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；减少对围岩的破坏，Ⅱ类围岩地段采用全断面光面爆破技术，Ⅴ、IV类围岩采用控制爆破技术，拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，控制好开挖轮廓；控制好起爆顺序，提高钻爆效果；在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。
5.2.1爆破器材
采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用1~15单号段等差毫秒雷管，引爆采用电雷管。炸药采用2号岩石乳化炸药，选用Φ22、Φ35两种规格，其中，Φ22为周边眼使用的光爆药卷。
5.2.2掏槽形式
台阶法开挖采用中空直眼掏槽形式布置，全断面光面爆破采用中空直眼掏槽形式布置。
5.2.3超短台阶开挖炮孔布置及爆破参数
佛岭隧道1号斜井总体采用新奥法施工，光面爆破采用微差毫秒雷管，尽量减少爆破对围岩的扰动，严格控制爆破装药量，按起爆顺序选用合理段别雷管，合理分段起爆。爆破器材选用：炸药采用2#岩石乳化炸药，标准Ф=32mm，起爆器材选用非电塑料导爆雷管（1-20段别），采用簇联起爆。钻爆参数确定：钻孔深度L=2.5m，炮孔数目按工程类比法N=1.8个/m2,断面S=57.7m2,N=98.3×1.8=104个。
Ⅴ、IV类围岩属强风化和中等风化带、岩石呈角砾形，整体性差，强度低，裂隙水很发育、围岩稳定性差，因此开挖方案采用台阶法，分上下两个断面分层开挖。上半断面只有一个临空面，临空面较小，拟采用中空孔直孔掏糟逐层扩大。下半断面有两个临空面，可由上而下逐层起爆。
Ⅴ、Ⅳ类围岩用超短台阶法开挖，Ⅴ、IV类围岩开挖采用中部预留核心土的正台阶法开挖，其炮孔布置特点为：
①周边孔用光面爆破，掘进孔用线形布置，上、下台阶同时钻孔，同时起爆，可提高钻爆效率。
②上台阶采用斜眼掏槽，可降低爆破震动。
③上台阶可利用作拱部初期支护，以保证施工安全。
④下半断面临空面好，可节约炸药。
Ⅴ、IV类围岩炮孔布置详见图5-1《Ⅴ、IV类围岩开挖上、下半断面钻爆设计示意图》、图5-2《Ⅴ、IV类围岩楔眼掏槽示意图》、图5-3《下断面炮眼布置示意图》，爆破参数详见表5-1《超短台阶爆破参数表》。施工中随时根据围岩情况调整爆破参数和炮孔布置，以期达到最佳爆破效果。

　图5-1 Ⅴ、IV类围岩开挖下上断面钻爆设计示意图

图5-2 三眼临空掏槽示意图

图5-3 Ⅴ、IV类围岩单式楔形掏槽示意图

表5-1　超短台阶爆破参数表
部位
毫秒雷管段号
炮孔名称
炮孔深度
(m)
孔数
(个)
单孔装药量
(kg)
段装药量
(kg)
附注
上

部
3
掏槽孔
1.3
16
0.8
12

主要指标：
炮孔数：229个
断面积：100.75m2
设计进度：1.0m
单位耗药量：
0.97kg/m3
单位面积炮孔数：
2.27个/ m2
5
扩槽孔
1.3
18
0.6
10.8
7
掘进孔
1.2
6
0.4
2.4
7
掘进孔
1.1
7
0.4
2.8
7
掘进孔
1.1
6
0.4
2.4
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
11
光爆孔
1.1
25
0.2
5.0
13
底 孔
1.1
15
0.6
9.0
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
9
掘进孔
1.1
5
0.4
2.0
下

部
7
光爆孔
1.1
20
0.2
4.0
3
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
3
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
5
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
5
掘进孔
1.1
12
0.4
4.8
5
掘进孔
1.1
11
0.4
4.4
7
光爆孔
1.1
18
0.2
3.6
9
底 孔
1.1
17
0.6
11.2

总 计

227

97.2

5.2.4全断面开挖炮孔布置及爆破参数
II类围岩属微-未风化岩石，整体性好、强度高、采用全断面开挖，以便充分发挥大型机械台车的作用。除周边孔外，其余炮孔均是线形布置，线形起爆。采用复式楔形掏糟，布置在中下部。堵塞长度：周边孔大于40cm，掏糟孔全堵，其余炮孔不小于80cm。采用孔外延期10段毫秒雷管。II类围岩炮孔布置详见图5-4《全断面开挖炮眼布置图》、图5-5《棱形直眼掏槽布置》，爆破参数详见表5-2《全断面爆破参数表》。
如上钻爆方案设计，最小抵抗线W=0.65m，周边间距E=0.65×0.8=0.52(cm)选定周边孔间距为0.50m，采用预留光爆层。周边光爆孔采用不耦合装药，不耦合系数D取1.5-2，药卷直径Vc=22mm,由生产厂家定做。
II类围岩用全断面开挖,炮孔布置特点为:
(1)掏槽孔布置在下半断面中央,用大空孔直眼掏槽,提高掏槽效果。
(2)炮孔都是平行的便于钻孔作业。
(3)上半部分炮孔临空面好，利于爆破，节省炸药。
全断面开挖炮孔布置详见图5-4全断面开挖炮眼布置图、图5-5菱形直眼掏槽布置图所示：

图5-4 II类围岩开挖钻爆设计示意图

图5-5 II类围岩三眼临空掏槽示意图

图7-14 II类围岩复式楔形掏槽示意图

表5-2　全断面爆破参数表
部位
毫秒雷
管段号
炮孔名称
炮孔深度(m)
孔数(个)
单孔装药量 (kg)
段装药量
(kg)
备注
全

断

面
3
掏槽孔
3.5
3
2.0
6.0

主要指标：
炮孔数：198个
断面积：82.90m2
设计进度：3.0m
单位耗药量：
1.20kg/m3
单位面积炮孔数：
2.20个/ m2
3
掏槽孔
3.5
3
2.0
6.0
3
掏槽孔
3.5
4
2.0
8.0
3
掏槽孔
3.5
4
2.0
8.0
5
扩槽孔
3.4
4
1.8
7.2
5
扩槽孔
3.4
6
1.8
10.8
5
扩槽孔
3.4
4
1.8
7.2
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
7
掘进孔
3.3
8
1.8
14.4
9
掘进孔
3.3
8
1.6
12.8
9
掘进孔
3.3
8
1.6
12.8
9
掘进孔
3.3
15
1.6
24.0
13
光爆孔
3.3
16
0.8
12.8
15
底孔
3.3
7
2.0
14.0
15
底孔
3.3
6
2.0
12.0
15
角孔
3.3
6
2.0
12.0
11
掘进孔
3.3
11
1.4
15.4
11
掘进孔
3.3
11
1.4
15.4
11
掘进孔
3.3
9
1.4
12.6
11
掘进孔
3.3
7
1.4
9.8
11
掘进孔
3.3
6
1.4
8.4
13
光爆孔
3.3
15
0.8
12.0
13
光爆孔
3.3
16
0.8
12.8
总计

201

297.6

5.2.5光面爆破参数
周边孔采用光面爆破，光爆孔间距采用50cm,以使轮廓光滑平整。装药采用Φ28小直径专用炸药。其光爆参数见表7-11《光面爆破参数》所示。
表5-3 光面爆破参数
炮孔间距
(cm)
光面层厚度
(cm)
线装药密度
(kg/m)
不偶合系E
附注
50
60
0.21～0.28
1.5
孔径Φ42

注：不偶合系数E＝钻孔直径/药卷直径

6、爆破施工
6.1钻孔
佛岭隧道1号斜井爆破施工用7655气腿式凿岩机钻孔,钻孔前先按设计标出孔位。钻孔时，按设计位置和方向准确钻进。对孔误差，周边孔和掏槽孔不超过3cm，其余孔不超过5cm。特别要控制好掏槽孔的方向和深度，以保证掏槽效果和提高进尺。周边孔外插角为1°～2°，钻孔要保证其位置和方向准确，控制好开挖轮廓，减少超欠挖，两次错台要在10cm以内。钻孔时要做到准（位置）、平（平行）、直（方向）、齐（孔底）。
6.2装药和堵塞
由于洞内有裂隙水，采用普通和抗水两种炸药，无水时用普通炸药，有水时用抗水炸药。炸药品种和规格详见表5-1《炸药品种和规格》。

表6-1 炸药品种和规格
炸药名称
性能
规格
附注
乳化炸药
抗水
Φ35、Φ32、Φ28
无水时也可使用

装药时掏槽孔底部装1/2药量的Φ35药卷，其余装Φ32药卷。掘进孔底部装一卷Φ35炸药，其余用Φ32药卷。光面爆破孔底装一卷Φ32药卷，其余用Φ28药卷连续装药，或者用Φ32药卷间隔装药，用导爆索连接起爆。装药结构详见图6-1《空气间隔装药结构图》、图5-2《连续装药结构图》所示。

图5-1空气间隔装药结构图
A
A
炮泥
药卷
雷管
A—A放大
炮孔
药卷

图5-2 连续装药结构图
炮泥
药卷
雷管

采用塑料导爆管毫秒雷管起爆系统起爆。毫秒雷管为抚顺华丰化工厂特为我处生产的25段等差（50ms）毫秒雷管，以提高爆破效果，降低爆破震动。引爆用电雷管和电容式强力起爆器。
线形微震爆破技术为弱性装药，要求炮孔要堵塞好。光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm，掏槽孔不装药部分要全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。炮泥宜使用2/3砂和1/3黄土制做。
装药和堵塞工作按有关安全规程执行，以确保安全。
5.3工艺说明
钻爆作业严格按照设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，由主管技术人员或领工员确定。钻孔前绘出开挖 断面中线，水平线和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后施钻。
5.4质量要求
①认真清理掌子面的虚渣和危石，按照炮眼布置图正确钻孔；
②掏槽眼深度按设计施工，眼口间距误差和底眼间距误差不大于5cm；
③辅助眼深度按设计施工，眼口排距、行距均不得大于10cm；
④周边眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不大于5cm，眼底不超出开挖面轮廓线10cm，最大不超过15cm；
⑤内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈眼与周边眼以相同的斜率钻孔；
⑥当开挖面凸凹较大时，按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（掏槽眼除外）眼底在同一垂直面上；
⑦钻孔完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼予以重钻，经检查合格后，才能装药起爆；
⑧装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮眼棍检查孔内是否有堵塞物，装药分片分组，按设计装药，雷管段别对应正确。
光面爆破施工工艺流程详见图7-12所示：
⑶超欠挖控制措施
①根据不同的地质情况和实测开挖后断面各点的超欠挖情况，认真分析，及时更改爆破设计，及时调整钻爆参数，逐步完善爆破工艺，提高爆破效果。
②提高画线、钻孔精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，施工时，认真测画隧洞中线和高程，确保轮廓画线准确。
③提高装药质量，杜绝随意性，防止不同段位的雷管混装。
④断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。

7、爆破施工安全措施

1、 工程开工前，施工单位必须详细学习设计图纸、施工规范，根据施工地段的地形、地质、水文、气象等资料，制定相应的安全措施，施工场地应做出详细的施工部署，爆破器材安置、材料堆放、出渣、等应做出详细布置。
2、 参加施工的人员，必须接受爆破安全技术教育，熟知和遵守本工种的各项安全技术操作规程。
3、 施工班组要建立健全爆破安全管理制度，设立专职爆破安全员。
4、 所有进入工地的人员，必须按规定穿戴好（安全帽、安全带、安全绳、安全服）等安全防护用品，遵章守纪，服从指挥。
5、 装药与钻孔不宜平行作业。
6、 爆破器材加工房应设在洞口50m以外的安全地点。严禁在加工房以外的地点改制和加工爆破器材，必须在洞内加工爆破器材时，其加工室的设置应符合国家现行的《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定。
7、 爆破作业人员和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。
8、 进行爆破时，所有人员应撤离现场，其安全距离为：独头巷道不少于200m
9、 全新面开挖进行深孔爆破（孔深3——5m）时，不少于500m
10、 洞内每天放炮次数应有明确的规定。装药离放炮时间间隔不得过久。
11、 装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固，炮眼内的泥浆、石粉应吹洗干净，刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。如果遇有照明不足发现流沙、流泥未经妥善处理，或可能大量溶洞涌水时，严禁装药爆破。
12、 洞内爆破不得使用黑色火药。
13、 防止点炮时发生照明中断，爆破工应随身携带手电筒。严禁用明火照明。
14、 采用电雷管爆破时，必须按照国家现行的《爆破安全规程》（GB6722—86）的有关规定进行，并应加强洞内电源的管理，防止漏电引爆。装药时可用投光灯、矿灯照明。起爆主导线宜悬空架设，距各种导电体的间距必须大于1m。
15、 破后必须经过15min通风排烟后，检查人员方可进入工作面，检查有无“盲炮”及可疑现象；有无残余炸药或雷管；顶板两帮有无松动石块；支护有无损坏与变形，在妥善处理并确认无误后其他工作人员才可进入工作面。`
16、 当发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理。装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与机具等均应撤至安全地点。两工作面接近贯通时，两端应加强联系与统一指挥，岩石隧道两工作面接近15m(软岩为20m),一端装药放炮时，另一端应撤离到安全地点。导坑已打通的隧道，两端施工单位应协调放炮时间，放炮前要加强联系和警戒，严防对方人员误入危险区。
17、 岩石破碎隧道接近贯通时，应根据岩性适当加大预留贯通的安全距离，此时，只准一端掘进，另一端的人员和机具应撤离至安全地点，贯通后的导坑应设专人看管，严禁非施工作业人员通行。
18、 隧道爆破作业，严禁用火花起爆和裸露爆破。爆破时，宜使用瞬发电雷管，若采用毫秒雷管时，其总的延期时间不得超过130ms,严禁使用秒和半秒延期电雷管。
19、 短隧道放炮时，所有人员必须撤出隧道洞外，长隧道单线应撤出300m外，双车道上全断面开挖撤至400m以外，双车道全断面开挖应撤至500m以外。