路堑爆破开挖施工方案.doc

路堑爆破开挖施工方案
一、编制依据
1．《中华人民共和国安全生产法》；
2．《建设工程安全生产管理条例》；
3．《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2023；
4．《铁路路基工程施工技术指南》TZ202-2023；
5．《爆破安全规程》GB6722-2023;
6.三南铁路土建Ⅰ标段相关路基设计图。
二、工程概况
三南铁路土建Ⅰ标段位于重庆市綦江区境内，本标段路基含括里程为，正线DK0+000～D1K3+162.05，D1K3+474～D1K3+900，D1K8+313～D1K8+686.06，DK10+735.9～DK12+658.4，DK18+700～DK18+417.45；货车联络线HDK1+659.35～HDK2+083.59，HDK2+406.25～HDK3+133.56；三江东站D1K3+900～D1K5+300，万盛站DK19+200～DK20+710；路堑石方开挖总量为90万方。路基正线设计时速120km/h，货车联络线设计时速120km/h。
三、使用范围
本施工方案合用于硬质岩、软质岩、岩体结构比较稳定，需要用爆破施工的路堑地段。
爆破开挖路堑岩石分类见表1。
表1 爆破开挖路堑岩石分类表
类别
分类
强度（Mpa）
代表性岩石品种
硬质岩石
极硬岩石
＞60
花岗岩、换岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石灰岩、石英砂岩、大理岩、硅质砾石等
次硬岩石
30～60
软质岩石
次软岩石
5～30
黏土岩、页岩、千枚岩、绿泥岩、片岩、云母片岩等
极软岩石
＜5
注：1.强度系数指新鲜岩块的饱和和单轴极限抗压强度。
2.岩石微风化、中档风化，用镐难挖掘，采用岩心钻方可钻进，需爆破开挖。
四、施工方案
根据实际地质条件，选择光面爆破或预裂爆破进行开挖；
开始

边坡光面爆破或预裂爆破设计
选配钻孔机具
搭设钻孔平台
钻机就位
钻机钻孔
钻孔合格
装药及联结
装药及联结合格
起爆
清理哑炮
出碴并清危石
爆破效果良好
修整边坡
砌筑挡护及水沟
修整路基面
路基面修整合格
结束
测量
放线
准备爆破器 材
否

是

否

是

否

是

否

是

1.施工工艺流程

图1 爆破开挖路堑施工工艺及质量控制流程图
2.施工方法
（1）施工准备
① 现场准备
对于爆破周边环境进行仔细观测分析，认真调查研究，掌握本地交通、水电供应及附近民情风俗等情况；对施工范围内的道路水系管线和构筑物要取得具体资料，并安排拆除或搬迁。
②人员准备
爆破作业是项细致复杂、技术性很强的工作、人员组织上要专业分工，作业人员要进行技术培训，必须要有现场负责人并进行统一调度。
③料具准备
按照相关规定修建易爆物仓库，建立管理制度，并通过地方公安部门检查验收及备案。根据爆破量和起爆方式，备齐所需要的材料和机具。
④技术准备
根据地形岩质，路堑断面的形状、进度规定进行爆破设计；并结合土石方调配方案，编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计。路堑爆破开挖，应采用光面爆破或预裂爆破方法及微差、微压技术，不宜采用药壶或药室等大爆破。
（2）开工条件
①施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计已编制，施工准备工作已完毕。
②爆破作业区各种管线构造物已拆迁，或采用相应的技术安全和环境保护措
施；与本地政府取得联系，并得到行政管理部门批准。
（3）爆破设计（仅以光面爆破为例）
①爆破参数：
钻孔直径D：80～100mm
开挖高度H：根据工点实际情况拟定，一般取5～15m，通常以10m为佳。
边坡坡度：边坡坡度与地质条件有关，深孔光面爆破受钻孔条件限制，一般小于1：0.5，以1：0.3为佳。
最小抵抗线W
W=K*D
式中 K——计算系数，一般取15～25；
D——钻孔直径。
孔距α一般采用两种方法选取：α=（8～12） D; α=（0.6～0.8）W
② 装药量计算
Ⅰ、经验计算法
Q=qL+Q底
式中Q：单孔装药量；
q：线装药密度，q=kaW；此外，也可根据经验取值，预留光爆层q=180～200g/m，有准光爆层时q=200～220g/m；
k：光面爆破的单位用药量，预留光爆层时取75g/m³，有准光爆层时取90g/m³；
α：孔距；
W：抵抗线；
L：炮孔深度；
Q底 ：光面爆破底部加强药量，预留光爆层时取Q底 =（3～5）Ql1 ,有准光爆层时取Q底 =（5～8）Ql1，实际爆破时，要根据炮孔深度拟定底部装药长度和药量增量；
L1：底部加强药量装药长度，一般取L1=1.5～2.0m。
Ⅱ、预裂爆破重要参数见表2.
表2 预裂爆破重要参数
岩石类别
极限抗压强度（Mpa）
参数
钻孔直径为d(mm)
50
75
100
125
150
坚石
60以上
a
0.45～0.65
0.75～0.95
1.1～1.3
1.45～1.65
1.8～2.1
q′
215～340
355～560
390～620
485～765
555～875
q″
孔深L＞10m时，q″=5q′
L=5～10m时，q″=4q′
L=3～5m时，q″=3q′
次坚石
30～60
a
0.4～0.5
0.6～0.75
0.9～1.1
1.2～1.4
1.5～1.8
q′
155～215
250～355
280～390
345～485
395～555
q″
孔深L＞10m时，q″=4q′
L=5～10m时，q″=2.5q′
L=3～5m时，q″=q′
软石
5～30
a
0.3～0.4
0.5～0.5
0.7～0.85
1～1.2
1.2～1.5
q′
60～155
100～250
115～280
140～345
160～395
q″
孔深L＞10m时，q″=4q′
L=5～10m时，q″=2.5q′
L=3～5m时，q″=q′
注：
①表中：a—钻孔间距，m；q′—线装药密度（全孔装药量扣除孔底部增长装药量除以装药段长度）g/m；q″—孔底装药密度，g/m。
②表列q′值按40%耐冻胶质炸药计列，并以不耦合系数在2～3之间为选用条件。
③堵塞长度在0.8～1.0间选取。
（4）爆破实行
采用光面或预裂爆破时，应按设计线装药，将炸药和导爆索用细绳捆绑在竹片上装入孔中，并将竹片未绑炸药一侧置于保护岩层一侧。
①对于开挖深度大于6.0m，且石方数量较大的工点，采用小型潜孔钻机钻孔，实行梯段松动控制爆破。
②对于开挖深度小于6.0m，且石方数量较小的工点，采用风枪钻孔，实行梯段松动控制爆破。
③为提高破碎效果，减少大块率，并减少爆破震动效应，采用宽孔距、小排距梅花形布孔，并采用导爆管毫秒雷管实行逐排微差挤压爆破。
④为保证边坡稳定、美观，路堑边坡可采用预留光爆层法进行光面爆破或进行预裂爆破。采用潜孔钻机钻孔进行爆破的工点，采用潜孔钻机沿边坡钻孔进行光面爆破或预裂爆破，如边坡设计有平台，可分平台进行光爆。如设计坡面无平台时，可从堑顶沿坡面钻孔，一次钻到坡脚进行光爆或预裂。采用风枪钻孔进行光面爆破，因受钻孔深度限制，可采用小台阶式光面爆破。无论采用何种光爆方法，保证眼痕率达成80%以上。
⑤为保证基底平整坚实，不管采用潜孔钻机还是风枪钻孔进行爆破，到最底层2.0m时，均用风枪钻孔进行爆破，并严格控制钻孔深度和孔底标高，适当缩小孔距和排距，采用逐排微差起爆方法。
⑥采用深孔梯段爆破的炮眼布置、装药结构、起爆网路布置情况详见图2～图7。

a=3b
a=3b
1.2a′
a′
b
b
w1
w1
w1
w1
光爆孔
H
H
2.0
图2 半路堑横向爆破炮孔横断面布置
图3 宽孔距小排距梅花形半路堑横向爆破炮孔平面布置

H
2.0
图4 低挖深地段（一般为6～8m）

H
H
2.0
光爆孔
光爆孔
预
留
光
爆
层
图5 高挖深地段（一般挖深超过10m）

H
H
2.0
h
h
w1
w1
w1
图6 宽孔距小排距梅花形全路堑开挖纵断面布孔图

b
w1
a=3b
a=3b
2b
b
w1
a=3b
a=3b
2b
图7 宽孔距小排距梅花形全路堑开挖平面布孔图

（4）搭建钻孔平台
钻孔作业在高陡的坡顶上进行，钻机移位及架设均需要人工来完毕，必须保证人员和机械的安全。搭建钻孔平台就是为了施工作业的安全。
光爆孔精度规定高，三角架式钻机定位较难，为减少钻孔偏差，钻孔平台应有一定宽度，以利于钻机的调整。平台宽度一般为1.5～2.0m。在进行多层光爆施工时应预留出下面各层的钻孔平台宽度。
（5） 测量放线
光面爆破后边坡一次成型，若要进行变动将浪费大量的人力物力，所以边坡测量放线需严格控制误差。
（6） 钻机对位
钻孔精度是光面爆破成败的重要因素。要想保证钻孔精度，把炮孔钻在同一平面上，使用三角架式钻机，除提高钻孔技术外，还要按“对位准、方向正、角度精”三要点来操作。
①钻机对位要准
为了保证钻机在同一平面上对位开，在钻机平台上铺设钢管作为钻机移动轨道。钢管一般铺设在边坡线外30cm处，根据设计的光爆孔孔距用油漆在钢管上表白空位。
②钻孔方向要正
沿边坡开挖线拉一条测线，量测机架两侧至测线距离，当两者距离相同时，则说明钻机按放准确。
③钻孔角度要精确
精确的钻孔角度是光面爆破后坡面平整、光滑的保证。钻孔角度大于边坡坡度时，将使抵抗线偏小，会产生飞石，小于边坡坡度时，则抵抗线增大，会使光爆层炸而不塌。保证钻孔精度的应用仪器测定钻杆角度，符合规定后，固定钻机进行钻孔作业。
（7） 钻孔
按以下基本要领进行作业：
①熟悉岩石性质，摸清不同岩层的凿岩规律。
②孔口要完整，孔壁要光滑，保证排碴顺利。
③软岩慢打，硬岩快打。
（8） 装药
用不耦合装药，不耦合系数取2～5.
装药结构形式有两种：
①用低爆速、小直径的光爆专用药卷或现场加工的传爆性能好的细长药卷时采用均布连续装药。
②用普通2号岩石硝铵炸药娟或水胶、乳化炸药卷（常用于有水炮孔中）时采用加导更索间隔捆绑成药串的间隔装药。
炮孔底部加强装药段，其装药长度和炸药增量可按表3拟定：孔口堵塞长度应不小于最小抵抗线，一般为0.81m。堵塞时用纸团塞紧在堵段下部，然后用黄黏土堵实。
表3 炮孔底药增量
炮孔深度/m
＜3
3～5
5～10
10～15
＞15
底药长度/m
0.5
0.5～1.0
1.0～1.5
1.0～1.5
1.5～2.0
增量/倍
0.5～1
1～1.5
1.5～2
2～3
＞3
（9） 警戒
光面爆破与主体爆破同时进行，警戒距离按主体爆破的规定拟定；单独实行光面爆破的警戒范围不得小于200m。
（10） 起爆
起爆方法有两种：
用设计段数的电雷管或非毫秒雷管绑于内药柱或药串上起爆。
用导爆索连结接起爆。
在与主炮孔同时施爆的时候，爆孔要迟后于主爆孔50～150ms（硬岩可取小值，软岩宜取大值）起爆。
（11） 出碴
①路堑石方运距大于1000m时采用自卸汽车配合装卸机械施工。
②用装卸机铲运装车在铲挖工作面与车辆间进退运营采用V形或L形循环方式，装载机进铲方向应大体与工作面垂直，避免偏载。装车行走速度控制在0.7～1.8m/s。
③ 汽车运送道路车道宽度、纵坡、曲线半径应符合有关规定，路面结构要满足重载车辆运营的需要。倾卸时要采用安全防护措施。
（12）整修边坡
①爆破后边坡和堑顶山体稳定，边坡平顺，不破碎不振动，及时清除凸面悬危石、浮石、碴堆杂物。
② 边坡上出现的坑穴、凹槽用浆砌片石嵌补平整。
（13）修整基面
在岩石路堑的侧沟平台上应按施工图预留信号、电力电缆、排水沟槽。开挖时不得损坏边坡脚，必须保证侧沟平台和基面平整，有凹坑或损坏处用混凝土或浆砌片石补齐。
五、施工机械及劳动组织
1.施工机械
表4 重要机具设备表
序号
名 称
规 格
数 量
用 途
1
潜孔钻机

12台
光爆及主体爆破凿岩
2
液压挖掘机
1.2m³
6台
挖运
3
轮胎式转载机

4台
挖运
4
推土机
120Kw
3台
道路平整清方
5
自卸汽车

20辆
运送
6
空压机
12m³
6台
拱风钻用
7
手风钻

12
修建平台、浅孔光爆
8
破碎锤

3
特殊地段配合开挖破除
2.劳动组织
表5 劳动力组织表
序号
工 种
人 数
备 注
1
空压司机
4
负责凿岩及爆破
2
凿岩钻孔工
20
3
装药爆破工
6
4
挖装司机
15
负责石方拉装运整修
5
汽车司机
24
6
路堑修理工
20

合计
88

六、施工安全及环境保护
1、施工安全
①爆破作业
爆破作业及爆破器材的运送、加工都必须严格按国家现行《爆破安全规程》（GB6722）的规定，编制爆破设计方案制定相应措施。
Ⅰ、爆破器材应由装炮负责人按一次需用量提取，随用随取。放炮后的剩余材料应专人检查核对后及时交还入库。
Ⅱ、装药应符合下列规定：
a、装药前，非装药人员应撤离装药地点，装药区内严禁烟火；装药完毕，应检查记录装炮个数和地点；
b、不得使用金属器具皿装药；
c、起爆药包应在现场装药时制作。
Ⅲ、大雾天，黄昏和夜间不应进行爆破。确需要在夜间爆破时，应采用有效的安全措施。遇雷雨时，应停止爆破作业，并迅速撤离危险区。
Ⅳ、起爆前防护工作
①起爆应由值班人员监督统一指挥，起爆器手柄应始终由爆破组长一人保管；
②警戒区周边必须设警戒人员，警戒范围：小药量应距离放炮地点200m以外；
③警局内人、畜应撤离，施工机具不能撤离时应有也许的防护；
④在有车、船通过的施工地段，拟定爆破时应事先与有关运送部门取得联系。
Ⅴ、瞎炮解决
①应由原装药人当场解决，解决瞎炮时不得撤离警戒；遇特殊情况，经施工负责人准许后可在下次放炮或休息时解决，瞎炮位置应设明标志，其周边5m内严禁人员通行；
②炮眼中的爆破线路、导火索、导爆等检查完好时，可将引线或电线重新接通，再行起爆；
③应在取出堵塞物后重装起爆炸药包；
④不得在残眼中继续打眼；
⑤可在距炮眼不少于0.6m处打一平行炮眼进行诱爆；
⑥硝铵类炸药可用水冲洗。
2、作业安全
①开挖时应定期对坡面坡顶稳定情况进行检查，发现异常现象立即解决；
②严禁在松动危岩石下方作业、休息和放置机具；
③路堑开挖危及运送道路及建（构）筑物时应采用安全防范措施；
④高空作业时必须系安全带，安全带应系在牢固的物件上，临边作业应设防护围栏和安全网；悬空作业应有可靠的安全防范措施。
3、环境保护
①爆破应根据岩性、产状、边坡高度选择适当爆破方法，严格控制药量。爆发后应达成边坡和垫顶山体稳定，避免诱发地质灾害。
②在复杂地段进行爆破作业时，（附近有电线、构筑物等）应采用控制爆破措施，必须保证堵塞质量，爆破前将炮口加以掩盖，对需要保护的建筑物予以遮挡，防止震裂和损坏。
③废弃石碴应按施工图规定地点妥善解决，不得破坏周边环境，导致有害影响。
七、危险源辨识及控制措施：
按照《危险源辨识、风险评价和风险控制策划程序》对深路堑开挖进行风险评估。
A．风险值计算方法
风险值采用下面的公式进行计算：
D=LECF
式中：D——风险值(危险限度)；
L——发生事故的也许性大小；
E——暴露于危险环境的频繁限度；
C——发生事故产生的后果；
F——对公司导致的负面影响。
B．有关风险的L、E、C、F值的选取
L、E、C、F值按以下相应的选取表进行选择：
事故发生的也许性(L)
分数值
事故发生的也许性
分数值
事故发生的也许性
10
完全可以预料
1
也许性小,完全意外
6
相称也许
0.5
很不也许，可以设想
3
也许,但不经常
0.2
极不也许
暴露于危险环境的频繁限度(E)
分数值
频繁限度
分数值
频繁限度
10
连续暴露
2
每月一次暴露
6
天天工作时间暴露
1
每年几次暴露
3
每周一次或偶尔暴露
0.5
非常罕见地暴露
事故发生产生的后果(C)
分数值
后 果
分数值
后 果
100
大劫难,许多人死亡
7
严重,重伤
40
劫难,数人死亡
3
重大,致残
15
非常严重,一人及以上死亡、职业病
1
引人关注,不利于基本的安全健康规定
对公司导致的负面影响(F)
分数值
对公司导致的负面影响
分数值
对公司导致的负面影响
1.3
影响极大
1.0
影响小
1.2
影响大

1.1
影响较大

危险源等级划分(D)
分 数 值
危 险 程 度
> 320
极其危险, 不能继续作业
160 - 320
高度危险, 需要立即整改
70 - 160
显著危险, 需要整改
20 -70
也许危险, 需要注意
< 20
稍有危险, 可被接受

项目
爆破开挖路堑开挖危险源辨识表
活动、产品或服务中的危险源
L
E
C
F
D
控制措施
物理性危险危害因素
设备设施缺陷
排水设施未先做或排水设施不完善，易导致地表水或地下水冲刷、侵蚀路基边坡，危及深路堑边坡稳定性
10
3
15
1
450
按照施工图，结合现场，临时排水设施和永久设施相结合，保证排水畅通。
边坡坡度局限性，或现场地质与设计差没有调整坡度，对深路堑边坡稳定性有一定影响
6
3
15
1
270
及时纠正边坡坡度，保证边坡的稳定
装药不符合规定
6
3
15
1
270
a、装药前，非装药人员应撤离装药地点，装药区内严禁烟火；装药完毕，应检查记录装炮个数和地点；
b、不得使用金属器具皿装药；
c、起爆药包应在现场装药时制作。
起爆前防护工作没有做好
10
3
15
1
450
①起爆应由值班人员监督统一指挥，起爆器手柄应始终由爆破组长一人保管；
②警戒区周边必须设警戒人员，警戒范围：小药量应距离放炮地点200m以外；
③警局内人、畜应撤离，施工机具不能撤离时应有也许的防护；
④在有车、船通过的施工地段，拟定爆破时应事先与有关运送部门取得联系。
瞎跑解决不妥
10
3
15
1
450
①应由原装药人当场解决，解决瞎炮时不得撤离警戒；遇特殊情况，经施工负责人准许后可在下次放炮或休息时解决，瞎炮位置应设明标志，其周边5m内严禁人员通行；
②炮眼中的爆破线路、导火索、导爆等检查完好时，可将引线或电线重新接通，再行起爆；
③应在取出堵塞物后重装起爆炸药包；
④不得在残眼中继续打眼；
⑤可在距炮眼不少于0.6m处打一平行炮眼进行诱爆；
⑥硝铵类炸药可用水冲洗。
在挖方边坡上发现有危岩、孤岩、滑坡等土体或岩（土）体倾向挖方一侧易引起滑移的软弱夹层、裂隙时，没有及时清除或其他措施
6
1
15
1
90
及时清除，或采用防护措施进行加固、防护
运送道路坡度过陡
1
10
7
1
70
挖方运送道路坡度不大于6%，以防止惯性过大，导致车辆事故
运送车辆故障，如刹车不灵、方向盘过死
1
1
7
1
7
加强对运送车辆维修保养，施工前对运送车辆进行检查，防止车辆事故发生
挖掘机故障
0.5
1
7
1
3.5
加强对挖掘机维修报验工作
防护缺陷
作业人员没有戴安全帽或没有对的戴安全帽，高空作业没有系安全带
3
6
3
1
108
按照《职业健康安全管理制度》的规定进行解决,加强安全教育及配戴防护用品的教育
作业人员光脚或穿拖鞋作业
0．5
6
3
1
9
同上
噪音危害
空压机的使用
3
3
3
1
27
合理安排作息时间
潜孔钻机的使用
3
3
3
1
27
合理安排作息时间
运送车辆的使用
0．5
2
1
1
1
合理安排作息时间
挖掘机的使用
0．5
2
1
1
1
合理安排作息时间
运动物危害
挖掘机工作中对周边作业人员的伤害
1
3
15
1
45
项目部配备专人监护,设立警戒区
拉土方车辆在施工场地的行使对作业人员的危害
1
3
15
1
45
项目部根据实际情况,设立安全标志,专人监护
铲车在施工现场的使用对作业人员的危害

1

项目部根据实际情况,设立安全标志,专人监护
心里生理性危害因素

负荷极限：体力、听力、视力超过极限
重体力劳动时间过长影响作业人员身体健康
3
6
3
1
54
项目部根据实际情况,合理安排作息时间
心理异常
心情烦躁、紧张、低落易发生安全问题
1
3
3
1
9
根据实际情况调整工作时间
行为性危害因素
指挥失误
挖掘机在作业过程中，其别人员离挖掘机的距离过近
6
1
15
1
90
项目部配备专职人员进行现场监护
石方爆破没有专人指挥
6
6
3
1
108
项目部配备专职人员进行指挥防护
爆破开挖路堑前路基队没有对作业人员进行安全交底
6
3
15
1
270
严格执行三级技术交底，特别是对作业人员在岗前进行技术交底
操作失误
爆破作业人员没有通过培训，无证上岗
6
0．5
40
1
120
项目部组织，由建设行政主管部门进行培训，严禁无证上岗

八、应急预案
1．项目经理部成立由项目经理为组长的应急救援小组。
组 长：李永彬
副组长：刘传涛
组 员：白福庆 汪业林 徐世军 张君红 刘磊 杨仁旺 张德喜
2．抢险队伍
组织一支不少于20人的抢险基本队伍，作为抢险救灾的骨干力量，现场的每个干部和工人都自觉加入这个抢险基本队伍，参与抢险救灾，抢险队伍根据应急反映机构接受上级领导，并制订联络方案，按设防范围和标准上岗值班或接告知参与抢险。
3．灾情预警
项目部综合办公室收集各灾情信息，并与指挥部、业主或有关部门紧密联系及时发出预警，预测灾情的发生趋势及也许对特定区域内的群众生命财产导致的威胁或损失的限度。
4.建议对策
项目部根据灾情预测预警及时向监理、业主、指挥部或有关部门提出应急对策建议和措施，或者制定针对性应急方案。
5．报告灾情
灾情发生后，经理部立即向监理、业主、指挥部或有关部门报告初步灾情并迅速组织有关部门调查核算灾情。
6．灾害处置
（1）每个班组派一名工作小组成员值班，随时和上级部门、业主保持联络。
（2）发生险情后，立即报告现场总值班。
（3）值班负责人立即组织现场人员进行抢险，派人到防灾器材专用仓库提取器材，布置就位。值班负责人有权调动当班上岗人员和抢险机动人员。
（4）同时联络及时告知本队伍领导赶赴现场，并将情况报告给上级部门值班室。
（5）单位负责人赶到现场，组织指挥抢险。