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1、爆破施工设计方案开挖区主要爆破介质是强中风化板岩、石英砂岩、石英砂岩夹板岩石。其中强风化板岩岩石硬度属于软石，形成疏松状态。中风化板岩是浅黄色，变余泥状结构，节理裂隙发育，岩芯呈碎块状破碎。石英岩是灰白色，石英岩含量占90%以上，颗粒维系坚固，胶结以硅质为主，硬度高，节理裂隙发育，无充填物。1设计方案选择1、1爆破设计依据和原则爆破设计依据旅顺口区造船园区场平土石方工程第二标段招标文件及答疑文件；旅顺口区造船园区场平土石方工程施工图设计；中华人民共和国民用爆炸物品管理条例；爆破安全规定（GB6722-2003）；大连市公安局制定的爆破安全注意事项及爆破相关规定。爆破设计原则采用先进爆破技术。如
2、采用塑料导爆管实现毫秒延期爆破，分段爆破，预裂爆破控制爆破技术。在山体爆区采取自上而下，由顶部先进行爆破开挖，一次爆破开挖一个台阶，也可以同时爆破开挖两个台阶，视台阶爆破开挖宽度而定，按业主和监理工程师批准的平台推进方向安排爆区。高边坡的稳定和规整是该工程的关键，必须严格做好邻近石方边坡的预裂爆破。采用严密而有效的防护措施，严格控制最大一段的分段药量和覆盖防护措施，严格控制爆破地震强度和飞石危害，不做好防护就不准进行爆破作业。合理选择技术参数，精心设计、精心组织、精心施工，争取“安全、优质、高效、低耗”的完成本工程。1、2爆破技术方案根据爆区山体地形、位置和岩石状况及业主对永久边坡的稳定、规整
3、的严格要求，确定采用预裂爆破等控制石方边坡爆破，深孔台阶爆破配合浅眼爆破。浅孔爆破应用范围：根底处理和最终边坡平台清理等。150mm孔径的深孔台阶爆破：应用在正常的大量石方爆破开挖的地段。预裂爆破：石方边坡的形成必须采用预裂爆破的控制爆破技术。大块石解小，采用液压破碎锤破碎。按要求，用炮孔设计深度和位置，严格控制底盘标高及边坡分界线。2爆破参数选择与装药量计算2、1钻孔爆破技术参数的确定2、1、1钻孔孔径及钻孔形式采用高风压钻机，钻头直径为76150mm，正常大区钻爆采用基本上采用150mm垂直钻孔。以下各参数计算及施工说明以150mm深孔石方爆破为例。2、1、2布孔方式采用多排孔，三角形及矩
4、形排列，为增加一个爆区方量，提高爆破质量，广泛应用大区多排孔微差爆破技术，以满足大规模开挖的需要。（见图1、表1） wba（图1）2、1、3深孔爆破参数台阶高度（H）按现场条件定为10m。超深（h）由实践可知，钻头直径为150mm时取超深为1.31.5m。爆破介质钻头直径w米a米b米石方150mm4.15.04.0粘土混碎石150mm5.07.04.0（表1）底盘抵抗线（W）根据经验公式计算为：W=d 式中：W底盘抵抗线，m；d钻孔直径，取1.5dm；装药密度，取=0.85克/毫升；C深孔装药系数，取C=0.6；L钻孔深度，m；m炮孔邻近系数，取m=1.21.4；q单位炸药消耗量，根据经验取q
5、=0.52kg/m3；H台阶高度，m。取H=10m代入上式得：W=1.5W=4.08m确定前排孔底盘抵抗线为3.84.1m孔距（a）取m=1.2 w=3.84.1m代入得：a=1.2(3.84.1) =4.65.0m该工程取孔距a=4.55.0m排距bb=0.8a代入计算得：b=0.8（4.55.0） =3.64.0m确定炮孔排距为b=3.54.0m填塞长度（L2）取堵塞长度为底盘抵抗线的0.951.2倍L2=（0.951.2）w =(0.951.2)4.1 =4.05.0m确定堵塞长度4.05.0m各项参数计算：表2给出了钻孔直径为150mm时，不同段高及不同爆破介质时的钻爆参数。2、1、4
6、深孔爆破装药量的计算及装药结构深孔爆破装药量的计算按岩石爆破性分类确定单位炸药消耗量为0.450.55kg/m3，采用体积计算公式来计算装药量。粘土混碎石的爆破炸药单耗取0.4kg/m3，w=5.0m，a=7.0m，b=4.0m。前排Q=qwaH（kg）后排Q=qabH（kg）根据不同因素按上列公式计算的石方及粘土混碎石中深孔台阶爆破参数（分例入表2） 150mm中深孔台阶爆破参数计算表 （表2）粒料规格钻爆高度H(m)抵抗线W(m)孔距a(m)排距b(m)超深h(m)孔深L(m)单耗q(kg/m3)装填度(kg/m)单孔药量(kg)填塞长度L2(m)正常石方爆破104.25.04.01.51
7、1.50.52151074.4粘土混碎石爆破105.07.04.01.511.50.4151005.0注：爆破岩石单位炸药消耗量按铵油炸药计算。装药结构孔内采用柱状连续装药，每孔安放两组起爆体，每组起爆体由两发非电雷管和一定数量的具有雷管感度的起爆炸药组成，放于药柱的中、下部。（见图2） 起爆体导爆管主装药填塞物（图2）3钻孔、装药、填塞和起爆网路设计深孔钻孔爆破工艺包括钻爆区域准备工作、钻孔作业、装药前钻孔检查、装药、填塞、敷设起爆网路、网路检查、警戒、爆后检查爆区、爆后的开挖检查及问题的处理等。（见图3）图3 深孔爆破施工工艺流程图施工准备工作清理炮位测量定孔钻孔验孔装药检验堵塞联线检查警
8、戒起爆检查爆区盲炮处理清渣验收不合格不合格不合格否3、1钻爆区域准备根据整个爆破开挖计划，安排钻孔爆破作业区。当确定钻爆区后，立即组织机械清理作业面，根据现场实际测量的地形图作炮孔的单体设计，并由爆破工程师亲临现场直接指导有经验的爆破员共同布置钻孔孔位。3、2钻孔工艺布孔后，报破工程师在测量人员提供布孔位置及孔口标高的基础上，向钻孔分队提供一张钻孔施工图，图上标明孔位、孔深、孔数、总钻孔米数、钻机队名称、钻孔区位置及时间等。钻孔分队必须严格按钻孔施工图要求施工，做好自检和复检，保证钻孔误差控制在规定的范围内，即孔位允许误差0.2m，孔深允许误差0.3m。3、3钻孔检查确定爆破时间的前日，必须对
9、爆区的全部炮孔进行全面的检查。检查项目有：总炮孔数是否正确，孔位、孔深是否符合设计要求，孔内有无堵塞，孔内有无积水及积水高度，孔口是否有松动悬浮碎块。如果发现孔位和孔深不符合设计要求时，应及时处理，达到设计要求。孔口周围的碎石、杂物应清除干净，对于孔口岩石破碎不稳定段，应进行维护，以避免孔口形成喇叭状。3、4装药必须按设计的炮孔装药量、炸药品种、雷管段别等认真装药，应随时检查装药高度，如遇装药高度与装入炸药量不符合时，应及时报告现场爆破负责人并在其指导下妥善处理。3、5填塞深孔爆破的填塞应达到设计要求的长度，严禁不填塞即进行爆破。填塞物应采用钻孔岩屑，禁止使用易燃材料和粒径超过30mm的石块作
10、填塞物；在水孔填塞时，应防止填塞材料悬空。3、6起爆网路的敷设该工程多采用三角形布孔对角起爆或V型起爆方案，以形成小抵抗线宽孔距爆破，使深孔实际的密集系数增大到46，以保证岩石的破碎质量。起爆器材采用塑料导爆管非电起爆系统，实现孔间、排间微差起爆。根据该工程地质构造和岩层、岩性，同排孔相邻炮孔间起爆微差时间取50ms，相邻排间取100ms，可以改善爆破效果。孔内装毫秒微差6段非电雷管，地表用毫秒差3段非电雷管联接，采用地表微差实现孔内微差起爆的方法，完成大区多排微差起爆。（见图4）。起爆图4 起爆网路联接示意图起爆网路的敷设必须按设计的网路施工。起爆网路联接时，必须在爆破技术人员亲自监督指导下
11、进行，不准由爆破员独立完成。起爆器材全部采用塑料导爆管非电起爆系统，联接网路要求雷管与多条塑料管联接紧密、牢固，不准丢管、丢孔。起爆网路联接完毕，必须由爆破技术人员检查，合格后方可准备起爆。3、7爆破警戒爆破警戒必须满足爆破设计方案设计的警戒范围进行警戒工作。警戒必须按事先确定的警戒点派设专门警戒人员。警戒人员必须备有红旗、哨子、对讲机，并能随时与爆破总指挥进行联系。警戒工作要做到定岗、定位、定范围、定内容、定责任。严格执行预告信号、起爆信号、解除警戒信号等三次信号制度。危险区内的机电设备和人员要全部撤离，在危险区内不能开动的机电设备，必须做好覆盖、遮挡等安全保护措施，在爆破现场总指挥同意并发
12、出起爆命令后，方可起爆。3、8起爆当爆区起爆网路敷设完毕，爆破技术人员检查合格，警戒人员到岗到位，爆破总指挥利用对讲机等工具确认各警戒人员全部警戒完好后，方可发出起爆命令，爆破员将起爆雷管联接完毕，进行点火起爆。3、9爆后检查爆区起爆完毕在规定的时间（不少于15分钟）以后，爆破技术人员和指定的有经验的爆破员方可进入爆区进行爆后的认真检查。如爆破正常，方可解除警戒；如发现异常或盲炮，必须按有关规定及时处理。3、10爆破后的开挖检查采用大区多排孔微差爆破，有时在起爆后的检查中，不能将所有问题全部检查清楚，必须注意整个爆区开挖的全过程，尤其应让负责开挖装载的管理人员和机械操作手在思想上重视，操作过程
13、注意。如挖出残药、残孔，应立即停止作业并通知项目经理和爆破技术负责人，按有关规定进行处理。4浅孔爆破方法4、1应用范围爆破根底处理。边坡修整。最终底板平台整平清理。通往采区的上山便道，遇有坚硬岩石时。4、2浅孔爆破参数的确定采用手持式凿岩机作业，孔径在3842mm，选取梯段高度为13m时，浅孔爆破参数的选取：底盘抵抗线可采用下式计算：W=（2535）d（m）式中：d药包直径，m。常用药包直径32mm。计算得W=0.81.0m，取0.91.0m孔距（a），排距（b），按下式计算：a=（0.81.2）W（m） =0.81.2a 0.81.2m，取a=0.81.2mb=（0.81.0）W（m）a =
14、0.71.0m，取b=0.71.0m炮眼的超深H与孔深L超深可取段高的1015%，即 0.10.15H孔深为段高与超深之和即：L=H+h=H+（0.10.15）H=(1.101.15)H沟槽、基坑的浅眼爆破参数，应适当调整，具体由试验及实践中确定。单位炸药消耗量（q）该工程岩石硬度，强度皆较大，根据经验，浅孔松动爆破时按表3给出的单耗为0.45kg/m3时钻爆参数（按2#岩石硝铵炸药计算）。施工中可根据实际情况加以调整。上述各参数实际合理的数值，还应进一步在工程初期的实践中通过试爆而确定。浅孔爆破参数计算表 （表3）岩石硬度（f）孔径d(mm)段高H(m)抵抗线w(m)孔距(m)排距b(m)超
15、深h(m)孔深L(m)单耗q(kg/m3)装填度(kg/m)单孔药量(kg)装药长度L1(m)填塞长度L2(m)101440311.210.43.40.450.751.622.161.2410144021110.42.40.450.750.901.21.2010144010.80.80.80.41.40.450.750.290.381.02注：采用2#岩石炸药。4.3浅孔爆破施工工艺浅孔爆破工艺与深孔爆破工艺基本相同，不同的是每孔一个起爆体，敷设一发雷管。每次爆破最好起爆不超过100个孔，炸药量不大于100kg。5大块石开采的爆破方法围堰护堤需要粒径0.51.0m的大块石。主要爆破方法是：在厚
16、层板岩的弱风化及原岩地区，适当增大孔网参数，合理调整装药量和装药结构，使爆破单位体积岩石的炸药消耗量处在只能使岩石解体而减少破碎的状态。6爆破安全距离的计算与确定合理选择方案，正确确定参数及有效的防护措施，确保爆破危险区内的人员、建筑物、构筑物及各种设施，不产生个别飞石伤害事故。个别飞石的安全距离，可按下式计算：Rf=（40/2.54）d=（40/2.54）15237m式中：Rf飞石距离，m；D炮孔直径，cm。根据国家爆破安全规程，个别飞石对人员的安全距离：浅眼爆破300m，深孔爆破200m。爆破安全距离经过计算，审核后确定为300m。为预防万一，爆破时距爆破点300m内一切人员必须撤到安全地
17、带。7安全技术与防护措施及钻爆安全注意事项爆破的有害作用可能涉及到地震、飞石、冲击波、噪音、毒气等，整个爆破开挖区主要采用浅眼爆破、深孔爆破，其冲击波、噪音、毒气不是主要的危害。因而本工程爆破安全防护的主要任务是严格控制爆破震动强度和防止个别飞石对人员、设备、建（构）筑物的危害。7、1控制爆破震动速度，避免爆破对开挖区邻近建（构）筑物的爆破震动危害。由于不同距离时允许的最大一段起爆炸药量的计算结果是设计爆区分段药量的依据，必须严格执行。根据国家爆破安全规程的规定，最大一段允许装药量Qmax按下列公式计算：式中：R从爆破中心到保护物的距离，m； v建筑物或设施允许的震动速度，cm/s； k与爆破
18、地质条件有关的参数，取k=150； a爆破地震衷减指数，取a=1.5。根据现场实际存在的各种建筑物允许的最大震动速度按2.0cm/s来计算，计算不同的距离时允许的最大一段起爆炸药量列入表4。 V=2.0cm/s不同距离时允许的最大一段起爆炸药量 （表4）R(m)50100150200250300350Qmax(kg)221776001422277748007622由表4可见，对较近邻控爆区的被保护物的条件下爆破，炸药量的限制是十分严格的。对特殊环境下，难以控制爆破震动的爆区，可相应采取如下降震措施：严格设计对于整个工程的每一个爆区都应认真测量爆区与被防护建筑物的距离，最大分段药量的确定是各被保
19、护物到爆区距离及允许的震动速度分别计算的，取最小值为本爆区最大分段药量。仔细分析爆区起爆网路联接各分段药量数值，确定在每一组分段的每一个炮孔的药量上，并标注在炮区起爆网路图上，现场施工必须严格按设计的网路和炮孔药量进行施工。采用小直径钻孔或浅眼爆破，以有效的减少单孔装药量，降低爆破震动强度。降低一次爆破开挖高度，形成多分层钻爆，以减少设计炮孔深度，控制单孔装药量，降低爆破震动强度。调整孔网参数、起爆方向和起爆顺序，以降低爆破震动强度，并改变爆破主震相方向，使被保护物处于安全的位置。实行清渣爆破，以降低爆破震动速度。在需要严格控制爆破震动速度的爆区，正前方必须清渣爆破，即爆堆不挖净不爆破，可以有
20、效地降低爆破震动速度。在控爆区底部朝向被保护物一侧打一排减震的预裂孔爆破。7、2控制个别飞石对被保护物的危害。爆破产生的飞石及滚落的石块会对被保护的建筑设施造成破坏，因此必须优化爆破参数，采取严密有效的防护措施，精心设计，精心施工是可以达到预期效果的。具体措施如下：图5炮区覆盖防护结构示意图沙土袋尼龙网炮孔竹排设质量管理管理领导小组机构适当增加炮孔填塞长度，改变起爆方向，以实现减少飞石及改变飞石方向。增加炮孔在被保护物方向的抵抗线，使之形成大抵抗线少装药的减弱松动爆破，以控制爆破飞石。临近被保护物的爆区，对爆区表面进行覆盖，采用压一层沙土袋，盖一层竹排（或草垫），再压一层沙土袋，再罩一层尼龙网
21、，最后再压一层沙土袋，形成三层沙土袋，一层竹排（或草垫），一层尼龙网，以保证爆区无飞石。（见图5）7、3钻爆安全注意事项a、认真学习并严格遵守国家爆破安全规程、中华人民共和国民用爆炸物品管理条例、大连市公安局制定的有关爆破方面的安全规定、招标文件中有关爆破安全的条款及本单位关于爆破施工的相关制度。b、成立以项目经理为第一责任人的爆破组织领导机构，建立爆破技术组、爆破安全组、爆破防护组、爆破警戒组、爆破统计及后勤组，充分发挥爆破各职能部门作用。c、严格要求爆破工作人员，在保证爆破工作任务落实的同时，保证责任落实，做到管严管死，谁管谁负责，谁干谁负责。项目经理为爆破安全技术第一责任人；爆破高级工程
22、师即是爆破技术总负责人，又是爆破设计总负责人，负责总体爆破技术管理和全部爆破设计方案工作；爆破队长是爆破现场总指挥，是爆破现场施工的总负责人，主抓爆破现场的安全管理及爆炸物品管理工作；现场爆破工程师，是爆破现场施工技术负责人，专门负责现场施工的技术管理工作。d、严格执行国家和业主相关爆破主管部门有关爆破器材购买、管理、运输的规定，严格执行爆炸物品退库配送制度。e、安全警戒距离不少于300m，组织足够的警戒人员负责警戒工作，对危险区范围内的单位，建立并严格执行爆破通知书制度。爆破危险区内各单位的机电设备和人员应撤到安全地点。f、严格实行“一炮一报”制度，每次爆破都进行书面申请，经业主工程师、监理
23、工程师、大连市公安局同意后方可进行爆破作业。g、雷雨、大雾天气严禁爆破作业，如爆破施工时遇到雷雨应立即停止爆破作业，人员、设备撤离危险区并做好警戒，防止他人误入。雨季严禁电雷管起爆。h、预裂爆破钻孔时，一定要按设计的孔位打孔，并保证炮孔的倾斜角度与阶段坡面设计的坡度一致，使炮孔在一个斜面上，并保持相互平行。i、在指定地点设爆破警示牌，距爆区20m外插红旗显示，无关人员不准进入爆区，距爆区50m以内不准有烟火。j、爆破人员必须持证上岗，无证人员不准进入炮区，爆破作业人员必须佩戴安全帽及胸章标志。k、严格按设计要求进行装药和填塞，如遇特殊情况不能按设计施工时，必须经爆破工程技术人员或现场爆破负责人
24、同意并亲自指导下方可进行施工。l、做好爆炸物品的领、退库工作，认真清点数量、品种、规格等，并登记造册。m、必须在规定的时间内进行爆破，其它时间一律禁止爆破。n、严格警戒，爆破现场总指挥负责安排警戒人员到预先确定的警戒范围、警戒路线及警戒哨位，并提前交清任务、内容和责任，并随时用对讲机进行联系，只有在爆破现场总指挥发出起爆命令后方可起爆。o、爆破后认真检查爆区，发现异常，尤其是产生盲炮，必须按有关规定进行处理。p、突发爆破事故制定抢险方案，备有抢险人员队伍、应急车辆、必备工具、必需材料、药品等。q、必须与地震监测单位签订爆破地震监测合同，监测方案须经业主、监理工程师批准，严格实行“一炮一测”制度
25、。r、爆破钻孔粉尘采用湿式除尘或捕尘方式排除。爆孔不得炸水。炮孔中的积水采取高压风吹干等方式执行。s、不得用浅眼爆破来处理大块石，大块石只能用液压破碎锤解小。8施工机具、仪表150mm深孔钻机：9台 76mm深孔钻机：2台42mm浅眼风钻：2台 液压破碎锤：1台高能起爆器：3台 电雷管测试仪：3台对讲机：10台9爆破管理组织机构9、1爆破安全技术领导组织机构（见方块图6）9、2各组职责技术组现场爆破设计，爆破技术指导；钻孔组负责按设计要求完成钻孔任务；爆破组负责从钻孔验收到爆后检查、问题处理等爆破全过程任务。警戒组负责爆前清场及安全警戒任务，当相邻地段有爆破时，作好协调工作。图6 爆破管理组织
26、机构图爆破总负责人 项目经理：刘宝宏爆破技术总负责人 马玉罄爆破现场安全负责人高武强赵 彪爆破施工技术负责人左永平、何蓬辉爆破现场总负责人陈中华爆破组钻孔组安全警戒组钻爆技术组9、3基本制度为确保爆破施工按设计进行，必须严格坚持三项制度：现场施工设计制度，每次爆破前应根据现场实际测量结果进行爆区设计。安全布置检查验收制度，各项工作前，具体布署安排安全工作，爆前检查验收爆区炮孔是否合格，安全防护是否到位。安全警戒制度，爆前对危险区进行彻底清场，在边界上定岗、定位、定人、定责，警戒不到位，清场不彻底，不准爆破。10护坡爆破施工本工程西侧开挖面，要形成高边坡，边坡施工工艺流程:开挖准备；测量放线；创
27、造预裂梯级爆破区；平整工作面；布孔放线；钻孔；装药爆破；安全处理；削坡；边坡质量验收；边坡防护。在进行边坡处开挖时，采用预裂爆破在石方边坡每级平台设计线上，按设计坡面角钻一排76mm孔距为0.8m的平行深孔，进行预裂爆破。以确保最终台阶边坡整齐美观、稳定。爆破效果要求，爆破后的边坡坡面炮孔半孔率达到80%以上，台阶坡面超、欠挖值不大于0.2m。10、1预裂爆破技术参数钻孔直径：d=80mm钻孔位置：在边坡每级平台设计线上，按设计的阶段坡面角钻孔。孔深：预裂孔的孔深等于一个阶段坡面上的高加上超深。超深：0.51.0m孔距：a=0.8m填塞高度：1.52.5m线装药密度：按经验取0.40.7kg/
28、m底部装药增加值：底部装药量为1.01.5kg/m，装药高度为1.52.0m。上述爆破参数的选取，仍需在实践中考虑各种实际影响因素做出必要的调整。10、2装药结构图7预裂孔布孔剖面图预裂孔辅助孔主爆孔4m 3.54.0m 3.03.5m 4.0m1:0.5为实现不耦合装药，采用药卷直径为32mm的乳化炸药或2#岩石炸药，均匀分布于导爆索上，然后捆绑在竹片上，放在孔底。孔口敷设起爆雷管。各孔也可用导爆索起爆网路联接，最后敷设起爆雷管。所有孔口上面用砂土袋和竹排覆盖（邻近建筑物）。10、3钻孔注意事项因为边坡预裂爆破的质量关键在于钻孔的质量，要求钻机手严格按钻爆设计施工。钻孔前先清除表面残渣至基岩
29、，用测量仪器放样并确定孔位，检查并确定钻进角度和方位，钻孔过程中每增加一根钻杆必须进行钻进角度的检查和调整，钻完一个孔后及时自检，不符合要求的重新补钻，计划一次施爆的预裂爆破孔钻完后质检科要组织有关人员及时完成钻孔质量检查，检查合格后方可进入下道工序。预裂布孔参数（见图7）。 10、4边坡开挖控制对边坡石方的爆破与开挖控制要求：开挖时要注意边坡的稳定，在不同的地质情况采用不同的爆破方法。石质挖方边坡顺直、圆滑、平整，边坡上不得有危石、松石。挖方边坡从开挖面往下分级清刷边坡，下挖2-3米时，应对新挖的边坡刷坡，清刷后的边坡不得陡于设计及有关规范要求。在临近设计边坡时，采用挖掘机就位开挖，现场施工人员采用水平尺和坡度尺跟踪检验并校核坡比，跟踪检查边坡是否符合设计要求，开挖边坡的平整度则靠操作手的技术技能控制。边坡开挖开挖过程中坚决不允许超挖。 11、参考文献11、1于亚伦.工程爆破理论与技术M.北京：冶金工业出版社，200411、2顾毅成.爆破施工与安全M.北京：冶金工业出版社，200411、3爆破安全规程GB6722-200311、4旅顺口区造船园区场平土石方工程第二标段招标文件及答疑文件；11、5旅顺口区造船园区场平土石方工程施工图设计；11、6中华人民共和国民用爆炸物品管理条例；11、7大连市公安局制定的爆破安全注意事项及爆破相关规定。
