中铁二十四局向莆铁路JX-4A标爆破控制设计方案.doc

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1、中铁二十四局向莆铁路JX-4A标爆破控制设计方案一、工程概况 新建铁路向莆铁路JX-4A标,位于江西省抚州市的临川区、金巢区、南城县和福建的建宁县境内 ,线路起讫里程为DK98+550DK160+819.24,和DK219+911DK228+ 816,共71.17Km。隧道共6座半,长9.11公里,占线路长度的 12.8%,附表如下:序号图纸名称类型长度(m)隧道位置向塘端中心莆田端1DK126+762.5 平成关隧道短隧道1235进口里程中心里程出口里程DK126+145 DK126+762.5 DK127+380 2DK127+788.5 游源隧道短隧道147进口里程中心里程出口里程DK1

2、27+715DK127+788.5DK127+8623DK128+087.5 界山隧道短隧道175进口里程中心里程出口里程DK128+000DK128+087.5DK128+1754DK128+937.5 柴山隧道短隧道155进口里程中心里程出口里程DK128+860DK128+937.5DK129+0155DK135+828 乌碑石隧道短隧道354进口里程中心里程出口里程DK135+651DK135+828DK136+0056DK218+253 武夷山隧道长隧道5671进口里程中心里程出口里程DK210+924 (铁三局)DK219+911 (分界点)DK225+582 (福总)7DK228

3、+124.5 武调一号隧道短隧道1371进口里程中心里程出口里程DK227+439DK228+124.5DK228+810武夷山隧道:根据我局与中铁3局划分任务中,针对武夷山隧道,我局承揽任务为武夷山隧道里程为DK219+911DK225+582,即武夷山隧道施工长度5671m,其中II级围岩4179m,III级围岩684m,IV级围岩566m,V级围岩242m。下村斜井,位于线路前进方向左侧,斜井综合坡度7.78%,平面交角90,斜井长度1364m,与正洞交于DK221+360里程处,采用无轨运输单车道+错车道。平成关隧道:平成关隧道全长为1235m,里程为DK126+145DK127+38

4、0,其中III级围岩576m,IV级围岩88m,V级围岩571m。游源隧道:游源隧道全长为147m,里程为DK127+715DK127+862,其中III级围岩40m,IV级围岩29m,V级围岩78m。界山隧道:界山隧道全长为175m,里程为DK128+000DK128+175,全部都是V级围岩175m。柴山隧道:柴山隧道全长为155m,里程为DK128+860DK129+015,全部都是V级围岩155m。乌碑石隧道:乌碑石隧道全长为354m,里程为DK135+651DK136+005,其中III级围岩295m,V级围岩58m。武调一号隧道:武调一号隧道全长为1366m,里程为DK227+44

5、4DK228+810,其中II级围岩349m, IV级围岩463m,V级围岩554m。桥梁长10.26公里,占线路长度的14.4%;公跨铁立交桥14座,框架涵、盖板涵、圆涵、倒虹吸、公路涵共225座, 铁路框架涵166座,盖板涵4座,圆涵33座,倒虹吸10座,公路框架涵4座,圆涵8座。路基长51.8公里,占线路长度的72.8%,其中站场有3座,分别为腾桥车站、南城车站、建宁车站。二、爆破物品使用数量爆破物品使用数量表序号工程地点开挖长度爆破方量2号岩炸药乳化炸药非电毫秒雷管电雷管(m)(m3)(T)(T)(发)(m)1 平成关隧道1235 186.7 9.3 31122.2 97256.0 2

6、 游源隧道147 18375 22.1 1.1 3675.0 11484.3 3 界山隧道175 21875 26.3 1.3 4375.0 13671.8 4 柴山隧道155 19375 23.3 1.2 3875.0 12109.3 5 乌碑石隧道354 44250 53.1 2.7 8850.1 27656.2 6 武夷山隧道5671 918.7 45.9 .2 .5 7 下村斜井1364 84568 101.5 5.1 16913.7 52854.9 8 南城车站 91.6 10.2 .0 .0 9 建宁车站 137.4 15.2 .0 .0 10 区间路基 229.0 25.4 .0

7、 .0 11 合计 1789.6 117.4 .4 .1 三、隧道工程爆破方案3.1施工总体方案隧道施工根据围岩级别情况采用不同方法施工。、 级围岩采用全断开挖法施工,配备以全断面多功能凿岩台架;级围岩采用三台阶临时仰拱法施工;级围岩一般地段采用三台阶七步开挖法施工,洞口段采用双侧壁导坑法施工。3.2.洞口工程本施工段隧道进出口绝大部分为级围岩浅埋段,设计采用双侧壁导坑法,超前长管棚与超前小导管预注浆支护,20a工字钢钢架加强,以确保安全进洞。洞口土石方开挖前,先清除边仰坡上的浮土、危石,做好边仰坡的截排水天沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。洞口开挖由外向里,从

8、上至下分层分段开挖。根据地形条件,土方和强风化岩采用PC200反铲挖掘机挖装,人工配合清理边仰坡开挖面,局部陡坡地段采用人工开挖;石方采用浅孔台阶钻爆法开挖,明挖梯段边坡外预留11.2m光爆层,钻孔采用YT-28风动凿岩机钻孔,采用毫秒微差线型爆破技术,“一”型起爆。出碴采用侧卸式装载机或1.0m3反铲挖掘机装碴,1012t自卸汽车运碴。洞口开挖弃碴运至指定弃碴场堆放。(1)、明洞开挖前,首先施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟,以避免对边坡的冲刷流失,导致边坡落石、失稳坍塌。明洞开挖土方采用人工配合反铲、风镐、风钻由上而下进行;石方边坡采用潜孔钻机钻孔预裂爆破方法施工。边坡开挖坡度按设计施工图坡

9、度,当开挖到暗洞超前支护相应标高时,立即进行超前支护施工。(2)、明洞开挖,采用人工配合反铲挖掘机开挖;遇个别较大孤石或少量硬质岩,采用风钻钻眼,微药量解体,风镐修凿轮廓或非电控制预裂爆破,以免扰动边坡,影响边坡稳定。装载机或挖掘机装碴,自卸直接汽车运输到规定地点卸碴。明洞边坡采用毫秒微差线型爆破技术,“一”字型起爆,预裂爆破方法施工,爆破作业时严格控制并按设计进行,特别是镶嵌于边坡的孤石,拟采用微药量劈裂爆破,人工风镐修整平顺。3.3.隧道级围岩的爆破方案及施工方法根据地质报告及我公司成熟的施工经验,级围岩的开挖采用环形分步开挖法施工,采用上断面环形预留核心土,下断面分左右侧进行开挖,先开挖

10、左侧,右侧则作为运输道路,开挖右侧时则左侧作为运输道路。施工工序: 测量放线拱部小导超管超前支护上断面环形开挖核心土开挖上断面初期支护下半断面左侧开挖 下半断面左侧初期支护下半断面右侧开挖 下半断面右侧初期支护仰拱灌注 全断面模注二次衬砌砼3.3.1.级围岩段的开挖与支护(1)、采用人工持凿岩钻机钻孔,施工时沿断面弧形布置炮眼,采用光面爆破,周边眼间距0.40m,装药参数0.18-0.25kg/m。(2)、上部核心土采用人工持凿岩钻机钻孔爆破开挖。(3)、下断面分左右侧进行开挖,先开挖左侧,右侧则作为运输道路,开挖右侧时则左侧作为运输道路。3.3.2.级围岩浅埋段光面爆破设计 级围岩爆破设计.

11、 根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材、等条件编制爆破设计。爆破设计具体见隧道级围岩爆破设计图(附表1)。a.根据本工程地质情况和进度要求,采用直眼掏槽形式,并适当加深加大掏槽眼(比其它眼深约20cm,比其它眼大),以保证掏槽效果。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,爆破眼眼底落在同一断面上。 b.严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。以确保隧道周边成形良好,并减少对围岩的扰动。装药参数采用0.180.25 kg/m。根据地质岩层,围岩节理及裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距、装药量。c. 根据围岩特点选择周边眼间距E3545cm 及周边眼的最小抵抗线W40cm,辅助

12、炮眼均匀布置。根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小,说明辅助眼布置偏密,块度大说明炮眼偏疏,用药量过大。d.爆破材料的选择:本工程采用安全性能好的塑料导爆管,防水乳化炸药、微差非电雷管。.装药结构及堵塞方式周边眼: 采用32mm直径药卷间隔装药,导爆索联接。所有装药炮眼用炮泥堵塞,具体见隧道级围岩爆破设计图中装药结构及堵塞方式。.光面爆破设计参数要求每次爆破后,对爆破效果进行仔细检查、分析爆破参数的合理性,以确定出适合本岩层最佳爆破参数。a. 炮眼痕迹保存率在70以上,并在开挖轮廓面上均匀分布。b. 超欠挖情况及断面是否平顺。爆破进尺是否达到爆破设计要求。c. 爆出石碴块是否适合装碴要求。

13、根据每次爆破后检查情况,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善爆破效果。.钻眼前定出开挖轮廓、中线、水平线,标出炮眼位置,钻眼时严格控制炮眼,尤其周边眼的深度、间距。.钻眼完成,经检查合格或采取纠正措施检查合格后,进行装药爆破。 爆破后通风降尘,对开挖断面进行检查记录并反馈信息,严格控制超欠挖。.采用装载机装碴,自卸汽车运碴。3.4.隧道级围岩的爆破方案及施工方法级围岩采用上下断面开挖,上断面超前3-5m。手持风枪钻孔,非电毫秒雷管光面爆破,装载机装碴,自卸汽车运输出碴。施工工序:测量放线上半断面开挖上半断面支护下半断面开挖下半断面支护全断面模注二次衬砌砼3.4.1.上半断面开挖上半断面

14、采用风枪钻孔, 非电毫秒雷管光面爆破。上半断面台阶长度3.5m,爆破后石碴大部分抛掷于下半断面,上半断面其余石碴采用人工抛掷于隧道下部,下部采用装载机装碴,自卸汽车运出洞外弃碴。 级围岩爆破设计根据类围岩的地质情况和施工进度要求,采取非电雷管光面爆破技术,可以减少爆破震动与降低噪音。. 根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材、等条件编制爆破设计。爆破设计见隧道级围岩爆破设计图(附表2)。a.根据本工程地质情况和进度要求,采用直眼掏槽形式,并适当加深加大掏槽眼(比其它眼深约20cm,比其它眼大),以保证掏槽效果。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,爆破眼眼底落在同一断面上。 b.严格控制周边眼的

15、装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。以确保隧道周边成形良好,并减少对围岩的扰动。装药参数采用0.20.25 kg/m。根据地质岩层,围岩节理及裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距、装药量。c. 根据围岩特点选择周边眼间距E3540cm及周边眼的最小抵抗线W40cm,辅助炮眼均匀布置。根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小,说明辅助眼布置偏密,块度大说明炮眼偏疏,用药量过大。d.爆破材料的选择:本工程采用安全性能好的塑料导爆管,防水乳化炸药、微差非电雷管。.装药结构及堵塞方式周边眼: 采用32mm直径药卷间隔装药,导爆索联接。所有装药炮眼用炮泥堵塞,具体见隧道级围岩爆破设计图中装药结构

16、及堵塞方式。.光面爆破设计参数要求每次爆破后,对爆破效果进行仔细检查、分析爆破参数的合理性,以确定出适合本岩层最佳爆破参数。a. 炮眼痕迹保存率在85以上,并在开挖轮廓面上均匀分布。b. 超欠挖情况及断面是否平顺。爆破进尺是否达到爆破设计要求。c. 爆出石碴块是否适合装碴要求。根据每次爆破后检查情况,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善爆破效果。.钻眼前定出开挖轮廓、中线、水平线,标出炮眼位置,钻眼时严格控制炮眼,尤其周边眼的深度、角度、间距。.钻眼完成,经检查合格或采取纠正措施检查合格后,进行装药爆破。.爆破后通风降尘,对开挖断面进行检查记录并反馈信息,严格控制超欠挖。.采用装载机装

17、碴,自卸汽车运碴。3.4.2.下半断面开挖下半断面采用手持风枪凿岩钻孔, 非电毫秒雷管光面爆破,装载机装碴,自卸汽车直接运至指定点卸碴。下断面开挖后及时施作初期支护,使整个隧道初期支护形成闭合环。具体见隧道级围岩爆破设计图中下断面爆破设计图。3.5.隧道、级围岩的爆破方案及施工方法、级围岩以全断面开挖空为主,局部地段可采用上下断面开挖,台阶法施工。上断面超前3-5m。凿岩机钻孔,非电毫秒雷管光面爆破,装载机装碴,自卸汽车运输出碴。施工工序:测量放线上半断面开挖上半断面支护下半断面开挖下半断面支护全断面模注二次衬砌砼3.5.1. 全断面开挖全断面采用手持风枪凿岩钻孔, 非电毫秒雷管光面爆破。 、

18、级围岩爆破设计根据、级围岩的地质情况和施工进度要求,采取非电雷管光面爆破技术,可以减少爆破震动与降低噪音。. 根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材、等条件编制爆破设计。爆破设计见隧道、级围岩爆破设计图。a.根据本工程地质情况和进度要求,采用直眼掏槽形式,并适当加深加大掏槽眼(比其它眼深约20cm,比其它眼大),以保证掏槽效果。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,爆破眼眼底落在同一断面上。 b.严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。以确保隧道周边成形良好,并减少对围岩的扰动。装药参数采用0.20.25 kg/m。根据地质岩层,围岩节理及裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距

19、、装药量。c. 根据围岩特点选择周边眼间距E3540cm及周边眼的最小抵抗线W40cm,辅助炮眼均匀布置。根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小,说明辅助眼布置偏密,块度大说明炮眼偏疏,用药量过大。d.爆破材料的选择:本工程采用安全性能好的塑料导爆管,防水乳化炸药、微差非电雷管。.装药结构及堵塞方式周边眼: 采用32mm直径药卷间隔装药,导爆索联接。所有装药炮眼用炮泥堵塞,具体见隧道、围岩爆破设计图中装药结构及堵塞方式。.光面爆破设计参数要求每次爆破后,对爆破效果进行仔细检查、分析爆破参数的合理性,以确定出适合本岩层最佳爆破参数。a. 炮眼痕迹保存率在85以上,并在开挖轮廓面上均匀分布。b.

20、 超欠挖情况及断面是否平顺。爆破进尺是否达到爆破设计要求。c. 爆出石碴块是否适合装碴要求。根据每次爆破后检查情况,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善爆破效果。.钻眼前定出开挖轮廓、中线、水平线,标出炮眼位置,钻眼时严格控制炮眼,尤其周边眼的深度、角度、间距。.钻眼完成,经检查合格或采取纠正措施检查合格后,进行装药爆破。.爆破后通风降尘,对开挖断面进行检查记录并反馈信息,严格控制超欠挖。.采用装载机装碴,自卸汽车运碴。 3.6.光面爆破本施工段隧道全断面施工段采用风动凿岩机钻孔;台阶法及其它分部开挖的施工段采光面爆破用简易钻孔作业平台、人工风枪钻孔。人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准

21、确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,爆破采用光面爆破。周边眼残眼率硬岩达到80%以上,中硬岩达到60%以上。隧道施工时在级围岩内采用短台阶法施工,台阶长度510m,分部爆破开挖。在、级围岩内采用全断面开挖。均采用光面爆破施工。每个作业面每两天进行三个循环,每循环平均进尺约4.0m,每日进尺6m。炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。(1) 爆破参数炮眼直径d:选用42mm的钻孔直径。炮眼深度L:类围岩炮眼深度约4.5m。抵抗线W:当炮眼直径在3542mm的范围内时,抵抗线W与炮眼深度有如下关系W=(1525)d或W=(0.30.6)L。据此级围岩取

22、W=50cm,、级围岩取55cm。炮眼间距a:同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为: W =(1.11.8)E。根据以往的施工经验取W=1.25E,级围岩取E=62cm。、级围岩取70cm。(2) 堵塞长度:不小于20cm。(3) 掏槽眼形式掏槽眼布置图掏槽眼采用菱形直眼掏槽,为满足钻孔台车钻眼凿掏槽眼方便,达到要求的精度,将掏槽眼设置在偏中线一侧(左右均可)1.51.8m, 距底板线1.51.8m处,炮眼布置详见右图。(4) 光面爆破参数的确定方案采用工程类比法,参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。在施工时根据实际情况进行适当的调整。选定的爆破参数见

23、下表。(5) 雷管与起爆顺序隧道内爆破选用非电毫秒雷管,分多段起爆。起爆顺序:先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆,周边眼最后起爆。光面爆破参数表围岩类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度(kg/m)级围岩45600.750.18、级围岩50650.770.21(6) 爆破网络爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关,采用非电微差起爆技术不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效控制每段雷管间的起爆时间,使爆破震动波减少叠加。消除爆破震动的有害效应。在施工中采用孔外同段,孔内微差的网络起爆。(7) 爆破器材的选择选用32mm防水的乳化炸药。周边眼采用22的小药卷,并采用导爆索绑

24、小药卷的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。(8) 钻爆参数的设计 装药结构见装药结构示意图。施工中钻爆参数将根据实际情况进行调整。装药结构示意图3.7.隧道爆破施工的防尘措施(1)、施工环境每立方米空气中的粉尘允许含量为:含10%游离二氧化硅的粉尘不超过2mg/m3;含10%游离二氧化碳的粉尘不超过4mg/m3。(2)、降低粉尘措施:a、隧道喷砼采用湿喷法,提高砂石的含水率。b、隧道钻眼作业采用湿式凿岩, 凿岩机钻眼时,必须先送水、然后送风。c.加强工作面的施工通风。d.放炮后进行喷水或洒水。e.出碴前用水淋湿全部石碴和岩壁。f.个人加强防护。3.8. 隧道开挖

25、和钻爆施工安全技术措施a.掘进是隧道安全控制的最重要环节,针对不同地质情况,采取合理的开挖方案,严格控制循环进尺,选择最佳的爆破参数,确保施工安全。b.浅埋段、破碎带地段隧道开挖要采用机械开挖或浅孔控制爆破方法。爆破后加强监测,根据监测和地质情况及时调整爆破参数,保证爆破安全。不良地质隧道先治水,短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌,稳步前进。c.配备足够的抽水设施,确保排水顺畅。d.凿岩机钻眼时,必须采用湿式凿岩,严禁在残眼中继续钻眼。e.隧道爆破作业按爆破安全规程操作施工,洞内爆破时,必须统一指挥,所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点,安全距离大于200米。f.爆破后必须经过通风排烟

26、,且至少相距15分钟以上,才准安全检查人员进入工作面。经过检查和处理确认安全后,其它施工人员才准进入工作面。g.瞎炮处理必须设立警戒区,瞎炮必须由原爆破手按规定处理。视情况确定具体处理方法:将引线或电线重新接好,再行起爆,严禁打残眼;在距瞎炮0.6m处打一平行炮眼诱爆,但必须注意岩层节理情况,在打眼地点不得有连通瞎炮的裂缝;安全妥善地取出堵塞物,重装药起爆。h.爆破器材加工,应在远离洞口100m外的加工房中进行。i.隧道掘进中,围岩量测是施工管理的主要环节。根据不同地质采取相应的安全技术措施。j.隧道开挖后及时进行施工支护,围岩量测数据有变或喷混凝土表面开裂、地表出现裂缝时,要视为危险警告信号

27、,必须立即通知施工人员撤离现场,待加固处理后再行施工。四、路基工程爆破方案4.1.总体方案路基挖方采用挖土机挖土,推土机或装载机推平,自卸汽车运输。石方地段采用风钻钻孔和潜孔钻机钻孔爆破。4.2.石方开挖一般路堑施工方法石方开挖根据岩石类别、风化程度、节理发育程度及开挖深度等确定开挖方式: 对软石和强风化岩石,采用大马力挖掘机直接开挖。对孤石及高度小于5m的路堑采用YT-28型风钻松动爆破施工,边坡采用光面爆破。对高度大于5m的石质路堑采用潜孔钻深孔松动预裂爆破。施工要点石方开挖采用以小型、松动爆破,石质边坡采用光面爆破。根据确定的爆破方案,进行爆破设计,报驻地监理审批后实施。爆破作业必须由经

28、过专业培训并取得爆破证书的专业人员施作。石方开挖应按以下程序进行:施工调查爆破设计与审批配备专业施爆人员机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石钻孔装药并安装引爆器材撤离危险区内设施起爆清除瞎炮测定爆破效果。4.3深孔爆破本施工段采用阿他拉斯潜孔钻机,钻孔直径d=80mm。按开挖形式分,有沟槽深孔爆破和台阶深孔爆破。前者爆破时只有向上的一个临空面,多用于拉槽路堑开挖;后者有两个临空面,爆破效果比较好,而且适合于机械挖运,是石方开挖机械化施工中较好的爆破形式。台阶深孔爆破通常是在一个事先修好的台阶上进行钻孔作业(台阶也叫做梯段)。4.3.1、深孔爆破的孔网参数和装药参数孔网参数表示钻孔在梯段中的位

29、置,通常把钻孔直径d也归于孔网参数。装药参数表示炸药在深孔中的数量和位置。装药参数包括:、深孔单位炸药消耗量q(kg/m3);、每米孔装药量q,也称线装药密度(kg/m);、装药长度L1和堵塞长度L2,在连续装药时L1+ L2=L(m); 、每孔装药量Q1和总装药量Q(kg)。4.3.2、孔网参数的设计计算、本工程采用阿他拉斯潜孔钻机,钻孔直径d=80mm。、梯段高度H的确定。按下列原则:高度:不小于5m,一般710m。路堑深度大于10m时,梯段应分层。宽度:以钻孔类型、钻孔要求、钻机安装和安全操作的需要而定。梯段坡面角(与水平面交角):宜在6070间。能使一次爆破的体积适应工程进度要求和装运

30、机械的能力,并尽可能减少爆破次数。、底板抵抗线WP的确定与下列因素有关:钻孔直径和孔距。被爆岩石的性质。孔底线装药密度和单位炸药用量。梯段高度与坡面角。底板抵抗线可按下表选取。深孔梯段爆破底板抵抗线Wp (m)(炮孔直径d=100mm,装药密度=1g/cm3)岩石类别台阶高度H(m)(-)sina0.40.60.81.0软 石568103.753.854.004.053.403.653.853.903.203.403.653.752.903.203.403.65次坚石568103.503.653.753.803.253.403.603.703.103.203.403.502.853.053.2

31、53.40坚 石568103.253.353.453.453.103.203.303.352.852.953.153.302.652.803.003.20注:可按表列数内15%取值;同排孔距a采用较大值时,宜将表列值酌减;反之,宜酌增。采用炮孔直径d100mm、或炸药密度1g/cm3时,应将表列数分别乘以d/100或取值。本表分别按单位炸药用量,q=0.4(软石)、0.45(次坚石)、0.55(坚石)kg/m3计,采用的q值不为上列数时,可将表中数分别乘以、取值。当梯段高度大于5m时,底板抵抗线WP亦可用下式计算:WP=Kd*d(m)d钻孔直径(cm)Kd孔径系数(其选值是依被爆岩石的性质而定

32、,见下表:底板抵抗线的孔径系数f131086kd3033353738404143在选定kd值时,应一并考虑梯段高度和孔底炸药威力等因素。、孔距a,应与底板抵抗线WP同时确定,可在a=0.7WP1.3WP范围内选取;梯段较高、石质较坚硬、节理裂隙较少或要求爆碎石块较小时,宜取较小的孔距;反之,宜较大。相邻孔的WP值不同时,可取其平均做a值。、排距,在多排孔交错布孔时,多排齐发:b=0.87a(m) 多排微差:b=0.8WP1.0WP (m)、超钻,又称钻余,在路堑爆破的深孔,除孔底在边坡上方和底板处有分离层面或石质松软者外,均应超钻至梯段底面以下。超钻系数(超钻深度与底板抵抗线的比值)可取:软石

33、,u=0.10.15;次坚石,u=0.150.25;坚石,u=0.250.35,梯段坡面角较小或岩石较坚硬完整时取较高值;反之,取较低值。多排炮后面各排炮孔的超钻,应适当大于首排炮的超钻。一般对超钻值亦用下式计算:h=(0.050.3)WP (m) 、钻孔深L:对垂直深孔,L=H+h;对倾斜深孔L=(H+h)*sin(为钻孔倾角)。、钻孔边距C,按下式估算。C= WP-H*ctga (m)式中a坡面值。孔边距的计算,主要是为了保证钻机作业安全和核对堵塞长度。C值不小于23m,堵塞长度不小于C值。4.3.3、装药参数的设计计算、深孔单位炸药消耗量q,是爆破单位体积岩石所需的装药量,先按下表选取并

34、通过爆破漏斗试验或试验爆破来调整q值,使其合乎工程施工的要求。深孔单位炸药消耗量q kg/m3 岩 石炮 孔Ro MPa软石次坚石坚石530306060200首 排 炮 孔0.400.430.430.550.550.70后 排 炮 孔0.480.520.520.660.660.84微差爆破各炮孔q=0.175*10-3p注:按极限抗压强度Ro插入计值后再按岩石密度p(kg/m3)酌予增减,软石,p=12002700;次坚石p=20003000;坚石,p=25003300。路堑中边孔与同排中部孔同时起爆时,边孔的q值按表列值增加20-30%。、线装药密度q,其大小取决于钻孔直径和装药密度,可用下

35、式求算:q=3.14 * d2/4 *(kg/m) 式中 装药密度(g/cm3)。对不同孔径线装药密度q可由下表查出。由于各种炸药包装条件不一样,有散装或卷装的各种规格,同时实际孔眼直径往往大于钻机直径因此线装药密度宜通过试装确定。线装药密度qa(mm)(q/cm3)751001502002500.94.07.115.928.344.20.954.27.516.829.846.61.004.47.917.731.449.11.054.68.218.633.051.51.104.98.619.434.654.01.205.39.421.237.758.91.305.710.223.040.863

36、.8、每孔装药量Q0单排孔爆破时的每孔装药量Q0按下式计算。Q0=q * Wp * H * a (kg)为了克服岩石的夹制作用,当不考虑对边坡的影响,且边孔在无侧向临时面时,药量可增加20%左右。多排孔齐发爆破时,后排孔抵抗线用排距计算,其药量要增加20%,即后排孔每孔装药量为:Q0后=1.2 * q * b* H * a (kg) 式中 b 排距(可等于或略小于孔距a)。多排孔微差爆破时,后排孔药量不增加,即:Q0后=q * b* H * a (kg)、装药长度L1和堵塞长度L2。深孔的装药长度应与堵塞结合考虑,分别进行计算。连续装药适于梯段较低、药包长度L1在(L-32d)(L-c)之间时

37、采用。 (L炮孔深度;d炮孔直径:c孔口至梯段台边距离。)间隔分段装药适于梯段较高、坡面较陡、炮孔上下岩层变化软硬不同且药包较短时采用。上段药包至梯台顶间的距离不应小于该药包至坡面的水平距离。各段药包均宜置于较完整、较厚的岩层中。综合装药适于较高的坚石梯段;下部药包应用威力较大、爆速较高的炸药;上部用威力较低的炸药。深孔装药必须堵塞紧密。堵塞长度L2可按下式计算。L2=Wpc式中当炮孔与梯段坡面大致平行时,取=0.75垂直炮孔,=0.751.2坡面较陡时取较低值;反之,取较高值。堵塞长度不足时,应调整抵抗线与孔距,重新计算装药量。4.3.4、孔位置设计、深孔爆破炮孔布置,应根据爆破效果要求,采

38、取单排或多排等间距布孔。瞬发起爆的炮孔排数不宜大于三排,并宜交错布置。布孔应符合下列要求:避免在岩质显著变化或起伏地形的凹处布孔。坡面角小于60时,宜在坡面下部适当加孔补炮,或加强底药。留置边坡保护层。保护层厚度Bs:(炮孔底至边坡水平距离)可按下表选取。深孔爆破边坡保护层Bs(m)(孔径d=100mm)梯段高度m边坡坡度1:11:0.751:0.51:0.25568102.02.02.02.02.01.81.61.42.01.51.10.92.01.30.70.3注:当炮孔直径d100mm时,可按表列值增加0.40.6m。、孔位布置设计按每一钻爆循环进行。每一钻爆循环取需要的钻凿炮孔数量和排

39、数,取决于爆破方量和爆破工地的梯段高度,开挖工作面的长度和数量,以及周围构筑物的安全要求等因素。、采用单排孔爆破时,在布置孔位前,应先设计底板抵抗线和孔距,根据坡面角定出孔边距c,再由工作面长度和设计孔距a确定孔数n,然后再进行其它各项设计计算。、多排孔爆破第一排同单排孔一样布置,后面各排有两种布孔方法,即矩形布孔和交错布孔。矩形布孔法,布孔方便,有利于微差爆破时爆破网路的选择。交错布孔法能使炸药在岩石中均匀分布,前排孔为后排孔创造更多的自由面,有利于爆破效果的改善。4.3.5、爆破施工、场地布局和台阶平整场地布局包括各种施工机具的安放,管线的架设与安装,运输道路的布置等。、布孔操作和孔位选择

40、布孔从台阶边缘开始,边孔与台阶边缘要保留一定距离,以保证钻机作业安全。孔位根据设计测定,但要避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的地方布孔。当需要调整时应注意同时调整抵抗线、排距、和孔距之间的关系,通常应保证抵抗线(或排距)和孔距的乘积在调整前后相差不超过10%。、钻孔检查及钻孔排水钻孔作业中的下述不良现象极易导致孔眼被堵而报废。因此,必须重视钻孔检查和堵孔处理工作。岩石破碎,钻孔后孔壁塌落;钻孔时岩粉未吹尽,残存岩粉沉积孔底;孔口没有封盖,造成地面岩粉碎石掉落孔内;钻孔内开门欠佳,孔口成喇叭状,成孔后口塌落堵塞钻孔。使用硝铵类炸药爆破时,还要检查孔内是否有积水、水深、积水来源,然后采取排水

41、措施。对有地下水的钻孔,装药时必须对硝铵类炸药进行防水处理,水量大时,应使用抗水炸药,如水胶炸药、乳化油炸药等。4.3.6、装药和堵塞、装药结构分连续装药和间隔装药两种。连续装药结构,炸药从孔底装起,一直装到设计量为止,然后进行堵塞。这种结构由于孔的上部不装药段(堵塞段)较长,故此段岩石爆破时,容易出大块。特别是在梯段较高,坡面较陡,上部岩石坚硬时,大块率较高。因此这种结构适用于梯段较低,孔深小,表层岩石较破碎,上部抵抗线较小的深孔爆破。间隔装药结构,在钻孔中把炸药分成数段,使炸药的爆炸能量在岩石中比较均匀的分布。这种结构可改善爆破质量,提高装药高度,减少孔口少装药部分长度,降低大块率。间隔装

42、药的中间或装药部分,一般用砂、岩粉等堵塞,不需捣固,只要倒入即可。但应注意控制好堵塞段的长度,上下装药可用导爆索串联起来,也可用两个雷管同时起爆。、装药方法深孔装药采用手工操作方法。手工操作的基本工具是炮棍,须用木头、竹杆或塑料制作。装药要慢速向孔内倾倒,以利用重力增加底部炸药的装药密度。在水中使用水胶、浆状或乳化油炸药时,由于这些炸药可塑性大,装药过程中能自然填满炮孔、不需用炮棍捣实。装药过程中,必须十分小心地安放起爆药包。在干孔中使用硝铵类炸药,可把雷管放在药卷中制成起爆体。水孔中的起爆体要做好防水处理。起爆体的个数要看钻孔直径、装药长度、装药结构和炸药品种而定。间隔装药时每一装药段都应有

43、起爆体。、堵塞深孔爆破必须堵塞,而且要保证堵塞质量,否则就会造成爆炸气体往上逸出而影响爆破效果。堵塞长度与最小抵抗线、钻孔直径和爆区环境有关。堵塞过程中要经常检查起爆线路,防止因堵塞损坏起爆线路而引起瞎炮。4.3.7、爆破作业安全措施 、爆破区域周边防护:爆破现场指定专人负责,统一指挥。在危险险区的边界设置警戒岗哨和标志。爆破时必须同时发生声响信号与视觉信号,使危险区内的人员都能清楚地听到或是看到,并能及时辙出危险区域。爆破后,相关人员对爆破区进行检查,确认无安全隐患后才能解除防护。、爆破区防护:在保证炮孔堵塞质量的基础上,对炮口处应加强防护,用麻袋或编织袋装粘土压在孔口处,以防冲孔造成飞石。对爆破体进行恰当的覆盖,此处采用竹编席覆盖,有条件可用破废轮胎,以防松散碎石飞起。4.4浅孔爆破4.4.1使用范围浅孔爆破又称炮孔法爆破,其炮孔直径小于75mm,一般为38-50mm,炮孔深度不大于4m,浅孔爆破适用范围很广,例如路堑石方开挖、狭窄陡峻地段坡面少量石方的爆破、深孔爆破钻孔平台的平整和清理、大块石的二次破碎及孤石爆破、沟渠及桥涵基础开挖中的石方、清刷石质边坡和处理危石等等。4.4.2孔眼布置及药量计算浅眼爆破大致可分三类即

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