隧洞爆破施工專項方案(13頁).doc
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2022-08-08
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1、XXX隧洞鉆爆施工專項方案一、編制依據:1、XXX隧洞工程施工圖設計2、水工建筑物地下開挖工程施工規范(SL 3652007)3、水利水電工程錨噴支護技術規范(SL 3772007)4、水利水電工程施工質量檢驗與評定規程(SL 1762007)5、爆破安全規程實施手冊(人民交通出版社)二、編制原則1、堅持科學性、先進性、經濟性、合理性與實用性相結合的原則。2、整體推進,均衡生產,確保總工期的原則。3、保持施組設計嚴肅性與動態控制相結合的原則。4、強化組織指揮,加強管理,保工期、保質量、保安全。5、優化資源配置,實行動態管理。6、文明施工,保護環境。三、工程概況XX隧洞共0.5座。(主洞長度XX2、米,支洞長度XX米)四、地質概況輸水隧洞位于哈達嶺所處的低山丘陵區,地表多為次生林覆蓋,表層巖性為02.50m坡殘積的角礫,其下為侏羅系泥砂巖。隧洞沿線均為侏羅系泥砂巖。地下水為基巖裂隙水,賦存于基巖裂隙中,水量分布不均一。(1)巖體的風化特征巖體按風化程度可劃分為全風化、強風化、弱風化,以弱風化巖體為主。全風化巖體巖石的組織結構已完全破壞,分解呈土砂狀。強風化巖體巖石的組織結構大部分已破壞,小部分巖石已分解成土砂狀,大部分巖石呈不連續的骨架或心石,除石英外,長石、云母等礦物已風化蝕變,錘擊聲啞,節理裂隙面呈褐色。厚度為0.30m8.00m,強風化下限高程293.55m296.89m。弱風化巖3、體鉆探取芯呈碎塊狀和短柱狀,局部可見長柱狀,厚度大于23.2m。(2)地質構造隧洞出口走向110的節理較發育,但巖石節理裂隙對隧洞成洞影響不大。(3)巖體的滲透性隧洞洞身及出口處均為砂巖,出口巖體為弱透水性。(4)巖體的穩定性隧洞全部處在弱透水弱風化砂巖巖體內,初步圍巖分類為類巖石,圍巖整體穩定,質地堅硬,強度高,局部可能產生掉塊。施工中可不支護或局部錨桿或噴薄層砼。其間可能有斷層破碎帶發育,可按類類圍巖處理,需在施工期間觀察劃定。在出口處巖體較破碎,對其進行圍巖分類為類圍巖,需采取一定的支護措施。五、鉆爆設計方案為了提高工程質量,保證施工安全,控制隧道超欠挖,節約成本,創建優質工程,特編制X4、XX隧洞鉆爆施工方案,用以指導現場生產。因本標隧洞斷面均較小,根據地質情況,采用全斷面鉆爆法開挖,自制多功能作業臺架風鉆鉆眼,光面爆破。采用短進尺多循環的方式進行開挖。全斷面鉆爆法開挖采用手持風鉆利用多功能平臺鉆眼,采用中空直眼掏槽的方式進行鉆爆,周邊孔均采用光面爆破,非電毫秒雷管起爆。其開挖作業循環由測量布眼、鉆孔、裝藥、聯線、爆破、通風、清理撬挖、裝渣運渣、支護等工序構成。全站儀、水平儀進行控制中線水平,激光導向儀輔助布眼。鉆眼前,測量人員用紅油漆準確繪出開挖斷面的中線和輪廓線,標出炮眼位置。裝藥前,用炮鉤和小直徑高壓風管輸入高壓風將炮眼石屑刮出和吹凈。裝藥采用多功能作業臺車分片分組按炮眼5、圖確定的裝藥量自上而下進行,雷管要“對號入座”,所有炮眼以炮泥堵塞。起爆網絡為復式網絡,聯結時導爆管不能打結和拉細,各炮眼雷管連接次數應相同,引爆雷管用黑膠布包扎在離一簇導爆管自由端以上。網絡聯好后,要有專人負責檢查。每循環爆破后先啟動軸流式風機向洞內壓入送風,至少30分鐘后由經驗豐富的爆破手進行排除可能存在啞炮,再由施工人員進入用高壓風槍清理壁面碎石粉屑和用撬筋撬除表面松動巖體后,再進入設備根據需要進行頂拱處噴砼施工,施作完后進行出渣,然后根據需要完成新挖段余下支護工作。工藝流程如下。測量布眼鉆 眼裝藥聯線爆 破清理撬挖裝渣運輸支護作業接電力、照明線扒渣機就位噴霧灑水汽車就位退裝渣機搬運雷管6、炸藥通 風支護材料就位全斷面鉆爆法開挖流程圖鉆爆設計A.設計原則據地質條件,開挖斷面、開挖進尺,爆破器材等編制光面爆破設計方案。根據圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線,輔助炮眼交錯均勻布置,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深20cm。嚴格控制周邊眼裝藥量,間隔裝藥,使藥量沿炮眼全長均勻分布。選用低密度低爆速、低猛度的炸藥,本工程采用乳化炸藥,非電毫秒雷管起爆。B.微震控制爆破設計a.技術要點減震的掏槽形式:在局部破碎段選用楔型掏槽具有掏槽效果好,能為輔助眼創造較好臨空面,達到減震目的。炮眼線性布置:布孔簡單,炮孔參數準確,臨空面好,可提高炸藥能量利用率,達到減震效果7、。微差爆破:把一次爆破的許多炮孔分為若干組按先后順序起爆,以達到改善破碎質量和降低爆破震動的目的。加強炮孔堵塞。加強炮孔堵塞可以提高炸藥能量利用率,有效地降低單位耗藥量,減小震動速度。b.爆破振速的控制及最大段藥量計算最大段允許用藥量以允許爆破震動速度來控制,按薩道夫斯基公式進行計算:式中:Q-最大一段允許用藥量kgV-振動帶安全控制標準2.4cm/s,遵照招標文件和爆破安全規程標準;R-爆源中心到振速控制點距離mK-與爆破技術、地震波傳播途徑介質的性質有關的系數-爆破振動衰減指數m-藥量指數,m1/3或1/2,中國爆破安全規程取1/3其中K、需在施工過程中對小藥量爆破實測的數據進行回歸分析重8、新標定,標定前爆破設計時K、則按爆破安全規程根據巖層狀況選取,在較松軟巖體條件下,K252,1.8,可得Q0.000069R3,根據隧洞爆心距,可確定最大分段的裝藥量。c.掏槽形式的選定由于一般情況下,掏槽爆破的地震動強度比其它部位炮眼爆破時的地震動強度都大,因此從減震出發,選用適于減震的中空五眼掏槽形式,見下圖。1111240240中空五眼掏槽圖單位:cmd.爆破器材炸藥采用2#巖石炸藥,每卷200g,周邊眼爆破采用專用光爆炸藥,雷管采用非電毫秒雷管。e.合理的段間隔時差實測資料表明:在軟中硬圍巖中爆破振動頻率比較低,一般在100HZ以下;振動持續時間縱向、橫向振動持續時間大時,可達到2009、ms左右,垂直向可達100ms左右。為避免振動強度疊加作用,本設計采用高段位微差控爆技術,雷管采取跳段或高段位使用,盡量避免振動波形疊加,段間隔時差控制為100ms左右。f.循環進尺的選定循環進尺根據地質條件及進度安排確定。結合本工程地質條件、工期要求及施工方法確定循環進尺為1.5-3.0m。g.底板眼的爆破與起爆順序底板眼的爆破,傳統的習慣作法是加大裝藥量。并且最后同時起爆,以達到翻渣的目的,便于出渣。而爆破振動觀測說明,隧道爆破產生的地震動強度除掏槽眼最大外,其次是底板眼爆破。有時底板眼爆破產生的地震動強度最大,從保護圍巖穩定的角度來看是不合理的。為此,將底板眼分成幾個段分開起爆。這樣可以10、減少底板眼同段起爆,共同作用的裝藥量。改變底板眼抵抗線方向,從而減小底板眼爆破產生的地震動強度。起爆順序:從掏槽眼開始,一層一層地往外進行,最后周邊光面爆破。具體落實到段號時,遵循以下三點來考慮:首先應有合理的段間隔時間;其次同一段炮眼的裝藥量應小于最大單段的允許裝藥量;第三,前一段爆破要盡量為后段爆破創造良好的臨空面。本工程爆破設計在既有條件下充分體現了這三點。h.爆破參數的選定爆破參數的選取方法主要有工程類比法、計算法及現場試驗法,本工程在參數選取過程中綜合運用前兩種方法,并在以后施工中根據現場試驗調整。炮眼深度根據工程特點及巖層條件,斷面寬度,工期要求綜合確定,級圍巖循環進尺按1.5m考11、慮,炮眼利用率10%,炮眼深度按1.7m計算,掏槽眼另加10%,約1.9m。級圍巖進尺按2.0m考慮,級圍巖進尺按2.4m考慮。炮眼數目N在小直徑35mm炮眼,開挖斷面在14m2的條件下,單位面積鉆眼數為2.3-4.5個/m2,本設計根據工程實際情況選取。炮眼布置先布置掏槽眼、周邊眼,然后是底眼、內圈眼、輔助眼。周邊眼參數確定:間距E=(812)d其中d=35mm所以光面爆破E=45cm。抵抗線W=(1.01.5)E光面爆破W=60cm,裝藥集中度q=0.040.19Kg/m,根據經驗取q=100g/m。將視圍巖狀況不同適當調整。一次爆破總裝藥量計算根據式Q=ksL(kg)式中:K-隧道爆破炸12、藥單耗kg/m3,根據本工程特點及過去經驗取K=0.75kg/m3。S-開挖斷面積m2L-炮眼深度mQ-次爆破的總裝藥量kg.單眼裝藥量計算隧道爆破,炮眼所在部位不同,所起的作用是不同的,所以各部位炮眼的裝藥量是不同的。周邊眼參照光面爆破及我公司過去施工經驗來確定。其他各部位炮眼的裝藥量按下式計算:q=kawL式中:q-單眼裝藥量kgk-單耗kg/m3a-炮眼間距mw-炮眼爆破方向的抵抗線mL-炮眼深度-炮眼所在部位系數,按下表選取。炮眼部位系數炮眼部位掏槽炮眼擴槽炮眼輔助槽下輔助槽側輔助槽上內圈炮眼底板炮眼值231.5211.210.810.50.81.52裝藥結構周邊眼裝藥結構視地質情況靈13、活選用不同的形式:小直徑藥卷間隔不耦合裝藥結構,底部藥量適當加強;較為完整的巖層,可采用專用小直徑光爆炸藥的連續裝藥結構。上述裝藥結構均用炮泥堵塞。其它炮眼結構裝藥均采用連續裝藥結構,其堵塞要求將炮泥堵在與裝藥相接的部位,實踐證明這種堵塞方法比堵在眼口的爆破效果好。如下圖所示。裝藥結構示意圖本工程地下隧道開挖爆破工程設計均依據上述方法及參數布孔設計,采用分段微差起爆技術。每段最大爆破藥量以周圍結構安全允許震動速度指標控制。級圍巖爆破設計圖詳見“鉆爆設計圖”及“中空五眼掏槽圖”,其他類型圍巖參照進行。1111240240中空五眼掏槽圖單位:cm2049.5鉆爆設計圖單位:cm406685555514、555033333333409999999995555557841.2586350406060777777777777777777C.提高爆破質量的保證措施a.技術要求準:鉆孔按爆破設計布眼鉆孔,當受節理、裂隙影響時可稍稍移動孔位,但頂眼只能左右移動,幫眼只能上下移動。直:先鉆好上方標準孔、插上炮桿,使側墻孔在同一條垂直線上。平:周邊炮眼要相互平行。齊:使各炮眼底落在同一平面上,因鉆孔深度要根據掌子面的起伏“凸”加“凹”減。b.質量措施實行分區、定位、定質、定量、定人的崗位責任制;標出中線水平,標定周邊眼內圈眼的孔位;根據要求的鉆孔深度做好標記,使孔底落在同一平面上,周邊眼孔不超過擴大眼孔深。15、c.炮眼布置和炸藥分配原則先布置掏槽眼,然后根據地質情況及開挖斷面的大小均勻布置輔助眼和周邊眼。炸藥量的分配可根據炮眼填裝系數進行,采用直眼掏槽可適當增加強10%20%,以保證掏槽效果,分配完后,按裝整卷或半卷藥的檔次調整,以便裝藥。D.爆破效果監測及爆破設計優化爆破效果檢查:檢查項目主要有:斷面周邊超欠挖檢查;開挖輪廓圓順度,開挖面平整檢查;爆破進尺是否達到爆破設計要求;爆出石渣塊是否適合裝渣要求;炮眼痕跡保存率,完整巖石85以上,較完整和完整性差的巖石不小于60,并在開挖輪廓面上均勻分布;兩次爆破銜接臺階不大于10cm。爆破設計優化:每次爆破后檢查爆破效果,分析原因及時修正爆破參數,提高爆16、破效果,改善技術經濟指標。根據巖層節理裂隙發育、巖性軟硬情況,修正眼距,用藥量,特別是周邊眼。根據爆破后石渣的塊度大小修正裝藥參數。根據開挖面凹凸情況修正鉆眼深度,使爆破眼眼底基本落在同一斷面上。5)、裝藥參數表1 開挖爆破裝藥量表順序炮眼名稱炮眼/藥卷直徑(mm)段別炮眼個數(個)炮眼深度(m)單眼裝藥(kg/孔)累計裝藥量(kg)1掏槽眼42/32143.51.66.42擴槽眼42/32383.01.411.23輔助眼42/324132.51.418.27周邊眼42/325192.50.47.68底板眼42/32992.51.614.4合計炸藥單耗:0.755357.8六、爆破作業施工安全17、措施1、隧道爆破作業必須遵守爆破安全規程(GB67222003)。參加爆破施工作業的工程技術人員和其他爆破作業人員應持有國家主管部門頒發的安全作業證。2、正確貫徹安全第一、預防為主的生產方針;建立由工地主要負責人為首的安全和技術崗位責任制;爆破作業應按規定信號(預告信號、起爆信號、解除警報信號)執行;爆破后應檢查爆破效果,如有拒爆藥包,應按爆破安全規程有關規定及時處理;解除警戒命令發布前,無關人員不得進入爆破現場。3、現場運輸和臨時存放爆破器材時,應采用安裝有特制車廂的汽車。特制車廂必須是外包鋁材或鐵皮的木車廂,車廂前壁側壁應開有30cm30cm的鐵柵通風孔,后部應開設有外包鋁板或鐵皮的木門,18、門上應上鎖,整個車廂外表應涂防火劑,并設有危險標識。車輛應設有防滑裝置。運輸爆破器材的量不得超過車輛額定載重量的3分之2。4、雷管與炸藥不能同車運輸。人工搬運爆破器材時,一人一次運送的起爆器材不準超過10公斤,可搬運散裝炸藥20公斤。5、施工人員進洞須戴安全帽,施工人員到達工作地點時,應首先檢查工作面是否處于安全狀態(如支護、頂部、兩幫是否牢固),如有松動巖石,應立即加以支護或處理;6、現場施工負責人應會同有關人員對各部支護進行定期檢查,在不良地段應責成專人檢查,當發現支護變形或損壞時,應立即整修加固;7、嚴禁在瞎炮中繼續鉆眼,出現瞎炮時,須由爆破人員按規定處理;8、裝藥爆破必須由專人作業,聽19、從現場領工員指揮,每次爆破必須設置安全警戒。嚴禁磨擦、撞擊、拋擲爆破器材,用雷管起爆導爆管網路時,導就均勻分布在雷管四周,用膠布等捆扎牢固。作業現場嚴禁煙火,每次剩余火工品須由專人歸庫存放;9、采用電雷管起爆時,爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛,不得與鋼軌、金屬管、金屬網、鋼絲繩、等導電體相接觸。發爆器的把手、鑰匙或電力起爆接線盒的鑰匙,必須由爆破工隨身攜帶,嚴禁轉交他人。不到爆破通電時,不得將把手或鑰匙插入發爆器或電力起爆接線盒內。爆破后,必須立即切斷電源。通電后如果炸藥不響,爆破工必須先取下爆破鑰匙,切斷電源,再沿線路檢查,查找原因。10、孔內裝20、入起爆藥包后,嚴禁強力搗壓起爆藥包,禁止強行拉出或掏出起爆藥包,裝藥時必須使用木質炮棍。11、爆破前,人員和機械必須撤至安全地帶,同時切斷電源并作好安全警戒。爆破人員必須最后撤離爆破地點。12、爆破后,爆破作業人員進入現場應仔細檢查有無冒頂、掌子面及周邊附近有無危石、支護破壞和盲炮。如發現有上述情況應由當班人員及時處理,未經處理前應在現場設立危險警戒或標志。處理盲炮時,無關人員不準在場,應在危險區邊界警戒,危險區內禁止進行其他作業。經檢查確認爆破地點安全后,經當班爆破班長同意,方準其他人員進入爆破地點。七、安全技術措施1、爆破施工安全管理工作是一項特別重要的工作,因此項目部成立專門的爆破安全領21、導小組,項目經理任組長,項目副經理任副組長,全面負責爆破施工管理監督任務。安質部長負責爆破施工現場的安全檢查指導,工區負責人對檢查提出的整改意見進行具體的落實。現場設專兼職安全員、警戒防護員。2、火工品的儲運必須嚴格按現行的中華人民共和國民用爆破物品管理條例執行,在運輸時,炸藥和雷管要分開運輸,并由專業人員配送至施工現場。3、火工品領取使用:現場使用火工品必須由兩個以上持有爆破證的人員領取,每次使用數量要經安全員核實簽認,炸藥和雷管要分別領取,火工品領用時必須建立詳細臺帳。4、爆破作業人員,嚴禁穿化纖衣物,嚴禁煙火。起爆前,爆破員必須仔細檢查起爆網絡,安全員必須清點人數,確認無誤后,下達起爆命令,起爆員接到起爆命令后,在發出爆破信號5s后起爆。5、當次沒有用完的火工品由安全員點收,剩余炸藥由配送車運回炸藥庫,并建立火工品退庫臺帳。6、起爆15分鐘后,安全員到爆破現場檢查,確認無啞炮、瞎炮后其它人員進場作業。