牛牯墩立交枢纽.doc

牛牯墩立交枢纽石方爆破设计方案工程名称：惠东至碧甲高速公路牛牯墩立交枢纽石方爆破设计者：安全负责人：总工程师：经理：呈送单位：2010年11月 16 日目录一、工程概况 二、工地施工组织机构 三、施工安全和质量措施 四、路堑爆破开挖五、起爆网络六、爆破飞石和爆破震动的安全计算及防护措施七、盲炮的检查及处理八、爆破机械设备九、施工工期十、施工现场应急预案十一、附图 惠东凌坑至碧甲高速公路牛牯墩枢纽立交匝道开挖石方爆破方案一、 工程概况在建设中的惠东凌坑至碧甲高速公路（简称惠碧高速）牛牯墩枢纽立交与已建成的惠深沿海高速相交汇，依据设计图，惠碧高速下穿沿海高速且路面低于沿海高速公路8m，沿海高速公路的两侧为花岗岩质的山坡，山坡最高点为海拔85m，开挖岩石的厚度大约54m，整个立交枢纽有5条匝道，开挖石方总量达到127万立方米以上，由于开挖石方的工程量巨大，因此决定采用爆破法进行开挖岩石，这将大大提高施工速度，确保工程按时完成，由于沿海高速公路已经通车，而该项目与之相交汇，详见周围环境示意图。为确保沿海高速公路的行车和周边环境的安全，决定采用毫秒微差非电力起爆方法和电力起爆方法进行爆破施工，现编出岩石爆破技术设计和施工组织设计方案。二、工地施工组织机构为了确保安全，保证爆破工作顺利进行，特成立爆破指挥部，下设四个组技术组、安全组、施工组和器材组。指挥部：设于工地办公室，负责本工程领导工作，协调各种关系和处理重大事情，掌握施工进度，其组成如下：技术组：负责完成本工程的爆破方案设计，协助方案的审批工作，负责施工过程中的设计、调查、处理施工过程中出现的技术问题。安全组：负责施工过程中的安全检查、落实安全措施，进行安全监督。施工组：负责施工过程中的现场组织、实施、配合指挥部和其他组的工作。器材组：负责器材的购买、输送、保管、发放等工作。三、施工安全和质量措施1、爆破要严格遵守爆破安全规程和公安部门的有关规定。2、爆破工作人员必须持证上岗，坚守岗位，完善管理。3、起爆器和炸药库要派专人看管，24小时不离人，钥匙不得随意交给他人。4、爆破时要设立警戒，在所有通道派人把守，警戒范围：无掩体的情况下为300米，警戒范围内的人员都必须全部撤走，用哨子和对讲机作为警戒信号。规定第一信号为警戒号，用几声间隔较短的单哨音在起爆前10分钟发出；第二信号为戒备信号，同时也为充电信号，用两声间隔较长的哨音在起爆前3分钟发出，听到该信号后，警戒人员都必须将本岗位的警戒任务准备完毕，无关人员全部撤出警戒区；第三信号为起爆信号，用三声长哨音作为起爆信号，该信号发出后，爆破员合闸起爆；第四信号为解除警戒信号，用一声长哨音，在起爆后35分钟后发出。由于场地比较大，每个警戒点配备一部对讲机，各个警戒点之间用对讲机互相联络，确保警戒到位无误。 5、在同一串联网路上，必须使用同厂、同批、同牌号的电雷管，各雷管（脚线长度为2M）之间的电阻差值不得大于：康铜桥丝：铁脚线0.3、铜脚线0.25；铂铬桥丝：铁脚线0.8，铜脚线0.3。6、检测电雷管和电爆网路的电阻时，必须使用爆破电桥或专用爆破仪表，其输出的电流值不得大于30mA。7、雷管和网路用专用测试仪检测，严禁使用其他仪器测试雷管或网路，网路导通后方可进行覆盖。8、检测电雷管电阻值时，必须由负责技术的专人在专用药库加工房处进行并做好安全防护措施。9、电爆网路中每个电雷管的准爆电流必须符合下列规定：（1）康铜桥丝电雷管：交流电不小于3A，直流电不小于2A；（2）铂铬桥丝电雷管，交流电不小于2.5A，直流电不小于1.5A。11、采用起爆器起爆时，电爆网路的连接方法和总电阻值，应符合起爆说明书的要求，起爆器应经试验后方可使用。12、炮孔打好后，要进行质量检查，验收合格后方可装药。13、刚打完的炮孔，要用泥沙包塞紧，防止泥砂流入炮孔内。14、严禁在残眼上打孔，发现残眼或哑炮时要及时上报处理。15、装药时小心轻捣，雷管脚线联结处要用绝缘胶布包好。16、所有炮孔装药完毕后，都必须用泥砂填塞满，防止冲炮。17、电爆网路应采用绝缘导线，其绝缘性能、线芯截面应符合设计要求，使用前，应进行电阻和绝缘检验。18、导线连接时，应将线芯表面擦净并连接牢固，防止错接、漏接和接触地面，不得采用水或大地作为电爆网路的回路。19、当爆破区即将装入起爆药包（体）时，所有电气装置和动力照明线路等要完全断电。20、装药时，爆区内严禁烟火。21、当爆破区内已装入起爆药包后遇到有雷电时，应将已连接好的各主支线端头解开，并分别绝缘，在爆破区的所有作业人员应停止作业，迅速撤离危险区。22、起爆前，要检测电爆网路的总电阻值，如总电阻值与计算相差在10%以上时，应在查明原因并消除故障后方可起爆。23、爆破警戒前一切人员撤出工地现场。24、爆破前，空气压缩机应将气压降低到12atm。25、起爆后，如发生拒爆，应立即切断电源，并将主线短路。如使用即发雷管时，应在短路后不少于5分钟，方可进入现场，如使用延期雷时，应在短路后不少于15分钟方可进入现场。26、如发现有杂散电流、静电、感应电、高频电磁波等可能引起电雷管早爆的可能时，不采用电力起爆，另用其它非电方法起爆。27、放炮时间：每天放炮一次：下午: 17:30（特殊情况除外）。四、路堑、跨线桥开挖爆破爆破方案选择：在惠深高速公路两侧5m的范围内采用浅孔（孔深5m以内）。采用密布孔分散装药，电力毫秒微差起爆法起爆药包的松动爆破岩石法进行开挖施工，这种方法能最大限度地减少振动和飞石对周围环境的影响，在施工中，在爆破体覆盖铁皮沙包，确保不发生飞石。在惠深高速公路两侧5m以外采用中深孔爆破，通过这种方法能够大量破碎岩石，提高施工进度。在所有边坡边缘预留4m厚岩层作为光爆层，采用光面爆破方法结合机械修整的方法进行施工，确保边坡面光滑平整。跨线桥下的岩石开挖，采用浅孔毫秒微差控制爆破法进行开挖爆破。（一）、浅孔松动控制爆破破参数的选择：浅孔爆破主要运用于沿海高速公路两侧预留10m厚屏障的岩石爆破开挖，跨线桥的控制爆破开挖。跨线桥采取先施工沿海高速公路一侧，另一侧双向通车，因此在爆破施工中应严格执行覆盖等安全措施。根据爆破理论及我公司多年来在广东地区的施工经验，可选择如下的爆破参数：1、炮孔布置几何参数：孔径=40mm，孔深H=0.8-3m,孔距a=0.4-1.3m,排距b=0.5-1.15m, 临空面系数m=1-2。2、药量计算：单孔装药量根据如下公式进行计算q=khabm式中：q单孔装药量， k单耗0.30.8/m3；孤石爆破单耗取0.10.15/m3。 h炮孔深度，m:a炮孔间距 m： b炮孔排距 m； m临空面系数，临空面数1.0-2.0，系数值10.7根据计算公式，代人有关参数可得如下计算成果岩石单孔药量计算成果表孔深（H）布孔规格a*b临空面系数M单耗（K）单孔装药量（Q）炮泥长度H备注爆破作用指数（N）0.80.60.51.00.600.1440.700.51.00.70.61.00.600.2520.780.51.30.80.71.00.500.3640.950.51.50.850.71.00.450.4021.100.51.80.950.91.00.450.691.150.52.01.11.01.00.430.951.150.52.31.21.11.00.431.311.150.52.51.251.11.00.401.381.200.52.81.31.151.00.401.671.200.53.01.31.151.00.401.791.300.5注：如果临空面系数加大，则装药量应相应减少10-30%根据计算成果表可知，孔深0.8m以上的爆破均属于松动爆破，很少产生飞石。大块石（孤石）爆破单孔药量计算成果表孔深（H）布孔规格a*b临空面系数M单耗（K）单孔装药量（Q）炮泥长度H备注爆破作用指数（N）0.60.60.51.00.150.0270.570.51.00.70.61.00.150.0630.940.51.30.80.71.00.150.11.20.5（二）台阶中深孔爆破参数的选择台阶中深孔爆破主要运用于C匝道、E匝道区域的大面积爆破开挖孔径=115mm，孔深H=3-16m,孔距a=2.3-5.0m,排距b=2.0-4.0m, 临空面 系数m=1.5-2。 药量计算：单孔装药量根据如下公式进行计算q=khabm式中：q单孔装药量， k单耗：0.30.7/m3； h炮孔深度，m:a炮孔间距 m： b炮孔排距 m； m临空面系数，2.0根据计算公式，代人有关参数可得如下计算成果岩石单孔药量计算成果表孔深（H）布孔规格a*b临空面系数M单耗（K）单孔装药量（Q）炮泥长度H备注爆破作用指数（N）32.32.0 1.00.48 6.62 2.30.5 3.52.72.21.00.489.982.50.54.03.02.41.00.4813.822.60.54.53.32.61.00.4818.122.70.55.03.52.81.00.4823.522.70.55.53.83.01.00.4830.092.70.56.04.03.21.00.4534.562.70.56.54.23.31.00.4440.542.77.04.43.31.00.4444.722.77.54.53.31.00.4449.002.88.04.63.41.00.4455.052.88.54.73.41.00.4459.762.89.04.83.41.00.4464.622.89.54.93.41.00.4469.632.810.05.03.41.00.4474.802.810.55.03.51.00.4480.852.811.05.03.61.00.4385.142.911.55.03.71.00.4289.352.912.05.03.81.00.4295.762.912.55.03.91.00.4199.933.013.05.04.01.00.41106.62.913.55.04.02.00.41110.73.014.05.04.02.00.41114.83.114.55.04.02.00.41118.93.215.05.04.02.00.41123.03.315.55.04.02.00.41127.13.416.05.04.02.00.41131.23.5（三）边坡光面爆破参数的选择边坡光面爆破主要运用于A匝道、D匝道边坡的开挖在边坡预留4m厚度岩层做光面爆破，为确保边坡稳定、平整、美观，路堑边坡可采用预留光爆层法进行光面爆破。采用76mm潜孔钻机钻孔进行爆破的工点，沿边坡钻孔进行光面爆破，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。采用42mm凿岩机钻孔进行光面爆破，因受钻孔深度限制，可采用小台阶式光面爆破。装药时，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。为确保基底平整坚实，不论采用潜孔钻机还是凿岩机钻孔进行爆破，到最每个平台底层时要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进行爆破开挖。d钻孔直径：76cmWmin光面爆破最小直径：Wmin =20da光面爆破孔距：a=0.7 Wmin装药量的确定:Q= q.a.h. WminQ装药量，kgq炸药单耗kg/m3,q取0.25 kg/m3a钻孔间距，m光面爆破成果表hdWminaqQ4761.521.060.251.615761.521.060.252.016761.521.060.252.417761.521.060.252.818761.521.060.253.22为了保证光面爆破的效果，炮孔采用不耦合装药结构不耦合系数为1.90，因此药卷的直径取40cm。五、起爆网络1、浅孔爆破采用电雷管起爆网络，电雷管用串联法进行联结。2、光面爆破采用导爆索起爆网络，导爆索用电雷管起爆。3、中深孔台阶采用导爆管起爆网络，导爆管用簇联法进行联结。六、爆破飞石和爆破震动的安全计算及防护措施爆破安全计算：由于沿海高速已通车，在该地实施松动爆破对行车安全造成影响的爆破危害主要是爆破震动和飞石，其它的安全问题如冲击波、噪音及有毒气体的危害是次要的，可以不予考虑，为了确保沿海高速公路行车安全，必须严格控制一次齐爆药量及单孔药量。对临近沿海高速公路边的爆破体在严格控制装药量和炮孔堵塞长度的基础上，还必须对爆破体进行覆盖，确保不产生飞石。1、爆破振动的计算一段齐爆药量的最大限额按下式计算：Q=R3（V/K）3/a式中：V被保护目标允许的抗振速度3.5cm/sK岩石介质系数160a波的衰减系数1.6Q一齐爆炸的药量R爆源中心至目标的距离m将以上参数代入上式，得出计算结果见安全装药情况表。安全装药情况表R(M)030040050060070080090100110120130140150160170180190200Q(KG)20.8349.3796.43166.6264.6394.9562.4771.410261333169421162603315937904499529161712、个别飞石的安全距离计算R=20KAN2W=201.50.522=15米式中:R飞石距离，米KA安全系数；N爆破作用指数均小于0.5W最小抵抗线，米；爆破个别飞散物主要在高速爆轰气体作用下，介质碎块从填塞不良的炮孔及介质裂隙（缝）中加速抛射所造成。在该环境下进行爆破，控制爆破产生的及个别飞石的主要措施有：a、 精心设计，特别是选择合理的抵抗线w和爆破作用指数n；精心施工，炮孔位置测量验收严格，是预防个别飞石的事故的基础工作。装药前应认真校核各药包的最小抵抗线，如有变化，必须修正装药量，不准超装药量；b、 施工中要注意避免药包位于软弱夹层，以免从这些薄弱面冲出飞散物，慎重对待断层软弱带、张开裂隙、成组发育的节理、覆盖层等地质构造，采取间隔填塞、调整药量、避免过量装药等措施。c、 保证填塞质量，不但要保证填塞长度，而且要保证填塞密实，填塞物中要避免夹杂碎石。d、 采用低爆速的炸药，不耦合装药、挤压爆破和毫秒延时爆破等，可以起到控制飞散物的作用。多排孔爆破时要选择合理的延时时间，防止在前排孔爆破后造成后排孔最小抵抗线大小与方向失控。e、 在爆破施工中，对正在施工一侧山坡顶爆破体进行覆盖并在山坡顶设置屏障，对重点保护对象（沿海高速公路）进行防飞石进入行车通道。其材料可以用木板、荆笆或铁丝网，屏障的高度为6米和适当的长度，应能完全挡住飞散碎块。对路面的保护措施是在双向车道中间隔离带上用钢管设置一道6米高的隔离屏障，屏障用荆笆或铁皮密封，防止滚石和飞石落入正在通车的一侧行车道，在爆破施工的一侧路面敷设一层1米厚的沙袋，防止滚石落入路面致使路面受到破坏。f、 在山坡的第一个台阶架设钢管排架用钢管插入第一个台阶的排水沟里，立于边坡上，下部用锚杆加固，上部用锚杆钢丝绳拉紧，排架高度6米10米，长度视爆破工作面而定。用木板或毛竹把钢管包起来防止个别飞石越过屏障。g、 对沿海高速公路通过施工路段通行车辆实行限速措施，对通行车辆限速40公里。h、 通过警戒人员的观察，在没有车辆通行的瞬间启动起爆按钮进行爆破作业。确保通行车辆不会受到爆破噪音的惊扰。i、 每天安排2人对沿海高速公路进行安全巡视，对偶然落入高速路面的碎石及时安排人员进行清扫。建立10人的清扫路面队伍，及时清理路面的碎石。通过以上措施爆破飞石能够得到有效控制，确保车辆的安全。七、盲炮的检查及处理1、检查的内容有：确认有无盲炮露天爆破爆堆是否稳定支撑是否破坏、边坡有无危岩2、检查人员发现盲炮及其他险情应及时上报处理，处理前应在现场设立危险标志并采取相应的安全措施，无关人员不得接近。3、处理盲炮应由爆破工作领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮无关人员不得进入警戒区。4、应派有经验的爆破员处理盲炮。5、电力起爆发生盲炮时，应立即切断电源，及时将盲炮电路短路。6、导爆管和导爆索起爆网路发生盲炮时，应先检查导爆管是否有破损或断裂，发现破损断裂的应修复后从新起爆。7、盲炮处理后应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来销毁。浅孔爆破盲炮的处理1、经检查确认起爆网路完好时，可从新起爆。2、可打平行孔装药起爆，平行孔距盲炮应大于0.3m；对浅孔药壶法，平行孔距药壶边缘应大于0.5m。为确定炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物。3、可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻将炮孔内的填塞物掏出，用药包诱暴。4、可在安全地点外用远距离操纵风水管吹出填塞物及炸药，应当采取措施回收雷管。5、处理非抗水性硝铵类炸药的盲炮，可将填塞物掏出，再向孔内注水，使其失效，但应回收雷管。6、盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮的情况（盲炮数目、炮口方向、装药数量、起爆药包位置、处理方法和意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。中深孔爆破的盲炮处理1、爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可从新联线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆。2、可在盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆，爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。3、所用炸药为非抗水性硝铵类炸药，且孔壁完好时，可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效，然后做进一步处理。八、爆破机械设备该项目的爆破工程量大约127万立方米，边坡面工程量大，平整度质量要求严格，地质构造节理比较发育，这种地质构造对光面爆破效果不是十分理想，因此必须配备两台油炮机对边坡面、路面基础进行修整及大块岩石的破碎。该项目投入的主要设备油炮机凿岩机（y-24）空压机12m3潜孔钻115潜孔钻762台20台6台2台2台九、施工工期潜孔钻工效为2000立方米/台班凿岩机工效为50立方米/台班依据以上投入的设备，以及总包方投入的挖运设备，我们确定的工期为12个月。十、施工现场应急预案依据中华人民共和国安全生产法制定本预案，目的是在施工现场发生生产安全事故后，能有序地实施救援，尽快控制事态发展，降低危害，减少人员伤亡和财产损失。一、 事故危险源（一） 石方爆破可能发生的事故1、 跌倒事故；人员现场行走，意外发生跌倒事故。2、 爆炸事故：在装药过程中，操作不当意外发生爆炸事故，或遇雷雨发生早爆事故；火工品库意外发生爆炸事故等。3、 爆破飞石事故：由于地质条件变化、过量装药或者覆盖不到位，引起爆破飞石而造成伤亡事故。4、 触电事故： 施工现场发生触电事故。5、 火工品被偷、被盗、被抢事故： 在火工品库或在火工品带往工作面时，发生突发事件而引起的事故。6、 机械伤害事故： 因操作机械不当而引发的事故。8、 其他原因引起的伤亡事故。 （二） 路堑开挖平整场地可能发生的事故：1、 边坡塌方和滚石事故： 工地一侧是高边坡，施工时引发边坡塌方或滚石事故。2、 高处坠落和滑跌事故：人