铁路石质路堑预裂爆破及光面爆破施工工艺

铁路石质路堑预裂爆破及光面爆破施工工艺目录第一章总则第二章爆破参数及爆破器材第三章爆破施工第四章质量标准附录1附录2附录3附加说明第一章总则第1条 在石质路堑爆破开挖时，为使路堑边坡符合设计要求，保持边坡岩体完整稳定、坡面平顺整齐，减少超挖欠挖和人工清理修整的工作量，应采用预裂爆破或光面爆破。第2条 预裂爆破和光面爆破可与主体爆破在同一起爆网路进行，也可与主体爆破分开单独进行。一般预裂爆破多与主体爆破同时进行；光面爆破则通常在主体开挖接近设计边坡面时，用预留光面层的办法单独完成。第3条 编制石质路堑爆破施工组织设计时，应依据工程的地质地形条件及所拥有的施工机械等条件，选定边坡爆破方案。凡使用潜孔钻机等大直径钻具，进行深孔爆破开挖路堑时，宜优先选用预裂爆破。岩石特别坚硬、地形平坦、主体开挖后钻机能够进入堑顶钻孔时，才可考虑采用光面爆破。小直径钻孔爆破开挖一般宜采用光面爆破。第4条 路堑边坡钻孔深度小于20m时，可一次预裂爆破或光面爆破到路基面。边坡钻孔深度大于20m时，宜采用分层预裂爆破或光面爆破。并在分层处设边坡平台，平台宽度一般不应小于1.5m，以满足设置截水沟和钻机作业的需要。第5条 预裂爆破，光面爆破的施工工艺流程一般为：

第二章爆破参数及爆破器材第6条 孔网参数孔径D：深孔预裂爆破或光面爆破中硬以上岩层D=Q100mm软弱光层D=Q60〜80mm孔距a：预裂爆破：中硬以上岩层a=（8~12）D软弱岩层a=（6〜8）D光面爆破：中硬以上岩层a=（12〜15）D软弱岩层a=（8〜12）D相对距离E：为孔距a与最小抵抗线W之比。无论何种岩层，光面爆破的孔距a均应小于最小抵抗线W,且相对距离E均以E=a/WW0.8为宜。主体炮孔与设计边坡面应保持一定距离：中硬岩层三0.8m；软弱岩层21.2m超钻深度H：预裂或光面爆破沿边线的孔深应超过主体爆破孔深，此超钻深度H—般不宜小于2m。同时，为使坡面平顺，在开挖前进方向宜钻1~2个不装药的导向孔。第7条 药量计算预裂爆破、光面爆破装药量的计算，目前主要按工程类比法进行。通常先根据实测钻孔深度、孔距，参考经验装药参数，或按经验公式计算装药量，再试爆几次，按爆破效果适当调整药量，以求得最佳装药量。预裂爆破装药量：参照附录1所列经验公式计算出预裂孔的线装药密度（每米炮孔装药量）△线再根据地质情况参照附录4中各项参数，确定炮孔中段的线装药密度。为克服炮孔底部的夹制作用，确保预裂缝贯通到位，炮孔底部约1m长的线装药密度需适当增加。通常接地质条件、孔径、孔深不同，大约为炮孔中段线装药密度的2.5~4倍。炮孔顶部接近孔口段的药量，应按岩层软硬酌情减少。光面爆破装药量：可按实际预留光面层横断面分层计算药量和线装药密度。按体积法计算单孔装药量q的公式为：P=k1kaWl（kg）式中k——主体爆破岩石单位耗药量系数（kg/m3）；匕 调整系数，一般用0.6〜0.8；W 最小抵抗线（预留光面层厚度）（m）；L――炮孔深度（m）。第8条 装药结构光面爆破，预裂爆破炮孔均应采用不偶合装药结构。其不偶合装药系数：E=式中E——不偶合系数；D 炮孔直径（mm）；d 药卷直径（mm）。当D>100mm时，E=3〜5；DV100mm时，E=2~3。无论何时，均不宜小于2。装药形式采用普通规格药卷时，炮孔底部为连续装药，其余上部采用间隔装药结构。采用特制光面爆破专用药卷时，全孔均可采用连续装药结构。采用间隔装药时，应根据确定的线装药密度和药卷规格，计算出药卷的间隔距离。按算出的间距将药卷和贯穿炮孔全长的导爆索共同绑扎在绳索上，加工成串状装药结构。孔口堵塞药卷以上主孔口需留有堵塞长度。孔口堵塞长度一般为0.5〜1.5m。硬岩取小值，软岩取大值。孔口覆盖在必须控制产生飞石时，应对炮孔加以覆盖。覆盖材料按不同情况可选用草袋、铁丝网、竹、木排等。第9条 起爆网路在同一条边坡线上预裂爆破或光面爆破炮孔，应尽可能缩小起爆时差、力求同时起爆。因此，孔内外均宜使用导爆索起爆。且孔内与孔外导爆索联接宜采用三角联接法（见附录2）。最后，在孔外导爆索两端用同段雷管起爆。预裂爆破的预裂炮孔与主体爆破在同一网路中同时起爆时，预裂孔应最先起爆。其与主体爆破接续段的间隔时间应通过试验确定。但一般不应小于100ms。第10条 爆破器材1．炸药：宜使用高爆力，低爆速、低密度的光面爆破专用炸药。如无专用炸药时，也可使用乳胶炸药或普通硝铵炸药。乳胶炸药威力大、抗水性能好，宜优先考虑采用。当炮孔直径大于100mm时，宜使用直径Q32mm药卷，底部加强装药部分用直径Q40〜50mm同品种药卷。当炮孔直径小于50mm时，宜用厂制直径Q20mm小直径药卷；炮孔直径在50〜100mm之间时，由试验确定使用药卷规格。2．导爆索：普通工业导爆索。3．雷管：应使用电雷管或非电导爆管雷管。如预裂爆破炮孔，光面爆破与主体爆破在同一起爆网路同时起爆时，应使用毫秒雷管，不得使用火雷管。第三章爆破施工第11条 平整场地施工前应将沿开挖边线的松散表层和浮碴清除干净。遇突出的岩块应撬除或放小炮炸掉，并将表面整平，以使钻机能安全顺利地按设计孔位和方向进行钻孔作业。如地面坡度较陡，尚应修建钻机进出和运输炸药的便道。第12条 测量放线施工前必须测量线路的中线，水平和路基横断面。直线地段每隔10m，曲线地段每隔5m,准确放出路堑两侧开挖边桩。连接两侧各边桩，标出开挖边线。可用木制坡度尺核对边坡坡度和边线位置。第13条 布置孔位按设计孔距沿开挖边线放出孔位。用坡度尺核对和调整孔口位置，以保证按设计的孔位和方向所钻出的炮孔能在同一坡面上。放好的每个孔位应钉立木桩，写明炮孔编号、孔深、倾斜角度和孔径大小，并列成钻孔参数表交司钻人员掌握。第14条 钻孔作业钻孔精度直接影响爆炸效果和坡面的平整度，因此，要十分认真地确保钻孔的质量。为此，应选用钻进效率高、能自动换钎、有捕尖装置的钻孔机械。常用露天钻孔机型号、主要技术性能见附录3。1． 钻机就位前应认真检查机械各部分，并使其处于完好的状态。2．要准确对位，防止开口时钻头滑动。钻杆的倾斜度应使用坡度尺进行校准。同时，在边线垂直方向用垂球吊线，调整钻杆，使钻杆斜率在横断面上与坡度尺一致，在纵断面上与垂线一致后，方可开钻。开口时要适当放慢速度，达到一定深度后，再次核对钻杆的斜率是否符合设计要求，再加快钻进速度。3． 钻进过程中要经常检查钻杆的斜率，并注意岩层的变化。如发现岩层软硬不均，或有岩溶，钻杆方向偏移时，应立即提起钻杆，将该孔充填后重钻；如偏移量过大，则应废弃该孔，沿边线方向移动少许距离重新钻孔。4． 岩层松软破碎时，应降低钻进速度，并反复洗孔，防止出现卡钻和孔眼不圆顺现象。5． 认真控制钻孔深度，应使同一边坡面，同一层的钻孔的孔底保持在同一水平线上。6． 钻机运转时，要注意保护捕尘管路及设施。如发现破损应及时修补或更换，以保证粉尘浓度低于国家规定。7． 炮孔钻好后应及时丈量实际孔深，孔距，作好记录，填入爆破记录表以作为计算和修正药量的依据。8． 钻孔的炮孔应用草束封堵孔口，防止石块掉进孔内。第15条 加工药包根据实际测量出的钻好的炮孔参数计算出装药量，并选定装药结构，加工药包。除需改制药卷时可在室内进行外，为防止加工好的药包在运输过程中变形、保证安全，宜在施工现场炮孔附近绑扎。所用导爆索的长度应比孔深长不少于0.5m。为避免向孔内装药时直接提拽导爆索，应在药串上另外绑一个绳子作为提升之用。第16条 装药和堵塞1． 装药前应先用木棍或竹杆检查炮孔内有无岩粉石碴堆积、孔壁有无坍落变形。在未将孔内堆积物及孔壁清理处理好之前，不得装药。2． 装药时应提起绑在药串上的绳子，缓慢地将药串送入孔内。如发现药串中途卡住不能继续下落时，可将药串稍向上提起再下落，如仍不能下落，应将药串全部提出孔外，将孔壁处理好后再重新装药，至确认药卷已到达孔底为止。但不得用木棍或竹杆直接捣压药卷。装好药后应将绳子拉紧固定在木桩上，防止药串下坠将导爆索拉入孔内。3． 为实现不偶合装药，在药串顶部应先塞入一个纸团，并用木棍捣实后再进行孔口堵塞。堵塞物宜用掺有石屑或砂子的粘土。第17条 网路连接与起爆1．沿预裂或光爆孔中心线铺设一条导爆索，作为起爆主线。将各炮孔伸出孔外的导爆索另加一节短导爆索按三角形连接在主线上，其相互搭接长度不少于10cm，搭接夹角在30°~60°之间,用胶布绑扎紧密。在主线两端绑上同段雷管，在爆破前方可与起爆电源（或起爆器）联结，并立即起爆。2． 当预裂孔与主体炮孔在同一网路时，预裂孔主线两端的起爆雷管和主体炮孔均宜用非电毫秒雷管，以联结块分组联在一起，最后用电雷管联接起爆电源（或起爆器）进行起爆。网路联好后应认真检查，各个接头完全符合要求后，用草袋将网路全部加以覆盖，防止孔口飞石砸断主体爆破网路。网路联接见附录2。第18条 爆破监测和效果分析有条件时可配置监测仪器进行爆炸振动和岩石裂缝生成状况的观测。爆破后应认真记录裂缝的贯通情况和坡面留下的炮孔痕迹（半孔率）、地表碰坏程度、坡面平整度和炮孔孔壁破裂程度等，并进行认真的分析，不断调整孔距和线装药密度，以便取得最佳爆破效果。第四章质量标准第19条 钻孔精度孔口位置偏差：垂直线方向才3/4D沿边线方向才2D方向误差：垂直于坡面方向才0.01L沿坡面方向才0.02L且炮孔孔底偏离设计坡底《±7.5cm孔深误差：才10cm。（注：D――炮孔直径；L――炮孔深度）第20条 爆破质量标准预裂爆破贯通裂缝表面宽度一般不小于lcm，岩石特别坚硬时也不小于0.5cm。用2.5m长直尺检测坡面平整度，其凹凸差不大于15cm。3． 在完整岩面上保存的炮孔痕迹总长度不小于炮孔总长度的 70%，且炮孔的半个孔壁上无明显破碎破坏。4． 边坡坡面岩体完整，没有严重的爆震裂缝产生。附录1预裂爆破药量计算公式I我国预裂爆破经验公式.葛洲坝工程1)线装药密度与孔径关系的经验公式2)△=2.75(10[R])0.53r0.38线压线装药密度与孔距关系的经验公式△=0.36(10[R])0.63r0.67线压3)孔距与孔径关系的经验公式a=K+ar式中[R]压——岩石极限抗压强度（MPa）压当[R] =10~30MPa时，a=35+r压当[R] =30~80MPa时，a=25+r压当[R]=80MPa时，a=20+r压△线一一线装药密度（g/m）；a 孔距（cm）；r――钻孔半径；k、r――经验系数。2. 武汉水利电力学院归纳的经验公式△=0.16（10[R]）0毛0.84ro.24线压

II苏联阿.费申科公式△= 10〔R〕/〔2・5+s/6・25+1400（10〔R〕压:P⑹曲）△=0.1nr2A（g/cm3）线1式中△ 最佳体积装药密度（g/cm3）[R]拉――岩石极限抗拉压强度（MPa）拉[R1——岩石极限抗压强度（MPa）压O 炸药密度（g/cm3）n—泊桑比；p——波阵面压力（MPa）Q——炸药爆破热量（J/kg）。为屮间段的： ：为屮间段的： ：图附2—1图附2—1装药结构示意图附录2装药结构及起爆网络附录3预裂爆破与光面爆破参数光面爆破序号一参数来源岩石性质线装药密度（kh/m）炸药种类药卷直径（mm）孔径(mm)孔深mm预裂爆破孔距（m）孔距（m）最小抵抗线（m）古立特古立特300.250〜0.500.500.700.12370.30〜0.500.600.900.17古立特440.30〜0.500.600.900.25古立特500.45〜0.700.801.10（瑞典）朗格0.35拿比特22620.55〜0.821.001.301福尔斯建议0.50拿比特25750.60〜0.901.201.60值0.70狭纳米特25870.70~1.001.401.900.90狭纳米特291000.80〜1.201.602.101.40拿比特401251.00〜1.502.002.702.00拿比特401501.20〜1.802.403.203.00狭纳米特522001.50〜2.103.004.002（美）卡里瓦特建议值0.11~0.360.11~0.3637~4350~620.25〜0.370.37〜0.500.19~0.7275〜810.37〜0.753苏）努列斯克砂岩［R］压0.36〜1.081000.50〜1.00水电站70/90MPa0.500.94（美）德科本克海德电站中等坚硬有裂隙及层状岩石0.6〜0.8胶质炸药11433.50.755洛更软弱薄板身岩0.339胶质炸