公路钻爆开挖施工方案

公路路基钻爆开挖专项施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为某高速公路K12+300~K15+800段路基开挖工程，全长3.5km，设计为双向四车道高速公路标准，路基宽度26m。工程区域需开挖石方总量约8.2万m³，最大挖深22m，最小挖深5m，采用钻爆法为主的开挖方式。1.2地形地质条件地形地貌：施工段位于低山丘陵区，地形起伏较大，自然坡度15°~40°，植被覆盖率约35%。存在3处冲沟发育地段，需设置截排水系统。地质构造：根据勘察资料，场区岩性主要为中风化花岗岩（占比65%）、弱风化砂岩（占比25%）及少量页岩夹层（占比10%）。岩层走向310°~330°，倾角15°~25°，节理裂隙发育，主要有两组优势节理：J1（走向220°∠65°）、J2（走向110°∠75°）。水文条件：地下水位埋深5~12m，雨季在冲沟地段可能形成暂时性地表径流，对爆破作业有一定影响。1.3周边环境东侧距居民区最近距离280m，西侧150m处有乡村公路通行，北侧300m处有10kV高压线路平行通过。施工边界线50m范围内无重要建筑物，但需保护3棵百年以上古树名木。二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术团队完成施工图纸复核，重点确认边坡坡率（1:1.25~1:1.5）、碎落台宽度（2m）及截水沟位置。编制《钻爆参数动态调整表》，根据不同岩性预设3套基础参数。测量控制：建立三级导线控制网，采用RTK进行放样，每50m设置路基中桩及坡顶桩，并用红油漆标注台阶分界线。在爆破影响区外设置3个爆破震动监测点。技术交底：对施工班组进行三级交底，重点讲解光面爆破参数、起爆网络连接工艺及特殊地质处理措施，留存影像交底记录。2.2资源配置机械设备：配置3台CM351型液压凿岩台车（钻孔效率≥120m/h）、2台CAT336挖掘机（斗容1.6m³）、4台20t自卸汽车、1台JS500强制式搅拌机（用于喷砼支护）及2套KQD100潜孔钻机备用。爆破器材：采用2#岩石乳化炸药（直径32mm/70mm两种规格）、非电毫秒雷管（段别1~20段）、导爆管及起爆器。建立专用危险品库房，距施工区300m，设置双人双锁管理，安装红外监控及温湿度控制系统。材料储备：提前储备Φ22螺纹钢锚杆（长3.5m/5m）、C25喷射混凝土（水泥:砂:石=1:2:2.5）、钢筋网（Φ8@200×200）及防水帆布（厚0.8mm）等支护材料，确保满足7天连续施工用量。2.3现场准备施工便道：修建6m宽施工便道2.8km，设置错车道12处，路面采用20cm厚级配碎石+15cm厚C20混凝土硬化。排水系统：在坡顶5m外设置截水沟（断面50cm×60cm），每100m设置急流槽与自然沟渠连接；路基内侧设置临时排水沟（40cm×50cm），采用M7.5浆砌片石砌筑。作业平台：对高度超过8m的边坡采用分级开挖，每级台阶高度6~8m，平台宽度2m，台阶坡面角75°，采用挖掘机配合人工修整。三、钻爆设计3.1爆破方案选择根据地形地质条件，采用中深孔台阶爆破+光面爆破组合工艺：主体石方开挖：采用Φ90mm钻孔中深孔爆破，台阶高度8~12m边坡成型：采用Φ42mm钻孔光面爆破，孔距50~60cm特殊地段：距居民区150~300m范围采用浅孔控制爆破，最大单响药量≤50kg3.2主要钻爆参数3.2.1中深孔爆破参数（主体开挖）参数名称花岗岩（硬岩）砂岩（中硬岩）页岩夹层（软岩）钻孔直径90mm90mm76mm台阶高度10~12m8~10m6~8m孔深11.5~13.8m9.2~11.5m6.9~9.2m超深1.5~1.8m1.2~1.5m0.9~1.2m孔距3.0~3.5m2.8~3.2m2.5~2.8m排距2.5~3.0m2.3~2.8m2.0~2.5m单孔药量45~60kg35~45kg25~35kg炸药单耗0.45~0.55kg/m³0.35~0.45kg/m³0.30~0.40kg/m³3.2.2光面爆破参数（边坡成型）钻孔直径：42mm孔距：50~60cm（硬岩取小值，软岩取大值）抵抗线：70~80cm装药集中度：0.25~0.35kg/m不耦合系数：2.5（采用Φ32mm药卷）导爆索：Φ5mm，连续装药结构3.3装药结构设计主体爆破孔：采用间隔装药结构，药卷与孔壁间用空气间隔，底部装药量占总药量的40%，中部35%，上部25%，用导爆索串联。光面爆破孔：采用Φ32mm乳化炸药间隔装药，药卷间距30cm，用竹片固定在导爆索上，底部1m加强装药。堵塞材料：选用含水量15%~20%的黏土，堵塞长度≥1.2W（W为最小抵抗线），堵塞时采用木制炮棍分层捣实，每层厚度≤30cm。3.4起爆网络设计采用孔内微差+孔外延期复式起爆网络，主体爆破孔使用MS1~MS15段非电雷管，光爆孔使用MS19~MS20段雷管。起爆顺序：先爆掏槽孔（1段）→辅助孔（3~7段）→主炮孔（9~15段）→光爆孔（19~20段），段间隔时间≥50ms。网络连接：采用"簇联+接力"方式，每10~15孔为一簇，用MS3段雷管连接，主线采用双导爆管保险措施。3.5爆破安全参数震动控制：最大单响药量Q=R³(V/K)³/α，其中K=150，α=1.8，V=2.5cm/s（居民区），计算得距民房280m处最大单响药量≤240kg。飞石控制：采用双层防护，第一层为2cm厚竹胶板+8号铁丝网格（10cm×10cm），第二层为防水帆布覆盖，确保飞石距离≤50m。冲击波：最小安全距离按R=25×Q^(1/3)计算，裸露爆破取400m，炮孔爆破取200m。四、施工工艺4.1测量放样采用全站仪按设计坡率放出开挖轮廓线，每5m设置坡面控制点，用红油漆标注孔位。对中深孔爆破区域，用石灰线标出孔排位置，孔位偏差不得超过±5cm。光爆孔沿设计坡面线布置，孔位高程偏差≤±3cm，角度偏差≤±1°。4.2钻孔施工4.2.1中深孔钻孔采用液压凿岩台车钻孔，钻孔前检查钻杆垂直度，每钻5m校核一次角度。钻孔直径90mm，采用空气潜孔锤钻进，风压保持0.7~0.8MPa。终孔后用高压风清孔，孔深允许偏差±10cm，孔底沉渣厚度≤10cm。4.2.2光面爆破孔钻孔使用KQD100潜孔钻机，配Φ42mm合金钻头，钻孔角度按坡面设计角调整。孔口设置导向管，确保开孔位置准确，钻孔深度比设计超深50cm。每完成10个孔进行一次质量检查，不合格孔位需重新钻孔。4.3装药作业装药前准备：检查孔深、孔内积水情况，对有水孔采用防水炸药或药包外包防水膜。装药程序：中深孔：用装药杆将药卷送入孔内，按设计位置固定，底部药包距孔底30cm。光爆孔：将药卷与导爆索绑在竹片上，缓慢放入孔内，确保药卷居中。堵塞作业：采用黏土分段堵塞，每30cm用炮棍捣实一次，堵塞长度≥4m（中深孔）、≥1.5m（光爆孔）。4.4起爆作业起爆前检查：网络导通测试：使用爆破专用欧姆表检测，电阻值应符合设计要求。安全警戒：设置500m警戒范围，在各路口设置岗哨，配备对讲机联络。起爆操作：采用非电起爆器起爆，起爆前确认所有人员撤离至安全区域。起爆后等待15min，由爆破工程师检查确认无盲炮后解除警戒。盲炮处理：距盲炮孔30cm处平行钻孔，装入起爆药包重新起爆。严禁从盲炮孔中拉出起爆线路或掏出堵塞物。4.5出渣与支护出渣作业：采用挖掘机装渣，自卸汽车运输，运输道路设洗车平台，防止扬尘污染。爆破后24h内完成出渣，每层开挖完成后及时修整坡面。边坡支护：清坡：人工清除坡面危石，对松动岩块采用风镐处理。锚杆施工：按2m×2m梅花形布置，钻孔直径50mm，锚杆外露长度10cm。喷砼：分两层喷射C25混凝土，第一层厚5cm，第二层厚8cm，初凝后洒水养护7d。挂网：在喷砼表面铺设钢筋网，搭接长度30cm，用锚杆固定。五、质量控制5.1钻孔质量控制允许偏差：孔深±10cm，孔距±5cm，角度±1°，孔斜≤1%孔深。检查方法：每台班随机抽查20%孔位，用测绳测孔深，测角仪测角度。不合格处理：超差孔位需重新钻孔，偏斜超标孔位采用充填法处理后重钻。5.2爆破质量控制轮廓控制：坡面超挖≤15cm，欠挖≤5cm，局部突出部分每㎡不超过0.1㎡。块度控制：粒径＞50cm的石块含量≤10%，适合挖掘机直接装载。振动监测：每次爆破在3个监测点记录数据，超出2.5cm/s时调整爆破参数。5.3支护质量控制锚杆施工：抗拔力≥150kN（抽检1%，且≥3根），孔内注浆饱满度≥90%。喷射混凝土：厚度采用凿孔法检查，每100㎡检查1点，最小值≥设计值的80%。钢筋网：保护层厚度≥3cm，网片搭接长度≥30cm，绑扎点间距≤20cm。5.4验收标准中间验收：每完成300m路基或一个作业段进行验收，包括坡面平整度、坡率、截排水设施等。竣工验收：按《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）要求，实测项目允许偏差如下：路基顶面高程：±20mm中线偏位：≤50mm边坡坡度：±0.5%设计值平整度：≤30mm/2m直尺六、安全与环保措施6.1安全管理体系组织机构：成立爆破安全领导小组，项目经理任组长，配备专职安全员3名，持证爆破工程师2名。责任制：实行"三定"责任制（定人、定岗、定责），签订安全责任书，每月考核兑现。培训教育：对爆破作业人员进行岗前培训，特种作业人员持证上岗，培训合格后方可上岗。6.2专项安全措施爆破作业：严格执行"一炮三检"制度（装药前、起爆前、起爆后检查）。爆破器材管理实行"四专"（专人、专库、专账、专车），领用登记，剩余退回。边坡防护：设置安全绳和防护栏，作业人员佩戴双钩安全带。每天开工前进行危石排查，遇暴雨、大风（≥6级）天气停止作业。机械作业：机械设备间距：挖掘机与自卸车≥3m，钻机作业半径内严禁站人。夜间施工配备足够照明（≥50lux），设置警示灯和反光标志。6.3环境保护措施扬尘控制：出渣道路每天洒水4次（早中晚及夜间），运输车辆加盖篷布。爆破后30min进行洒水降尘，出渣前对堆料场洒水湿润。噪声控制：避免夜间（22:00~6:00）和午休（12:00~14:00）进行爆破作业。钻机、空压机等设备安装隔音罩，噪声≤70dB（厂界）。水土保持：在弃渣场设置挡渣墙（高2.5m，顶宽1m）和沉淀池（3级，总容积50m³）。施工结束后对临时占地进行植被恢复，采用本地草灌结合种植。6.4应急预案应急组织：成立应急抢险队，配备挖掘机1台、救护车1辆及急救器材（担架、氧气瓶等）。突发事件处理：爆破事故：立即启动应急响应，组织人员疏散，设置警戒区，专业人员排除险情。边坡滑塌：停止作业，撤离人员设备，采用坡顶卸载+坡脚堆载反压措施，监测位移变化。应急演练：每季度组织一次爆破安全演练，每年组织一次滑坡应急演练，留存影像记录。七、施工管理7.1进度计划总工期：计划工期90天，其中准备阶段10天，钻爆施工65天，收尾工程15天。关键线路：测量放样→钻孔→装药起爆→出渣→边坡支护，控制循环时间≤3天/段。进度保障：配置备用设备（钻机1台、挖掘机1台），雨天可进行室内设备检修和技术培训。7.2成本控制材料控制：炸药单耗控制在0.45kg/m³以内，雷管消耗量≤2发/m³，锚杆损耗率≤3%。设备管理：凿岩台车利用率≥75%，燃油消耗≤0.35L/m³，定期保养减少故障率。优化措施：根据岩性动态调整钻爆参数，硬岩区增加孔数减少单孔药量，软岩区采用预裂爆破减少超挖。7.3监测监控地质监测：每50m设置地质观察点，记录岩层产状、节理发育情况，遇断层破碎带及时调整方案。位移监测：在边坡平台设置12个监测断面，每断面3个测点，采用全站仪监测，初期每天1次，稳定后每周1次。数据处理：建立监测数据库，当位移速率＞5mm/d时发出预警，＞10mm/d时暂停施工，分析原因采取加固措施。八、验收标准与流程8.1验收标准钻爆开挖：符合《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）第5章要求，超挖回填采用C15片石混凝土，压实度≥93%。边坡支护：锚杆抗拔力抽检合格率≥90%，喷射混凝土强度达到设计值85%以上