拆除、爆破设计施工方案

撤除、爆破设计专项施工方案

1编制依据

〔1〕民用爆破物资管理条例；

〔2〕爆破平安规程［GB6722-03J;

〔3〕爆破作业人员平安技术审核标准〔GA53-93〕；

〔4〕土方与爆破工程施工及验收标准。

2简介

利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松

动、破坏、抛掷及杀伤作用，到达预期目的即为爆破，目前常用的

爆破方式有光面爆破、预裂爆破等爆破方式。

光面爆破沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威

力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业。

预裂爆破沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威

力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保存岩体之间形成预裂

缝，以减弱主爆区爆破时对保存岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆

破作业C

撤除爆破实质是控制爆破，既要求控制爆破效果，又要求控制爆

破效应，即控制爆炸能量释放过程与介质的破碎过程，以到达预期

成果。

3撤除、爆破方案

3.1.1撤除爆破设计参数

撤除爆破设计参数包括：最小抵抗线W,孔径a,排距b,单位

耗药量q及装药量Q等;同时对爆破振动强度的大小要估算与控制。

控制爆破设计参数的选取原则及选取方法如下：

3.1

最小抵抗线W是控制爆破的一个主要参数，要根据爆破体的几

何形状与尺寸，钻孔直径，需要的破碎块度大小等因素来决定。

最小抵抗线不宜太小，过小的抵抗线装药量很难控制，而且容易

因钻孔误差引起碎块飞散过远。实践经历说明，对直径d=30-

45mm的钻孔，最小抵抗线值不应小于15cm,

一较为理想，最大不宜超过1m。混凝土、钢筋混凝土的构筑物

要取小一些；三合土、浆砌片石等可以选取大一些的值。

3.1

孔距a与最小抵抗线W成正比，比值用密集系数m表示，即

m=a/Wo

在破碎控制爆破中，m值要大于1。〜〜〜2.0。

排距b的选取应视爆破方法而异，多排齐发爆破的排距b要略

小于孔距a,多排微差爆破的排距b可选用最小抵抗线W的值。

3.1

炮孔深度L也是影响控制爆破的一个重要参数，在选取时要注

意以下几点：

〔1〕孔深与爆破件的厚度H有一定关系。当爆破件底部有临空

面时，L—0.653H;无临空面时，L—0.8〕H。孔底留下的厚度要

等于或略小于侧向抵抗线，这样既能保证下部的破碎，又能防止爆

破时从孔底向下冲开而使周边地不到破碎。

〔2〕孔深要比最小抵抗线大，并要保证炮孔堵塞长度不小于最

小抵抗线。

〔3〕任何时候孔深也不能小于20cm,否则会产生冲炮。

〔4〕从钻孔与装药的角度看，孔深不要大于2m〜2m之间。

3.1.

在破碎控制爆破中，单孔装药量Q由下式计算：

Q=qV[g]

式中V—该孔所承当的爆破体体积〔m3〕；

q一单位耗药量[g/n?]；

q值与爆破体的材质、临空面数及周围的平安要求有关，可按表

1经历值选取，表中数值随临空面个数相应地增加或减少，大致每

增加或减少一个临空面，药量要减少或增加产品品种15-20%0

V的计算应视具体情况，如果类似于深孔台阶爆破，贝IJV=WX

ax-0.85]H,但该孔承当的爆破体体积要用下式计算：

V=BXaXH

表1控制爆破单位耗药量q值

爆破体材质qCg/m3]

松软的混凝土120—150

致密坚硬的混凝土150—180

浆砌片坊工160—200

小截面钢筋混凝土280—340

布筋较密的钢筋混凝土360—420

三合土500—800

砖砌物〔水泥砂浆砌缝〕500—600

3.1

为了保证爆破块度均匀，防止药量集中引起碎块飞散过远，当孔

深比最小抵抗线大得多时，要用分层装药构造。

分层装药的药包数n可以用下式计算：

n=l/a（取整数）

当钻孔各部位的抵抗线大小相等或相差很小时，每个分层药包的

装药量按单孔总药量与分层数的比值计算。当各部位抵抗线值相差

较大，或者各部位的材质不同时，分层药包的药量按该药包承当的

爆破体体积与该部位材质的q值的乘积计算。

分层药包在钻孔中的位置应遵循以下原则：

〔1〕最上层药包与孔口的距离要略大于最小抵抗线值。

〔2〕药包所处的位置要避开薄弱面，如混凝土结合面以及抵抗

线过小的部位。

〔3〕当爆破体底部及四周无临空面时，底药包的重量可以增加

20%左右，以克制底部的夹制作用，保证底部的破碎效果。

〔4〕根据各层药包所处位置的临空面的情况，并据次增减药量。

尤其是上层药包，很多情况下它的临空面条件较好，必须要注意减

少装药量，否则容易产生过远的飞石。

〔5〕计算各层装药量时还要注意起爆方式，如果各层药包用导

爆索串联同时起爆，则计算药量时要减去导爆索的药量，一般每米

导爆索折合硝钱炸药约2go

3.1

在爆破振动是主要的控制对象时，可以按下式计算爆破时质

点振动速度的大小，即：

V=K〔Q"3/R〕0

式中：V一介质质点振动速度[cm/s];

Q一一次起爆的炸药量〔kg〕；

R一爆源中心到计算速度地点的距离〔m〕；

K-介质振动系数，与地质条件有关，主要取决于爆破地

震波传播途径中的介质性质，土壤中K=200,岩石中K=30〜70。

a一爆破振动衰减指数，与距离远近有关，近距离时Q=2,远距

离时Q=1,一般情况Q=1.5。

对不同建筑物，其允许承受的振动速度有一定值，由该值可以推

算一次容许起爆的最大装药量为：

Q=R2[V/K]3/a

在控制爆破时要严格控制一次起爆的药量，如果设计中超过次药

量，就要用毫秒爆破技术或缩小一次爆破的范围来减少一次起爆的

总药量。

由于爆破环境复杂，因此撤除爆破对平安的要求很高，通常要在

以下几方面对爆破进展控制：

〔1〕控制爆破时碎块的飞散距离，要求在一定范围内或在某一

方向不能有飞石。有时要求整个爆破体不能有•块飞石。

〔2〕控制爆破振动强度，确保周围建筑物或一些机械、仪器的

平安。特别是要控制一些年久失修，很不耐振的民房处的振动强度,

减少不必要的损失与防止发生纠纷。

〔3〕控制爆破时冲击波的强度，尤其在厂房内或建筑物旁的爆

破，要防止爆破时产生的空气冲击波对门、窗等构造的破坏及损坏

玻璃。

〔4〕控制爆破破坏范围的大小。当需要在某一部位上破坏一局

部而又要确保存下局部的完整时，要保证爆破破坏在一定范围内。

〔5〕控制爆破噪音的大小。在居民区爆破，爆破噪音会引起居

民的恐慌，甚至对一些病人产生不良的后果，这时要加强对噪音的

控制。

3.2光面爆破方案

3.2.1光面爆破主要参数确定

光面爆破的主要参数有：周边眼间距〔E〕、周边眼密集系数〔K〕、

最小抵抗线〔W〕、不耦合系数〔D〕与装药集中度〔丫〕。

3.2.炮眼深度

〜0.7倍。

3.2.光面爆破不耦合系数及装药直径

炮眼直径dk与药卷直径di之比称为不偶合系数，适宜的周边

眼不偶合系数应使爆炸后作用于炮眼壁的压力小于围岩抗压强度，

理论与实践证明，当不偶合系数在1.5〜2.0范围时，缓冲作用最正

确，光爆效果最好。

D=dk/di=(l-a)X{(po/[6c])l/r+aj!6

式中D——不耦合系数；

dk——炮眼直径〔cm〕；

di----装药直径〔cm〕；

a——爆生气体分子余容系数，a=0.395;

Po——爆生气体初始压力，p0=6997Pa;

[8c]——岩石三轴抗压强度，MPa。

r——绝热指数，l/r=0.8299。

采用垂直楔形掏槽，掏槽眼水平成对布置，炮眼与开挖面间的夹

角a、上下两对炮眼的间距a与同一平面上一对掏槽眼眼底间距b,

是影响此种掏槽效果的重要因素，参数的选用根据如下表2经历数

据参考：

表2垂直楔形掏槽爆破参数

炮眼数量

围岩级别a斜度比a/cmb/cm

/个

70°〜

II级以上70〜80304

80°

75°〜

ni级60〜70304〜6

80°

70°〜

IV级50〜60256

75°

55°〜

V级30〜50206

70°

3.2.1.4周边眼间距〔E〕、最小抵抗线〔W〕、周边眼密集系数〔K〕

周边眼应考虑0.03〜0.05的外插斜率，周边眼间距一般取值范

围为〔8〜18〕dk,周边眼密集系数K=E/W。

3.2.1.5装药集中度〔丫〕

〜0.35kg/m。参数的选用根据如下表3经历数据参考。

表3光面爆破周边眼一般参考数值

围岩类炮眼间距最小抵抗线密集系数装药集中度

别E/cmW/cmK=E/W(kg/m)

硬岩55〜7760〜80

中硬岩45〜6560〜80

软岩35〜5040〜60

炮眼数量及装药量参数设计

〔1〕炮眼数量

N=qS/甲

式中：N——炮眼数量，不包括未装药的空眼；

q------〜3;

S——开挖段面积，m2;

T一一装药系数，即装药长度与炮眼长度的比值;

M——每米药卷的炸药质量，kg/mo

〔2〕每一循环装药量计算

Q=qV

式中：q----单位炸药消耗量kg/m'3；

V——1个开挖循环进尺爆落岩石总体积m3o

3.2.炮眼装药、堵塞及起爆

周边眼及辅助眼采用不连续装药构造，其中周边眼为导爆索连接

传爆，其它炮眼采用底部放置非电毫秒延时雷管反向起爆装药构造,

导爆管传爆。炮孔装药完毕后，炮泥堵塞长度不小于20cmo炮眼

起爆采用非电毫秒延时雷管分段起爆，使用1、3、5…15段，顺序

为：掏槽眼、铺助眼、周边眼、底眼。

3.2.2爆破震动控制

爆破质点震动平安允许标准，应参照SL378-2007表D0.3-1

的建议值7.0〜15.0选取下限值。质点震动传播规律可按下式计算:

v=K〔W/3/D〕a

式中：v—质点震动速度Ccm/s];

W一爆破装药量，齐发爆破时取总装药量，分段延时爆破

时视具体条件取有关段的或最大一段的装药量Ckg];

D一爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护

目标的距离〔m〕;

K、a-与场地地质条件、岩性特性、爆破条件以及爆破

区与观测点或建筑物、防护目标相对位置有关的常数，由爆破试验

确定。初选时，可按表3中的数值选取。

表4爆破区不同岩性的K、a参考表

1区桶蜕杜EC〜1SO

山硒身枇1

ORC〜RGC

3.2.3光面爆破控制要点

〔1〕光面爆破应满足以下技术要求：

1〕根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线；

2〕严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布；

3〕周边眼宜采用小直径药卷与低爆速炸药.可借助传爆线以实现

空气间隔装药；

4］采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面.周

边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小；

5〕各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距

(E/V)与装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试

验确定。

〔2〕周边眼参数的选用应遵守以下原则：

13当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要

求高时，周边眼间距E应取较小值；

2〕抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的

同时,抵抗线应适当增大；

3〕对于软岩或破碎性围岩，周边眼的相对距E/V应取较小值。

〔3〕爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定。开挖软弱围岩时，

应控制在1〜2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外

插角及允许超挖量确定。

〔4〕炮眼布置应符合以下要求：

1〕掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎,

减少飞石。

2〕周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置。

3〕辅助炮眼应交织均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于

开挖面打眼，力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求。

4〕开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除

爆破死角.断面顶部应控制药量，防止出现超挖。

5〕宜用直眼掏槽，眼深小于2m时可用斜眼掏槽,两个掏槽眼间

距不得小于20cm。

6〕斜眼掏槽的炮眼方向，在岩层层理或节理发育时，不得与其平

行，应呈一定角度并尽量与其垂直。

7〕周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，保证开挖面平

整.但掏槽眼应比辅助炮眼眼底深1。cm。

〔5〕掏槽中空孔的空数、布置型式及其与装药眼的间距,应根据

中空孔与装药眼的直径、深度、地质条件与装药眼起爆顺序等来确

定。

〔6〕当采用全断面开挖或台阶开挖时，应采用导爆管、毫秒雷管

起爆周边眼,不得采用火花起爆。开挖断面•次起爆时,如毫秒雷管的

间隔时间小，周边眼的雷管应于内圈炮眼的雷管跳段起爆，二段炮眼

之间起爆时差可取5。〜100ms。

〔7〕对内圈眼的爆破诸参数应加以严格控制，防止围岩过度龟

裂。

〔8〕当钻爆设计与围岩条件不相适应时，应及时调整使其合理。

〔9〕钻爆作业必须按照钻爆设计进展钻眼、装药、接线与引爆。

C10］钻眼前应定出开挖界面中线、水平线与断面轮廓,标出炮

眼位置，经检查符合设计要求前方可钻眼。

〔11〕炮眼的深度、角度间距应按设计要求确定，并应符合以下

精度要求：

1〕掏眼槽：眼口间距误差与眼底间距误差不得大于5cm;

2〕辅助眼：眼口排距、行距误差均不得大于5cm;

3］周边眼：沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,

周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,

最大不的超过15cm;

4］内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过

2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用一样的斜率；

5］当开挖面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调

整装药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼眼底在同一垂直面上。

C12］钻眼完成后，应按炮眼布置图进展检查并做好记录,有不符

合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破。

C13］周边眼宜一次同时起爆。当必须对爆破震动加以控制时,

周边眼可根据地质条件分组起爆。

〔14〕爆破后，开挖断面应进展检查并符合以下要求：

1〕欠挖或超挖量应符合设计图纸。

2〕周边炮眼痕迹保存率可按如下公式计算：

炮眼保存率=〔残留有痕迹的炮眼数X100%〕/周边眼总数

炮眼痕迹保存率可依岩质不同而有不同要求，即应满足：硬岩》

80%,中硬石＞70%,软岩＞50%.周边炮眼痕迹应在开挖轮廓面上

均匀分布。

3］两茬炮衔接时出现的台阶形误差不得大于15cm。

3.3预裂爆破方案

相比光面爆破，预裂爆破在主爆区之前起爆，从而在爆区与保存

岩体之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破时对保存岩体的破坏并形

成平整轮廓面的爆破作业。

3.3.1预裂爆破设计参数

在爆破参数选择上，预裂爆破较光面爆破主要的主要有以下参

数：

3.3

预裂爆破的孔间距〔a〕不仅影响装药量的大小，而且直接关系

到预裂岩壁的质量c

3.3

一般根据炮孔的孔径［dk］根据开挖对象的性质来确定。对于

开挖质量要求高的工程，应选取小的孔间距，a=〔7〜10〕dk;

对于一般性工程，可以选择较大的孔间距，a=［10〜15〕或。

3.3

预裂爆破的装药量目前主要有经历公式计算法与经历数据法两

种:

〔1〕经历计算法

〜4、在深孔爆破中取不耦合系数为2〜4的条件下，药量计算

可采用以下经历公式：

隧道或巷道爆破Q=0.034[a•c]

深孔爆破Q=0.042[a]-[8c]

式中：Q——炮孔单位长度的装药量，kg/m;

a-----孔间距，m;

6c——岩石三轴抗压强度，MPa。

〔2〕经历数据法

单位长度装药量

岩石性质炮孔直径/mm孔间距/m

/g-m-1

80100-180

软弱岩石

100150-250

80180-300

中硬岩石

100250-300

90250-400

次坚石

100300-450

坚石90-100300-700

3.3.2预裂爆破控制要点

〔1〕预裂爆破应先于主药包起爆，其时间差要保证人造断层的

形成，一般应大于50ms,在保证主药包网路平安准爆的前提下，

其间隔时间越大，人造断层层面形成效果越好，其边坡的成型效果

也就越好；

〔2〕处理好预裂炮孔与前排药包位置的关系：

预裂爆破炮孔与前排药包之间的水平距离a后，是•个关键的参

数。a后过大，造成预裂孔前方岩石破碎效果差，影响后期施工；a

后太小，预裂面易遭受主药包爆破时的损坏，影响边坡质量。

4平安保证措施

4.1钻孔平安技术措施

〔1〕严格按照施工方案进展钻孔，不得任意更改孔位、孔深以

及布孔方式，当遇到围岩变化及特殊情况进展调整，调整后应形成

记录报告给现场爆破员。

〔2〕钻孔人员必须记录孔位、孔数、孔深并形成记录报告给现

场爆破员。

〔3〕当不同孔位之间存在高差时，为保证爆破后底面的平整度,

所有炮孔底端必须在同一个水平面上，要求确定孔位人员判断、告

知钻工钻孔深度，从而保证上述条件。

〔4〕钻孔完成后必须将已形成的炮孔顶端进展防护，防止石块

与其他杂质进入炮孔，从而减少炮孔深度或者使炮孔变成废孔。

〔5〕钻工必须穿戴潜孔钻特佩的操作服以防止粉尘对钻工造成

安康危害。

〔6〕钻孔平安作业必须严格遵照设备负责人给定的设备平安操

作规程。

4.2装药平安技术措施

〔1〕爆破员进展现场装药工作时，必须严格按照施工方案及技

术交底进展作业，不得随意更改装药量与变化填塞长度，当遇到特

殊情况需进展调整，必须征得爆破工程师同意前方可，变化后的装

药情况必须形成记录。

〔2〕爆破员装药完成后必须形成装药记录。

〔3〕爆破作业时，必须有专职平安员在现场监视。

〔4〕装药过程中不得拔出或硬拉起导爆管，必须保护好导爆管,

不得踩到或者被硬物珞到，不得对导爆管与炸药进展硬物冲击。

〔5〕向孔内装填药时，用木质或竹制炮棍，不得使用金属杆。

〔6〕装药时利用炮棍送药时必须轻轻送入，并使后进入的炸药

与先进入的炸药紧靠。

〔7〕在现场雷管与炸药必须分开堆