高速铁路路堑边仰坡光面（预裂）爆破施工作业指导书.doc

1、 路堑边仰坡光面（预裂）爆破施工作业指导书 标段路基工程编 号： 路堑边仰坡光面预裂（爆破）施工作业指导书单 位： 编 制： 审 核： 批 准： 2009年05月01日发布 2009年05月05日实施21目 录1.适用条件、范围12作业准备12.1内业技术准备12.2外业技术准备13.技术要求与标准14.施工工艺流程24.1软石、光面爆破、浅孔爆破、深孔爆破工艺流程24.2石质路堑光面爆破施工工艺框图25.施工要求66.劳动组织66.1劳动力组织形式66.2施工人员配置77.材料要求77.1爆破器材的选用77.2.深孔爆破设计107.3预裂爆破参数的确定148.设备机具配置179质量控制及检验

2、189.1质量要求189.2质量保证措施1810.安全及环保1910.1安全1910.2环保21 铁路路基工程路堑边仰坡光面（预裂）爆破施工作业指导书1.适用条件、范围本作业指导书适用于DK186+080.75DK250+811段内路堑边仰坡光面（预裂）爆破施工作业。2作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业中所设计的各种外部技术数据收集。修建生产、

3、生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。3.技术要求与标准通过试爆精选爆破参数，根据每次爆破的特点不断优化，提高爆破效率。准确布孔，浅孔爆破、深孔爆破均采用梅花形布孔，所有孔位准确测定，保证岩石块度的均匀性，保证边坡位置准确。浅孔爆破钻孔采用托架支撑风钻，并用测尺测定钻孔角度，保证钻孔定位和钻孔角度准确。预裂孔和光爆孔均采用测尺控制钻孔角度，确保爆后坡面平顺。炮孔钻好后用水泥纸或稻草堵住孔口，防止因机械和人员活动导致钻碴落入钻好的炮孔内。起爆网络采用宽孔距爆破技术，即按孔距和排距比为25的原则选择起爆联线，以减少爆破大块率。采用孔底起爆技术，即选择较长的雷管脚线

4、将起爆雷管安放在距孔底较近的位置，减少爆破残药的可能性。4.施工工艺流程4.1软石、光面爆破、浅孔爆破、深孔爆破工艺流程 4.2石质路堑光面爆破施工工艺框图 光爆孔起爆光爆孔炸药、雷管装填光爆孔钻孔主爆区装药起爆主爆区钻孔爆破方案设计爆破效果分析、参数调整石 方 清 运下一爆破循环2、光面爆破工艺流程测 量 放 样装车、运输地 表 清 理装车平台成型边坡、路基面整修排水防护工程施工推土机松动软石集中成堆1、软石施工工艺流程炸药、雷管装填钻 孔潜孔钻机、空压机就位布 孔潜孔钻机行驶道路开通初步爆破方案设计起爆网络联结起 爆爆破效果分析、参数调整石 方 挖 运下一爆破循环4、深孔爆破工艺流程炸药、

5、雷管装填预裂孔、主爆孔钻孔布 孔钻机、空压机就位钻爆平台开凿初步爆破方案设计起爆网络联结起 爆爆破效果分析、参数调整石 方 挖 运下一爆破循环3、浅孔爆破工艺流程 施爆区调查爆破参数设计位监理工程师审批爆破器材检查及试验检验签证制定爆破方案炮孔检查及废渣清除装炸药、雷管、导爆管起爆否场地平整敷设起爆网路炮孔堵塞解除警戒安全检查、清除瞎炮检验签证出渣钻孔报公安部门审批配备专业施爆人员材料准备设备进场设置警戒人员设备撤离否优化方案爆破总结数据反馈是是是否石质路堑光面爆破施工工艺框图5.施工要求5.1 准爆，达到预期的爆破形状和数量。5.2 确保基床、边坡和堑顶山体稳定、不受破坏。爆出的坡面平顺，底

6、板平整、无根坎。5.3 确保现场及附近人员、设备、建筑物的安全，控制爆破飞石、爆破冲击波，杜绝爆破飞石、爆破冲击波造成人身财产安全。公路边爆破作业，设置防护和警戒人员，爆破后及时清理，保证车辆、行人安全畅通。5.4 预裂炮孔的倾斜度应与设计边坡坡度一致，每层炮孔底应设在同一平面上。5.5 预裂炮孔在同一网路中起爆时，预裂炮孔超前主炮孔起爆时间应不小于：坚硬岩石5080ms；中等坚硬岩石80120ms；松软岩石150200ms。5.5 浅孔、深孔爆破均保证岩石块度适合机械铲挖、装运，作为路基填料符合规范要求，大块率控制在8%以下。5.6 预裂爆破和光面爆破保证坡面平顺整齐，坡面局部凹凸差不大于1

7、5cm，边坡上留明显的半个炮孔痕迹，总长度不小于钻孔总长的70%，且炮孔附近围岩无明显裂碎。5.7 边爆破作业，设置防护和警戒人员，爆破后及时清理，保证车辆行人安全。6.劳动组织6.1劳动力组织形式劳动力组织形式采用架子队组织模式。6.2施工人员配置施工人员配置结合施工方案、机械、人员组合、工期要求等进行配置如下：队长： 1人 副组长：1人 副队长： 1人 土木技术主管： 1人 机械技术主管： 1人 安全员： 1人质量员 ： 1人 材料： 1人 后勤： 1人 7.材料要求7.1爆破器材的选用7.1.1炸药由于乳化炸药爆炸性能好（32mm小直径药卷的爆速可达40005200m/s，猛度可达151

8、9mm，殉爆距离712cm，临界直径为1216mm，用一只8号工业雷管就可以起爆）；抗水性能强（小直径药卷敞口浸水96h以上，其爆炸性能变化甚微，同时由于密度大，可沉于水下，解决了露天矿水下爆破作业的问题）；安全性能好（机械感度低，爆轰感度高）；环境污染小（乳化炸药的组分中不含有毒的梯恩梯物质，避免了生产时的环境污染和职业中毒等问题，爆炸后的有毒气体生成量比较少，这就可以减少炮烟中毒事故）；原料来源广，加工简单；生产成本低，爆破效果较好。故本段路基选用2号岩石32和70乳化炸药。7.1.2雷管根据各排孔与临空面的关系，选用不同段别的非电雷管，可达到不同时爆炸，这样避免了冲击波的重叠，对周围环境

9、影响小，故本段路基的雷管主要使用310m脚线的非电毫秒雷管。但需用8号火雷管起爆形成冲击波引爆非电雷管，非电雷管引爆炸药。言之，本段路基雷管分两种：非电毫秒雷管及8号火雷管。非电毫秒雷管：用塑料导爆管引爆而延期时间以毫秒数量级计量的雷管。非电毫秒雷管段别及其延期时间列于下表：非电毫秒雷管段别及延期时间段别DH-1系列(ms)段别DH-2系列(ms)1015015225102100203501031502047510425030510010(20)537040615020649050720020761060825020878070931025998010010390401012501511490

10、4512600501372050148405015990757.1.3起爆材料7.1.3.1 导火索随导火索索芯配方不同，其燃速也不同，其有6080s/m，90110s/m，100125s/m，150170s/m，240260s/m，2940320s/m。7.1.3.2 普通导爆索药量1214g/m，爆速：大于等于6500s/m7.1.3.3 导爆管其是一种内壁涂有混合炸药粉末的塑料软管，装药量为1416mg/m；塑料导爆管需用击发元件（工业雷管、普通导爆索等）来起爆，但由于其内炸药少，形成的爆轰波能量不大，不能直接起爆工业炸药，而只能起爆火雷管或非电毫秒雷管，然后由雷管起爆工业炸药。塑料导爆

11、管性能：起爆感度好（一切能产生冲击波的起爆器材都可以激发其爆轰，一个8号工业雷管可激发50根以上导爆管）；传爆速度快：195050s/m或158030s/m；传爆性能好：1000m导爆管，即使管内断药15cm，都可正常传爆；耐火性能好：用火不能激发导爆管；抗冲击性能好：一般机械冲击不能击发导爆管；抗水性能、抗电性能、破坏性能及破坏性能好。7.1.3.4 导爆管连接原件分带有传爆雷管和不带传爆雷管两大类。1)非电导爆四通非电导爆四通是一种带有起爆药并能进行毫秒延期的导爆器材（一根主爆导爆管可以传爆三根被爆导爆管，可实现较精确的毫秒延期）。2)连接块是一种用于固定击发雷管（或传爆雷管）和被爆导爆管

12、的连通元件（主爆导爆管先引爆传爆雷管，传爆雷管爆炸冲击作用于被爆传爆管，使被爆导爆管激发而继续传爆）。3)连通管是一种不带传爆雷管的、直接把主爆导爆管与被爆导爆管连通导爆的装置。它的结构有分岔式和集束式两类。分岔式有三通和四通两种。集束式有三通、四通及五通三种。采用连通管连接导爆管起爆网路，最好正向起爆与传爆。不论采用分岔式或集束式，每个空孔都应插入导爆管。根据以上各种起爆材料性能，本段路基选用导火索+导爆管+分岔式连通管，预裂孔内需用导爆索。7.2.深孔爆破设计先从山顶一次钻爆开挖至标高，再按边坡台阶标高及路基开挖标高分两次设计，主爆孔采用深孔爆破开挖，边坡（含路基外边坡）采用预裂爆破施作。

13、7.2.1爆破器材炸药：70岩石硝铵炸药。起爆系统：塑料导爆管非电毫秒雷管起爆系统。为确保炸药能充分传爆，深孔爆破时孔内采用导爆索传爆，将药卷捆扎在导爆索上，运用四通，采取先并串并连接，最后采用导火索加8号工业火雷管的火花起爆方式。7.2.2装药与堵塞装药:主爆孔采用70mm药卷装药，用导爆索孔内传爆。为克服孔底部位岩石的夹制作用，增强孔底药包，根据底部岩质及抵抗线大小，在底部加强段的线装药密度可为设计值的13倍。堵塞:采用润湿粘土按设计堵孔长度进行堵孔。7.2.3起爆网路采用塑料导爆管非电毫秒雷管进行多排孔内微差爆破，采用串并串非电毫秒雷管进行微差爆破。7.2.4钻孔方式及爆破参数确定1)主

14、爆孔(1) 梯段高度H的确定本路基分三次设计（三个梯段高度）：爆破先从山顶一次钻爆开挖至251.413m标高，再从251.413m标高按设计（或变更设计）边坡坡率开挖至二级平台，最后从二级平台按边坡坡率开挖至路基开挖标高。主爆孔采用深孔爆破开挖，边坡（含路基外边坡）采用预裂爆破施作。(本设计以最后一次爆破梯段高度H=9.578m为例设计，具体梯段高度H应根据现场需要确定)。（2）钻孔直径D的确定D=Fd1= 1.061.08d=1.0790=96.3mmd1：钻头直径，mm（3）底板抵抗线的确定（考虑两个自由面）W1=（0.60.8）H=0.79.578=6.71m（4）超钻深度h和钻孔深度L

15、的确定垂直钻孔超深值：h=(0.150.35)W1=0.256.71 =1.68m钻孔长度L=H+h=9.578+1.68m=11.256m超钻系数根据经验一般取0.150.35，但应根据现场试验进行调整。（5）炮孔间距a a=mW1 =(0.61.4)W1=1.46.71=9.394m(m小，块度大，反之块度小，由于路基开控石方需利用，故选大值)（6）炮孔排距b(采用微差爆破) b=W1=6.71m（7）垂直深孔的装药量前排孔：Q前=qaHW1=0.45Kg/m39.394m9.578m6.71m =271.68Kg后排孔：Q后=1.2qabH=1.20.45Kg/m39.394m6.71m

16、9.578m =326.02Kg边坡孔的前排孔装药量Q1=1/3Q后=1/31.2qabH=1/31.20.45Kg/m39.394m6.71m9.578m =108.67Kg（8）堵塞长度L2及装药长度L1堵塞长度L2=0.75W1=0.756.71m=5.03m 装药长度L1=L- L2=11.258-5.03=6.226m（9）保护层的确定预留保护层是保证为确保未爆破体不受破坏的最好方式。延长药包爆破对岩体的破坏范围随药包直径的增大而加大。因此在已知岩性的条件下，其预留厚度应取药包直径的一定倍数（见下表）。保护层厚度与药卷直径的倍数关系保护层名称岩石性质软弱岩石(压=2.94107Pa中

17、等坚硬岩石(压=2.945.88107Pa坚硬岩石(压5.88107Pa垂直保护层40d30d25d地表水平保护层200100d（小孔径取小值）底部水平保护层15075d（小孔径取小值）由于本段路基岩石抗压强度压=7.3107Pa5.88107Pa，故垂直保护层h1=25d(d为药卷直径)=2570=1750mm=1.75m地表水平保护层b1=150d(d为药卷直径)=15070=10500mm=10.5m底部水平保护层b1=(75150)d(d为药卷直径)=112.570=7875mm=7.875m由于预裂孔的前排孔装药量为普通孔的1/3，故其影响范围按以上的1/3计，即垂直保护层h1=1/

18、325d(d为药卷直径)= 1/32570=583.33mm=0.583m地表水平保护层b1=1/3150d(d为药卷直径)= 1/315070=3530mm=3.5m底部水平保护层b1=1/3(75150)d(d为药卷直径)= 1/3112.570=2625mm=2.625m言之，预裂孔的前排孔与预裂孔间保护层厚不应小于2.625m ，前排孔底保护层厚不小于0.583m7.3预裂爆破参数的确定7.3.1炮孔间距a=(712)D=9.5Fd1=9.5（1.061.08）d1=9.51.0790=914.85mm=0.915ma炮孔间距，单位mm；D钻孔直径，单位mm，d1为钻头直径，单位mm。

19、712系数，当孔径小时，取大值，孔径大时，取小值：当岩石均匀完整岩石时，取大值，岩石破碎时，取小值。7.3.2不偶合系数Dd=D/d=25或D=(25) d，故d=D/(25)= 96.3/3=32mm式中Dd不偶合系数，坚硬岩石选小值，松软岩石选大值；D、d分别为钻孔、药卷直径，mm7.3.3线装药密度根据岩石强度与和孔距计算：武广线综合队路堑石方极限抗压强度：灰岩73Mpa，黑石头：57Mpa; a=0.915mQx=0.360.63a0.67Qx 取686.25g/m Qx:线装药密度，g/m：岩石极限抗压强度7.3.4单孔装药量孔深H=（9.578 +0.3）/sin45（按1:1.0

20、边坡率计）=13.97m（注：增加的0.3m为预裂爆破超深）深孔爆破预裂孔采用孔底加强装药，加强段长度取为1m，加强段装药密度q=2.5Qx =2.51m686.25g/m =1715.625g，则预裂孔的单孔装药量Q=686.2511.97+1715.625=9930.04g，实际装药应减去导爆索的药量9930.04g11.97m14g/m=9762.5g=9.76Kg，装药量取9.7kg预裂孔的堵塞长度取为1m（取值范围0.81.3m）。7.3.5装药结构浅孔爆破预裂孔装药结构示意图如下：竹签雷管脚线粘土堵塞水泥纸堵塞炸药及雷管浅孔爆破预裂孔装药结构图预裂孔内采用32mm乳化炸药药卷间隔不

21、藕合装药，具体方法是将炸药间隔绑扎于有一定强度的竹片上，其中底部1m装药量为其余段的2.5倍，采用50mm药卷，在底部药卷中装入起爆雷管，孔内用导爆索传爆，竹片长度不够时采用搭接绑扎加长。装药时仔细地牵住导爆管，将绑有炸药的竹杆缓慢放入孔底，在竹片顶端塞入20cm水泥纸，再在水泥纸上面回填1.0m炮泥堵塞。深孔爆破预裂孔装药结构示意图如下：炸药及雷管雷管脚线粘土堵塞水泥纸堵塞竹杆深孔爆破预裂孔装药结构图8.设备机具配置机械设备配置情况序号机械名称数量型号备注1推土机2TY220162kw2挖掘机4PC200-6155kw3振动压路机1YZ16C80kw4装载机6ZLC50 210kw5自卸汽车

22、275t6支腿风动凿岩机46YT28天水7内燃空压机 717m39砂浆搅拌机1010草籽喷播机111电动抽水机640kw12潜孔钻机2QZJ100D13电动空压机1上海英格索兰9质量控制及检验9.1质量要求边坡均采用预裂爆破，坡面上应均匀留下50%以上的炮孔痕迹率；预裂缝宽不宜小于520mm，缝深不得小于孔深；边坡坡面平整，凹凸差小于150mm；坡面不应有明显的爆破裂纹。对坡面不平顺处，每平台以上路堑施工完成，技术室放样检查，边坡不平处，爆破工班应根据技术交底用风镐进行修整。9.2质量保证措施9.2.1主爆孔打眼前，应对上次爆破进行总结，调整爆破参数，技术应进行布眼，测孔，根据调整后爆破参数测

23、算出每孔装药量，对现场施工进行现场交底。9.2.2预裂爆破钻孔前，应根据孔距定出路基里程，按路基宽度、路基平台及路基边坡坡率放边桩作为边坡钻孔位置；应对上次爆破进行总结，调整爆破参数，技术应进行布眼，测孔，按边坡坡率调整钻杆角度，现场管理员在钻孔期间，应不间断检查钻杆角度及钻杆长度，严格控制钻孔底标高及钻孔坡率，按调整后爆破参数算出每孔装药量，对现场施工进行现场交底。9.2.3平台施工平台钻爆应预留30cm厚度，再用人工配合风镐和补小炮进行修整成形。10.安全及环保10.1安全1)土石方施工将全面安排，做好前期准备，正确选用施工方法，编制实施细则。2)土石方工程采用新技术、新工艺、新机具和新的

24、施工方法时，严格制定相应的安全技术措施。3)从事爆破、电力、高处起重等特种作业人员，各种机械的操作人员及机动车辆驾驶人员，必须经劳动部门专业培训和考试并取得合格证后，方准独立操作。4)施工现场设立安全标志。危险地区必须悬挂“危险”或者“禁止通行”“严禁烟火”等标志，夜间设红灯示警。5)在施工便道间的交叉口、与公路的交叉口，应设立标志。6)所有道路的便桥，在桥头树立标志，注明载重能力和限制速度。7)施工用电的线路及设备，严格按批准的施工组织设计安装设置，并符合当地供电部门的规定。8)严禁将电线路搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子、扒钉等金属件上。电线路的架设高度，与建筑物的距离以及和公路等平行或

25、交叉时，必须符合现行的电力设计规范中的规定。9)路堑开挖时，经常注意坡面的稳定。每天开工前、收工前将对坡面、坡顶附近进行检查，如发现有裂缝和坍方的迹象或有危石、危土时，立即处理，凡不能处理且对施工安全有威胁时，暂时停止施工，并报告上级处理。10)在高于3m的坡面上作业，必须拴安全绳；严禁在同一安全桩上拴几根安全绳和在一根安全绳上拴几个人。在路堑内作业，必须戴安全帽。11)开挖作业应与装、运作业面相互错开，严禁上下重叠作业。12)路堑开挖放炮后，在清理过程中，如发现有瞎炮、残药、雷管等应及时报告，由爆破人员处理。13)边坡开挖中如遇地下水出露，将采取临时排水措施后方可继续开挖。岩溶地区，对堑顶或

26、基底的岩溶水、上升泉水应进行治理，不得任意堵塞出水口或任意抽水，以免导致突发性坍陷。14)弃土应保证路堑边坡和弃土堆的自身稳定，其位置与高度，根据地形并考虑对附近建筑物以及农田、水利、河道、交通的安全影响，在采取措施后方开始弃土。15)严禁有间发性癫痫、高血压、心脏病和恶性贫血患者担任撬石和高边坡作业。16)路堤自下而上分层填筑，土石方运、卸与填筑压实的工作面错开进行。砌筑边坡与填心大致保持在同一高度，以防石头翻滚。17）影响既有道路交通的工程施工时，首先与交通管理部门取得联系，制定确保交通安全的施工方案、施工计划及保证安全的具体措施，报交通管理部门审批后施工。18）路基施工地段发现地下不明管

27、道、线缆时及时与有关部门联系，确认做好防护后再继续施工。地下管道、线缆处施工时，在征得有关部门同意后，备齐备足必要的抢修材料，制定出应急方案后再行施工。19）石方爆破作业前，先制定详细的爆破方案（报监理及有关安全管理部门审批），编制详细的作业指导书或技术交底书后方可进行爆破，未经技术交底不得爆破。根据工程特点正确计算安全距离，危险区边界设置明显标志、警戒信号，必要时设置防护网进行防护，并有专人警戒。爆破作业过程严格执行爆破操作细则，控制装药量，按规定堵塞炮眼，避免飞石伤害。爆破作业确认完毕后，组织专人清除工作面松动的石块，达到稳定后方能进入爆破区作业。10.2环保1）施工垃圾及生活垃圾，集中收集运至弃碴场掩埋处理。2）施工机械应置于路基红线内，否则应于机底设置20cm河砂，避免油污染土源或水源。3）弃碴必须运至指定的弃碴场，弃碴场使用完毕，按设计进行绿化及浆砌施工。4）运碴便道和施工场地要定时洒水，严格控制扬尘的产生。5）现场未使用的施工机具应分类堆码整齐。进入下一循环