钻爆方案1.doc
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1、新建铁路宝鸡至兰州客运专线甘肃段BLTJ-9标段 阳坡庄隧道出口钻爆施工方案新建铁路宝鸡至兰州客运专线甘肃段BLTJ-9标阳坡庄隧道出口钻爆施工方案编制: 复核: 审核: 中铁一局宝兰客专甘肃段项目经理部二一三年六月1一、编制说明11、编制依据12、编制目的13、适用范围1二、工程概况11、基本简介12、工程地质条件1三、爆破方案21、设计原则:22、爆破施工方法:33、开挖爆破设计:35、隧道钻爆参数表6四、工期安排及主要设备情况91、工期安排9五、爆破安全控制措施111、 爆破安全防护措施112、隧道爆破施工安全保障措施113、 爆破作业特殊处理措施134、爆破施工安全及管理145、事故预
2、防措施14六.爆破指挥部组织机构151、 爆破工作人员具备条件162、爆破工程技术人员的职责163、爆破班长的职责164、爆破员的职责16七、爆破作业中可能出现的危险性预测和应急救援预案171、爆破作业中可能出现的危险性预测172、爆炸应急预案173、应急准备:174、响应预案:185、飞石伤人应急救援预案18阳坡庄隧道出口钻爆施工方案一、编制说明1、编制依据新建宝鸡至兰州客运专线BLTJ9标阳坡庄隧道设计图纸(宝兰客专施隧40)本单位拥有的科技成果、机械设备、施工技术、管理水平及施工经验。现场钻爆设备、机具情况和爆破器材情况。阳坡庄隧道隧道实施性施工组织设计和总体计划安排。爆破安全规程(GB
3、6722-2011);土石方爆破施工及验收规范(GBJ201-89)高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设241号高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-2010土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ201-83);2、编制目的规范宝兰客专BLTJ-09标段DK899+687DK898+034段隧道工程爆破施工,使隧道工程符合质量要求的同时,也符合环境保护、职业健康安全的相关要求。3、适用范围适用于BLTJ-09标段宝兰客专甘肃段4工区DK899+687DK898+034管段阳坡庄隧道出口工程开挖的爆破施工。二、工程概况1、基本简介中铁一局五公司负责承建的宝兰客专BLTJ-09标段阳坡庄隧道
4、位于甘肃省定西市通渭县境内,隧道起讫里程为DK892+041.5DK899+687,全长7645.5m,属客运专线铁路双线隧道。2、工程地质条件地形地貌隧道地处黄土高原沟壑、梁峁区,位于牛谷河左岸,地面高程一般为2070m2300m,区内黄土梁峁起伏,沟壑纵横,自然坡角约2045之间,隧道区沟谷深切多呈“V”字型,山坡上多为风积黄土覆盖,沟心局部基岩裸露,梁顶植被覆盖较差,隧道最大埋深174m,最小埋深7m,出口位于小岔东侧,均有乡村便道相通,交通较为困难。围岩岩性全隧洞身通过的地层主要为第四系上更新统砂质黄土、第三系上新统泥岩,砂质黄土土质均一,颗粒以粉状为主,土体疏松,垂直节理发育,密实程
5、度及工程性质差,承载力较低,具有自重湿陷性。泥岩棕红色、褐色、浅灰色、成分以黏土矿物为主,泥质结构,层状构造,节理裂隙较发育,弱胶结,承载力。水文地质特征隧道通过地区属黄土高原区,地表覆盖有厚度较大的第四系砂质黄土,基岩仅在冲沟陡坎处出露,隧道区地下水类型可分为黄土孔隙裂隙和基岩裂隙水。黄土孔隙裂隙水主要赋存于上更新统砂质黄土中,结构疏松,垂直节理发育,有利于大气降水的入渗。黄土潜水多不连续分布,没有统一的潜水面,且季节性变化大,黄土潜水水位埋藏变化大,富水性较弱。基岩裂隙水,赋存于第三系泥岩中,第三系泥岩结构面致密,产状平缓,裂隙不发育,岩层透水性较差,径流缓慢,不利于地下水的储存和运移,水
6、量贫乏或基本不含水,为黄土孔隙裂隙水的隔水底板。三、爆破方案本管段主要包含有隧道1座,累计长度为7645.5m。由于隧道设计为铁路双线单洞隧道,根据围岩情况及设计要求,隧道开挖断面面积为188m152m之间,内轨面以上净空面积不小于为92m。隧道掘进开挖主要采用钻爆法施工,根据工程地质条件及围岩条件、围岩级别、岩性情况等,开挖方法主要有明挖法、三台阶临时仰拱法、三台阶临时横撑、三台阶法、双侧壁导坑法等进行施工。钻爆法施工主要遵循“短进尺、弱爆破、多打眼、少装药”等原则。1、设计原则: 采用微差爆破,根据开挖进尺控制钻孔深度,同时控制最大单段爆破药量,将爆破震动控制在安全范围内; 采用信息反馈施
7、工法,根据围岩岩性、施工方法、数值模拟、监测信息及施工经验等,可动态调整爆破网路和钻孔深度; 本方案围岩地质条件的爆破设计,当围岩变化时,应根据场地围岩地质条进行试爆,根据试爆效果及时调整爆破参数及单孔装药量,以保证爆破效果和爆破安全。 根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼较辅助眼加深10cm,掏槽眼加深30cm。2、爆破施工方法:本管段隧道根据围岩岩性、级别在开挖过程中软弱岩层地段、级围岩或洞口浅埋上伏为土质段拟采用人工风镐配合挖掘机开挖、装载机配合自卸汽车出碴,其余段落采用爆破开挖;洞口及明挖地段采用明挖法施工,V级围岩段采用三台阶临时仰拱或三
8、台阶临时横撑法施工,对于围岩地段则采用三台阶法等进行爆破开挖,挖掘机配合自卸汽车出碴;具体操作如下:开挖用的脚手架一律使用自制整体移动式操作平台。钻眼:爆破孔采用风动YT-28风动凿岩机,一字形合金钻头,孔径40mm。爆破:洞身开挖爆破采用二号岩石乳化炸药,周边眼采用光爆药卷,起爆方式均采用非电毫秒雷管分段起爆。出碴:出碴用侧翻式装载机装车,1015T自卸汽车运至弃渣场,凿顶及危石排除用反铲挖掘机施作。3、开挖爆破设计:3.1其开挖爆破参数设计如下:炮眼直径d取40mm,特殊情况可以根据围岩条件进行适当的调整。炮眼深度根据围岩级别、开挖进尺而定,掏槽孔比其它孔深0.30.5m。不偶合系数:根据
9、经验,周边眼不偶合系数在1.52.0范围光爆效果最好。据此周边眼选用25mm药卷(长165mm,200g卷)。其它部位炮眼选用32mm药卷(长200mm,重150g卷)。对于周边眼距(E)与抵抗线(W):E取4055cm;E/W一般为0.80.85,结合本隧道地质特征, W最小取60cm;眼线装药系数I:周边眼线装药系数取为200g/m。其它孔单孔装药量:按公式q=kawL计算,其它孔孔距a:取a=1825d掏槽方式:采用楔形掏槽。装药结构:周边眼采用空气间隔不偶合装药,光爆药卷每隔一定距离绑扎在定位竹片上,导爆索连接。其它眼采用连续装药方式。起爆网路:采用孔内微差控制爆破,电雷管起爆。微差时
10、间用113段(或15段)非电毫秒雷管控制,起爆顺序为:掏槽眼扩槽眼掘进眼内圈眼周边眼。以上参数在隧道实际施工中要根据具体地质作局部调整,完善爆破设计。3.2单孔装药量的计算q单孔装药量k单耗量(级围岩0.40.6 kg/m3,级围岩0.70.9 kg/m3)a炮眼间距(取0.5m、0.7m)w炮眼爆破方向的抵抗线l炮眼深度(IV级1.5m、V级0.6m(按上台阶钻眼深度取)炮眼所在部位系数炮眼部位系数值炮眼部位掏槽眼扩槽眼底板眼值231.521.52IV级围岩周边眼单孔装药量:V级围岩周边眼单孔装药量:光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(k
11、g/m)极硬岩506055750.80.850.250.40硬岩405550600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.040.15根据以上参数计算结合本次钻爆设计按级围岩计算可得q=0.15/0.6=0.25 kg/m0.63/1.5(合格)根据隧道爆破质量标准要求:一般段现场震动速度小于等于10cm/s,下穿房屋段时爆破震动速度控制在1.52.0cm/s。技术规范要求:混凝土龄期(h)震速限值(cm/s)12240.62524481.25481202.5隧道爆破质量检验标准要求:距掌子面1倍洞径处的洞内拱顶质点垂向震动速度小于5cm/s。4、爆破安全计算:4、
12、1爆破振动安全允许距离,根据爆破工程师手册(9-3)公式 (公式4)R爆破振动安全允许距离Q炸药量;齐发爆破为总药量;延迟爆破为最大一段药量;V保护对象所在地质点振动安全允许速度;K、a与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件和衰弱指数,根据经验系数得出。以一般洞口彩钢房为例计算:=58.41m200mK、a值序号岩性K值a值1坚硬岩石501501.31.52中硬岩石1502501.51.83软岩石2503001.82.0安全允许振速(V值)序号保护对象类别安全允许振速(cm/s)1土坯房、毛石房屋0.51.02一般砖房2.02.53钢筋混凝土房屋3.04.04交通隧道10205矿山隧道153
13、04、2爆破飞石控制:明挖部分飞石安全距离为200米,高压线在安全距离以外。在爆破过程中采用适当的覆盖防护,确保飞石不影响高压线。洞内掘进安全飞石小于100米距离,本标段隧道对人员安全距离设定为150米,巷道内对设备安全距离设定为100米。4、3爆破防毒气安全距离计算:根据爆破安全规程,防毒气安全距离Rg (公式4)Rg-爆破毒气的安全距离,mKg-系数,根据爆破规程,一般取Kg的平均值为160;下风时,Kg值乘2本标段隧道控制最大单段装药量为Qmax=0.0288t。=160=49.04m5、隧道钻爆参数表级围岩装药参数表部位项目名称炮眼名称炮眼深度(m)炮眼数目(个)装药结构单孔药量(kg
14、)小计(kg)非电毫秒雷管段别上台阶一掏眼1.534322005141二掏眼1.8363220061.27.23二圈眼1.51332200511311辅助眼1.5203220051205、7周边眼1.5312520030.4513.9513底板眼1.6113220051119合计8569.15中台阶辅助眼1.5213220040.816.81、3周边眼1.5142520030.456.37底板眼1.5113220051115合计4634.1下台阶辅助眼1.5383220040.830.41、3、5周边眼1.5122520030.455.411二台眼97底板眼1.5263220040.820.8
15、9合计8556.6总计216159.85开挖面积(m2)138.06炮眼密度(个/m2)1.56单位用药量(kg/m2)0.771级围岩台阶法开挖爆破参数表项 目爆 破 参 数周边眼间距E(cm)53周边眼抵抗线W(cm)66相对距E/W0.8装药集中度(kg/m)0.57堵塞长度(cm)30装药结构(周边眼)间隔装药起爆方式非电起爆级围岩装药参数表部位项目名称炮眼名称炮眼深度(m)炮眼数目(个)装药结构单孔药量(kg)小计(kg)非电毫秒雷管段别上台阶一掏眼0.9243220020.41.61二掏眼0.8263220020.42.43三掏眼0.7563220010.21.25二圈眼0.615
16、3220010.2311辅助眼0.633220010.20.67周边眼0.6392520010.155.8513底板眼0.6113220020.44.49合计8419.05中台阶辅助眼1.2223220030.613.21周边眼1.2182520020.35.45底板眼1.2103220030.663合计5024.6下台阶辅助眼1.2293220030.617.41周边眼1.2142520020.34.25底板眼1.2263220030.615.63合计3437.2总计16880.85开挖面积(m2)151.59炮眼密度(个/m2)1.3单位用药量(kg/m2)0.593级围岩台阶法开挖爆破参
17、数表项 目爆 破 参 数周边眼间距E(cm)40周边眼抵抗线W(cm)60相对距E/W0.67装药集中度(kg/m)0.45堵塞长度(cm)30装药结构(周边眼)间隔装药起爆方式非电起爆6、隧道爆破效果验证根据铁路隧道工程施工质量验收标准规定验标检验数值(cm)围岩-围岩-围岩拱部平均线形超欠挖10平均线形超欠挖15平均线形超欠挖10最大超挖20最大超挖25最大超挖15边墙平均10平均10平均10四、工期安排及主要设备情况1、工期安排、隧道按围岩级别确定施工进度,按级围岩施工进度为60米/月,IV级围岩施工进度为80米/月表4-1 施工进度计划表序号隧道名称开始时间结束时间工期(天)1阳坡庄隧
18、道2013年4月1日2015年10月31日910、劳动力安排为了满足阳坡庄隧道出口隧道工程施工顺利实施,在各项生产资源中合理配置,略有富余,以满足现场施工的各项需要。表4-2 管理人员配备表 序号姓 名职 务职责分工备 注1李见刚施工负责人全面负责施工生产和现场管理项目副经理2刘朝阳隧道工程师负责隧道技术管理与指导 技术主管3孟永涛隧道技术员负责隧道技术工作专业工程师4张战喜质检工程师负责现场质量管理安质部长5罗 飞材料工程师负责物资供应物资部长6胡 兵测量工程师负责测量、沉降监控测量组长7邢小峰机械工程师负责施工机械、设备正常运转机电部长8张鹏华试验工程师负责试验检测试验室主任9陈 勇安全员
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