路基石方爆破方案.doc
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中铁四局集团潍日高速公路第一合同段路基石方爆破施工方案
目录
1、编制依据 2
2、编制范围 3
3、编制原则 3
4、工程概况 3
4.1工程概况 3
4.2主要技术标准 4
5、施工准备 4
5.1施工便道 4
5.2测量放样 4
5.3技术安全准备工作 4
5.4施工临时排水 4
5.5原地表处理要求 4
6、人员及机械设备组织 5
6.1主要人员 5
6.2施工人员 5
7、爆破施工 6
7.1、爆破方案比选 6
7.2爆破施工方法 7
7.3、施工工艺流程 13
7.4、爆破作业步骤 13
9、事故应急预案 17
9.1组织机构 17
9.2应急指挥机构及职责 17
9.3预防与预警 18
1、危险源辨识 18
2、应急区域范围划定 19
3、预防措施 19
9.4预警行动 20
9.5信息报告程序 20
9.6应急处置 21
9.7、应急物资与装备保障 22
9.8培训与演习 23
9.9预案管理 24
10、质量保证体系 24
10.1成立路基爆破施工专项质量控制机构 24
10.2管理保证措施 24
10.3制度保证 24
10.4施工过程中的质量保证措施 25
11、安全组织保证措施 26
11.1爆破作业施工组织机构 26
11.2岗位职责 27
11.3安全生产注意事项 28
11.4安全教育和培训 29
11.5落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度 29
11.6爆破安全技术措施 29
12、文明施工和环保措施 33
路基石方爆破施工方案
1、编制依据
1.1、《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）
1.2、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）
1.3、《爆破安全规程》（GB6722-2014）
1.4、《土方与爆破工程施工质量验收规范》（GB50201-2012）
1.5、《公路工程施工安全技术规程》（JTG-F90-2015）
1.6、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）
1.7、《山东省高速公路施工标准化指南---路基工程施工》
2、编制范围
本施工方案内容包括：
K00+000-K30+000设计范围内路基石方工程。
3、编制原则
1、本着优质、高效、经济、合理的原则，依据施工总承包合同和指导性施工组织设计，严格执行公路工程有关施工规范和标准。
2、以确保工期及阶段性工期目标并适当提前为原则，安排施工进度计划。
3、以确保质量目标为原则，安排专业化施工队伍，配备先进的机械设备，采用先进的施工方法和工艺。
4、以确保安全生产为原则，严格执行各项操作规程。
针对当地自然条件、水文、不良地质等特点，制定各项技术组织措施。
5、以节约土地、保护环境、满足需要为原则，设置现场临时设施、布置施工总平面。
6、充分考虑高温季节和雨季对施工生产影响，结合季节特征，合理安排施工顺序，采用积极的对应措施，尽可能减少季节对施工总体的进度影响。
7、注意环境保护，采取适宜的技术措施。
4、工程概况
4.1工程概况
潍日高速公路第一合同段线路起讫里程：
K0+000.0～K30+000，全长30km,线路全部位于潍坊市管辖内，主线起于青银高速公路K165+500（接枢纽互通）处，路线向南延伸，经潍城开发区，在南曹村东南上跨G309设潍城西互通立交、小东家北上跨胶济铁路、过五党山军事训练靶场、在大柳树镇上跨S223设潍坊南互通立交、昌邑县李家河岔村东南设潍坊南服务区、在程家下埠西跨越白浪河、经邢家庙东北、田家楼西南、小徐家庄、在田家老庄西上跨S325设安丘西互通立交，终于潍坊市安丘市河洽村。
我项目部承担K30+000-K44+700段施工任务，其中路基挖土方31.71万m³，挖石方54.15万m³。
爆破主要集中在K32+200-K33+400段，针对该段路基，制定该方案。
4.2主要技术标准
公路等级：
高速公路，双向四车道；
设计速度：
120km/h；
路基宽度：
整体式路基宽度28m；
桥涵设计荷载：
公路-I级。
5、施工准备
5.1施工便道
充分合理利用既有道路，作为施工机械设备进场的通道。
首先修通既有道路至施工段落的横向便道，再在路基范围内修通纵向施工便道。
便道设单面向外设3%的横坡，在施工过程中，应指派专人组织机械和人员对施工便道进行维护，形成的坑洞及时填平，确保畅通。
5.2测量放样
根据设计图纸，计算各断面坡脚点至中线的距离，并根据曲线参数编程计算出各断面中桩、坡脚桩坐标，利用附近的导线控制点，用全站仪按极坐标法纵向间距20m放出桩位的具体位置（坡脚桩应根据实地高程用渐近法进行测放），并标明桩号、中心挖方高度。
施工前将坡脚桩,用石灰、旗杆实地标出坡脚线，并将有关测量放样资料上报监理工程师批复。
5.3技术安全准备工作
1、与爆破单位签订爆破协议，检查爆破单位对施爆人员进行的专业培训，考核合格并取得特殊工程上岗作业证件后方可从事爆破工作；
2、对职工、施工队伍宣传安全知识，在工地布置合理、醒目的警示牌，认真做好施工现场安全防护工作；
3、所使用的爆破器材得到济南公安部门的批准，严格办理相关爆破手序。
5.4施工临时排水
施工前，结合永久性排水设施，在全段路基两侧红线范围内大致截水沟的位置先进行纵向临时排水沟的开挖，沟底有一定的流水坡度，沟内汇水能及时安全合理的排出，同时开挖路基两头横向排水沟，并与纵向临时排水沟贯通。
5.5原地表处理要求
1、公路用地范围内原有构造物，应根据设计要求进行处理。
2、应对路幅范围内的原地面腐殖土、表土、草皮等进行清理，清出的表层土宜充分利用。
3、原地表应清除20cm的表层土，弃至指定弃土场，待用于绿化用土，清除前应进行原地表复测，待监理工程师、总监办、项目办复测后再进行清表，并拍摄影像资料留存。
6、人员及机械设备组织
6.1主要人员
进行路基石方爆破施工前，项目部成立石方爆破段管理小组，小组人员详见下表：
序号
姓名
职务
职称
备注
1
项目经理
工程师
组长
2
项目总工
工程师
副组长
3
安全总监
工程师
副组长
4
副经理、现场施工负责人
工程师
副组长
5
工管部长
工程师
组员
6
安质部长
工程师
组员
7
试验主任
工程师
组员
8
现场技术负责人
助理工程师
组员
9
质检员
助理工程师
组员
10
测量员
助理工程师
组员
11
试验员
助理工程师
组员
12
安全员
助理工程师
组员
6.2施工人员
根据工程需要与施工安排，需配备施工人员情况见下表：
单个班组人员配置表
序号
人员
数量
职责
备注
1
管理组长
1
负责施工现场管理工作
项目管理人员
2
技术主管
1
负责施工现场技术管理工作
3
技术员
2
现场技术工作
4
测量员
2
现场测量工作
5
质检员
1
负责现场质量控制工作
6
安全员
1
负责现场安全检查与管理工作
7
班组管理人员
1
负责班组现场管理工作
班组作业人员
8
技术人员
2
现场技术工作
9
机械操作手
10
机械操作
10
运输车驾驶员
15
车辆运输
11
修理工
1
机械设备检修
12
爆破员
2
现场爆破施工控制
13
安全员
2
现场安全控制
14
炸材管理员
2
负责炸材安全管理工作
15
普工
6
现场警戒及其他
单个班组机械设备配置表
序号
名称
型号
数量
备注
1
空压机
20m³/min
2台
2
潜孔钻
KQY-90
2台
3
手持式风钻
Y26
4台
4
对讲机
多频
3对
5
爆破起爆器
高能脉冲
2把
6
推土机
山推
2台
7
装载机
50
1台
8
挖掘机
360
4台
9
自卸车
20t
10辆
主要物资配置数量表
序号
物资名称
单位
需求数量
1
毫秒雷管
发
329000
2
导爆管
米
486000
3
导爆索
米
434000
4
乳化炸药
吨
240
7、爆破施工
7.1、爆破方案比选
1、爆破条件分析
路基开挖必须采用控制爆破，防止破坏山体稳定，给路基带来病害。
爆破方案的选择首先必须考虑保障边坡稳定和控制飞石，并满足施工工期和周边环境的安全要求，确保施工安全质量，提高经济效益。
常用的控制爆破有光面爆破和预裂爆破两种，预裂爆破，是首先在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓。
光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面，两者成缝机理基本一致。
光面爆破是先起爆主体岩石，再对边坡进行专门穿孔爆破。
预裂爆破是都穿完孔后同时起爆，但边坡部分的段位先前爆破。
根据公路施工规范，现场实际情况，拟采用预裂爆破。
预裂爆破不但每次爆破方量大，而且可以实现控制药包作用范围，控制爆破震动和飞石。
并且按照进度要求，每次爆破方量可随机调整，具有机动灵活的爆破特点，此方法既能保护边坡稳定和爆破区周围施工人员的安全，又能满足机械化施工要求。
根据该路段的环境情况，先清除岩层上面土方，开通纵向便道，后分段、分台阶控制爆破施工。
爆破采取分段微差爆破技术，延期分段起爆，尽可能地减小爆破震动和控制爆破产生的飞石，分层分台阶的作业方式，确保施工安全。
2、方案选定
根据上述条件分析结合断面图，本段路基石方开挖采用预裂中深孔爆破法施工。
（1）预裂炮孔间距a1=8～12d,d为炮孔直径。
（2）预裂孔选在边坡眉线位置，倾斜角度应与边坡坡率严格一致。
（3）缓冲孔距预裂孔间距b1宜为1.5m～2m，其倾斜角度与预裂孔相同。
（4）预裂孔装药量应根据开挖段的岩石特征及炮孔间距确定，缓冲孔装药量为主爆孔装药量的1/2～1/3。
（5）预裂孔采用不耦合间隔装药法，不耦合系数宜为2～4.
（6）将2号岩石乳化炸药按确定的线装药密度均匀绑扎在导爆索上形成药串，并固定在竹片上，再送入炮孔，送入孔内是应使竹片贴靠预裂面一侧。
送入炮孔之前应先查明炮孔是否堵塞。
（7）预裂孔装药时，药卷间隔应根据线装药密度及药量确定。
（8）为保证深部岩石被炸开，炮孔底部约1m作为加强段，其装药量为正常装药量的2～3倍。
（9）预裂孔口留1m～1.5m，塞入塑料或硬纸等物，上面用炮泥或岩粉堵塞填实。
（10）爆破应采用多段微差预裂爆破法，预裂孔起爆时间应较主爆孔超前50～150ms。
（11）根据岩石性质、裂隙发育程度、构造特点、对爆堆要求和破碎程度等因素，通过现场试验具体确定主爆孔孔网参数a2、b2。
（a2、b2--主爆孔孔距、排距），确保开挖后边坡岩石的完整。
7.2爆破施工方法
分散石方段开挖：
采用人工风钻凿眼，小爆破开挖，挖掘机挖装、自卸汽车运输到填方段。
集中石方段开挖：
主要采取中深孔爆破，深孔采用潜孔钻钻眼，人工装药非电爆破。
预留两侧边坡2m厚左右采用预裂爆破刷坡，以确保边坡稳定。
预裂爆破采用风钻钻眼，小炮爆破。
开挖时先起爆预裂孔，再起爆主炮孔，最后起爆缓冲孔。
由于标段内路基开挖大部分在斜坡上，爆破最大高度达18米，为了确保施工安全，根据断面地形，首先顺路基修筑一条纵向便道，采用控制爆破开挖。
然后进行路基分层分台阶施工，顺路基方向纵向推进，待开挖出台阶后，下层再打眼爆破。
每次炮孔深度控制在8.0～10.0m。
炸药选用2#岩石乳化炸药，规格为：
ø32mm（200克/卷）和ø70mm（1600克/卷）。
雷管选用8＃瞬发导爆管雷管、毫秒延期导爆管雷管，塑料导爆管。
1、中深孔爆破施工
对软石和强风化岩石，采用挖掘机直接采挖；次坚石、坚石采用深孔微差梯段式爆破技术，潜孔钻、风钻钻孔施工。
本段采用垂直钻孔台阶式中深孔爆破，布眼形式为梅花型。
该路堑深孔爆破的钻孔设备选用简易式或自行履带式潜孔钻钻机，孔径为90mm。
垂直钻孔爆破，分段分台阶开挖，各台阶分次爆破，施工自上而下，其分段长度根据挖运情况而定，一般取25~40m为一施工段，同段开挖采取平行下降的施工方式；分层台阶高度按所采用钻孔直径以及开挖厚度而定，为了便于挖运，确保施工安全，本路段选择台阶高度6~8m。
具体详见“路基中深孔布置横断面示意图”和“分台阶炮孔布置断面图”。
路基中深孔布置横断面示意图
分台阶炮孔布置断面图
（1）爆破参数设计
①单位耗药量（单位体积用药系数）q
根据经验和现场的实际情况，q取0.25~0.35kg/m³，在计算药量时，通过对岩石进行1~2次试爆，确定合理的单位体积耗药量q值。
②台阶高度H和超深h
选定有效爆破钻孔的台阶高度H为6.0~8.0m；
根据实践经验，超深h=（5～12）d=0.45m～1.1m。
③钻孔深度L
L=H+h
④实际最小抵抗线W
实际最小抵抗线W根据开挖面而定。
W=（0.25~0.4）H（m）
⑤炮孔布置：
孔距a和排距b
孔距a=mW（m）
排距b=asin60°=0.87a（m）
m为炮孔密集系数，一般m=1.2～1.5。
⑥布孔方式
按梅花形布孔，可根据实际地质变化情况，适当调整炮孔间距。
⑦填塞长度ld
Ld=（20～40）d
填塞长度小于抵抗线时采用底部加强装药调节。
（2）中深孔爆破单孔装药量Q的计算
常用公式：
Q=qHaW（kg）
或Q=qHab（kg）
前式适用有侧向（或第一排）有临空面的炮孔药量计算，后式适用于多排孔后面各排炮孔的装药量计算，下面用列表法计算几个典型炮孔的炸药量。
炸药量计算表
孔深H（m）
孔距a1（m）
实际抵抗线W
或炮孔排距b（m）
单位耗药量q（kg/m³）
单孔装药量Q
（kg）
采用公式
5.0
2.5
w=2.5
0.35
10.94
Q=qHaw
6.0
3.0
w=2.5
0.25
11.25
Q=qHaw
7.0
3.5
b=3.0
0.30
22.05
Q=qHab
8.0
3.5
b=3.0
0.25
21.00
Q=qHab
9.0
3.5
b=3.0
0.25
23.63
Q=qHab
10.0
3.5
w=3.0
0.25
26.25
Q=qHaw
（3）边坡光面爆破炮孔药量计算
光面爆破每米炮孔装药量计算
公式，Q=B·K·m·K1·W（kg/m）
式中，Q——1米深光面爆破炮孔装药量（kg/m）；
B——光面爆破炮孔孔口填塞系数取B=1.0；
K——在光爆中，软岩取0.7，中硬岩取0.85，坚硬岩取1.2，本路段大多为中硬岩石，取0.85；
m——炮孔密集系数，m=a/W，当a=3.5m、w=3.0m时m=1.16；
K1——根据炮孔密度而定的系数，取K1=0.5，但每加深1m增加0.2；
W——预留边坡保护层（光爆层）厚度或最小抵抗线m，取2.0m。
所以：
Q=0.986kg/m。
2、浅眼爆破施工
（1）浅眼爆破设计参数的选择
①单位耗药量（单位用药量系数）K
根据经验和现场的实际情况，K取0.35~0.55Kg/m³，最终通过进行1~2次试爆而确定合理的系数K值。
②最小抵抗线W
最小抵抗线W根据所需控制飞石方向而定。
取W=1.0~1.5（m）
③孔距a和排距b
坚硬岩石孔距a=（0.7~0.9）W（m）
排距b=（0.85~1.0）a（m）
④钻孔深度H
钻孔深度取决位置和进度要求，本路段控制爆破取1.0~2.5m；一般爆破可取2.0m。
根据现场实际情况而定。
（2）浅眼爆破单孔装药量Q的计算
常用公式：
Q=Khaw（Kg）
或Q=Khab（Kg）
前式适用有侧向临空面的炮孔药量计算，后式适用于多排孔后面各排炮孔的药量计算，下面用列表法计算几个炮孔的炸药量。
炸药量计算表
孔深（h）（m）
孔距（a）
（m）
最小抵抗线W
或炮孔排距b
单位耗药量K（kg/m³）
单孔装药量
（Kg）
1.0
1.0
W=0.8
0.35
0.280
1.5
1.0
W=0.9
0.35
0.473
1.8
1.0
W=1.0
0.30
0.540
2.0
1.0
W=1.2
0.35
0.840
2.3
1.0
W=1.5
0.40
1.380
2.5
1.2
B=1.0
0.50
1.500
3、一次齐爆的最大炸药量计算
每次爆破，根据周围环境及与保护区离爆破区的距离进行计算单段齐爆药量，必须考虑爆破地震波对附近构筑物及管道的影响，要根据国标GB6722-2003《爆破安全规程》规定的允许最大震动速度计算公式，计算每次齐爆或微差爆破单段允许最大段齐爆炸药量Q。
公式Q=R3·（V/K）3/α
式中，R——爆源中心到被保护物的距离，m；
V——建筑物所在地面允许的质点振速，根据资料所得，房屋抗震等级为Ⅵ级，因此，为了确保安全起见，本段路基爆破控制安全允许振动速度为3.0cm/s以内；
K——与介质相关的系数，坚硬取100；
α——衰减指数，取1.5。
对于房屋：
按3.0cm/s的允许振动速度进行控制，通过安全振速计算。
本路基爆破在距离房屋最近路基，最大齐爆允许装药量为35.37kg。
7.3、施工工艺流程
路基石方爆破施工工艺流程图
现场勘查
监理工程师审核
爆破设计
机具人员配备
施工准备
爆破器材准备
钻孔
装药
联接起爆网络
起爆
警戒防护
检查处理瞎炮
解除警戒后开挖
路基石方爆破施工工艺流程图
7.4、爆破作业步骤
（1）开凿台阶作业面
先清除地表杂物和覆盖土层，施作小爆破形成台阶作业面。
（2）布孔
根据设计要求放出开挖轮廓线，各炮孔位，予以编号并插木牌逐孔写明孔深、孔径及大小。
布孔为交错梅花形布孔，钻机对位按照先易后难、先边后中、先前再后的顺序；对于不同的岩层，要掌握好软岩慢钻、硬岩快钻，确保孔口完整，孔壁光滑。
钻孔是爆破质量好坏的重要一环，应严格按照爆破设计的位置、方向、角度进行钻孔，先慢后快。
钻孔过程中，必须仔细操作，严防卡钻、超钻、漏钻和错钻；装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。
如发现孔位和深度不符合设计要求时，及时处理，进行补孔或透孔，严禁少打眼，多装药。
孔口周围的碎石、杂物清除干净，对于孔口岩石破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。
钻孔结束后应封盖孔口或设立标志。
（3）孔位检查
检查钻孔孔位是否满足设计要求，超深的孔回填到位，浅孔用风吹到设计孔深或用钻机钻到位，发现卡孔时，浅孔用炮棍疏通，深孔用重锤反复冲击，无效时用钻机重新钻孔。
（4）装药
应严格按设计的炸药品种、规格及数量进行装药，不得欠装、超装，而影响爆破效果。
并按设计安装起爆装置。
预裂炮眼为空气柱间隔装药，主炮眼炸药集中装在底部。
装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备装药的全部炮孔、药室进行检查。
从炸药运入现场开始，应划定装药警戒线，警戒线内禁止烟火，并不应携带火柴、打火机等火源和手持式或其他移动式通讯设备进入警戒区域。
炸药运入警戒区后，应迅速分发到各装药孔口，不应在警戒区临时集中堆放大量炸药，不应将起爆器材、起爆药包和炸药混合堆放。
搬运爆破器材应轻拿轻放，装药时不应冲撞起爆药包。
严格控制药量，采用炮棍进行装药，炮棍一般用木棍、竹竿或塑料制成，直径比炮孔小10～20mm，以便留出导爆索间隙，不得采用铁棍装药。
（5）炮孔堵塞
预裂炮孔堵塞长度一般为口部1m左右，主炮眼内炸药上部孔眼全部填塞，堵塞材料采用粘土。
堵塞的作用在于使炸药爆炸得到良好的效果，同时改变爆后的气体，堵塞的好坏还直接影响到装药量的多少。
当炮孔有水时，必须把水清除干净，才能堵塞炮孔，否则成为饱和土起不到堵塞作用而出现“冲炮”，产生飞石。
堵塞长度不小于最小抵抗线。
堵塞时，要边回填边用炮棍捣固。
（6）起爆网络连接及检查
起爆网路采用非电微差分段簇串联起爆网路。
网路联接后，参照起爆网路图对网路进行检查，确保联接无误和确保安全起爆。
网路敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别并编号、分类，严格按设计敷设网路。
网路敷设严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定，网路经检查确认完好，具有安全起爆条件时方可起爆。
起爆点设在安全地带。
雷雨天禁止任何起爆网路连接作业，正在实施的起爆网路连接作业应立即停止，人员迅速撤至安全地点。
各种起爆网路均应使用合格的器材。
起爆网路连接应严格按设计要求进行。
敷设起爆网路应由有经验的爆破员或爆破技术人员实施，并实行双人作业制。
（7）安全警戒
从开始装药，即设置安全警戒，防止非作业人员进入现场。
网路连接后，工作人员逐渐撤离，警戒员、防护人员在指定地点就位，实行区段临时封闭，防止人、车等进入施爆区。
（8）爆破
进行起炮网络施工；关键爆破必须进行起炮网络试爆，试爆场地选在安全平坦的地方，以检查网络的起爆性能；用非电毫秒雷管起爆，严禁用火雷管起爆；有无线电波干扰的地段严禁用电雷管起爆；爆破指挥人员要在确认周围的安全警戒工作完成后方可发出起爆命令，并严格执行预报、警戒和解除三种统一信号，由爆破指挥人员统一发出，防护、警戒人员按规定信号执行任务，不得擅离职守；
要指定专人核对装炮、点炮、响炮数量，或检查电爆网络、敷设起炮主线；起炮后确认炮数响完，并由爆破作业人员检查结束后，方可发出解除信号，撤除防护人员；如不能确认炮数响完，须待最后一炮响过15分钟后进行检查，确认安全，方可解除警戒；如发生瞎炮要设立防护标志，禁止在其附近作业，未经处理不得拆除防护标志。
（9）瞎炮处理
由原装炮人员当班处理，如不能处理完时，装炮人员要在现场将装炮情况、炮眼方向、装药数量交待给处理人员；只有对瞎
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