爆破方案

一、 工程概况

1、爆破工程量概况

第7合同段起点桩号为K220+350，终点桩号为K225+709.5，全长5359.5m，岩寺互通及引线共计长5102m，跨越潜口、西溪南、呈坎三镇。路基石方爆破为40.5万m3；隧道两座洞内石方爆破26万m3，以上两项预计炸药用量约为370t。

2、爆破区环境、地形特征

本项目地貌属皖南山区中部的高中山、低山丘陵和山间盆谷区，地势北高南低。爆破区距民居较远，且无保护文物。

3、施工技术要求

（1） 路基开挖轮廓应按设计要求，误差控制在允许范围内。 （2） 爆区形成的石方边坡路堑的最终开挖边坡，要求坡面美观、平整无危石。因此，路堑两侧靠近边坡处的爆破作业应尽量减少对边坡稳定性的影响，以保证未开挖山体的稳定。

（3）爆区距居民较远，最近点离爆破工地也达300米以上，但仍应重点抓好爆破飞石，避免造成重大事故。

（4）隧道采用微差光爆技术，尽量控制洞身超欠挖。 二、爆破方案的选择

路基土石方开挖根据爆区的施工条件和技术要求，本合同段石方开挖，采用深孔爆破和光面预裂爆破；风化较严重节理发育或岩层产状对边坡稳定不利的石方开挖，采用小型排炮微差爆破；接近设计坡面时，应采用光面控制爆破，以保证边坡坡面平整；解大块及部分边角补炮，采用浅孔凿岩机钻孔，进行浅眼爆破。 三、台阶法深孔爆破

（一） 爆破参数选择

1、孔径（D）：根据我单位钻孔设备情况，设计采用CM351钻机，炮孔直径为115—140mm。

2、台阶高度（H）：设计图纸中提供的路签横断面设计图的开挖高度为8m，因此确定为H=8m,再表层时，H可以随地形变化而变化。

3、 超深（h）：根据工程地质及岩性条件，结合以往的施工经验，

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选取如下： Ф115mm孔：h=0.8—1.2m Ф140mm孔：h=1.2—1.6m

4、 孔深（L）：L由台阶高度和超深确定，L=H+h(m)

5、 底盘抵抗线(W):根据地质及岩性及以往施工经验取W值如下： Ф115mm孔：W=2.5m Ф140mm孔：W=3m 6、 炮孔间距（a）和排距（b）:

取Ф115mm孔：a=3m，b=2.5m

Ф140mm孔：a=4m，b=3m

7、 单位炸药消耗（q）:取q=0.5kg/m3

8、 堵塞长度（l2）：取Ф115mm孔：l2=2.5~3.0m

Ф140mm孔：l2=3~3.5m 9、 单孔装药量（Q）:

单孔装药量根据孔深不同而变化，当台阶高度为8m时， （1）、前排孔装药量：

① Ф140mm孔前排孔装药量：Q=qaWH=0.5×4×3×8=48(kg) ② Ф115mm孔前排孔装药量：Q=qaWH=0.5×3×2.5×8=30（kg）

实际施工中，前排孔自由面往往不规整，使得底盘抵抗线发生变化，因此，前排孔装药量应随现场实际情况作相应调整。

（2）、第二排孔及以后各排孔的单孔装药量计算： ①Ф140孔：Q=kqabH=1.1×0.5×4×3×8=52.8(kg) ②Ф115孔：Q=kqabH=1.1×0.5×3×2.5×8=33(kg)

式中：k—考虑前面各排孔岩石阻力作用的增加系数，取k=1.1

（二）、钻孔形式和布孔方式

1、 钻孔形式一般情况下采用垂直钻孔，个别情况根据地形不同选用倾斜钻孔。

2、布孔方式：采用三角形布孔法 ，考虑到路堑爆破受地形条件变化的影响，因此，在布孔方法上大面积的台阶爆破有所不同，布孔条件较复杂。

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（1）、对于半路堑开挖，采用纵向台阶法布孔。

（2）、对于全路堑开挖，根据路基的开挖断面大小和地形，采用纵向或横向布孔，对于开挖断面较大的，中间部分可实行横向布孔，两边采用与半路堑开挖类似的纵向台阶法布孔。 （三）、起爆方式

（1）、采用V型起爆方案，考虑爆破地震强度对边坡建筑物等的影响，每次爆破孔排数不超过3排，Ф115孔每段爆破孔数不超过4个，Ф140mm孔每段爆破孔数不超过3个，既每段起爆药量不超过144kg。

（2）、起爆方法：采用非电—电孔外控制微差起爆，既每孔内装既发导爆管雷管1—2发，孔外由电雷管实现微差。由导爆管雷管作为起爆药包的乳化药药卷，起爆铵油炸药。

（3）、起爆网路：由于路基开挖，每次爆破量不大，每次起爆的电雷管不超过50发，因此采用简单的串连起爆网路，使用GM—2000形起爆器，能保证所有电雷管可靠起爆。

四、边坡预裂爆破设计

（一）、预裂爆破参数的选取，主要是根据岩石的性质，结合我公司以往类似工程的实际经验确定的，由于本标段地质条件较复杂，故在实际施工中，可以对选取的参数进行适当的修正和优化 ，一般情况下，参数选择如下：

1、 孔径：76mm，采用CD610接杆钻机钻孔。

2、 孔深：按台阶高度和坡面准确计算炮孔斜长，当台阶高度为8m时，孔深为11.2m

3、 炮孔倾角：按路基横断面设计图，当石质边坡的坡度为1：0.75时，其边坡倾角为63.4度。

4、 药卷直径：32mm,长度200mm，重量200g/卷 5、 不偶合系数：2.4 6、 孔距：0.7~1.2m 7、 堵塞长度：0.4~0.6m 8、 线装药量：400g/m~600g/m

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9、 底部线装药量：1000g/m 10、 上部线装药量：400g/m~500g/m （二） 装药结构

采用毛竹片条间隔串状装药法，孔内为不偶合空气间隙。即将Ф32乳化炸药药卷和导爆索用胶布捆扎在包竹条上，下部连装炸药，上部间隔装药，药卷间距从0.1—0.3m，由小到大，然后装捆扎好的药串装入孔中。 （三） 起爆方式

采用导爆索起爆法。用两根主导爆索连接各孔的分导爆索，主导爆索用微差电雷管起爆。起爆主导爆索的微差电雷管与主爆孔电雷管串联成整体网络。预裂孔与主爆孔一次起爆，预裂孔比主爆孔提前100毫秒起爆。

五、零星孤石的浅孔爆破

零星孤石一般具有二个以上的临空面。临空面越多，爆破单位体积石块所消耗的炸药量就越少，爆破效果就越好。对同样得体积的岩石，每增加一个临空面，单位炸药量可件少10-20%。因此，在实际施工中，尽可能增加需要爆破石块的临空面，如清除石块周围的堆积物，上次爆破为下次爆破创造临空面等。

大石改小爆破，药包中心（或多个炮孔的摇包重心）接近石体中心，装药深度为炮空深度的1/2左右：单个炮孔的药包重量按下式计算：

Q=VPnK′

式中：Q—单个炮孔的药包装药量(Kg) V—大石体积(m3)

Pn—几个临空面的药量修正系数：当n=3、4、5时，可依序取Pn=0.4、0.24、0.2、0.17；

K/—正常松动药包单位炸药消耗量，K/=0.33k，k值参考施工规范和类似地质施工经验选取，取k=1.1~1.5(kg/m3)。

炮孔深度按岩块厚度确定，即：

L=（0.6~0.7）H（m）

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式中：L—炮孔深度（m）

H—石块厚度（m）

六、安全设计

（一）、主要安全隐患分析

从本工程爆区周围地形和环境条件来看，爆破作业存在的主要安全隐患有：爆破个别飞石、高边坡爆破时，爆破滚石对周围人员、设备的威胁。 （二）、安全计算

1、个别飞石飞散距离

R=40D/2.54≈220m

式中：D—炮孔直径，D=14（cm） 因此安全警戒范围应大于220m 2、 爆破地震安全距离 R=（k/v）1/aQm≈58米

式中：Q—最大一段装药量144Kg

V—地震安全速度，取V=3厘米/秒 M—药量指数，取M=1/3

K，a—与爆破地形有关的系数和衰减指数，取K=180，a=1.7

由于爆区附近没有建（构）筑物，因此本标段的控制爆破引起的爆破振动不会对建筑物产生影响。 七、隧道开挖

隧道开挖针对不同岩性采用不同的施工方案，Ⅰ、Ⅱ类采用双侧壁导坑法施工，Ⅲ、Ⅳ类围岩按台阶法施工，爆破方法采用光面爆破和预裂爆破。

拱部及外侧边墙采用光面爆破，两内侧边墙采用预裂爆破，光面爆破的设计要符合设计的要求。炸药拟采用1号和2号岩石硝铵炸药，涌水量较大时采用乳化炸药。

1）、爆破设计

光面爆破参数设计如下。

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