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1、泉州路桥公司科技楼和泉州公路一公司科技楼基桩岩石开挖爆破设计方案中钢集团武汉安全环保研究院有限公司九月十六日设计:金昌理 陈德志审核：丁帮勤1 工程概况1 周边环境泉州路桥公司科技楼和泉州公路一公司科技楼基坑石方控制爆破位于泉州市丰泽区东海泉州行政管理服务中心旁，本爆区北侧距泉州行政管理服务中心40m，西侧距泉州师范学院50m,东边距海星社区100，南侧为紧邻泉州港务集团科研待建工地,距公路150m和滩地。科技楼基本开挖基本约1米，宽约90m。爆区周边环境见图1。基坑桩孔设计直径为100m,规定基本进入中风化花岗岩0.5 m如下，合计开挖桩孔B187+A14=7根。桩孔岩石为花岗岩，普氏系数f
2、12,硬度大,难钻、难爆破,地下水极为丰富。图1 爆区周边环境图.2技术规定根据本工程周边环境特殊及基桩开挖规定，该区域基桩爆破必须满足如下技术规定：（1)严格控制爆破振动、飞石、空气冲击波,保证爆区海星社区、泉州市行政管理服务中心和泉州师范学院的安全。(2）桩井岩石应爆破松动,便于人工或机械清渣。()对上部护壁不致因爆破振动而破坏。(4)周边基岩爆破破裂范畴要严格控制。(5)相邻桩井的爆破不能互相影响。2控制爆破方案的拟定考虑到桩孔断面较小(直径为100mm),作业空间狭小，在单自由面爆破条件下,岩体的夹制作用很大，因而只能采用直径为40 m的小孔径爆破;另一方面，由于必须严格保护桩孔周壁岩
3、体,不产生宏观爆生裂缝,这就规定爆破主导方向应尽量指向桩孔中央，并采用了一定的周壁保护措施。为此，在桩孔中央位置,需一方面形成一种具有足够体积的补偿空间，以利于桩孔的掘进爆破，而在桩孔的周边则应用光面爆破措施进行围岩保护。综上所述,为实现桩孔全面掘进,爆破设计采用中间掏槽、四周崩落、周边光面的分段微差控制爆破技术，具体技术措施如下:(1)在桩孔断面内,由中央向周边分别布置掏槽眼、周边光爆眼。各类炮孔之间依次采用微差延期起爆，且规定掏槽孔与周边光爆孔之间的微差时间不不不小于50ms。(2)在断面的中心布置3个掏槽孔,深度比其他炮孔深1015 cm,一方面起爆，从而形成光爆孔爆破的新自由面和体积补
4、偿空间。（3)为避免桩孔周壁受到爆破作用的损伤，光爆孔采用不耦合持续装药构造，并用2个半圆竹片绑扎，以使小直径药卷稳定传爆，同步又能达到聚能爆破的效果,保证周边孔光爆效果。 控制爆破参数的设计计算桩孔掘进爆破参数的设计计算，类似于竖井掘进爆破。由于开挖断面小，对桩孔周壁的保护十分严格,因而所设计的爆破参数，必须保证既能破碎岩石，又不破坏围岩。3.1中央掏槽孔爆破参数设计（1)炮孔直径 炮孔直径:D40m。(2)炮孔深度 0.9-1.0m炮孔深度不仅决定着爆破循环进尺与掘进速度,并且影响爆破效果,一般取(0.6.9)(B为桩孔直径）。本岩体属特坚石，硬度大。在小断面条件下,炮孔深度大,岩体爆破的
5、夹制性也大,炮孔运用率低，并且还也许形成爆破的内部作用，破坏围岩的完整性。经计算:L=（0609)1= (0.721.08m),实际取L=0.91m。掏槽孔比其他孔深105cm。（)炸药单耗桩孔掘进爆破的炸药单耗(q)与竖井掘进炸药单耗同样,重要与岩性、开挖断面积有关,由下式给出: 式中 q炸药单耗， kg/m3;岩石普氏系数;s开挖断面积,m2。q=4.5k3。施工时在保证达到开挖目的的前提下，尽量减少炸药单耗,参照同类岩石的爆破经验,炸药单耗一般在4kg/左右较合适。（4）装药量按照一次爆破的岩体体积计算单循环爆破的装药量。计算公式为:Q=qsl式中:为炮孔运用率,一般取0.8。计算得:Q
6、4.130.0.8=.2 (k)。取每循环装药量3g。(5)炮孔间距掏槽孔距a取03m。3.2周边光爆孔参数(1)最小抵御线最小抵御线的拟定与周边孔的间距大小有关。由于桩孔直径为1.2m,考虑到周边孔与孔壁之间留有一定的保护层厚度，光爆孔的最小抵御线(光爆层厚度)w取035m。()周边光面孔孔距通过现场实验应用，当aw=08-0.85时，光面效果较抱负,因此取a=0.30m。(3)不耦合系数一般，不耦合系数k取.5-2.，选用k为2。(4)线装药密度考虑到孔底加深装药后的全孔平均值,其线装药密度=0.5-0.5 kg/m。控制爆破施工设计4.1炮孔布置与单孔装药量桩孔所有掘进控制爆破共布置1个
7、装药孔,中央3个掏槽孔, 10个周边光面爆破孔。各炮孔的装药量见表1。单循环爆破时，一次装药总量不不小于为3kg。表 桩孔掘进爆破的单孔装药量表炮孔类型深度/m装药量/g掏槽孔1.05260光面孔915042装药构造掏槽孔使用直径为3mm、长20的卷状岩石乳化炸药(00g卷)，持续装药采用反向起爆，雷管与药卷的聚能穴指向孔口。掏槽孔采用含砂粘土完全堵塞。掏槽孔装药构造见图(a)。周边光面爆破孔使用自制直径2mm、长的卷状岩石乳化炸药(0g/卷),以实现环向不耦合装药构造,其不耦合系数k2/22=.9，孔径几乎为药卷的倍。为避免装药段上相邻2个药卷不能完全接触,影响炸药正常传爆，光面孔采用导爆索
8、药串,采用2块竹片绑扎药卷。光面孔装药构造见图2（b）。 图2(a)主爆孔装药构造 图(b） 光面孔装药构造4起爆措施基桩开挖爆破工作面总有裂隙水或渗水,因此选用乳化炸药。基桩开挖爆破应当采用电导爆管网路起爆,电爆网路的接头一定要绝缘良好，并尽量离开泥水表面。联接塑料导爆管网路时要注意导爆管内不得进入水珠或泥沙杂物。为提高爆破效果、保护井壁临时支护的稳定性,桩井开挖爆破宜用孔间微差起爆。周边眼比掏槽眼起爆时差应不不不小于10ms。起爆措施采用一次分段微差起爆方式,实现桩孔的全断面掘进。为保证掏槽效果，使掏槽区域的岩体被充足破碎并抛离原位才起爆光面孔。掏槽孔采用1段非电雷管,周边孔采用3段非电雷
9、管。所有发非电雷管用两发电雷管串联一次起爆。5 安全防护措施5. 现场作业人员安全 现场作业人员一律遵守爆破安全规程有关条例，上岗前需进行安全教育后方能进场施工,作业时一律戴好安全帽、穿工作服、工作鞋。爆破作业现场严禁烟火等。52 爆破器材储存与保管 爆破器材有专车运送，当天没有用完的爆破器材及时入库，现场作业时,炸药由专人看守,雷管由专用保险箱寄存，并有专人看守。5. 爆破有害效应控制基桩开挖爆破施工既要解决爆破安全问题，也要排除其她作业安全隐患。5.1爆破地震桩井爆破地震对本井和临近桩井的临时支护都也许产生影响,桩井临时支护的抗震能力随其构筑材料、支护厚度、施工质量、养护时间、围岩条件和桩
10、井直径的不同而变化很大,目前尚无衡量借鉴的原则。结合以往类似工程经验，同段起爆的最大药量不不小于00g一般不会震坏井壁,但是为防万一,临爆前与爆破井相邻基桩中的作业人员必须所有撤到地表上来，爆后清碴前也务必仔细检查支护状况,一旦发现井壁变形或坍塌，一定要一方面排除险情，加固支护。 (1)质点振动速度控制原则 桩井开挖引起的爆破地震波强度大小,将直接影响海星社区、泉州市行政管理服务中心和泉州师范学院的安全,爆区周边建筑为钢混构造建筑,根据爆破安全规程(B6722)第8.2.1条规定,质点振动速度控制在3-5m/内是安全的。根据泉州市行政管理服务中心设计原则，泉州市行政管理服务中心可抗烈度为6度的
11、自然地震（其相应的爆破质点振动速度为30-6.0m/s）。为了保证泉州市行政管理服务中心不受爆破振动的破坏，泉州市行政管理服务中心的爆破质点速度应控制在2cm/以内。 （2)最大段装药量的控制 为控制爆破震动效应,采用了微差起爆技术，分段起爆,以减少最大一次起爆药量Qmax。爆破振动用下式校核:式中：最大单响药量,k； R保护目的至爆点距离，m;V建筑物容许振动速度，c/s;K与地质条件有关的系数,取K=10;地震波衰减系数，取=2.0。若以泉州市行政管理服务中心为保护目的进行震动校核，取v=c/, R=4m,=1.3kg,若以泉州师范学院为保护目的进行校核，取=2c/，R=5m。经计算=.2
12、kg，设计最大段药量为K，由于本区爆破采用微差爆破,最大段药量不超过3kg不不小于最大容许药量，因此，海星社区、泉州市行政管理服务中心、泉州师范学院的和周边建筑是安全的。5.3.2爆破飞石为避免飞石冲出桩孔危及安全生产,在装药连线检测完毕后,用采用胶皮、竹跳板或竹片编席覆盖孔口，并在上面压土袋。.3炮烟爆破后将风管放入桩孔内进行压入式通风，排除炮烟。通风30mi后,先由安全员检查与否有盲爆和其他安全隐患,在确认安全后，才干进行爆碴清运。54 安全警戒 为了保证人员、车辆安全，每次实行爆破前10分钟进行安全警戒,安全警戒圈半径150米,在重要路口设立警戒岗哨,每个哨点2人，配带红袖章，手持红旗，
13、在实行起爆前严禁车辆人员通行。起爆后经技术人员检查确认安全后撤除警戒。6爆破实行.1爆破施工)画线布眼:使用经纬仪,在孔口定出孔桩中心点。再用大线锥将中心点落到孔底开挖面,最后用钢尺精拟定出炮眼位置,误差应不不小于2cm。2）钻孔过程中，角度必须对的,角度误差不得不小于,掏槽孔深度应超过掘进面30 cm。周边眼深度应超过掘进面10 cm。3)光爆孔底线一定要严格控制在同一断面。)在钻孔施工中，要保证孔距对的，过远或过近,都会对光爆效果产生不良效果。5)装药完毕后，所有炮眼必须所有用炮泥堵塞。掏槽眼堵塞长度不不不小于30 cm，周边眼堵塞长度不不不小于20cm。6安全质量1)在钻爆施工全过程中,
14、每一施工环节都要有人专项负责,严把安全质量关。2)钻孔专人负责,布眼专人负责,规定根据现场实际状况,必须做到光爆眼底面成同一平面。较筹划掘进面深10 cm。以保证环向爆破整洁。3)钻孔完毕后在装药前要逐个检查每个孔,保证炮孔深度、炮孔角度符合设计规定。）在装药前,孔内粉尘清理干净,炸药要用木棍捣实,雷管段位一定要保证对的无误。5)雷管连接元件要做到万无一失，保证全断面雷管都同步点火起爆。7施工组织7.1 施工管理体系本次爆破环境条件复杂，工期紧张,安全规定高，如何安全有序地进行施工组织是爆破准时、按质顺利完毕的核心。为实现高效、优质的目的，我们将按“项目法”施工，成立由责任心强、技术精、素质高并长期从事都市控制爆破的行政管理人员和技术人员构成项目经理部。项目经理部由项目经理和各部部长,各部门职责及人员构成见表1。项目经理部构成机构如下图5:项目经理部技术部施工部后勤器材部安全保卫部图5 项目经理部构成机构图表1 各部门职责及人员构成表部门名称职 责人员构成项目经理部负责全面组织，协调部门间关系,对外联系 项目经理 金昌理 技术部负责技术设计、校核施工质量监督（验收）部长陈德志技术人员人施
