高速公路隧道爆破施工设计方案某第二绕城高速公路A3-2合同段遂道爆破施工专项方案一、工程概况1工程概述某隧道位于新华夏系四川沉降带四川盆地西部,龙泉山断褶带东部。
区内主要褶皱、断裂共同组成右行斜列的多字形构造,以北东25-35°的方向在区内平行展布。
本隧道为分离式隧道,左洞起止里程为ZK59+584—ZK60+440,长856m,右洞起止里程为YK59+598—YK60+435,长562m,本隧道为1.65%的单向坡,最大埋深为110米。
2主要技术标准如下3自然地理特征3.1地形地貌本隧道位于某市某县两河口村及炳灵村,属构造侵蚀剥蚀低山地貌,区内沟谷纵横,山峦起伏,地形切割较强烈。
受岩性和构造控制,隧道进出口斜坡呈陡缓相间的阶梯状,平均坡度为25℃~35℃,在厚层砂岩处则形成陡崖或陡坡,斜坡上植被较发育。
隧道所穿山脊呈北东-西南西向展布,西高东低,隧道与山脊走向呈大角度相交。
场地最高海拔约为656m,最低约为444m,高差约212m。
3.2水文地质特征隧址区邻沱江,属沱江水系。
沱江年迳流量86.4亿m3,其变化明显受大气降水控制。
其主要支流均发源于北部山区,自东北流向西南,呈树枝状分布。
隧址区溪沟为沱江次级支流,流程短小。
3.3气象特征隧址区属亚热带季风气候,夏季炎热,雨量充沛,冬季多云多雾,日照短等特征。
区内多年平均气温14~17.4℃,七月份平均气温25.8℃,且蒸发量较大,一月份平均气温5.6~6.5℃;据多年平均资料,降雨量龙泉山以西的平原区为1000~1200毫米,龙泉山及龙泉山以东的丘陵地带为800~1000毫米,降雨量集中于6~9月,约占全年降雨量的50~60℃,冬春季节12月~3月降雨最少;相对湿度,多年平均为70~80%,蒸发量多年平均值为800~950毫米,以7~8月最大。
3.4区域地震参数根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《四川汶川8.0级地震灾后重建地震评价规划用图》(2008年6月),隧址区所在的龙泉山东麓断裂以西地震动峰值加速度0.10g,地震动反应谱特征周期0.45s,地震基本烈度为Ⅶ度。
场地地表基岩大面积出露,覆盖层以厚度不大的崩坡积块石为主,各类土层无液化失稳的可能,地表未见地裂、塌陷及大的变形迹象,F4断层在地表无活动迹象,由沙溪庙组、遂宁组地层构成的场地属三级场地,场地稳定。
3.5主要工程数量如下表某隧道主要工程数量表4工程特点1、本隧道为中隧道(左洞856米、右洞862米)、地质条件复杂。
2、ZK59+584~ZK60+440及YK59+598~YK60+460段为Ⅴ、Ⅳ级围岩岩溶发育段,根据设计预测地下水压力 1.5~2.0Mpa,设计考虑该段衬砌考虑抗1.0Mpa水压,采用5米范围内全断面帷幕预注浆堵水,这两段为本隧道施工难点之一。
3、隧道区内主要褶皱、断裂共同组成右行斜列的多字形构造,以北东25-35°的方向在区内平行展布。
二、岩层开采1、开采方式及开拓方案遂道处于丘陵地形,砂岩矿体,遂道范围内无出露。
矿体赋存稳定,水文地质、工程地质条件简单。
因此,确定为坑道爆破。
2、开拓运输方案(1)紧密结合爆区地形、地质、供水、供电、矿碴外运等条件,提出合理的开拓运输方案;(2)工程量小,投资省,建设期短;(3)运营费低,经济合理,安全可靠;(4)技术上可行,生产中易操作、管理;(5)对环境影响小。
3、开拓运输方案的比较坑道开拓方法为井巷平硐开拓,平硐开拓具有便于通风、排矿、多阶段出矿(岩),施工简单易行,建设速度快,投资省,成本低,管理方便等特点。
4、采矿方法根据矿层倾角、厚度及矿岩与围岩的稳定性,设计采用空场采矿法。
5、采准和切割坑道掘进,不设计漏斗,工作面落矿后由装载机装车。
8、矿碴装运采用装载机铲矿,自卸运输汽车直接由掘进工作面运至坑道外。
9、巷道支护施工采用边掘进边锚喷的方法进行。
三、爆破方案设计依据1、《中华人民共和国安全生产法》2、《中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例》3、GB6722-2003《爆破安全规程》4、《金属与非金属地下矿山安全规程》(GB1642-1996)5、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)6、爆区现场勘察资料及环境状况.7、建设方提供的相关资料。
四、爆破方案设计该爆破设计方案为坑道爆破,其爆破工作的要求,必须适应建设方的工程要求,满足凿岩爆破,装矿运输与通风能力的协调平衡关系。
其爆破方案主要为工作面掘进爆破。
巷道断面:宽17.4 米高11.6米面积约:166平方(一)施工工艺及流程爆破施工必须严格按设计和规范要求进行施工,一般顺序为:施工测量-标定炮孔位置-钻孔-炮孔检查-爆破器材准备-装药-连接爆破网络-布设安全岗哨-炮孔堵塞-起爆信号-起爆-消除瞎炮、处理危岩-解除警戒-爆破效果。
(二)炮孔布置示意图:(三)炮孔布置1、掏槽孔布置根据岩石硬度及巷道断面情况,选用单层楔型掏槽法:排距:0.6m孔口距:2.0m孔底距:0.2 m与工作面夹角:660孔深:2.0 m段别:1段电雷管或非电秒差导爆管药量:1.6kg/孔2、辅助孔布置根据巷道断面情况,按0.8-0.9 m均匀分布在断面上,孔深2.0m。
段别:3、4段电雷管或非电秒差导爆管药量:1.2 kg/孔3、周边眼布置为提高巷道围岩的稳固性,减少爆破作用对围岩的破坏,井巷采用光面爆破施工法。
1、光爆层厚度:Wmin= (10~20)d,取Wmin= 0.8m2、孔距:a=(8~18),d取0.384~0.864m根据巷道断面各部位尺寸及成型要求,爆力作用效果因素,取:直墙眼a直= 0.75m,拱部边眼a边= 0.65m,底部边眼a底= 0.70m,水沟眼与底部边眼取值一直。
段别:直墙5段、拱部6段、底眼7段电雷管或非电秒差导爆管药量:0.8 kg/孔(四)作业面装药设计1、每一掘进循环所需的炸药量QQ=qsL η,kg式中q—单位炸消耗量kg /m3S——掘进断面面积m2L——平均炮眼深度,mη——炮眼利用率,一般为0.8-0.95Q=1.05×24×2×0.85=42.84 kg 2、每个炮眼的合理装药量:0aLG h Q =式中L ——炮眼深度,米;a ——平均装药系数,即装药长度与炮眼深度L 之比,一般为0.5-0.7 h ―― 药卷长度,米; G ——药卷重量,公斤。
Q 0=0.6×2×0.2÷0.2=1.2 kg炮眼数目N ,可根据每一循环炸药Q 求得:Q Q N =N =42.84÷1.2 N =35 个炮孔 3、浅孔爆破设计参数:孔径d=38~40㎜ 孔距a=1.2~1.5m 最小抵抗线w=1.2m单孔装药量Q 单qabH=1.2㎏(临空面较好时可酌情递减)布孔方式:浅孔爆破起爆个数N=30-35个(按照被保护物的安全距离远近确定起爆数量和药量)。
4、装药结构装药结构光爆孔采用药卷分节气柱间隔装药,其余均采用正向连续装药结构。
5、起爆网络(1)采用电力起爆串联网络。
(2)电力起爆网络图。
①、起爆网络采用并并联网络,按如下顺序连接: 孔内雷管分组→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→起爆器爆破起爆:主爆孔并接→同段非电雷管双发簇连→起爆器起爆。
起爆网络示意图②、起爆器材:孔内采用非电毫秒雷管起爆,孔外采用非电毫秒雷管传爆,起爆采用起暴器起爆。
③、起爆方法:警戒完成后,利用起爆器进行起爆。
在完成爆破后30min后进入爆区检查,确认无盲炮后方可解除警戒。
五、爆破安全管理爆破是矿山生产的一个主要环节,矿山巷道施工、矿石的崩落一般都离不开爆破,但是由于使用的炸药等火工产品作为爆破的能源,而炸药具有的巨大能量,决定了这个工作的特殊性,同时也决定了安全生产在矿山爆破作业的突出地位;鉴于爆破过程中的危险性,对爆破存在的潜在不安全因素进行了分析,对爆区周围环境进行了认真细致的勘查,对可能产生的爆破有害效应(爆破引起的地震、个别飞散物、空气冲击波、噪声、粉尘、有毒气体等)进行了严谨的控制和设计,对爆破作业进行严格的管理,实施全过程的控制,彻底防止爆破事故的发生。
⑴、严格按照《爆破安全规程》(GB6722-2003)的规定,做好爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理。
⑵、确定警戒范围,严格岗哨制度,做好爆破前的清退工作和爆破后的管理工作,炮烟不排出洞外,施工人员不得进入施工现场。
做好爆破后安全检查和处理。
对爆破作业面进行安全检查,安检内容包括:拒爆和半爆、爆破效果、危石情况以及发生各类事故的处理。
洞内各爆破作业做到统一指挥,爆破前调度人员通知受影响的相邻工作面人员、车辆撤离到安全距离外,一般距爆破工作面的距离不少于200m。
⑶、爆破期间,所有动力及照明电路均断开或改移到距爆破点不小于50m的地点。
并加于防护。
⑷、当开挖面与衬砌面平行作业时,根据混凝土强度、围岩特性以及爆破规模等因素确定其距离,一般不小于30m。
⑸、每日放炮时间及次数根据施工条件明确规定,控制装药与放炮时间。
爆破前爆破人员严格检查爆破网络,确保一次起爆。
⑹、遇到下列情况严禁装药爆破:照明不足;工作面岩石破碎尚未支护;高压水涌出地段。
⑺、装炮时严禁携带火种,严禁明火点炮,严禁装药与打眼同时进行。
⑻、爆破后立即进行通风排烟,且其相距时间不少于15min,并检查有无残余炸药或雷管;顶板两帮有无松动石块;支护有无损坏与变形等,妥善处理后,工作人员才准进入工作面。
⑼、爆破后要立即进行安全检查,检查有无盲炮,按《爆破安全规程》(GB6722-2003)的有关规定进行处理,确认无误后再出碴。
⑽、在爆破设计之前必须做到情况明确,不但要查阅原始地型地质资料,并要深入现场仔细勘察,并对地型地质资料进行现场核实、补充,使之满足现行《爆破安全规程》规定的深度要求。
⑾、在做方案之前要预估出现意外的可能性并做好预防措施,做到有备无患。
根据隧道钻爆开挖的特点,针对不同的围岩采用不同的爆破方案,对于特殊围岩地质还要进行特别设计,如有岩爆地段、煤层地段、膨胀岩地段,必须制定必要的安全及防护措施。
设计采用非电导爆管线性微差起爆网路,在软岩中严格控制每段起爆药量及每段间隔时间,减小爆破振动对围岩及支护结构的破坏。
⑿、爆破工程师参加施工并对施工中出现的新情况及时调整,修改设计。
爆破施工的“四大员”必须持证上岗,并在施工前对这些人员进行必要的爆破安全技术培训,使各级人员在掌握爆破安全技术的同时提高安全意识。
每次爆破施工,爆破工程师必须对爆破施工人员进行技术交底。
⒀、按规程要求做好爆破器材的检验,包括炸药、雷管、连接器材等,保证合适、合格的爆破器材进入现场,每次爆破均应使用同厂、同批、同型号的爆破器材。