边坡开挖控制爆破补充施工技术措施

边坡开挖控制爆破补充施工技术措施

1、概述

因厂房一期开挖区周边有较多的移民未搬迁，移民人口密集，周边民房等设施较多，周边环境十分复杂。根据实际测算，厂房开挖区至周边移民及其民房设施最大水平距离只有100m，远远达不到《爆破安全规程》GB6722-2003“浅孔爆破个别最小安全允许距离300m、深孔爆破个别飞散物的最小安全允许距离200m”的规范要求。

在《厂房边坡控制爆破施工技术措施》中，主要针对石方边坡开口开挖，主要采用浅孔梯段控制爆破，目前浅孔梯段控制爆破已施工完成，控制爆破效果良好。因截止目前，厂房周边移民设施仍未搬迁，为确保石方边坡继续施工，必须采用深孔梯段爆破，本措施针对浅孔梯段爆破以外、周边设施搬迁以前厂房石方边坡控制爆破施工。

2、施工难点分析及采取措施

2.1施工难点分析

（1）如前所述，厂房周边环境十分复杂，严格控制爆破振动及爆破飞石是难点。

（2）为降低爆破振动，严格控制单响药量及单次爆破药量，爆破效率低，施工成本高。

2.2应对措施

（1）严格控制单响药量及单次爆破药量，采用松动爆破，爆破后，利用反铲硬挖、翻松后，再装运自卸车；

（2）因爆破效率低，重复造孔作业量大，为确保施工进度，增加资源投入；

（3）采用钢绳网+橡胶皮带覆盖防护，防止爆破飞石；

（4）选取合理的爆破参数。

3、施工布置

施工道路、施工风、水、电及其他临建设施布置同施工组织设计。

4、深孔梯段控制爆破施工

4.1深孔梯段控制爆破设计

（1）钻孔设备

钻孔设备选用CM351风动潜孔钻，自带英格索兰高风压油动空压机，松动爆破大块率较高，大块石采用手风钻钻爆。

（2）台阶高度

厂房边坡每级马道高差20m ，每级马道梯段爆破拟分6～8次完成，台阶高度按10m 控制，局部可根据实际情况进行调整。

（3）孔径与药卷直径

主爆孔孔径为110mm ，药卷直径为φ70mm 。 （4）钻孔角度

主爆孔、缓冲孔主要采用垂直造孔。 （5）底盘抵抗线

过大的抵抗线往往造成台阶底部根底多，而过小的抵抗线易产生飞石。但为偏于安全，尽可能避免飞石，底盘抵抗线取大值，底部根底过多的部位采用二次造孔等方式爆破。采用巴隆公式：

qm

p W b 9

.0= 其中：W b —炮孔底盘抵抗线，m ；

P —炮孔集中装药度，kg/m ，现场使用的乳化炸药在孔内不受挤压的前提下为7.5kg/m;

q —单耗药量，kg/m 3，松动爆破，一般取0.3～0.5，取0.5； m —炮孔间距系数，国内一般取1.0～1.5，此取1.2; 则W b =3.2m 。 （6）孔距与排距

孔距一般按底盘抵抗线和炮孔密集系数确定，即

m mW a 84.32.32.11=?==，

取 4.0m 。排距的选取对爆破质量的影响较大，由于后排的岩体夹制作用增大，排距应较第一排孔的底盘抵抗线适当减小，即：

m W W 2.3~88.2)0.1~9.0(12==，取3.2m 。

（7）超深

超深是超出设计台阶底部的钻孔深度，主要目的是增加底部装药量，改善残留根底状况。一般根据地质条件及台阶高度确定，取值范围在1.6m ～2.4m 之间。

（8）孔边距

孔边距是炮孔中心到台阶坡顶线的距离，它的大小与岩石性质有关，也对钻孔人员及设备通行安全有较大影响。同时，因台阶外侧可能存在浮石，孔边距越小，台阶外侧飞石的可能性越大，因此在满足底盘抵抗线的前提下，孔边距尽可能大，不小于2.5m 。

（9）堵塞长度

科学合理的堵塞是减小爆破飞石及爆破空气冲击波的关键。堵塞长度一般可按炮孔直径或者底盘抵抗线确定，即：

m W l 4.2~6.12.3)75.0~5.0()75.0~5.0(1=?==，此取大值2.4。采用岩粉堵塞，

利用炮棍分层捣实。

（10）装药结构 采用连续装药结构。 （11）爆破网络

为降低爆破振动，采用单孔单响方案，以减少单响药量，孔间延时25ms 。 4.2深孔预裂控制爆破设计

（1）钻孔设备 采用CM351钻机造孔。 （2）预裂炮孔孔径选择 采用φ90mm 的孔径。 （3）预裂炮孔孔距选择

预裂爆破孔距一般为炮孔直径的8～12倍，取90cm 。 （4）孔深与超深

倾斜孔的钻孔深度一般为0sin h a

H

L +=

； 0h —超深值；

a —63°；

一般预裂孔的超深应大于主爆孔底部的垂直向破坏半径，根据经验有：

d h )20~10(0>，其中d 为主爆孔内的药柱直径，32mm ，则超深取50cm ；

预裂孔深m L 235.063

sin 20

=+=

。 （5）不耦合系数

根据《工程控制爆破》手册及以往施工经验，不耦合系数应控制在2～5以内，以2～3为宜，深孔预裂爆破孔径90mm ，药卷采用φ32mm 乳化炸药，不耦合系数约2.8。

（6）装药线密度

线装药密度指炮孔装药量（不包括孔底加强药）对不包括堵塞部分的炮孔长度之比，根据以往施工经验，取m g /400=Δ。

（7）装药结构及堵塞

采用不连续装药结构，底部增加5倍线密度装药，即底部采用4节的2φ32mm 加强药包，以克服底部岩石夹制作用。为避免药包变形，采用竹片捆绑药包。

一般在预裂孔的顶部，因有自由面存在，由于爆破波的反射拉伸作用，破坏较强烈，易形成爆破漏斗。为降低对孔口的破坏，孔口堵塞段与药包接触部位可采用编制袋等堵塞，可防止上部堵塞材料进入孔壁，降低不耦合系数，孔口部位采用岩粉堵塞。 4.3深孔控制爆破施工

（1）深孔控制爆破施工工艺流程 深孔控制爆破施工工艺流程见流程图。

深孔梯段控制爆破施工工艺流程框图

（2）深孔控制爆破施工工艺措施

①施工准备

边坡风、水、电就绪，施工人员、设备及材料准备就位，针对具体的情况，优化调整爆破设计，确定爆破参数。对于临空面局部的浮石进行清

理。

②钻孔。按爆破设计进行布孔放样，采用油漆等对孔位进行标识，根据地表的不同部位高程，经测量确定每个孔的造孔深度。钻孔至设计孔深后，采用高压风将孔内岩粉吹出孔外，采用包装箱纸板、编制袋等堵塞临时保护孔口。

③装药。装药前，对每个孔按照钻孔记录对照检查，检查孔深、孔内是否有积水等，如达不到设计孔深，应继续加深。对于孔内的积水，采用高压风管尽可能将积水吹出孔外，边坡渗水量较大无法排尽积水的钻孔，应明显标识。单孔装药量严格按爆破设计控制，每装一段药，利用炮棍试探捣实，必须保证堵塞长度不小于设计长度，以减少爆破飞石。对于孔内有积水的孔，装2节药卷后，必须采用炮棍将药卷送入孔底，再装第3节、第4节药卷，并重复前述步骤，确保连续装药。起爆药包尽可能靠孔底布置，以增大爆破抵抗线，降低爆破飞石的几率。

④堵塞。炮孔堵塞是减少爆破飞石、改善爆破效果的关键。必须按照设计堵塞长度堵塞。堵塞材料优先就近选用造孔岩粉，岩粉应有一定的连续级配，并采用炮棍分层捣实，避免采用大颗粒岩粉堵塞，导致堵塞不密实，爆破气体逸出，产生孔口飞石。

⑤联网。采用孔外延时方案，单孔孔内安装双发高段非电毫秒雷管，孔外采用MS3非电毫秒雷管延时。为降低爆破振动，梯段爆破采用单孔单响爆破方案，延时25ms。预裂孔采用数孔分段起爆，两段之间采用非电毫秒雷管延时。

⑥覆盖防护。覆盖防护主要是针对爆破区域顶部采用钢绳网+橡胶皮带防护，锚杆固定，具体操作方式同浅孔梯段爆破。

⑦爆破。尽管采取了严密的爆破设计与覆盖防护措施，但由于岩石条件的不均一性，每次爆破时，仍必须按要求撤离周边人员，在爆破区域上下游实施警戒。采用激发枪引爆。

⑧覆盖防护材料回收。爆破后，对于未损坏的钢绳网、橡胶皮带进行回收再利用。

⑨反铲硬挖、翻松。因采用松动爆破，无法采用反铲直接挖装，必须

采用反铲硬挖翻松后，再装运。硬挖采用VOLVOEC360、SK450、CAT325D 反铲实施。

⑩二次钻孔爆破。因采用控制爆破，为控制单响药量，单耗相对低，单孔装药量少，底部残留根底多，下部部分造孔无法发挥效用，必须采用二次钻孔爆破方式处理。二次爆破仍采用控制爆破措施。

5、爆破危害控制

5.1爆破飞石控制措施

（1）采取覆盖防护措施，覆盖防护施工同浅孔控制爆破； （2）合理进行爆破设计，底盘抵抗线取大值，降低爆破飞石几率； （3）降低药包位置； （4）清除临空面浮石； （5）加强堵塞质量控制。 5.2爆破振动控制

根据周边的设施状况，结合《爆破安全规程》GB6722-2003，爆破允许振动速度为1.1cm/s ，爆源至民房距离按80m 计算，则为控制爆破振动一次同段爆破允许的安全装药量可按下式计算：

3

3

/()a

K Q R V

；

其中Q 为允许单段安全爆破药量，kg ； R 爆破振动安全允许距离，按80m 取值；

V 保护对象所在地质点振动安全允许速度，取1.1cm/s ；

K 、a 与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，中硬岩石K 取150～250，a 取1.5～1.8，此处分别取150、1.6；

根据公式计算不超过50kg 。

6、控制爆破施工质量控制

1、施工前，对现场技术管理人员及作业人员进行技术交底；

2、钻孔前，根据现场实际情况进行爆破设计，爆破设计完成后方可布孔、开钻造孔；

3、钻孔前，在钻爆区内测几个控制点，钻眼时以此作为参照点，以控制钻眼深度，使爆后底板平整；

4、钻眼时，严格按设计布置炮眼，误差宁小勿大，且钻够深度，以满足爆破设计要求；

5、钻完眼后及时采用块石盖住眼口，以免被小石子堵塞致使装药困难；

6、装药尽可能到底，装药不畅通的炮眼要用高压风将孔内吹干净，对于吹不干净的孔，宁可不装药；

7、装药后认真堵塞，在无岩粉前提下，可采用15%含水率的黄泥堵塞，并采用炮棍捣实；

8、边坡预裂孔由测量人员放出点位、尾线，并采用油漆表示，点位间距0.9m；

9、现场技术人员对布孔、钻孔、装药及联网、覆盖防护等全过程监控，验收合格后方可进行爆破作业，否则不得起爆；

10、按要求采用覆盖防护，对于破损的防护体及时修补或替换，严重损坏没有修复或替换的防护体不得用于覆盖防护。

7、爆破安全技术措施

1、爆破区域内布置爆破作业警示标识；

2、采用非电毫秒起爆网络，禁止使用导爆索起爆网络，减小爆破噪声对周边的影响；

3、任何情况下，绝对禁止裸露药包爆破；

4、严格控制单孔装药量、单响药量；

5、保证堵塞长度和堵塞质量；

6、覆盖防护必须到位，没有采取覆盖措施的不得起爆；

7、爆破前必须清理孔口周边及坡脚附近的浮石，减少爆破飞石几率；

5、白天爆破不受爆破时段限制，但爆破作业前，必须在厂房后坡、下部入口等各个道路入口实施警戒，作业区内有村民通过时，待通过警戒范围后方可允许起爆；

6、火工产品领用、退库管理严格按项目部相关管理规定执行；

7、其他方面按照业主、监理及项目部安全管理制度执行。

8、控制爆破资源配置

控制爆破人员配置表

主要施工机械设备配置表