路基石方开挖方案
路基石方开挖方案
一、设计原则及依据
1、设计原则
（1）遵循合同文件条款，积极响应合同文件要求。
（2）指导思想：科学组织、合理安排，优质高效、快速安全。
（3）遵循ISO9001质量保证体系，对施工全过程进行严格控制。
（4）重视环境保护工作，做好施工现场内外的文明施工。
（5）采取一系列环保措施，保证不破坏周边环境，尽量减小对附近居民正常生活、生产的影响。
2、设计依据
（1）招标文件、投标文件、施工合同及施工技术要求。
（2）爆破施工现场实际情况及对工程环境的调查。
（3）民用爆炸物品安全管理条例与《爆破安全规程》（GB6722-2003）
二、工程概况
1、地理位置
安徽省绩溪抽水蓄能电站位于安徽省绩溪县伏岭镇境内，地处皖南山区，距合肥市直线距离约为240km，电站对外交通由绩溪县城经X086县道进入电站场区。绩溪县X086县道改线及改造工程起点位于杭黄铁路北村改线桥右桥头处，经过北村村、水村村、新桥、罗坑、江南村、安川和绩溪电站下水库大坝，过上岭前村后接至现有X086县道，起讫桩号K0+000～K12+099，路线全长12.099km。
2、水文地质条件
绩溪县境地处浙、皖两省交界的皖南山区，西部为黄山支脉，东部为西天目山脉，属中低山丘陵地貌。区内山脉多呈北东走向，与区域构造线走向基本相近，主要山峰高程均在1000m以上。
工程区属北亚热带季风气候，境内多山，降水量集中春夏，平均降水量为1519.3mm，年蒸发量为1483.8mm。
三、施工方案
1、施工安排
本工程路基石方开挖量为20.03万m3，主要分布在K9+300～K12+099段，本段作业以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破，石方边坡采用光面爆破，残眼率大于70%。拟配备EX300型挖掘机2台、ZL50型装载机2台，斯太尔20t自卸汽车20辆，完成该部分石方开挖施工。
本段路基土方自2012年4月15日开工，2012年9月30日以前完工。
2、表层土开挖
开挖时先挖截水沟，在路堑的路线方向保持一定的纵坡，保证开挖过程中及竣工后路基有一定的自排水能力。采用人工配合挖掘机开挖将表层土清除。
3、施工便道及弃渣场修筑
（1）施工便道
沿弃渣场左边修一道便道直达K9+870处，出口接X086县道，施工便道长150m，宽4.5m，设置一道错车道，错车道宽6m，长度为20m，路面标高高于原地表40cm，均采用20cm泥结碎石路面，并设临时排水。做到“晴天不扬尘，雨天不泥泞”，同时由路基队成立便道养护班组全天候检查养护，布设各种通行标志，以确保顺畅。
（2）弃渣场修筑
本工程弃渣场位于K9+900路线右侧，占地面积32852.0m2，容量为33.8万m3，占地以林地为主。渣场周边设永久截水沟，截水沟末端接入附近的天然水沟。
弃渣场表层土采用挖掘机、装载机将清除，将清除后的腐殖土堆积到弃渣场指定位置，用于工程完工后，弃渣场表层复耕。
3、施工方法
由施工便道进入直到K9+870处，从K9+870开始石方开挖，开挖到一定时间段，即具备开正反两个作业面时，增加人员机械配置投入，开始该点两个作业面施工，即一个工作面由K9+870到K9+300开挖，一个作业面由K9+870到K12+099开挖。第三个工作面由K12+099到K9+870开挖，最终由三个作业面完成该段路基石方开挖。开挖后土石由20t自卸汽车运至弃土场或填筑路段。
（1）深路堑开挖及施工工艺
深路堑开工前，先作试验段，确定工艺参数再正式施工。深路堑的石方开挖严禁使用大、中型爆破施工，挖至接近边坡面时，采用预裂爆破。
深路堑的施工，遵循“及时防护”的原则，按路基横断面分级的防护形式，开挖一级防护一级，并对坡顶、坡面进行观测，符合稳定性要求后，再开挖下一级。
施工工艺：路基中线桩放线吧、复测测放边坡桩坡顶开挖排水天沟机械开挖土质弃方弃土外运至指定地点爆破开挖石质路堑边沟、截水沟、排水沟开挖弃石外运至指定地点路基顶面面石凿平超挖部分填平、碾压压实度检测防护工程施工交工验收。
（2）钻爆机具的选择
根据本工程周边环境的情形和工程本身的性质，在施工开挖中选择以下钻孔设备：
由于本工程所处地区雨季时间长，降水量较大，空气潮湿，距居民区、
既有公路较近，爆破以采用抗水性能好、爆后炮烟有毒气体含量少的乳化
炸药；雷管选用毫秒微差非电雷管；导爆管长度按实际需要选取。
（4）一般爆破区钻爆设计
1）钻爆设计原则
本工程深挖方路段为岩质边坡，根据我们多年的施工经验和现有的设
备配套能力，结合本工程爆破环境的复杂性，优化深孔钻爆参数，确保周
边建（构）筑物的安全性等具体要求编制钻爆设计方案。
2）钻爆参数的选择
露天台阶深孔爆破参数参见下图：
a
台阶深孔爆破参数示意图
W0---底盘抵抗线m； I----装药长度 m ；
W---最小抵抗线 m； l′---炮孔超深m；
a---炮孔间距 m； h′-----炮孔堵塞长度m；
b---排距 m； d----炮孔直径mm；
H---梯段高度 m； B----孔边距m；
L---炮孔深度 m；
a、钻孔直径的确定和钻孔方法
根据路基边坡开挖高度以及我项目现有的钻孔设备，特选用LM-500C液压钻机及CM351潜孔钻机，钻头直径分别为Ф=76mm、Ф=115mm的两种钻机进行钻孔。
b、钻孔方法、台阶高度H和超深l′的确定
根据对现场的实地考察，选用垂直钻孔为主和倾斜钻孔为辅的钻孔方法。阶段工作开挖台阶高度为10m，在对阶段工作开挖台阶进行钻孔爆破时，采用Ф=76mm、Ф=115mm的钻头进行钻孔。
超深l’=(0.15~0.35) Wo，对于坚硬岩石取大值。根据爆破经验公式计算简化为如下超深计算公式：l’=(0.08~0.1) H。
c、底盘抵抗线Wo
Wo=（25~40）d 软岩取大值；
d、炮孔间距a和b的确定
孔距a=mW0 式中m为炮孔密集系数，m一般取0.8~1.2；
排距b=(0.8~1.0)a；
e、钻孔深度L的确定
由于阶段工作台阶高度H=10m，按经验公式简化的超深计算l’取0.08H。
则钻孔长度: L= 1.08H=10.8m；
f、单位体积耗药量q的确定
单位体积耗药量q与岩石特性、炸药性质、块度有关。从该地区岩石主要花岗岩，单位体积炸药耗量控制在0.37~0.52kg/m3之间选择较为合适。
g、孔边距B的确定
为确保穿孔设备作业安全，通常要求炮孔中心到台阶坡顶线有一定的安全距离，即孔边距B为2.5~4.5m，孔径大取大值。本设计B≥4.0m。
h装药量的计算
通常用体积原理计算。
前排孔：Q=q·W0·H·a (kg)
后排孔：Q=q·a·b·H (kg)
注：注意式中W0、H、a、b长度单位以米计，单孔装药量Q以公斤计。
i、装药长度I和堵塞长度hˊ及装药结构的确定
装药长度I与孔径、装药密度有关，实际装药长度要小于孔深，保证足够的堵塞长度hˊ。一般堵塞长度hˊ=（20~40）d（d为炮孔直径）。
堵塞材料采用半干半湿的砂质粘土。
装药结构：采用连续装药或在岩体破碎带与断层节理发育的交汇处采用分段装药，可以减少爆破能量的泄漏。具体见《图6-1 装药结构示意图》。
j、炮孔布设及起爆方式
炮孔布设采用梅花形布孔，起爆方式采用微差挤压起爆。这种起爆方式由于待爆体自由面前存在先期爆破堆积的部分岩碴，使得压缩波部分能量得到反射，另一部分能量透射到先期的堆石体中，由于堆石体的存在使得应力波的作用时间增加，从而延缓了岩体中裂缝的形成，达到了岩石破碎的效果，同时又能减少飞石。另外，由于微差间隔时间的作用，从而使得抛散过程中的岩块又有相互碰撞的机会，得到补加的破碎使得岩石块度降低再次得到保证。微差间隔时间取50ms即进行跳段连接。炮孔布设及起爆方式具体详见下图:
"V"型起爆网路示意图97115331579
11
倒"U"型起爆网路示意图
10121428642468
10
12
14
k 、起爆网路设计
由于本工程处于雷雨多发的南方地区，故采用非电雷管连接引爆、非
电毫秒雷管下孔起爆网路见下图。
非电毫秒雷管起爆连接示意图非电雷管
非电雷管
非电雷管
非电雷
管脚线
说明：1、起爆雷管反接、即与传爆方向相反；
2、导爆管严禁拉扯、挤压和用脚踩踏；
3、每个毫秒非电雷管捆绑导爆管数不超过10根；
4、每个毫秒非电雷管与导爆管须包严扎紧。
4、关于边坡根底的开挖控爆设计
（1）钻爆设计原则
由于本工程主要为潜孔钻深孔钻爆为主，但台阶高度小于5m及清理根底时，采用小直径的手风钻进行钻爆。
浅眼炮孔参数参见下图：
d---炮眼直径mm； L---炮眼深度 m； W0---底盘抵抗线 m；
I--- 装药长度 m； a---炮眼间距 m； lˊ---炮眼超深m；
b ---排距 m； hˊ----炮眼堵塞长度m； H---台阶高度 m；
2）钻爆参数的选择
a、钻眼直径
采用YT—28风钻钻眼，其直径为Ф=42mm。
b、底盘抵抗线Wo
最小抵抗线的方向和大小应根据地形、地质因素综合考虑，稍有不慎将是产生飞石最直接的源地。浅眼爆破的底盘抵抗线，一般取 W0=（25~35）d。但在施工过程中要结合工程实际情况而定。
c 、炮眼间距a 和排距b
炮眼间距a 和排距b 可取相等值，但需略小于W0；
一般而言a=(0.8~1.2)w0 b=(0.8~1.0)w0
d 、超深 l ˊ
一般取0.2~0.3m ，若岩石松软，宜取小值；若岩石完整坚硬,宜采用竖
直钻孔取大值。
e 、堵塞长度h
堵塞长度应不小于孔径的20~30倍，堵塞材料为半干半湿的砂质粘土。
f 、药量的确定
对于隆出地面的根底、岩坎，采用q=K 松·W3·P
式中：K 松—松动爆破装药量单耗，取0.25~0.30 kg/m3；
W — 最小抵抗线m ；
P — 临空面修正系数取0.6。
对于临近农舍、高压线附近的浅孔爆破，采用控制爆破方式，在起爆
时用砂袋、钢丝网和橡胶垫或车胎帘严密防护，确保无任何飞石抛离。详
见下图： 砂土袋
覆盖防护结构示意图钢丝网炮眼
橡胶垫
5、被保护建（构）筑物附近的钻爆设计
（1）钻爆设计原则
由于本工程在K9+320紧贴老公路且距离农舍较近，K9+320～K9+420段
采用多梯段层层下挖，浅孔配合中深孔控制爆破。
（2）钻爆参数的选择
露天台阶深孔爆破参数参见下图：
a
台阶深孔爆破参数示意图
W0---底盘抵抗线m ； I----装药长度 m ； W---最小抵抗线 m ； l ′---炮孔超深m ； a---炮孔间距 m ； b---排距 m ；
h ′-----炮孔堵塞长度m ； d----炮孔直径mm ； H---梯段高度 m ； B----孔边距m ； L---炮孔深度 m ；
a 、钻孔直径的确定和钻孔方法
选用钻头直径为Ф=76mm 钻机进行钻孔。
b 、超深l ′的确定
超深l=(0.10~0.35) Wo ，对于软岩取小值。根据爆破经验公式计算简
化为如下超深计算公式：l=(0.08~0.1) H 。
c 、底盘抵抗线Wo
Wo=（25~40）d 岩石坚硬取小值；
d 、炮孔间距a 和b 的确定
孔距a=mW0 式中m 为炮孔密集系数，m 一般取0.8~1.2；
排距b=(0.8~1.0)a；
e、单位体积耗药量q的确定
单位体积耗药量q与岩石特性、炸药性质、块度有关。从该地区为花岗岩和我们多年的爆破施工经验，单位体积炸药耗量控制在0.37~0.52kg/m3之间选择较为合适。
f装药量的计算。
通常用体积原理计算。
前排孔：Q=q·W0·H·a (kg)
后排孔：Q=q·a·b·H (kg)
注：注意式中W0、H、a、b长度单位以米计，单孔装药量Q以公斤计。
g、装药长度I和堵塞长度hˊ及装药结构的确定
装药长度I与孔径、装药密度有关，实际装药长度要小于孔深，保证足够的堵塞长度hˊ。一般堵塞长度hˊ=（20~30）d（d为炮孔直径）。
堵塞材料采用半干半湿的砂质粘土均可。
装药结构：采用连续装药或在岩体破碎带与断层节理发育的交汇处采用段分装药，可以减少爆破能量的泄漏。具体见《图6-1 装药结构示意图》
h、起爆方式
由于本工程距离被保护建筑物较近，除飞石要求严格控制外，在被保护的建筑物附近实施的爆破时，采用大段非电无限接力爆破。
6、爆破有害效应的控制
由于爆破所产生的地震波、飞石、冲击波、粉尘和有害气体统称为“爆破公害”，因此在爆破施工中，必须引起高度重视，并纳入爆破施工日常工作中，使有害效应减少到最低程度。
（1）爆破震动校核
根据《爆破安全规范》将爆破震动速度严格控制在1cm/s，根据中华人民共和国“爆破安全规程”GB6722-2003中爆破安全震动速度V =K(Qm/R)a
推导出Qmax=R3(V/K)3/α：
式中：Q—最大一段的装药量（齐发爆破为总装药量）kg；
m—药量指数，取1/3；
R—距爆源中心的距离m ,
K—与介质特性、爆破方式及其它因素有关系数取160；
V—距最近建筑（构）物发包方允许的地面质点振动速度为≤1cm/s；
α—与传播途径、距离、地质、地形等因素有关系数,取1.6；
R（距建筑物）15 30 50 80 120 150 200
Qmax（1cm/s） 2 9.2 37.7 127.3 248.6 589.3
Qmax（5cm/s） 5.1 40.7 188.3 771.1
本工程接近被保护的建筑物严格采用分组和多段接力的分段起爆方式，而且将爆破方向控制在背离被保护物的方向。因此，我们严格限制同段爆破的一次最大装药量不超标，使爆破振动控制在安全范围内。
（2）爆破飞石的控制
爆破飞石属个别碎块,飞行方向无法预测，而且部分待爆体距被保护建筑（构）物距离较近，故飞行距离的估算势在必行。
a、深孔台阶露天爆破飞石的计算：
露天深孔台阶爆破飞石飞行的最大距离计算：
R=40d/2.54
式中：R----飞石的最大距离m；
d----炮孔直径cm；
计算得R=40×15.0/2.54 =237m。
b、浅眼露天爆破飞石的控制
按照爆破规范要求，浅眼爆破在复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300米，在设计和施工中必须严格做到：
①设计合理，测量验收严格，避免单耗失控；
②慎重对待断层、软弱带、张开裂隙、成组发育的节理等地质构造，采取间隔堵塞，调整药量，避免过量装药等措施；
③保证堵塞质量，不但要保证堵塞长度，而且要保证堵塞严密；
④多排爆破时要选择合理的延迟时间，防止因前排带炮（后冲），造成后排最小抵抗线大小与方向失控；
⑤采取胶皮加沙袋进行严密覆盖，确保飞石不发生任何抛离事故。
3）爆破粉尘和有害气体的控制
a、爆破钻孔施工中会产生一定数量的粉尘，爆破瞬间也会产生粉尘。这些细小颗粒，随着空气吸入人体，对身体会产生一定危害。采取措施：施工人员配备防尘口罩、尽量站在上风头操作机械、爆破人员在炮响5分钟后方可入爆区检查。
b、爆破有害气体的控制：
爆破有害气体，俗称炮烟，主要是由氮氧化物、一氧化碳、碳化氢等气体构成。控制有害气体的方法：
①不使用变质过期的炸药；
②使用优质炸药作起爆体，使炸药充分爆破；
③有害气体完全扩散后再进入施工场地。
7、防雷电爆破施工技术措施
（1）爆破前，经常与当地气象、水文台（站）联系，及时掌握气象、水文资料；
（2）遇雷雨或暴风雨时，禁止装卸爆破器材；
（3）采用非电起爆方式；
（4）露天爆区不得不采用电力起爆系统时，爆区内设立避雷或预警系统；
（5）出现雷雨前，宜将一切通往爆区的导体暂时切断，防止电流进入爆区；
（6）如正在装药联线时出现了雷雨，立即停止爆破作业，爆区作好警戒，将全体人员和机械迅速撤离到安全地点。
8、爆破安全施工技术措施
根据被保护物的情况，确定最大允许药量，选取合理的爆破参数和延发时间。要预估出现意外事故的可能性，对飞石、冲击波、地震效应作出计算，使爆破方案切实可行。
（1）精心施工
爆破技术人员跟班指导作业，确保钻孔、装药、堵塞、连线工序的施工质量，层层监督以确保爆破安全。
（2）警戒范围、做好清退场工作
警戒范围不少于200米，炮响后至少15分钟，爆破员进入爆区检查，确认安全后，人员设备方可进入作业区。
9、预防爆破施工可能出现的环境污染
爆破施工中，机械废油，钻孔中所出现的泥浆，炸药的包装箱和铵油
炸药的塑料袋等，都可能产生一定数量的建筑垃圾污染环境，施工中一定注意清除。除此外还必须做到以下几点:
（1）工地的污水必须引入沉淀池，清除悬浮物，达到排放标准才能排放；
（2）爆破装药后，工地所有杂物（堵塞砂袋除外）必须清理干净；
（3）爆破后对碴堆中存在的堵塞物等，在装碴中随时清理，并存放在指定地点；
（4）当天工地上使用的废品及生活垃圾收工时一律清理干净。
（5）使用潜孔钻机时，必须使用带有防尘装置的钻机进行钻孔。
10、炸药的储存
施工现场不设炸药库，炸药储存于爆破公司内部炸药库，现取现用；配备爆破器材运输专用车；
11、事故应急预案
为预防和控制爆破物品爆炸重大事故，采取应急措施，最大限度的减少可能产生的事故后果。
（1）组织
为加强对预案和处置爆炸事故等突发事故的领导，项目部成立处置突发事故应急领导小组，组长由项目经理担任。
组长：孙鸿立 (联系电话:182********)
副组长：唐启亮 (联系电话:182********)
组员：薛新超刘宗坤胡久余胡远国程保燕
（2）工作职责
1）对工程的爆炸事故的预防实行统一领导，贯彻“预防为主、防消结合、处置得当”的原则。防范工作立足现场、落实措施，处置突发性事故要把握时机、果断决策、防止事态的扩大和蔓延。
2）实施预防爆炸等事故应急预案：建立工作制度，定期分析，研究项目部防爆工作动态，发现爆炸事故隐患，采取果断措施，及时予以整改，消除各类安全隐患。
3）掌握现场防爆炸工作动态，熟悉、了解防爆炸业务知识及处置已发事故的业务知识，须经培训；负责日常与业主主要部门及公司主管部门的业务联系，及时传递、反馈信息；发生事故后就迅速与有关部门密切配合，协助查明事故的原因、性质，预测事态的发展趋势，为领导决策提供依据；对突发事件可能危及的重点，要害部位和设施应当采取果断的防范、补救措施，防止损失和影响的扩展。
（3）突发事故的类型
1）因施工生产而引发的爆炸突发性事故；
2）因爆炸事故造成人员伤亡和财物损失；
3）因爆炸事故导致有毒有害废弃物的产生。
（4）值班和报告制度
1）项目部认真落实逐级值班制度，做到领导干部能在突发性事故发生后第一时间赶到事故现场，参与处置。
2）对发生突发性爆炸事故或由此造成的人员伤亡，除立即报110、119报警电话和120抢救电话外，在最短时间内报告值班领导，不得迟报、误报和瞒报。凡因报告不及时或压制不报而造成严重后果和影响的，要追究
有关人员的责任。
报告内容应包括：发生突发事故的单位、时间、地点、起因、造成的损失和影响，已采取的措施，发展的趋势以及要求帮助解决的问题等。
突发性事故处理过程中应每小时报告一次，如遇重大情况随时报告。
3）事故单位及主管部门在事故紧急处置告一段落后，要及时做出事故综合报告，内容包括：事故的简况、处置或抢救经过，应吸取的教训，拟对责任人的处理和整改措施等情况。
（5）应急响应
为控制事故的发展，把损失和影响减到最低程度，项目部要做到以下几点：
1）备齐相应的抢救物资，并配备日常医疗所需的设备（担架、夹板等）和药箱（存放止血绷带等常用医疗药品）。
2）对已发生的突发性事故的信息，必须引起高度重视，对重大事故信息，应及时启动预案程序，妥善处置。
3）对突发性事故的处置，凡属重大事故，各有关部门和人员须及时赶到现场。要坚持统一领导，严格依法办事，讲究策略方法、快速处置，切忌随意表态，以防事态扩大。
4）对已发生的突发性事故，处置突发性事故领导小组接到报告后，根据事故的类型、人员和财产损失情况向相关部门报告。
5）凡是爆炸事故造成的严重后果，并已影响、涉及到社会时，要听从上级领导和有关部门的领导、指挥，直至事态平息，恢复正常的生产、生活秩序。
6）因爆炸事故形成的有毒废弃物，应通知上级主管部门，按规定检测和处置，不得擅自清运、焚烧和填埋。
12、爆破施工工艺流程
爆破施工工艺流程框图
爆破施工工艺流程框图
13、爆破安全施工注意事项
本着“安全第一、预防为主”的原则，认真贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》，严格执行中华人民共和国爆破安全规程，严格遵守国家法律法规的同时，特制定如下安全操作细则及其注意事项。
（1）在设计施工前应摸清被爆介质的情况，详尽掌握有关资料优化爆破参数，慎重选择炮位，精心施工。
（2）所有钻爆作业人员必须佩戴安全帽，脚穿防滑绝缘鞋，持证上岗。
（3）严格按照设计要求进行钻孔，必须做到精确定位，谨慎操作。
（4）所有爆破孔必须按照设计要求和现场爆破工程师指导下进行装药。
（5）所有堵塞必须选用磨擦系数大、密度大的材料作炮泥，堵塞要求必须密实、连续，严格避免堵塞物夹杂碎石。
（6）要求防护的部位，必须采用具有一定强度和重量、富有弹性和韧性以及透气性和便于搬运联接的篱笆竹排、车胎帘、砂袋等加强防护。
（7）在装药堵塞和防护过程中，严禁振拉、踩压传爆线。要求必须谨慎小心，防止损坏起爆线路。
（8）所有雷管的检测均在指定的地点。所有火工品的搬运存放必须遵守《民爆器材管理规定》，轻拿轻放，分放分拿。
（9）使用雷管系统起爆时，起爆器在起爆前应由专人看管。
（10）火工品进入施工场地后，严禁携带烟火进入作业区。
（11）在装药前，设立警戒区并插红旗标示，严格实行“三员一长”