路塹開挖爆破設(shè)計及既有線安全防護(hù)措施第一章編制依據(jù)（1）施工承包合同《XX二線（XX局管段）建設(shè)施工合同》（2）XX二線（XX局管段）NX7標(biāo)施工圖紙（3）《XX安全生產(chǎn)法》（4）XX鐵路局既有線施工有關(guān)規(guī)定（5）《鐵路工程施工技術(shù)規(guī)程》（TB10401.2--2003）。（6）《改建既有線和增建第二線鐵路工程施工技術(shù)暫行規(guī)定》（7）《客貨共線鐵路路基工程施工技術(shù)指南》（TZ202-2008）（8）《鐵路運(yùn)輸安全保護(hù)條例》（9）《鐵路交通事故應(yīng)急救援和調(diào)查處理條例》（10）《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法》(鐵運(yùn)【2012】280號)。（11）《XX鐵路局鐵路營業(yè)線施工安全管理實施細(xì)則》(XX辦【2013】50號)（12）《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2011）（13）《XX民用爆炸物品管理條例》第二章工程概況2.1爆區(qū)概況及環(huán)境簡介XX二線（XX局管段）K481+950～K563+600段的石方路塹有18處需要爆破開挖，其中有9處位于既有線左側(cè)，有9處位于既有線右側(cè)，均屬低山丘陵地區(qū)，地形起伏較大，新增二線與既有線之間的線間距為4.4m～35m，最大挖深20.5m，坡度系數(shù)為1：1.5，既有路塹坡度系數(shù)為1:0.33~1:1.0?？偙崎_挖方量42.0萬m3。XX鐵路每天開行列車31對，行車密度大，屬復(fù)雜環(huán)境下的石方爆破，爆破施工屬Ⅲ級施工，爆破工點(diǎn)及施工要點(diǎn)計劃詳見表2-1。本標(biāo)段路塹巖石為元古代之片麻巖、片巖、大理巖等，小林附近有燕山期花崗巖出露，屬于軟石和次堅石，地下水量小，爆破地段周圍距房屋等建筑均在250m以外，爆區(qū)與既有線的關(guān)系如圖1所示。（略）線間距35m線間距大于10m線間距4.4~10m2.2技術(shù)難點(diǎn)該爆區(qū)絕大多數(shù)地段距離既有線較近，且既有邊坡陡直，爆破時需要嚴(yán)格控制滾石。同時，既有邊坡遭受過以前爆破開挖的影響，具有一定的損傷范圍，因此，爆破實施過程中要嚴(yán)格控制該邊坡上滾石的發(fā)生。第三章爆破方案設(shè)計3.1爆破方案設(shè)計原則（1）依據(jù)石方爆破有關(guān)規(guī)范、規(guī)程以及爆破技術(shù)要求。（2）確保既有線的安全。（3）為保證施工的連續(xù)性和破碎質(zhì)量，同時有利于爆破安全的控制，石方爆破一律采用淺臺階鉆孔控制爆破方法進(jìn)行。（4）爆破有害效應(yīng)控制在《爆破安全規(guī)程》規(guī)定范圍內(nèi)。（5）利用現(xiàn)有地形，盡可能沿既有線布置工作面。（6）臨時施工道路必須順暢地通達(dá)施工作業(yè)面。（7）根據(jù)爆破區(qū)域的不同位置，嚴(yán)格控制爆破單位炸藥消耗量、單響最大藥量和一次爆破規(guī)模。視爆區(qū)條件采用不同的起爆模式，并全部采用微差起爆方法，最大限度地減少爆破振動對周邊環(huán)境的影響。3.2爆破方案的確定根據(jù)本工程的地質(zhì)地形、周邊環(huán)境及線間距的大小條件，并結(jié)合以往類似工程的實踐經(jīng)驗，確定爆破方案和控制措施如下：采用機(jī)械、淺孔相結(jié)合的方法開挖主體石方。開挖深度小于1.0m的石方，采用機(jī)械開挖；開挖深度大于1.0m的石方，采用淺孔爆破的方式開挖,只需松動、開裂，不允許飛散、坍塌，逐層爆破、開挖，嚴(yán)格控制裝藥量，采用鋼管排架防護(hù)方法。起爆網(wǎng)絡(luò)采用毫秒微差起爆網(wǎng)路，采取自上而下的臺階開挖方法，杜絕早爆誤爆事故。方案一：采用預(yù)留巖墻臺階爆破法。自上而下分臺階進(jìn)行開挖，預(yù)留巖墻采用淺眼臺階式弱松動爆破方法，臺階高度2.5m，巖墻頂寬不小于1.5m，底寬不小于3m，爆后用挖掘機(jī)將破裂的巖塊挖離坡面后，再用機(jī)械處理。主爆區(qū)采用淺孔松動爆破，臺階高度2.5m，臺階寬度（垂直既有線）為擴(kuò)塹寬度，臺階長度（沿既有線方向）為4~6米。在一般情況下3~5個臺階為一組一起起爆。（見圖2、圖3）為了保證巖墻能起到天然屏障作用，巖墻爆區(qū)滯后主爆破區(qū)一到二個循環(huán)。此方案適用于既有線與新建二線沒有自然隔墻的地段。方案二：全斷面臺階爆破法。自上而下分臺階進(jìn)行開挖。主爆區(qū)石方采用淺孔松動爆破。（見圖4）開挖過程中，首先清除表層3.0m厚度的三類石方，然后按照自上而下分臺階開挖，臺階高度2.5m，拉槽臺階寬度（垂直于既有線方向）為開挖路塹寬度或開挖路塹寬度的一半（當(dāng)開挖路塹寬度大于30m時），臺階長度為4~6m，每次起爆3~4個臺階。此方案適用于線間距較大，兩線間開挖后留有間隔地段。（1）控制爆破規(guī)模，嚴(yán)格控制裝藥量。（2）巖墻坡腳安排加強(qiáng)防護(hù)排架，以防巖體坍塌侵線以及清理爆后石方時松動石塊順坡滾落侵線。（3）采用微差起爆技術(shù)，并視爆區(qū)條件采用不同的起爆模式，減少爆破振動的影響。（4）從爆破技術(shù)上確保既有線方向無個別飛石出現(xiàn)。在必要部位通過加大堵塞長度和爆區(qū)表面覆蓋防護(hù)來控制飛石。表面防護(hù)通過壓砂袋實現(xiàn)。（5）每次爆破前、后都必須仔細(xì)清理邊坡巖壁上的危石、浮石等。（6）進(jìn)行爆破振動測試，確定該地區(qū)爆破振動傳播規(guī)律，以指導(dǎo)爆破參數(shù)的選取。3.3爆破參數(shù)的選?。?）主控制爆區(qū)淺孔爆破參數(shù)其基本參數(shù)為：鉆孔直徑Φ=42mm。炮孔平面布置成長方型，垂直鉆孔（靠近巖墻側(cè)炮孔采用75度傾斜鉆孔），使用管狀乳化炸藥，其爆破參數(shù)的計算公式如下（H代表臺階高度）：最小抵抗線W=25Φ m鉆孔超深h=0.2W m炮孔深度L=H+h m堵塞長度lˊ=（1.0～1.3）W m裝藥長度l=L–lˊ m孔間距a=1.2W m排間距b=W m單孔藥量Q=q·a·b·H kg炸藥單耗q=0.35～0.40 kg/m3由此計算得到淺眼臺階控制爆破參數(shù)列于表3-1。表3-1Φ=42mm淺孔臺階控制爆破參數(shù)H(m)W(m)h(m)a(m)b(m)L(m)l(m)lˊ(m)Q(kg)11.00.41.21.01.40.41.00.421.20.51.41.22.51.31.21.231.20.51.41.23.521.51.841.20.61.41.24.62.81.82.4（2）預(yù)留巖墻爆區(qū)淺孔爆破參數(shù)巖墻爆區(qū)隨主爆區(qū)同時下降，其基本參數(shù)為：鉆孔孔徑d=42mm，垂直鉆孔，臺階高度H=2.5m，超鉆h=0.5m，鉆孔深度L＝3.0m，巖墻頂寬1.5m,沿巖墻中心縱向鉆一排孔，抵抗線W＝0.75m，孔距a＝1.0m。（3）主爆區(qū)淺孔藥量設(shè)計取填塞長度L1＝1.0～1.8m，裝藥長度L2＝0.4～2.8m，單孔裝藥量Q1＝0.4～2.4kg，炸藥單耗為0.35～0.4kg/m3。（4）預(yù)留巖墻淺孔藥量設(shè)計取填塞長度L1＝1.8m，裝藥長度L2＝1.2m，單孔裝藥量Q1＝1.08kg，炸藥單耗為0.2kg/m3?？拷吰碌囊慌趴着c坡頂線的距離根據(jù)坡面巖石狀況決定，要保證鉆孔孔底與坡面的垂直距離不小于3.0W，填塞長度（裝藥高度）要保證裝藥頂部與坡面的水平距離不小于1.5～2.0W。臺階淺孔控制爆破斷面圖如圖5所示，鉆孔平面圖如圖6所示。（略）3.4裝藥結(jié)構(gòu)淺眼臺階控制爆破采用管狀乳化炸藥做主爆炸藥，整卷下裝，起爆雷管置于炮孔中部。使用鉆屑或黃粘土堵塞。3.5起爆模式爆破均采用微差起爆方法，同時視作業(yè)面情況、環(huán)境條件和開挖深度分別采用斜線形、直線形等起爆模式。微差間隔時間t綜合考慮爆破方法、振動控制和破碎質(zhì)量等因素加以確定，分別為：淺孔臺階控制爆破t=25～100ms自先向后逐漸加大臨近淮源風(fēng)景區(qū)區(qū)域爆破t=100～150ms自先向后逐漸加大3.6起爆網(wǎng)絡(luò)主炮孔采用微差起爆方法，排間自外向內(nèi)順序起爆，排間微差時間為50ms。采用電與非電混合式起爆網(wǎng)路，即孔內(nèi)和主體網(wǎng)路連接均使用導(dǎo)爆管雷管，最終由電雷管引爆。起爆網(wǎng)路如圖7所示。（略）第四章爆破安全計算和安全措施4.1爆破震動安全距離計算和控制措施（1）爆破震動安全距離計算為保證爆破時周圍建筑物設(shè)施的安全，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》，對爆破震動進(jìn)行安全距離計算，校核爆破設(shè)計的裝藥量，控制一次齊爆最大藥量，減弱震動效應(yīng)，確保爆區(qū)四周居民、建筑物和設(shè)施的安全。對于一般的建筑物我國規(guī)定的允許地面振動速度為3cm/s，按公式：計算出藥量和距離的關(guān)系：裝藥量和安全距離計算結(jié)果見表4-1。式中：R——爆區(qū)到建筑物的距離，m；Q——允許的齊發(fā)最大安全裝藥量，kg；V——最大安全振動速度，cm/s;按《爆破安全規(guī)程》V=3cm/s。k，α——與地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)。根據(jù)所提供的地質(zhì)條件，k=150,α=1.5表2安全爆破距離和最大裝藥量關(guān)系爆區(qū)與目標(biāo)距離R(m)20304050100允許振動速度(cm/s)3.03.03.03.03.0計算最大藥量Q(kg)3.210.825.650400經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查施工過程中爆區(qū)與既有建筑物的最小距離為250米，計算裝藥量最大72公斤，計算振動速度為0.322cm/s小于《爆破安全規(guī)程》V=3cm/s，符合規(guī)范要求。（2）爆破振動控制措施為了降低爆破振動，還考慮以下措施：①根據(jù)爆破區(qū)域的實際環(huán)境情況采用諸如微差爆破、預(yù)裂爆破、緩沖爆破等積極的爆破減振技術(shù)。②選擇合理起爆間隔時間，控制最大單響藥量，避免采用壓碴爆破方式進(jìn)行多排孔爆破。③確定合理的起爆方向和起爆順序，盡可能使爆破最小抵抗線側(cè)向保護(hù)目標(biāo)。④正常爆破施工前利用幾次小規(guī)模的爆破試驗，尋找爆破振動的衰減規(guī)律，并確定出振動衰減公式中的有關(guān)參數(shù)，由此可根據(jù)被保護(hù)物的振動安全要求，確定最大允許單響藥量或最小安全距離，指導(dǎo)爆破施工。4.2飛石飛散距離和控制措施（1）個別飛石的飛散距離根據(jù)《爆破安全規(guī)程》，爆破個別飛石允許的安全距離見表4-2。表4-2爆破飛石安全距離爆破種類人員安全距離（m）一般施工機(jī)械安全距離（m）深孔臺階控制爆破200100淺眼臺階控制爆破200100預(yù)裂爆破200100（2）控制措施及安全防護(hù)要求=1\*GB3①裝藥前應(yīng)認(rèn)真校核各個炮孔的最小抵抗線，如有變化，必須修正裝藥量，不準(zhǔn)超量裝藥。=2\*GB3②保證堵塞質(zhì)量，不但要保證堵塞長度，而且保證堵塞密度，堵塞物中避免夾雜碎石。=3\*GB3③對炮孔進(jìn)行覆蓋防護(hù)，控制爆破飛石。第五章爆破安全防護(hù)措施本標(biāo)段石方開挖均在既有路塹邊坡附近作業(yè)，且既有線列車運(yùn)行密集，施工困難，安全風(fēng)險大。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，安全防護(hù)設(shè)計兩種方法進(jìn)行防護(hù)，一是對爆破巖體的覆蓋，二是架設(shè)鋼管排架進(jìn)行防護(hù)。5.1爆破巖體的覆蓋炮孔裝藥填塞完畢后，孔口砂袋用廢舊水泥袋裝砂、或土，防止爆破飛石亂沖，確保行車安全及作業(yè)人員安全。5.2鋼管排架防護(hù)：作為防止飛石的最后一道防線，為防止偶爾出現(xiàn)的滾石、滑塊，主要的設(shè)施就是架設(shè)鋼管排架進(jìn)行防護(hù)，設(shè)計的鋼管排架要密實、堅固，要做到飛石擋的住，滾石、滑塊沖不出、沖不倒，才能起到防護(hù)的作用。當(dāng)爆破區(qū)段爆破高度大于10m時，根據(jù)邊坡情況設(shè)置兩層攔石排架，上層攔石排架設(shè)置在路塹邊坡平臺處，下層攔石排架設(shè)置在既有線水溝處；當(dāng)爆破區(qū)段爆破高度小于10m時只在路基水溝處設(shè)置一層攔石排架。①上層攔石排架采用植入鋼管式搭設(shè)。鋼管排架搭設(shè)方法：在路塹臺階上架設(shè)鋼管排架，鋼管采用ф40mm無縫鋼管，豎向鋼管間距1.0m，橫向鋼管間距1.0m，縱橫鋼管交叉采用扣件聯(lián)接，在鋼管靠線路的內(nèi)側(cè)滿鋪竹夾板封閉，竹夾板用8號鐵絲綁扎牢固，形成攔石柵欄，豎向鋼管植入巖層深度不小于1m，必要時用混凝土澆注，整個排架每隔1.5m加設(shè)一根斜拉索，以保證排架的穩(wěn)定性，詳見圖9。②下層攔石排架的搭設(shè)要求與上層相同，但要搭設(shè)在軌道旁的水溝外側(cè)表面上。5.3自閉、貫通線桿的防護(hù)在每個自閉、貫通線桿靠近爆區(qū)側(cè)，按照線路防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)同樣規(guī)格設(shè)置攔石排架，攔石排架寬度不小于4米。必要時在攔石排架內(nèi)側(cè)堆放砂袋等設(shè)置緩沖帶。5.4主爆區(qū)邊炮孔控制主爆區(qū)靠近巖墻（或鄰近既有線）一側(cè)的炮孔采用75度傾斜角，保證爆破區(qū)的臨空面方向背向既有線。第六章爆破工藝設(shè)計（略）6.1試爆方案（1）在正式爆破前應(yīng)進(jìn)行試爆，在試爆時，爆破點(diǎn)選在遠(yuǎn)離既有線處進(jìn)行。試爆選擇在K525+477~K525+597段。（2）目的：①按爆破設(shè)計選擇的孔網(wǎng)參數(shù)和單位耗藥量進(jìn)行試爆，然后分析試爆效果，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，以此為據(jù)，進(jìn)行正式的施工爆破。②按爆破設(shè)計選擇的孔網(wǎng)參數(shù)和單位耗藥量進(jìn)行試爆，確定該地區(qū)爆破振動傳播規(guī)律，以指導(dǎo)爆破參數(shù)的選取。（3）試爆：實驗區(qū)段長10m，寬9~12m。清除表層風(fēng)化巖，整平場地。在距爆區(qū)5~50范圍內(nèi)安放測振傳感器，每次測試布置4~5個測點(diǎn)，每個測點(diǎn)按照垂直向和水平向布置兩個質(zhì)點(diǎn)振動傳感器。按照爆破設(shè)計參數(shù)鉆孔、裝藥、填塞、警戒、起爆。（4）成果總結(jié)：每次爆破結(jié)束后，觀察裂縫、破碎情況、不平整度、塊度、飛石情況及根據(jù)測振傳感器收集數(shù)據(jù)的分析情況，調(diào)整下次爆破參數(shù)，以取得最佳爆破效果和最大的安全保障。確定最佳爆破參數(shù)，指導(dǎo)正式爆破施工。6.2爆破施工工藝（1）根據(jù)設(shè)計、規(guī)范要求進(jìn)行測量放線，確定每個炮孔的鉆孔深度。（2）采用機(jī)械和淺眼臺階控制爆破法相結(jié)合開挖深度較淺的巖石，為下步爆破開創(chuàng)臨空面。（3）根據(jù)待爆巖體的地形、地勢、開挖深度，選擇合理的爆破方法；根據(jù)爆破參數(shù)確定方法選擇合理的孔網(wǎng)參數(shù)、爆破參數(shù)。（4）鉆孔①鉆孔前，使用推土機(jī)輔以人工整修鉆機(jī)運(yùn)行便道，平整鉆機(jī)的工