時間：2023-03-13 11:21:09
序論：在您撰寫爆破施工方案時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
1、工程概況
本次水下爆破工程屬于西港碼頭取排水工程的分項工程，根據本工程海洋地質勘探資料,設計最高水位+1.0m、最低設計水位-1.14m。在水底安裝玻璃鋼管，取水管直徑為Φ2m，取水管道長594.623m；排水管直徑為Φ1.8m，排水管道長531.438m。采用梯形溝槽，具體開挖尺寸以施工設計圖為準，根據施工圖分析需要爆破開挖的巖石深度0~4.5m范圍，水深范圍0~6.3m，涉及水下爆破開挖的區域靠近，不排除其它開挖段存在局部的水下爆破作業的點位，（根據圖紙初步測算，預計引水管道斷爆破開挖石方量3300m3）。
2、參選目錄
本方案作為指導施工的依據，編制時對目標工期、工程質量、項目管理機構設置、勞動力組織、施工進度計劃控制、機械設備及材料配備、主要分部分項工程施工方法、安全保證措施等諸多因素均進行了考慮。主要參選以下幾項標準編制：
1、中華人民共和國國家標準《爆破安全規程》GB6722-2003；
2、《水運工程爆破技術規范》 (JTS-204-2008) ；
3、國家及行業頒布的設計規范、技術標準；
4、某國有關民爆品管理法規；
5、《工程爆破設計手冊》 ；
6、施工現場實際情況；
7、施工藍圖。
3、地質概況
沿取水口中軸線由深海向淺海布置勘探孔12個（編號依次為QK1～QK12），其中取原狀（兼標貫）鉆孔4個，標準貫入試驗孔8個，勘探點間距一般約60.0m。沿排水口中軸線由深海向淺海布置勘探孔13個（編號依次為PK1～PK13），其中取原狀（兼標貫）鉆孔4個，標準貫入試驗孔9個，勘探點間距一般約60.0m。
孔深要求：QK1～QK8鉆孔，PK1～PK5鉆孔一般進入中～微風化層不小于0.5m，其余鉆孔鉆至中～微風化層頂面。
取水口QK1～QK9區段基槽開挖底部涉及土層主要為：Ⅰ1-1 灰色淤泥混砂和Ⅶ 粉砂巖中等風化層；局部發育有少量Ⅲ2 灰白色粉細砂、V 全風化層、Ⅵ1 砂土狀強風化層、Ⅵ2 碎塊狀強風化層。Ⅵ2 碎塊狀強風化層呈堅硬狀，可采取松動爆破后再進行開挖的方式。
QK10～QK12基槽開挖底部涉及巖土層主要為：Ⅱ1 灰黃～灰色中細砂混貝殼、Ⅵ2碎塊狀強風化層，局部還有少量V全風化層。
排水口PK1～PK7區段基槽開挖底部涉及土層主要為：Ⅰ1-1 灰色淤泥混砂；Ⅱ1 灰黃～灰色中細砂混貝殼；Ⅲ1 雜色粘性土混砂礫；Ⅲ1t 灰白～灰色粉細砂混粘性土；Ⅳ褐紅～灰黃色粉質粘土、Ⅵ1 砂土狀強風化層或Ⅵ2 碎塊狀強風化層。
PK8～PK13基槽開挖底部涉及巖土層主要為：Ⅱ1 灰黃～灰色中細砂混貝殼；Ⅶ 粉砂巖中等風化層；局部有少量Ⅵ2 碎塊狀強風化層。Ⅱ1 灰黃～灰色中細砂混貝殼在PK10～PK13區段厚度較薄，Ⅶ 粉砂巖中等風化層呈堅硬狀，可采取爆破開挖的方式。
4、施工方案
為了施工進度和施工安全，近岸采用簡易鉆孔作業平臺，水深超過3m后，采用支腿升降式水上鉆孔作業平臺，采用水下鉆孔爆破的方案。
根據開挖設計要求和水下爆破的特點，采用由深水區域到淺水區域的鉆孔爆破順序。
該方案的優點為：1、不需專業的鉆孔船和設備；2、采用CM351鉆機、輕型潛孔鉆機、地質鉆機均可作業，效率高；3、水下爆破孔網參數容易確定。
該方案的缺點為：對于鉆爆船定位要求高，且移船定位頻繁。
4.1總體設計
總體采用水下鉆孔爆破的方式進行巖石開挖，近岸采用鋼管架制做鉆孔作業平臺或采用不帶升降系統浮箱作業平臺，采用一般陸地爆破的方法，選擇防水炸藥，確定合適爆破參數進行爆破；超過3m水深的海域用升降式鉆孔作業平臺，考慮到施工水域開闊，水上爆破作業風浪、潮汐及其他工況的影響，結合目前公司目前設備狀況和施工進度要求，決定近岸采用CM351鉆機進行鉆孔，超過3m的海域在作業平臺上可使用CM351鉆機或簡易潛孔鉆機、地質鉆機進行鉆孔。
4.2搭設鉆孔平臺
在開始施工前,搭設近岸鉆孔作業平臺和制做升降式鉆孔作業平臺。升降式鉆孔作業平臺采用浮箱式升降平臺, 尺寸為10m×7m。作業平臺采用鋼體浮箱結構，兩浮箱間距4m。浮箱內徑Φ1m，單長10m，扣除浮箱、平臺鋼結構自重，浮力約為15t。通過槽鋼、工字鋼將兩浮箱焊接為承載鉆機及附屬設備的船體如下圖。
測量定位后，采用8只鐵錨及100m以上的錨繩，由機動小駁船牽引到達爆破區域后，依靠船上人工收縮錨繩配合準確就位。
利用5t手拉葫蘆人工控制將4根立柱(Φ200mm)放入海底，使鉆孔平臺升起并固定，平臺荷載完全支承在4根鋼管立柱上。鉆孔平臺移位時，先收回立柱，使鉆孔平臺浮在水面上，通過拉動錨繩、人工推動、駁船托動等方法將平臺移到下一鉆孔位置施工。
4.3爆破施工方法
4.3.1施工準備
1、測量
鉆孔爆破前，在爆破區域內測量1:500的水下地形圖，指導鉆孔的起始位置。
2、放線
開鉆施工前，按照開挖河道中心線每隔10m測定一條斷面，最后匯總形成水深地形圖，根據地形圖確定需要鉆孔的范圍和深度。
3、清淤
為防止基巖表面泥層影響鉆孔，在深海爆破時，使用挖泥船將需要開挖區域清掃一
遍。
4、定位
采用前方交會法對鉆孔作業平臺和鉆孔進行定位，即測量人員在岸上測量站使用全站儀觀測船上棱鏡，從而得到鉆孔作業平臺和鉆孔空位的平面坐標，并控制爆破作業范圍。
4.3.2鉆孔作業
1、鉆孔定位
鉆孔按照由深水到淺水的作業順序進行爆破開挖，根據測量控制作業點確定開始鉆孔的實際位置，平臺大致移動到該位置后，利用全站儀進行微調，通過錨繩或小駁船，實現平臺小范圍調整。平臺移位固定好后，確定的孔網參數，劃定鉆孔位置，根據實測水深，計算實際鉆孔深度。
2、下套管
水下鉆孔必然面臨淤泥、細砂及碎石等雜物，應在鉆孔位置處下套管，套管要穩定，露出水面，并深入到基巖下10cm，每個作業平臺配備直徑為110mm、長度為9m的套管5根。
3、鉆孔
當巖層表面有強風化層時，可用高壓風將其吹走，然后鉆進，達到鉆孔設計深度時，通過來回提鉆，確保孔的質量。
4、爆破船位
水下鉆孔爆破10m×7m為一個爆破船位，此范圍內鉆孔完畢，一次起爆20孔。
4.3.3爆破參數的選取
1、鉆孔方式
本工程采用垂直鉆孔。
2、炮孔布置方式
根據鉆爆作業平臺的特點，為加快施工進度，炮孔布置按照矩形或梅花方式布孔。
3、鉆孔孔徑：90mm
4、最小抵抗線：1.5m
5、爆破設計深度：0.5~4.6m；
6、鉆孔超鉆深度：1.0~1.5m；硬巖取大值、軟巖取小值，超深的選取需符合施工設計要求。
7、炮孔間距a：1.6~2.0m；硬巖取小值、軟巖取大值；
8、炮孔排距b：1.5~1.8m；硬巖取小值、軟巖取大值；
9、單孔藥量計算公式：
其中 ：
―水下鉆孔爆破平均消耗量（ kg/m3），從下表中選取；
H―開挖設計深度與超鉆深度（m）;
水下鉆孔爆破炸藥平均消耗量表（kg/ m3）
基礎巖性等級 炸藥平均消耗量
軟巖 1.70
中等堅硬 2.09
堅硬 2.47
說明: 1）、選用的炸藥是2號巖石炸藥，選用其他炸藥需要換算;2）、當水深超過15米時，需要對炸藥進行試驗和換算。
10、裝藥結構：采用不耦合連續裝藥結構。
11、堵塞：炮孔孔口水深小于6m時才堵塞，堵塞采用中粗沙，用塑料袋袋裝堵塞.
12、開挖斷面炮孔布置如下 ：
4.3.4爆破網路設計
每個船位進行裝藥后，進行聯網起爆，網絡采用塑料非電毫秒雷管一把抓的方式進行聯網，局部網路連接均采用雙發連接。主起爆網路采用雙發電雷管。
4.4爆破器材選擇
本工程主要材料為炸藥、雷管等爆破器材。根據施工進度，提前向當地有關部門審批、購買。當天施工，當天領取，未用完的爆炸物品當天退回庫存放。
主要材料技術標準、參數如下：
1、乳化炸藥：具有爆炸性能好，威力大，爆轟感度高而機械感度低，抗水性能好，巖石型乳化炸藥主要參數為：
密度：1.05～1.35g/cm3
爆速： 3.9×103m/s
猛度：12～17mm
殉爆距離；6～8cm（有效期內 ）
抗水性：極好（超過水深15米需要提供試驗數據）
有效期：3～4個月
規格：70mm；
2、國產第一系列非電毫秒延期導爆管：1～15段，腳線長5m～15m；
導爆管：外徑2.95±0.15mm，內徑1.4±0.11mm，爆速1950±50m/s，傳爆性能好，導爆管內斷藥長度不超過15cm，在±50℃溫度環境中都可以正常傳爆。在傳爆過程中，不損壞自身管壁，不會對周圍環境造成損壞。導爆管有較好的抗水性和抗電性能。水下爆破必須使用防水起爆管和引爆索。
5、施工工藝
5.1潛孔鉆鉆孔作業
1、按技術人員技術交底劃線部位鉆孔；
2、孔徑D≥90mm，孔深按技術人員技術交底確定；
3、所有鉆孔鉆完后，在進行孔的位置、數量、深度進行復核，補孔；
4、完成以上內容再進行其他作業。
5.2裝藥工藝
1、火工品材料的確認與核對，使用乳化炸藥或膠質炸藥；
2、（非電雷管儲存期不超1年，2#巖石、乳化炸藥不超過6個月，導爆索、電雷管符合使用期即可）。
3、起爆器、起爆線、電雷管、非電雷管、導爆索現場確認實驗。
4、逐孔編號、鉆孔，確定孔深后，按單孔藥量Q=q0abh計算出該孔藥量，將乳化炸藥按量分配。選Φ70PVC管，沿孔壁置入可伸出到水面上的鋼筋一根，裝入乳化炸藥50，裝入起爆體（起爆體內置兩發雷管），再裝藥至分配重量，并將導爆管與鋼筋綁在一起牽出水面。要求PVC管內炸藥用木棍裝密實，PVC管底密封牢固，管內鋼筋在管口處與PVC管（PVC管兩端提前鉆小孔各四個）用扎絲綁牢固，裝藥后將上、下孔口用堵漏靈密封。
5、原則上，裝藥高度不超過套管下緣，水深超過6m時，炮孔不做堵塞。
6. 在選擇裝藥工具時，請注意不允許使用不同金屬材料的導管和套管，因為這樣可能會由電蝕作用引起瞬變電流。
5.3聯網工藝
聯網在工作平臺上進行。統一用Ms1導爆管聯總網?？紤]到平臺周邊電氣設備較多，非電雷管接到平臺以外較為安全的平臺后，再用電雷管接引爆。若當地可申購導爆管，最好直接用非電起爆系統。
5.4起爆作業
1、起爆器性能檢查，電池的更換，起爆實驗；
2、電雷管電橋檢查與起爆電阻的阻值檢查；
3、起爆導線采用線芯2.5mm的銅芯導線，導線導通檢查，長度滿足起爆警戒要求。
4、進入起爆準備，起爆器或起爆電源的鑰匙由連接雷管的操作人員保管。
6、爆破安全設計
6.1飛石的控制
1、加強對炮孔測量和補鉆的技術管理，嚴格控制炮孔的位置與深度。
2、嚴格把握好裝藥關，對于特別的位置，由富有經驗的技術人員進行藥量的調整，確保爆破的質量和安全。
3、水深小于1.5m時，飛石安全距離為300m，當水深在1.5~6m時，飛石安全距離為200m，超過6m深，不考慮飛石的影響。
4、確定合理的警戒范圍，加強警戒工作。
6.2爆破振動的控制
由于本次爆破在水下進行，每次爆破的總裝藥量不大，控制的最大單響藥量很小，且爆破區域距離民房或其它建筑物較遠；因此，不會對民房或其它建筑物造成影響。
6.3水中沖擊波的控制
1、本次爆破采取了孔內延時的方法，每次爆破控制的最大單響藥量為21kg，形成的水擊波較小。
2、對于沖擊波安全距離, 控制游泳者警戒半徑1500m，控制非作業的木船警戒半徑為750m，鐵船為450m。
6.4啞炮檢查與處理
1、爆后應等待涌浪穩定之后，方準許檢查人員進人現場檢查。
2、檢查人員逐孔進行檢查是否存在啞炮，若無啞炮時通知解除警戒，爆破結束。
3、若存在啞炮，如果未響的炮孔較少，將孔內的導爆管全部拔出，拿回炸藥庫儲存或進行處理，若發現未響炮孔較多時，詳細檢查已經破裂的導爆管，重新連接線路，進行二次爆破。
4、發現啞炮應及時上報或處理；處理前應在現場設立危險標志，并采取相應的安全措施，無關人員不應接近。
5、發現殘余爆破器材應收集上繳，集中銷毀。
6、在啞炮起爆或者炸藥從鉆爆孔清除之前，嚴禁鉆孔，挖孔和開挖等行為。
6.5現場爆破器材管理
爆破器材由我部合作單位盾安（某國）有限公司提供，該公司專門從事爆破器材的生產工作。盾安（某國）有限公司在與本項目相鄰的鄂爾多斯火電廠項目設置有專門的爆破器材存放庫房，由盾安（某國）有限公司人員管理，由某國當地安全部門協助，安排專人24小時看守。爆破器材通過專用運輸車輛運輸到裝藥現場，現場安排專人看管爆破器材，看管人員不得離開，若有事需要離開待新的管理人員就位后對現場剩余爆破器材進行清點交接后方可離開。
After the completion of the charging process, sort and count remain blasting material, then return them to the warehouse and go through the returning procedure.
7、主要機具、材料及人員配備
7.1勞動力組織
根據本工程的具體情況和施工工期的要求，勞動力分工種按項目經理部的安排進場。
施工人員配備表
工種
按工程施工階段投入勞動力情況
鉆孔 裝藥、堵塞、聯網 起爆及安檢I
鉆工 5人/班
炮工（含技師） 1人/班 3人/班 2人/班
輔工 Helper 4人/班 6人/班
工程師Engineer 1人/班 2人/班 2人/班
7.2主要機具配備
主要機具配備表
序 號 機具名稱 型號 單位 數量 備注
1 內燃式空壓機 29m3/min 臺 1 供風
2 潛孔鉆 φ90 臺 1 鉆孔
3 水下液壓鉆機 臺 5 鉆孔
4 對講機 部 8 聯絡
5 套管 Φ120 根 10
6 運輸車輛 2t 臺 1 后勤
7 運輸船 艘 2
7.3材料配備
主要材料配備表
序 號 名稱 規格 單位 數量 備注
1 起爆器 200 臺 2
2 電橋 XPQ-3 臺 1
3 電工膠布 卷 500
4 起爆線 M 300
主要材料估算配備表
孔數 計算
藥量 Ms1
Ms3
Ms5
Ms7
Ms8
Ms9
一個爆破船位
20 1.7kg/m3 10 10 10 10 10 10
計算分析時，取平均最大可能用藥量，有利于安全計算，現場根據需要確定。
實際申購火工品統計表
品種 乳化
炸藥（kg） Ms1 Ms3 Ms5 Ms7 Ms8 Ms9 合計
用量 11000 950 900 900 900 900 900 5450
規格 Φ70 腳線
5m 腳線
15m 腳線
15m 腳線
15m 腳線
15m 腳線
15m
備注 乳化炸藥需選用物理敏化方式，或選用膠質炸藥。
8、爆破指揮部的組織及起爆程序
控制爆破施工進入最后階段的準備，必須協調有關部門，成立現場指揮部，全面協調警戒、起爆及爆后事宜。
8.1組織機構與職能
8.1.1現場總指揮部
總指揮長：全面主持現場警戒、起爆工作，下達最后起爆指令。
警戒指揮長：負責警戒工作，確認所有警戒工作完成。
爆破指揮長：負責協調現場爆破準備工作，最終確認爆破準備工作完成。
8.1.2警戒指揮
安全警戒負責人：全面組織警戒工作，請示有關部門進行警力配合，檢查各警戒點的警戒，向總指揮長匯報警戒情況。
警戒人員分布：設立6個警戒點，每個點不少于2名警戒人員。
現場警戒負責人：全面負責爆破施工現場警界，確保施工現場所有人員的安全撤離。
8.1.3起爆點指揮
現場起爆點指揮由包爆破組擔任，全面指揮起爆準備工作，負責聯網、起爆器檢查及現場起爆。
8.2起爆程序
1、起爆前召開安全警戒工作會議，總指揮長布置警戒工作，根據控制爆破的要求召開現場警戒預備會，明確警戒線位置；
2、距離起爆前1小時，各警戒點到位，確認地形，清理人員；
3、距離起爆前30分，一般道路斷道，警戒范圍內人員撤離完畢，各警戒點向指揮長匯報；
4、距離起爆前10分，所有警戒準備完畢，進入起爆最后程序。指揮長最后確認警戒完成，下達進入起爆程序；
5、安全警戒負責人向總指揮匯報，口令：警戒全部完成，具備起爆條件；
6、起爆指揮向總指揮匯報，口令：聯網全部完成，具備起爆條件；
7、距離起爆前5分，再次確認一切安全措施準備完畢后，總指揮下達口令：起爆器充電；
8、起爆指揮匯報充電完畢，口令：起爆器充電完畢，請進入到計時；
9、指揮長：各警戒點注意，現在進入五秒鐘倒計時，5、4、3、2、1、起爆！
關鍵詞：控制爆破施工方案
中圖分類號：TB41文獻標識碼： A 文章編號：
1、概述
本工程為南寧市郁江老口航運樞紐工程右岸主體工程，主要進行縱向圍堰、閘壩、重力壩、電站廠房及安裝間的爆破施工。工程爆破在破碎巖體的同時也將發生一些爆破的危害影響，包括空氣沖擊波、地震波、飛石與粉塵、有害氣體、水中沖擊波等。在本工程石方爆破開挖施工區域臨近范圍內有砼結構物及附近有村莊，爆破產生的空氣沖擊波、地震波將對新澆砼結構物、民房及其他設施造成一定的影響，故對此兩項進行爆破控制設計，以制定施工方案，減少對臨近新澆砼結構及附近居民的影響。
2、爆破設計
本工程為露天鉆孔梯段爆破，采用液壓鉆鉆孔，孔深主要為3～6m，其中3m孔深較多?；鸸げ牧喜捎萌榛ㄋ?，非電毫秒雷管分段聯網起爆?，F場地勢較為平坦，根據地質資料及結合現場情況得知：巖石強度相對較低，主要為軟—中硬巖，同時經測定臨近范圍內新澆砼結構物距爆破施工區域最近距離為10～200m，附近居民點距爆破施工區域最近距離為350m。
2.1空氣沖擊波
空氣沖擊波計算參數主要有：空氣沖擊波超壓值P、單響炸藥量Q、藥包至危害對象的距離R、經驗系數K及指數α。爆破設計的目的在于處理個系數之間的關系，使其達到爆破控制目的，本設計主要采用經驗公式法。本工程為露天鉆孔爆破，根據《水利水電工程施工手冊》，采用如下經驗公式計算：
P=K（3√Q/R）α
式中 P——空氣沖擊波超壓值，105Pa；
K、α——本工程鉆爆采用梯段爆破，故取K=1.48，α=1.55；
Q——單響炸藥量，kg；
R——藥包至危害對象的距離，m；經測定附近居民點距爆破施工區域最近距離為350m。
按照經驗公式可得出在不同距離、不同單響炸藥量下的空氣沖擊波超壓值，以此確定最大的安全單響藥量。
根據現場勘查，保護對象為周圍人員及民居，民房主要為磚混結構，部分為毛石房屋，參考《水利水電工程施工手冊》建筑物的破壞程度與超壓關系表2-12-1及超壓與人員傷害等級對照表2-12-2。得出不同保護對象下的安全超壓值P安見下表1。
2.2地震波
爆破地震波的強弱采用質點振動參數來表示。計算參數主要有：質點振動速度v、單響炸藥量Q、藥包至危害對象的距離R、經驗系數K及衰減指數α。爆破設計的目的在于處理個系數之間的關系，使其達到爆破控制目的，本設計主要采用經驗公式法。根據《水利水電工程施工手冊》，采用如下經驗公式計算：
v=K（3√Q/R）α
式中 v——質點振動速度，cm/s；
Q——單響炸藥量，kg；
R——藥包至危害對象的距離，m；經測定附近居民點距爆破施工區域最近距離為350m。
K——與爆破到計算保護對象間的地形、地質條件有關的參數，軟巖：250～350，中硬巖150～250；
α——衰減指數，軟巖：1.8～2.0，中硬巖1.5～1.8。
根據《水利水電工程施工手冊》爆區不同巖性的K、α值對照表2-12-8，在計算時考慮最不利于安全的條件，系數K值取大值，α衰減指數取小值。按照經驗公式可得出在不同單響炸藥量、不同巖性下的爆破質點振動速度值，以此確定最大的安全單響藥量。
根據現場情況，受保護的對象主要為磚混結構的民房、部分毛石房屋及新澆筑的砼結構物，參考《水利水電工程施工手冊》爆破振動安全允許標準表2-12-9，結合不同爆破類型的質點振動頻率，以確定安全的質點允許振速，見下表2。
表2不同爆破類型的安全允許振速表
3、結論
（1）通過分別對爆破空氣沖擊波及地震波的分析計算，可以看出：爆破產生的空氣沖擊波會對人員及建筑物造成損害，地震波主要損害建筑物。
（2）由上表1可以得出：當受保護對象距離爆破點350m，單響炸藥量Q=10000kg時，產生的空氣沖擊波為0.0197×105Pa，小于安全超壓值P安=0.02×105Pa，即當單響炸藥量Q
（3）由上表3可以得出：同等的單響藥量，產生的質點振速受距離的影響因素較大，距離爆破點越近，受保護對象受到的損害就越大。
4、爆破控制措施
通過對爆破參數設計及計算分析，為了減少對臨近新澆砼結構及附近居民的影響采取如下措施：
（1）爆破施工前應先弄清爆破區附近受保護對象的類型及結構形式，確定距離爆破點的距離，熟悉地形、地質條件，以便于能夠較為準備的計算出安全的單響炸藥量；
（2）在鉆爆施工時，應盡可能采用淺孔爆破，分散藥量，分段起爆；
（3）準確鉆爆，確保設計抵抗線，設計的爆破方向，避免形成波束；
（4）確保炮孔堵塞質量，必要時進行覆蓋，降低爆破沖擊波；
（5）選擇爆破方向，避開拋擲爆破及梯段爆破中地震效應最大的后沖方向；
（6）實施隔震衰減：布置減震裂縫、采用光爆技術、炮孔底部采用巖屑設置緩沖墊層；
（7）盡量避免在新澆齡期小于7d砼的近距離范圍內進行爆破施工，如需爆破作業，應采用淺孔、小面積、多分段等方法盡可能降低單響炸藥量，使其控制在安全單響藥量之內；
（8）結合表1、表2通過對照計算，可得出在不同距離、不同巖性、不同爆破類型下的安全單響藥量，在現場爆破施工時嚴格按照計算的爆破參數控制實施。
參考文獻：
1、《水利水電工程施工手冊》 中國電力出版社2002-12
2、《水利水電工程施工組織設計手冊》水利電力出版社1990-2
3、《水利水電工程施工作業人員安全操作規程》 中國水利水電出版社 2007-11-26
關鍵詞：爆破 施工方案安全 技術措施
中圖分類號：P633.2 文獻標識碼：A 文章編號： 概述
工程爆破在破碎巖體的同時也將發生一些爆破的危害影響，包括空氣沖擊波、地震波、飛石與粉塵、有害氣體、水中沖擊波等。根據我標段現有控爆破作業，安全技術措施主要有兩上方面。首先施爆過程的安全，即對起爆器材的性能及外界條件的聯系所引起不安全因素；其次爆破災害，即爆破沖擊波、爆破地震波及爆破飛石所發生的問題。后者直接涉及到爆破設計問題，特別是配筋混凝土及特殊設施（構筑物的幾何形狀和組合材料）的拆除爆破，應該要作出充分的有科學依據的極限估算，同時，在防護覆蓋措施上，更要慎之又慎。
一、爆破設計
本工程為露天鉆孔梯段爆破，采用液壓鉆鉆孔，孔深主要為3～6m，其中3m孔深較多。火工材料采用乳化炸藥，非電毫秒雷管分段聯網起爆。現場地勢較為平坦，根據地質資料及結合現場情況得知：巖石強度相對較低，主要為軟—中硬巖，同時經測定臨近范圍內新澆砼結構物距爆破施工區域最近距離為10～200m，附近居民點距爆破施工區域最近距離為350m。
1./空氣沖擊波
空氣沖擊波計算參數主要有：空氣沖擊波超壓值P、單響炸藥量Q、藥包至危害對象的距離R、經驗系數K及指數α。爆破設計的目的在于處理個系數之間的關系，使其達到爆破控制目的，本設計主要采用經驗公式法。按照經驗公式可得出在不同距離、不同單響炸藥量下的空氣沖擊波超壓值，以此確定最大的安全單響藥量。
2.地震波
爆破地震波的強弱采用質點振動參數來表示。計算參數主要有：質點振動速度v、單響炸藥量Q、藥包至危害對象的距離R、經驗系數K及衰減指數α。爆破設計的目的在于處理個系數之間的關系，使其達到爆破控制目的，本設計主要采用經驗公式法。
根據《水利水電工程施工手冊》爆區不同巖性的K、α值對照表2-12-8，在計算時考慮最不利于安全的條件，系數K值取大值，α衰減指數取小值。按照經驗公式可得出在不同單響炸藥量、不同巖性下的爆破質點振動速度值，以此確定最大的安全單響藥量。
二、爆破控制措施
通過對爆破參數設計及計算分析，為了減少對臨近新澆砼結構及附近居民的影響采取如下措施：
（1）爆破施工前應先弄清爆破區附近受保護對象的類型及結構形式，確定距離爆破點的距離，熟悉地形、地質條件，以便于能夠較為準備的計算出安全的單響炸藥量；
（2）在鉆爆施工時，應盡可能采用淺孔爆破，分散藥量，分段起爆；
（3）準確鉆爆，確保設計抵抗線，設計的爆破方向，避免形成波束；
（4）確保炮孔堵塞質量，必要時進行覆蓋，降低爆破沖擊波；
（5）選擇爆破方向，避開拋擲爆破及梯段爆破中地震效應最大的后沖方向；
（6）實施隔震衰減：布置減震裂縫、采用光爆技術、炮孔底部采用巖屑設置緩沖墊層；
（7）盡量避免在新澆齡期小于7d砼的近距離范圍內進行爆破施工，如需爆破作業，應采用淺孔、小面積、多分段等方法盡可能降低單響炸藥量，使其控制在安全單響藥量之內；
（8）結合表1、表2通過對照計算，可得出在不同距離、不同巖性、不同爆破類型下的安全單響藥量，在現場爆破施工時嚴格按照計算的爆破參數控制實施。
三、施爆過程不安全因素的分析
在施爆過程中，炸藥與雷管等的爆破器材是一個最大的不安全因素。不僅要掌握它的性能，同時還要具體分析它與特定外界各干擾條件可能發生的聯系。
1.炸藥熱敏感度
當測定炸藥對引火物的敏感度時，將導火線置放在一定份量的炸藥旁邊，使導火線之一端距炸藥1cm，觀察導火線發出火星對炸藥的作用，試驗證明一切現代的工業炸藥，在這樣試樣試驗下，都不會發生燃燒。又例如，將硝銨炸藥放在未混入其他雜質的鐵鍋里，在室外用明火加熱鐵鍋，使硝銨熔化，若不加任何覆蓋，硝銨炸藥也不會燃燒，還有用明火直接引燃硝銨炸藥，若硝銨炸藥堆放在通風良好的導硐內，硝銨雖會在幾分鐘內全部燃盡，但也有可能不會產生爆炸。但若環境條件改變，例如溶化在鐵鍋中的硝銨放上一本書加壓，就會很快改變散熱條件，引起鍋中硝銨立即爆炸，又例如將硝銨放在散熱差的獨頭導硐引燃硝銨，會很快從燃燒轉化爆燃，盡管某些微弱火星不會直接引燃炸藥，但是它可先引燃一些易燃物，特別是剛出廠的確號巖石硝銨含有揮發性的柴油氣體，容易助長右燃物著火。因此要充分了解炸藥的熱敏度的條件。因此，對撞擊較為敏感的炸藥（疊氮化鉛、黑索金等）要特別提防。
2.電感應引起早爆雷擊的放電現象極其復雜，不論雷管腳線處于閉合或非閉合狀態都有可能產生電感效應，使雷管起爆。在低云層時，也會發生靜電感應。此外，摩擦靜電感應與雜散電流均可能引起電協管起爆。
3.爆炸產生的有害氣體
在地下爆破工程施工中，有害氣休比較容易引起人們的注意，但在地表爆破中，往往被 人忽略，特別在準爆成功之后，人們最易失去警覺，就有可能發生事故。例如陜西省石貶峪定向爆破筑壩工程安全準爆成功后，第二天在導流硐發生了中毒傷亡事故，因為爆破整體設計有誤導流硐進口處太靠近爆破下破裂線的坍方部位（主要當時沒有考慮下破裂的坍塌），爆后導硐進口處被大量坍塌方量堵塞，通風洞成了獨頭洞，同時在導流洞掘進中，為了增加掘 進爆破工作面，從軸線的附近，又開兩條施工洞，因此爆后，淹沒的大量爆炸有害氣體滲入導流洞中，故造成進洞收線人員中毒而亡。此外爆炸分解反應不可能完全按照想象的中人生成極限的氧化物的情況下進行，也必然要產生少量的有毒氣體，其中有害氣體為：氧化氮、一氧化碳、硫化氫和二氧化硫，前兩種氣體一般都可能發生，而硫化氫和二氧化硫氣體只有在爆炸介質中含有硫化物時才發生。施爆過程不僅要了解爆炸氣體中含有有害氣體，更重要的還必須注意到有害氣體在地下建筑物可能產生滲漏，而使地下工作人員中毒的一切可能性。
四、爆破安全技術措施
從上述施爆過程中不安全因素的分析可以看出，在城市爆破作業中一定要嚴格注意安全操作的有關事項。
1）一定要選好制做起爆體的臨時工作間，工作間內只允許爆破工作人員進出，并且嚴格清點炸藥進出工作間的數量，絕對防止掉失。
2）在臨時工作間內制作起爆體時要遠離導電設備（水、暖管道等），并且檢查工作間周圍是否有電源觸地的線頭等，要使用木質工作臺。
3）在制做起爆體時，電雷管的腳線要防止與地面摩擦、要輕拿輕放，在預計放炮時間里，一定要注意氣象預報，或與氣象部門取得聯系，絕不能在雷雨與低云層天氣里放炮。
4）在化工廠房放炮時，必須注意炸藥與殘積或涂染物的化學反應，必要時要進行硝酸銨與化工產品或副產品的化學反應試驗。
5）在地下設施放炮時，一定要全面了解與觀察周圍地下設施的結構，爆炸氣體可能產生滲流的地下硐室都必須預先通知有關人員撤離，必要時施爆人員要帶上防毒口罩。
6）要杜絕一切火源（煙頭、電器系統）與火工器材接觸，以防施工過程中可能發后的爆炸事故。
對于從事爆破作業的技術人員，不僅要懂得一切火工器材操作規程，同時要懂得現有操作規程確定的理由，各其然還要各其所以然。特別是對具體施爆地點、條件進行分析，才能定出安全可靠的施爆技術措施。
3、結論
通過分別對爆破空氣沖擊波及地震波的分析計算，可以看出：爆破產生的空氣沖擊波會對人員及建筑物造成損害，地震波主要損害建筑物。同等的單響藥量，產生的質點振速受距離的影響因素較大，距離爆破點越近，受保護對象受到的損害就越大。
參考文獻：
1、《水利水電工程施工手冊》 中國電力出版社2002-12
Abstract： This paper， based on the construction of the tunnel， studies and analyses the blasting construction scheme in the tunnel construction， introduces the basic situation of the tunnel， the engineering geology and the hydrology geology， describes the key technical problems， such as blasting point， drilling and blasting design， blasting vibration monitoring， blasting data processing and so on， and provides reference for tunnel construction.
關鍵詞：爆破施工；鉆爆設計；振動監測
Key words： blasting construction；drilling and blasting design；vibration monitoring
中圖分類號：TD235 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）12-0232-03
0 引言
隨著“一帶一路”戰略的實施，中西部基礎設施建設規模逐步擴大，交通建設方面飛速發展，其中隧道里程所占的比例也越大。為保持我國經濟持續穩定增長，需設計及修建大量的鐵路、公路隧道。隨著隧道工程開發規模的不斷擴大，隧道修建時與已有隧道鄰近會增加新建隧道的工程爆破施工風險和施工難度。
關于隧道的施工爆破技術的現有研究中，李玉磊將爆破振動監測試驗數據同數值模擬結果進行分析對比后，提出了預留側向臺階土體的小間距隧道爆破施工工序；孫箭林采用ABAQUS軟件建模和青島地鐵二號線隧道工程實例情況提出了求施以最大進尺和爆破工法的極限距離，來減少進尺荷載的措施；醋經緯依托蘭州樞紐北環隧道上穿紅山頂隧道工程，綜合爆破振動理論、現場實測、數值模擬三個方面，研究小凈距空間交叉隧道爆破施工控制技術。
本文依托實際工程的基本情況，對爆破方案中的爆破要點、鉆爆設計、爆破振動監測、爆破數據處理等關鍵技術問題進行了闡述，為隧道建設工程提供參考。
1 工程概況
某隧道全長1126m，為單線隧道。其所在位置平均海拔440～560m，埋深最大和最小分別為220m和10m。進出口均位于斜坡上。洞身穿越兩斷層，2處節理密集帶。在建隧道與既有隧道相鄰最小間距42.07m，隧道位置及平面位置關系圖如圖1、圖2。施工時可能會發生坍塌、突泥、涌水等問題，同時需考慮對建成隧道的影響，施工技術復雜，施工難度大。
隧道施工范圍內地質土層主要為第四系全新統坡積膨脹土、寒武系片巖、片巖夾灰巖夾板巖，構造巖主要為壓碎巖、斷層角礫。隧址區洞身淺埋段為干溝，進、出口沖溝不發育，存在基巖裂隙水，構造裂隙水及巖溶水。在斷層帶段落，灰巖段為中等富水區，其他段為弱富水區。地下水Cl-含量11.7mg/L，SO42-含量71.1mg/L。
2 方案選擇
方案的可行性要符合實際情況，不適應進度或不經濟的方案應該直接予以剔除?？紤]工程進度（見表1）和圍巖開挖費用（見表2）后，從控制爆破、機械開挖、靜態爆破和機械配合靜態爆破這四種方案中選取控制爆破施工方案。
根據表1可以得知，控制爆破方案開挖進度最快，可縮短工期。
根據表2可以得知，控制爆破方案開挖費用最少，可節約經濟成本。
綜合上述兩方面數據，可以得知此隧道出口臨近營業線采取控制爆破方案最為合適，故選取控制爆破施工方案作為此隧道出口臨近營業線的施工方案。
3 爆破方案
考慮臨近建成隧道資料、在建隧道開挖情況和建成隧道控爆方案專家意見，隧道開挖采用機械開挖隔震槽結合控制爆破的方式，減弱對既有隧道的爆破震動，爆破震速宜按5cm/s控制。隧道隔振槽深度不小于每循環開挖進尺，寬度不小于0.5m，確保既有隧道加固段落超前20m以上。
根據設計與實際情況Ⅴ級圍巖采用三臺階留核心土法施工。施工嚴格按照“先加固、后開挖、弱爆破、短進尺、強支護、勤量測、襯砌緊跟”的原則組織施工。開挖工序見圖3所示。
3.1 三臺階法開挖
Ⅴ級圍巖采用三臺階法開挖光面爆破時，采用楔形掏槽，周邊眼采用不耦合裝藥，裝藥結構見周邊眼采用裝藥和輔助眼裝藥結構圖，如圖4。
3.2 爆破控制要點
①采用光面爆破技術和微震控制爆破技術，嚴格控制裝藥量，以減小對圍巖的擾動，控制超欠挖，控制洞碴粒徑以利于挖掘機、裝載機裝碴。
②隧道開挖每個循環都進行施工測量，控制開挖斷面，在掌子面上用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線及炮眼位置，誤差不超過5cm。并采用激光準直儀控制開挖方向。
③鉆眼按設計方案進行。鉆眼時掘進眼保持與隧道軸線平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便鉆孔時的巖粉自然流出，周邊眼外插角控制3°～4°以內。掏槽眼嚴禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。
④裝藥前炮眼用高壓風吹干凈，檢查炮眼數量。裝藥時，專人分好段別，按爆破設計順序裝藥，裝藥作業分組分片進行，定人定位，確保裝藥作業有序進行，防止雷管段別混亂，影響爆破效果。每眼裝藥后用炮泥堵塞。
⑤起爆采用復式網絡、導爆管起爆系統，聯接時，每組控制在12根以內；連接導爆管使用相同的段別，且使用低段別的導爆管。導爆管連接好后有專人檢查，檢查連接質量，看是否有漏連的導爆管，檢查無誤后起爆。
3.3 爆破標準
開挖斷面不得欠挖；炮眼利用率在95%以上，光爆的半壁炮眼留痕率Ⅴ級圍巖在80%以上；相鄰兩循環炮眼銜接臺階不大于150mm；爆破巖面最大塊度不大于300mm。
3.4 安全用藥量和炮孔裝藥量
依據《爆破安全規程》，可以初步計算隧道掘進爆破炸藥安全用量，確定循環進尺。
通過安全用量公式
計算得出不同距離下，在確保既有線隧道二次襯砌爆破振速V不大于10cm/s的條件下，最大起爆炸藥用量。當Ⅴ圍巖加強復合式襯砌R=38.76m，時Qmax=327.18kg，Ⅴ圍巖加強復合式襯砌R=60m，時Qmax=998.1kg。
3.5 非電毫秒雷管的選用
導爆管為非電起爆系統中的毫秒雷管1-7段，其間隔時間小于50ms；而7段之后，段與段起爆間隔大于50ms。根據隧道爆破掘進時，實際爆破情況表明起爆間隔大于50ms，爆破振動基本不疊加這一規律，現場爆破時采用分段起爆，保證同一段別雷管同時起爆炸藥用量均在安全用藥量范圍以內。
隧道Ⅴ級圍巖加強復合式襯砌每循環掘進0.6m。
3.6 微振爆破鉆爆設計
光面爆破周邊炮眼采用？準25mm小藥卷間隔裝藥，導爆管、導爆索、竹片用電工膠布與炸藥卷綁在一起，輔助眼采用普通裝藥，裝藥結構分別如圖5、圖6所示。
4 爆破振動監測
4.1 振動速度監測方案
新建隧道離既有線隧道較近，屬臨近既有營業線復雜環境下的隧道開挖爆破，且隧道地質條件復雜，巖性不一，爆破振動衰減規律變化不一致，因此，在試爆段需要對隧道爆破進行全程監測，其余地段每周進行復測一次。既有隧道線通車量大，新建隧道試爆期間必須在列車間隔時間進行，由于列車間隔時間較短，進入隧道安裝傳感器和測試儀器必須抓緊時間，提前聯系好監測單位、設備管理單位、各站段。結合隧道的開挖特點、施工方法、測試條件以及振速控制要求等內容，確定監測方案如下：
①將整個隧道分成洞口和洞身二部分，監測重點是洞口部分。
②將明暗交接洞口作為試驗段進行重點監測。進口段距既有隧道較近。試驗段選擇在進口段，試驗段監測內容包括：尋找該區域的爆破振動衰減系數k、α值，為爆破設計提供依據；監測既有隧道及其附屬結構的爆破振動安全，控制爆破振動速度低于10cm/s；監測洞口周邊建（構）筑物的爆破振動安全，控制爆破振動滿足振速控制要求。為準確獲得該區域的爆破振動衰減規律，傳感器安裝在既有隧道邊墻的拱腰部位，一次安設4個傳感器，傳感器之間的距離如圖7所示，這樣一次監測的隧道掘進長度為105m，所獲得的爆破振動衰減系數k、α值能正常反映本區域的場地條件。當開挖隧道的掌子面進洞后正式進入振動監控階段。洞口周邊建筑物的振動監測需要在保護對象附近安設傳感器，獲得該處的最大質點振動速度和主振頻率。
③洞身作為控制區域進行監測。進入振動監控階段，在既有隧道的邊壁上每隔50m安裝一個傳感器，每個掌子面前后共安裝4個傳感器，位置如圖8。每次爆破均進行遙控監測，每次爆破監測數據均通過無線數據傳輸進行收發，既有隧道的爆破振動速度控制在10cm/s以內。
爆破振動強度用介質質點的運動物理量來描述，包括質點位移、速度和加速度。但大量工程實踐觀測表明，爆破地震破壞程度與振動速度大小的相關性比較密切，故在實際測試中，大都采用質點振動速度作為衡量地震波強度的標準。本次測試采用質點振動速度作為主測試量，爆破振動頻率作為評價隧道洞身和附屬結構以及洞口周邊建筑物的輔助測試量。
爆炸引起巖石內部質點振動有垂直、徑向和切向三個速度分量，以往的測試數據表明，三個方向形成的合速度對爆破地震動起控制作用。因此，在本工程中，全部采用合速度作為測試量。
4.2 監測方法
以往隧道振動檢測結果表明，最大爆破振動速度通常出現在拱腰的位置處，因此將傳感器安裝在臨近開挖隧道一側的既有隧道的墻壁拱腰上，爆破振動記錄儀和無線發射裝置固定在距墻角1m高的邊墻上。傳感器在墻壁上安裝必須牢靠，安裝方法為在隧道壁上鉆孔，埋入螺栓，在孔中灌入水泥砂漿固定，在傳感器底部焊接螺母，利用螺母與邊墻處螺栓連接固定傳感器。為防止爆破振動記錄儀和無線發射裝置被損壞，在其外部罩一鐵皮方盒，鐵皮方盒錨固在邊墻上。測試時，準確記錄各傳感器距洞口的距離，以便根據爆區的位置，準確計算爆區與測試點之間的距離。
對洞口周邊建（構）筑物進行監測時，傳感器布置在需保護的建（構）筑物距爆區的最近點處；測點盡可能布置在基巖上，找不到基巖的區域將爆破振動監測點布置在壓實的路面上；準確測出測點的位置，確定至爆源的距離；所有傳感器用石膏粉牢固粘結在地表，傳感器至記錄儀的傳輸信號線長度小于5m，避免長距離的信號衰減。
4.3 監測數據的處理
①回歸爆破振動衰減規律
將收集得到的數據按下式進行回歸分析，找出該區域的爆破振動衰減系數k、α值。
式中：V―爆破振動速度最大值（cm/s）；Q―同段別雷管同時起爆炸藥安全用量（kg）；R―爆破區藥量分布的幾何中心至既有隧道邊墻的距離（m）；K、α―與地形、地質條件相關的系數。
②對比既有隧道的爆破振動速度是否小于10cm/s。
③判別被保護的建（構）筑物的爆破振動是否滿足要求。各種建（構）筑物的爆破振動安全判據，采用保護對象所在地質點峰值振動速度和主振頻率為指標，將監測結果與《爆破振動安全允許標準》數據進行對比，即可得到爆破振動是否對周圍建（構）筑物造成影響。
④將上述得到的數據及時反饋，指導爆破設計和施工。
5 結論
爆破控制技術是隧道建設施工中必不可少的技術，雖然只是整體施工中的一道工序，但對整個隧道工程極其重要。由于爆破控制技術具有技巧性、靈活性和因地制宜性，故需根據具體工程條件，制定合適的爆破控制方案。本文通過對隧道爆破施工方案的設計，為今后類似工程提供一些參考。
參考文獻：
[1]汪旭光.中國典型爆破工程與技術[M].北京：冶金工業出版社，2006.
[2]汪旭光.中國工程爆破與爆破器材的現狀及展望[J].工程爆破，2007（4）：01-08.
[3]黃選軍，梁進.鄰近營業線隧道小凈距控制爆破施工技術[J].鐵道建筑技術，2014（07）：01-06.
關鍵詞：水平預裂 爆破 開挖 保護層 施工方案
1.前言
鑒于廠房壩段石方工程量比較大，廠房壩段石方開挖工期將直接制約7#~8#溢流壩段的混凝土澆筑施工。廠房壩段周邊坡度要求比較高，均需要進行預裂爆破施工，并且上下預留臺階存在一定高差，僅僅采用傳統的保護層分層爆破開挖法施工，將無法滿足建基面基礎開挖工期與臨近溢流壩段混凝土澆筑要求。
承包人經過多次論證研究，決定對存在高差（EL101.95、EL103.42兩個平臺）的建基面保護層開挖采用水平預裂爆破輔以垂直淺孔梯段爆破法一次爆破完成。
采用水平預裂的施工方法可以增加保護層開挖施工進度。對于廠房壩段預留的保護層，采取水平預裂和鉆垂直爆破孔一次爆破的施工方法，保護層垂直爆破孔采用CM351型鉆機和Y26手風鉆機，孔徑分別為Φ105mm和Φ42mm?？椎赘叱叹嘟ɑ娌恍∮?.7m，采用微差梯段爆破。爆破后，可以直接用大型挖掘設備挖裝，縮短保護層開挖的出渣時間此施工方法可減少保護層分層開挖頻繁出渣和鉆孔的工序，加快保護層開挖施工進度。
2.水平預裂參數的選擇與確定
（1）鉆孔直徑
根據我國水利工程邊坡預裂爆破一般采用孔徑為80～110mm的施工經驗，并結合關門巖電站廠房工程現有的鉆孔機械設備的性能特點，選擇CM351液壓鉆為水平預裂孔的主要鉆孔機具，鉆孔直徑為105mm，其次選擇手風鉆為輔助鉆孔機具，鉆孔直徑為42mm。
（2）鉆孔間距?
鉆孔間距a和鉆孔直徑D的關系可用間距系數n來表示：a＝nD；n值的大小決定著鉆孔的數量，n值過大，不能保證預裂縫的形成，影響預裂效果；n值過小，將增加鉆孔數量，不經濟，并且影響施工進度。根據經驗—般認為n值取7～12較合適。
經多次生產性試驗和施工總結，確定采用CM351鉆機(相應鉆孔直徑為105mm)施工時，設計鉆孔間距80～100cm，n值為8～10；采用手風鉆(相應鉆孔直徑42mm)施工時，設計鉆孔間距40～50cm，n值為10。
（3）不耦合系數E
根據鉆孔直徑D的大小選擇藥卷直徑d。不耦合系數E是指鉆孔直徑與藥卷直徑的比值，可用E＝D/d表示。用于本工程預裂爆破的藥卷直徑為32mm，鉆孔直徑為105mm時，E值為3.28，鉆孔直徑為42mm時，E值為1.31，
（4）鉆孔深度L
水平預裂的鉆孔施工難度較大，當鉆孔深度過大時(孔深超過10m時)，鉆孔水平精度難以掌握，往往出現向下偏斜，造成孔口與孔底不在同一高程上，最大偏差達50cm，為保證建基面的開挖平整度，實際鉆孔過程中除嚴格控制開孔孔位高程和角度外，還必須控制鉆孔深度。當采用CM35l鉆機時，鉆孔深度以≤10m為宜，采用手風鉆鉆孔時，鉆孔深度以≤3m為宜。
（5）線裝藥密度線
根據廠房壩段風化粉砂質泥巖的巖性，參照其它水利工程的施工經驗，選擇經驗公式為：
線＝0.034[σ壓]0.63a0.67
式中：線——線裝藥密度(kg/m)
[σ壓]——巖石極限抗壓強度(MPa)
a——鉆孔間距(m)
依據上式計算的結果，并經左岸溢流壩段生產性試驗不斷調整線裝藥密度，最終確定線裝藥密度為400～450g/m。
（6）堵塞長度L1
實踐證明，孔口堵塞長度對水平預裂面的效果有一定影響，堵塞長度過短，則爆破時氣體逸出，不易形成預裂縫或預裂縫寬度不夠；堵塞長度過長，則在孔口附近部位易殘留水平炮孔。實際施工中的堵塞長度根據爆破效果進行不斷調整修正，一般取80～100cm為宜。
（7）裝藥結構設計水平預裂與一般邊坡預裂有著本質上的區別
一般邊坡預裂爆破是在無限體中進行的，底部夾制作用較大，而水平預裂爆破是在2.0～2.5m厚的有限體中進行，類似于光面爆破，底部夾制作用小。爆破施工過程中，為方便施工，根據鉆孔深度的不同，將確定的線裝藥密度均勻分布在孔內，孔底40cm范圍內裝藥密度適當增加一倍，孔口堵塞長度以下50cm適當減小一半藥量。典型裝藥結構見圖l。
圖1 水平預裂孔典型裝藥結構圖
3.淺孔梯段爆破參數的選擇
（1）鉆孔直徑與藥卷直徑
根據廠房壩段工程現有的鉆孔機械和藥卷品種規格，選用Y26手風鉆作為鉆孔設備，鉆了孔直徑為42mm，相應藥卷直徑為32mm。
（2）鉆孔深度
鉆孔深度視保護層厚度而定，但必須控制鉆孔底部在距建基面0.8～1.0m處終孔，當保護層厚度為2.0m時，鉆孔深度一般為1.2～1.0m。見圖2。
（3）炮孔間距
參照垂直梯段爆破的經驗，當采用CM351施工時，孔距一般為1.5～1.8m，排距1.0～1.2m。當采用手風鉆鉆孔時，孔距一般為1.0～1.2m，排距0.5～0.6m。
（4）單位耗藥量
根據廠房壩段粉砂質泥巖的巖性特點，單位耗藥量q值控制在0.40~0.45kg/m3范圍內。
爆破參數的確定原則，一般根據鉆孔機具的性能、巖石性質，并參照以往的工程經驗選定其基本參數，施工中根據爆破效果不斷進行調整和修正。典型布孔示意圖見圖2，實際采用的爆破參數見表1。
圖2
典型布孔示意圖
3.施工工藝及技術要求
（1）施工準備
進入保護層厚度范圍內鉆孔作業前，首先進行測量放樣，以確定水平預裂和淺孔梯段爆破的作業范圍，并用紅油漆標明水平預裂孔的開孔高程線，水平預裂開孔高程線以上70cm處為淺孔梯段爆破孔的孔底高程。
表1
爆 破 參 數 表
爆破
類型
鉆孔
機具
孔徑（mm）
孔距（cm)
排距
(cm)
孔深（m）
布孔型式
藥卷直徑（mm）
單位耗藥量
備注
水平預裂爆破
CM351
液壓鉆
105
80～100
≤10
32
300-350
g/m
水平預裂范圍超出淺孔梯段爆破范圍的距離e取1.0～2.0m，淺孔爆破孔孔底為距水平建基面距離c為0.7m。
手風鉆
45～50
40～50
≤3.0
32
淺孔梯段爆破
CM351
液壓鉆
105
150～180
100～120
2.0～2.2
梅
花
型
75
0.4-0.45
kg/m3
保護層厚度為2.0m
手風鉆
45～50
100～120
50～60
關鍵詞：工程爆破優化
中圖分類號： P633.2 文獻標識碼： A
摘要：穗莞深城際軌道交通項目工程施工總承包SZH-2標太平隧道礦山法段礦山法段厚虎區間1號井小里程方向，隧道沿線靠近及下穿地面建筑物段減振措施保護地面建筑物的部位。
1. 按照本工程提出以下幾點優化措施
在隧道爆破施工中，爆破對地面影響最大的是在拱部上臺階施工時，由于沒有臨空面參數的振動最大，所以在本次方案優化中重點針對上臺階采用不同措施優化。由于下臺階施工時上部已形成臨空面，在多次爆破振速測試中，下臺階振動沒有超過上臺階振動數值的，若在試爆過程中測得下臺階等其他部位振動大于上臺階時，再將下臺階施工參數進行優化。
優化方案一、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工，上臺階縮短開挖進尺，由原來進尺兩榀格柵鋼架（2m）縮短到一榀（1m）。優化參數如下表：
本方案中對上臺階爆破參數進行優化，下臺階及隧底部分參數按照日常爆破參數施工，在下臺階施工時，上臺階已經施工完成為下臺階提供了臨空面，其允許的最大單段藥量去上臺階最大單段用量的2~3倍，即9.6~14.4kg。單對其建筑物的振動影響程度還需要多做測試試驗來分析總結，若下臺階爆破振速大于上臺階的振速，對下臺階爆破參數再做一優化。
在當邊界條件相同時，爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量，而取決某單段的最大用藥量。根據薩道夫斯基公式，在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下，根據公式反算優化方案一的最大振速值，只對上臺階的參數進行驗算：
V-----保護對象所在地質點振動安全允許速度，cm/s
Q-----最大一段裝藥量，最大一段為9段4.8kg
R-----爆破區至被保護物距離，20m
k ----與爆破場地條件有關系數 150
α----與地質條件有關系數 1.8
通過上式計算得到最大振速為1.7cm/s小于2cm/s，優化方案一，滿足在距爆點20m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求。
優化方案二、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工，上臺階開挖進尺按兩榀格柵鋼架（2m）進行，上臺階分兩步爆破施工，先爆掏槽和輔助孔后爆內圈孔、周邊孔和底眼部分。
掏槽方式的選擇：掏槽孔仍然選擇采用楔形掏槽，楔形掏槽操作簡單，單孔裝藥量與小于垂直掏槽藥量，垂直掏槽雖然爆破進尺大，爆破效果好、拋擲距離短，但是掏槽眼數較多，掏槽體積小，裝藥眼和空眼的間距不能太大，且需要互相平行，要求鉆工要有較高鉆眼技術，鉆眼角度、深度均不得出現偏差。所以仍沿用楔形掏槽。
本方案中只對上臺階爆破參數進行優化，下臺階及隧底部分仍采用方案一中參數，再此不做說明。
在當邊界條件相同時，爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量，而取決某單段的最大用藥量。根據薩道夫斯基公式，在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下，根據公式反算優化方案三的最大振速值：
V-----保護對象所在地質點振動安全允許速度，cm/s
Q-----最大一段裝藥量，最大一段為7段4.8kg
R-----爆破區至被保護物距離，20m
k ----與爆破場地條件有關系數 150
α----與地質條件有關系數 1.8
通過上式計算得到最大振速為1.7cm/s小于2cm/s，優化方案二，滿足在距爆點20m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求。
優化方案三、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工，上臺階開挖進尺按兩榀格柵鋼架（2m）進行，上臺階采用數碼電子雷管一次起爆進行試爆，與其他兩種方法做對比。
2.采用數碼電子雷管爆破減振原理
爆破降振實質是降低產生振動的能量，即降低產生振動的裝藥量。隧道開挖時基本采用的是臺階法，上臺階產生振動最大，本工程中一般上臺階爆破孔為60多個孔，采用非電雷管爆破時，由于非電雷管段位少且采用跳段使用，每個段位引爆的孔的數目為5~10個，即產生振動的藥量為5~10炮眼孔的總藥量。采用電子雷管爆破，延時時間可以任意設置，隧道爆破施工可實現單孔聯系爆破，及產生的振動的藥量為單孔的裝藥量。因此采用電子雷管爆破可極大降低爆破的振動。
3.鉆爆設計
（1）爆破參數確定
數碼電子雷管爆破參數中布孔數量，布孔間距及裝藥情況和非電雷管相同，按照優化方案一、二參數布孔裝藥。
（2）裝藥結構。
由于爆破進尺短，對于掏槽眼、底眼、周邊眼均采用連續裝藥。炮泥封口，但不采用水袋裝藥，防止因水袋破裂造成電子雷管連接端進水短路。
（3）起爆方法。
隧道采用電子雷管單孔連續起爆技術，爆破從掏槽眼到輔助眼至周邊眼、底排眼，通過衣缽表設置起爆時間，各炮眼孔部位設置不同延時時間，各孔之間設置延時時間，可實現逐孔爆破的目的，最大限度降低單段炸藥量。各炮孔之間串聯起來采用專用起爆器起爆。
在當邊界條件相同時，爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量，而取決某單段的最大用藥量。根據薩道夫斯基公式，在在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下，根據公式反算優化方案三的最大振速值，方案三中采用數碼電子雷管爆破，最大單段裝藥量為最大單孔裝藥用：
V-----保護對象所在地質點振動安全允許速度，cm/s
Q-----最大一段裝藥量，最大一段1.2kg
R-----爆破區至被保護物距離，20m
k ----與爆破場地條件有關系數 150
α----與地質條件有關系數 1.8
通過上式計算得到最大振速為0.75cm/s小于1cm/s，優化方案三，滿足在距爆點15m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求，及土窯洞、土坯房、毛石房的抗震要求。
4.施工方法
針對爆破工作技術性強，工序多，為了保證爆破工作有條不紊地進行，必須有良好的施工組織。
(1)技術交底
首先對鉆孔工人進行技術交底，將布孔原則，鉆孔允許偏差等技術要求傳達給所有施工人員。
(2)炮孔定位
設計及有關人員事先將炮孔中心位置按設計圖用鋤頭挖小孔準確標在爆區內。
(3)鉆孔施工
使用有經驗的鉆工，嚴格按炮孔布置設計圖鉆孔。
(4)炮孔驗收
炮孔鉆好，由技術人員驗收，偏差不大于10cm為合格 ,抵抗線偏差大的孔廢棄，驗收合格后方可裝藥施工。
(5)裝藥施工警戒
為了現場機械設備及施工人員的安全，裝藥爆區范圍內必須初步警戒，甲方須協助現場清理工作。
(6)炮孔裝藥
裝藥前用壓風吹孔，將炮孔泥砂吹凈，由專業爆破作業人員將炸藥送到相應的孔位，放好雷管；藥卷要裝到底，藥卷間不留空隙、泥砂，然后堵塞。堵塞用木質炮棍堵粘土，嚴禁使用鐵器沖擊炮孔內藥包，雷管，裝藥由專業技術人員指導，由熟練的炮工持證上崗作業。
(7)聯線
網路連接完成后，用爆破專用儀表對網路進行導通，這樣便可檢測爆破網路的可靠性，以利準確起爆。
（8）起爆命令
一旦全部警戒工作完成，由爆破班長再次聯絡各警戒點，確認無誤后，下達起爆命令。
(9)爆后檢查及盲炮排除
爆破后30分鐘待炮煙散盡后，組織有經驗的爆破員到達現場進行爆后檢查，確認是否安全及存在盲炮，并作出處理。
（10）爆后檢查解除警戒
爆破完畢，經技術人員檢查現場無誤后，由爆破班長下達解除警戒命令。
（11）有毒氣體防護
炸藥爆炸后，會產生有毒氣體，而且有毒氣體不易飄散，每次爆破后，必須等待15分鐘以上，待炮煙吹散后，等到有毒氣體稀釋至爆破安全規程中允許的濃度以下，對人體無傷害時才能進入爆破工作面。
關鍵詞：地鐵、礦山法、豎井、爆破、防護
中圖分類號：U231文獻標識碼： A
一、工程概況：
1.1 停車場出場線
（1）停車場出場線1#豎井
出場線1#豎井（圖2-18）位于北環大道與林園東路交叉口的東北角，北側6m處為筆架山約10m高邊坡，南側為北環大道，西側為林園東路，
1#豎井凈空長6.9m，寬5.9m，基坑深度約為41.6m。圍護結構采用Ф800鉆孔樁，間距 950mm共38根，鉆孔樁進入微風化花崗巖層不少于1米，Ф600鉆旋噴樁樁間旋噴止水共38根，旋噴樁樁底需穿透中風化層頂，布置5道環梁，第一道為1000×1200的冠梁，2~4道環梁尺寸為1000×1000，豎井下部為噴錨支護，噴混凝土：C25 早強混凝土，厚0.15m；鋼筋網：縱向、環向用φ8 鋼筋，構成0.15m×0.15m 網格，全環單層設置。鋼筋網應與錨桿連接牢固；鋼筋網噴混凝土保護層厚度不小于20mm；砂漿錨桿采用直徑22的鋼筋，鉆孔直徑為40mm。
圖1-1 出場線1#豎井地質剖面圖
出場線1#豎井地質剖面圖如圖1-1所示，豎井底板底以上有、微風化混合巖侵入，根據1#礦山法施工豎井圍護結構》，、主要礦物成分為石英、長石，其次為云母，含少量風化次生礦物，中粒變晶結構，塊狀構造，部分條帶狀構造。巖體較完整，裂隙少量發育。巖芯呈短柱狀，少量長柱狀，金剛石鉆進困難。該層巖石飽和單軸抗壓強度平均值fr=82.70MPa，最大值fr=96.40MPa，屬于堅硬巖。錘擊聲清脆，有回彈，難擊碎，巖體較完整，巖體基本質量等級為II級。
為加快施工進度，需要采用爆破法挖除侵入結構的、11-4>微風化混合巖。出場線隧道底板標高-8.60～14.77m。區間巖芯呈短柱狀，少量長柱狀，金剛石鉆進困難，屬于堅硬巖，錘擊聲清脆，有回彈，難擊碎，巖體較完整，礦山法施工區間段主要為Ⅱ、Ⅲ級圍巖。
2 爆破施工
2.1 爆破方法施工工藝：
（1）炮孔布置：根據現場實際情況布置炮孔，具體見爆破布孔圖。
（2）布孔：根據開挖斷面，選擇合理的孔網參數、爆破參數，布置好炮孔。
（3）鉆孔：鉆孔作業前必須認真清理作業面范圍內的浮石、松石等，嚴格按孔位鉆孔，以便在裝藥過程中減少堵孔現象，保證孔網參數符合設計要求，達到預期爆破效果。
（4）裝藥：嚴格按工程師要求控制每個孔的裝藥量，并在裝藥過程中檢查裝藥高度和堵塞高度。裝藥過程中發生堵塞現象時，應停止裝藥并及時疏通，用木制長竿處理，嚴禁使用鉆具、鋼筋等處理。如已裝入雷管或起爆藥包，處理時要注意不許沖擊雷管或起爆藥包。裝藥過程中發現藥量與裝藥高度不符時，應及時檢查校核，找出問題，并采取相應措施。裝藥時要設警戒區，非爆破作業人員禁止入內。
（5）填塞：堵塞材料用黃泥、巖粉等，堵塞材料中不許夾有碎石塊。根據炮棍上的刻度記號，控制堵塞長度，使其滿足設計要求。不能搗固直接接觸藥包的堵塞材料或用堵塞材料直接沖擊起爆藥包。嚴禁堵塞不合格強行爆破。
（6）爆破網路鋪設及起爆站。應將過長的聯接線剪掉，以使網路清晰，便于檢查。鋪設起爆網路時，不得硬拉起爆藥包。起爆站應設在100m外的確保安全的位置。
（7）警戒、起爆
根據本方案規定的爆破安全距離和現場工程師要求，確定爆破警戒范圍和警戒點。每次爆破前30分鐘準備進行警戒，警戒范圍內的一切人員必須全部撤離。采取警示的方法，提醒司機前方有爆破施工，避免因爆破振動或噪音而發生交通事故，
（9）爆破后安全檢查。爆破通風使空氣達標后，再等15分鐘后，爆破技術人員進入爆破現場，檢查爆破效果。如果發現有盲炮、危石等現象應及時處理，未處理前要在現場設立危險警告標志。
（10）退庫及登記?，F場保管員應將剩余爆破器材仔細清點，如數及時退回臨時炸藥庫，并做好爆破器材領用、使用及退庫原始記錄。爆破技術人員要對每次爆破過程進行記錄，包括爆破參數、爆破效果、裝藥情況，爆破器材使用情況，以及爆破中出現的問題等。
（11）值得注意的是，每個豎井初次爆破時，應當進行試爆破，觀察爆破效果，然后逐漸增加裝藥量直至計算值。
3 爆破方案選擇和裝藥量計算
3.1 爆破方案選擇
加強爆破對周邊建（構）筑物的爆破震動監測，根據震動監測數據及時指導爆破作業。
（1）豎井爆破
表4-1豎井爆破參數
底盤抵抗線 W1=（0.4~1.0）H m
炮眼超深 h=0.3~0.5 m
炮眼深度 L=H+h m
填塞高度 l1=1.0~1.5 m
裝藥長度 l=L-l1 m
孔間距 a=（1~1.5）W1 m
排間距 b=（0.8~1.0）a m
單孔藥量 Q=qabH kg
炸藥單耗 q=1.0~1.5 kg/m3
按上述方法計算得到φ=40mm的爆破參數值列于表4-2。
表4-2豎井φ=40mm淺眼微差控制爆破參數表
H(m) W1(m) h(m) a(m) b(m) L(m) l(m) l1(m) Q(kg) Q前(kg)
1 0.8 0.3 0.8 0.7 1.3 0.3 1 0.3 0.2
1.5 1 0.3 1 0.8 1.8 0.6 1.2 0.6 0.5
2 1 0.4 1.2 1 2.4 1 1.4 1 0.8
注：Q前指前排炮眼裝藥量。
礦山法豎井、中間風井的爆破一般在巖層低洼處開切割槽形成自由面，深度進尺控制在1m左右，豎井多采用分次爆破，豎井為減少爆破震動，必須采用控制爆破的方法，通過減小爆破進尺、單孔單響控制爆破，減少使用光面爆破，豎井一般為開挖快進入井底巖層才進入微風化巖層，此時爆破采用楔形掏槽光面爆破的方法，但應控制爆破震動對周邊建筑物的影響。
豎井爆破時進行加強覆蓋防護，井口全封閉，切割槽開好后，適當加密炮孔，增加堵塞高度，減小單孔裝藥量，加強覆蓋，以防飛石。
3.2 爆破布孔及裝藥量計算
（4）筆架山停車場出場線1#豎井爆破
爆破布孔形式如圖4-1所示。豎井斷面爆破設計參數如表4-2所示。
圖4-1 停車場出場線1#豎井爆破炮孔布置示意圖
為了達到減振降噪的目的，選用楔形+密排監控眼混合掏槽法，即充分利用楔形掏槽的易拋擲和減震作用與貫通掏槽的貫通臨空面來最大限度地減輕爆破振動。
3.3起爆方法、起爆網路和起爆順序
（1）起爆方法：豎井采用電雷管起爆系統，可能有雷雨的陰晴天采用電與非電混合起爆系統，孔外電雷管串聯聯接。隧道采用非電（導爆管雷管）起爆網路，用激發針起爆。
（2）起爆網路
豎井采用電起爆網路，采用1~11段毫秒電雷管引爆，電雷管串聯聯接。當爆破日可能有雷雨陰晴天氣時，采用電與非電混合起爆網路：采用5~10m的1~11段微差導爆管雷管，每個炮孔內置一發雷管，兩條聯接線，孔外用同段毫秒電雷管或瞬發電雷管激發，，即形成并串聯起爆網路。
隧道采用非電（導爆管雷管）起爆網路，用激發針起爆。采用YJGN-500型起爆器起爆，由于每次起爆雷管數不超過60發，所以是完全可以安全起爆的。
（3）起爆順序
起爆時以掏槽孔為自由面，從自由面開始，逐排向南起爆。
3.4 安全分析
根據《爆破安全規程》的規定爆破震動安全距離按式4-1計算：
K、α――是與地形、地質條件有關的系數和衰減指數。本處巖石為微風化、中風化的花崗巖和片麻花崗混合巖，根據GB6722-2003《爆破安全規程》，對微風化巖石取K=150，α=1.5；對中風化巖石取K=200，α=1.65。
R――爆破震動安全允許距離（m）；
Q――炸藥量，延時爆破最大一段裝藥量（kg）；
v――保護對象所在地質點振動安全允許速度（cm/s）。
本工程保護對象為23m遠的燃氣管道，下穿北環大道、其它居民樓等，按照GB6722-2003《爆破安全規程》，對樓房取v=1.0cm/s，燃氣管道取v=2.0cm/s，辦公樓、天源田加油站取v=1.0cm/s，對北環大道取v=10.0cm/s。由此計算出各種安全距離下允許的爆破單響最大炸藥量，如表4-3。
表4-3 爆破單響最大炸藥量（kg）
由上表可以看出，距離鋼筋砼樓房小于30m的地帶不能采用明爆的方法進行爆破開挖，采用靜力爆破的方法開挖。因此，在施工中一定要根據要保護建筑物的距離嚴格控制單段裝藥量。在施工中要根據震動監測的實測數據修正K、α值。
4.安全防護劑警戒
4.1控制飛石
豎井豎井爆破時，為控制飛石，可以在巖石表面覆蓋沙包、竹笆、鐵絲網、等防護，如圖5-2所示。井口要加蓋10層防墜網，網眼尺寸不得大于100mm×100mm，防墜網應牢固綁扎在冠梁上，設置防墜網的目的是防飛石飛出井口。
圖5-2 覆蓋防護示意圖
豎井井口5m范圍禁止爆破，石方采用人工配合機械鑿除巖石，因而豎井井口要用覆蓋物全封閉，以使無任何巖石飛出井口，覆蓋物與豎井口應預留30~50cm排氣，防止沖擊波掀翻或破壞鋼板造成飛石。因該豎井位于住宅小區考慮到噪音減震，特增加了防護網和減震橡膠帶具體敷設如下圖。
5. 建（構）筑物附近爆破時的振動監測
為確保爆破施工安全，爆破過程中應對爆破區域周邊的重要建筑物及設施進行爆破振動監測，根據甲方要求，選擇監測點進行振動監測。
為保證監測質量，委托市公安部門認可的爆破振動監測單位進行爆破振動監測。
6．結語
