復(fù)雜邊界條件下地鐵車站爆破控制技術(shù)研究

復(fù)雜邊界條件下地鐵車站爆破控制技術(shù)研究2016年8月8日1精選ppt課件目錄一二三四工程簡(jiǎn)介周邊環(huán)境爆破施工要求爆破方案的選擇隔震孔施工五六中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定2精選ppt課件七八九十主體爆破參數(shù)的確定裝藥、填塞與網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)要求主要安全措施環(huán)保措施十一結(jié)束語(yǔ)3精選ppt課件一、工程簡(jiǎn)介學(xué)院東路站位于和平大道與學(xué)院東路交叉口西側(cè)，和平路與三八河之間綠化帶內(nèi)。車站總建筑面積1.34萬(wàn)平方米。車站為兩層島式車站，車站總長(zhǎng)262.2m，總寬19.7m，共設(shè)3個(gè)出入口，2組風(fēng)亭。車站主體采用明挖法施工，3號(hào)口過(guò)街段采用暗挖法施工，路側(cè)段采用明挖法施工。本基坑需爆破的巖層為中風(fēng)化石灰?guī)r，爆破工程量約為5735m3。4精選ppt課件二、周邊環(huán)境車站站址北側(cè)為在建地上22層提香灣小區(qū)樓，其地下室距離主體結(jié)構(gòu)基坑約70m，車站東端頭井東南側(cè)是學(xué)院路橋，車站站位南側(cè)6-8米處為三八河河道，車站主體基坑北側(cè)緊靠三道中河橋。車站北側(cè)緊臨和平大道，和平大道現(xiàn)狀道路寬約40m，主車道為雙向8車道、2個(gè)人行道，中間綠化帶寬4米，道路較寬，交通流量較大。圖1學(xué)院東路站周邊環(huán)境圖5精選ppt課件三、爆破施工要求（1）能極大地減少震動(dòng)和沖擊波產(chǎn)生的危害，有效防止飛石，保證周圍建筑物、人員、車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)及既有構(gòu)筑物等設(shè)施的安全。（2）爆破的巖石“開(kāi)裂、凸起、松動(dòng)而不飛散”，巖石破碎效果好，爆破碎石便于加快清運(yùn)作業(yè)速度。（3）盡量減少爆破施工噪聲及粉塵的污染。6精選ppt課件四、爆破方案的選擇該工況條件下實(shí)施難點(diǎn)在于待爆巖體周圍已建有地連墻，當(dāng)爆破中心距地連墻的距離（R）小于10m時(shí)，一次最大起爆藥量（Q）相應(yīng)減少，無(wú)法保證單個(gè)炮孔正常裝藥，所以在爆破作業(yè)時(shí)必須綜合運(yùn)用較復(fù)雜的技術(shù)措施，才能安全地完成工程的爆破任務(wù)，又使已建的地連墻不受爆破振動(dòng)、飛石等有害效應(yīng)的損壞。為此，我們把本工程的爆破任務(wù)分成下列幾個(gè)步驟進(jìn)行，見(jiàn)示意圖2。圖2學(xué)院東路站基坑爆破作業(yè)分步示意圖7精選ppt課件四、爆破方案的選擇（1）預(yù)鉆隔震孔：在距離地連墻的適當(dāng)位置處，預(yù)鉆隔震孔（圖2中粗點(diǎn)劃線所示矩形為預(yù)鉆隔震孔的理想位置）。這一步的目的是在矩形區(qū)內(nèi)的巖體后續(xù)爆破時(shí)，防止爆破振動(dòng)對(duì)地連墻造成損壞。（2）中心區(qū)掏槽爆破：在圖示的六角形中心區(qū)域先進(jìn)行掏槽爆破，以取得后續(xù)爆破需要的臨空面。因待爆巖層厚度普遍在3米左右，又必須嚴(yán)格限制一次起爆藥量，故爆破開(kāi)挖只能是采用“小機(jī)施工，淺孔松動(dòng)爆破，機(jī)械配合開(kāi)挖”的方案（孔徑40mm）。這一步主要考慮爆破區(qū)的外緣不能與地連墻靠得太近，設(shè)計(jì)要點(diǎn)是掏槽爆破時(shí)為保護(hù)地連墻不受爆破振動(dòng)危害，需要控制一次起爆藥量限定值。（3）矩形區(qū)內(nèi)巖體的后續(xù)爆破（這一部分所含方量最大，可簡(jiǎn)稱“主體爆破”）。（4）地連墻與隔震孔之間的環(huán)形區(qū)：這一部分的巖體必須用機(jī)械方法進(jìn)行破碎、清理。8精選ppt課件五、隔震孔施工為了保證周邊地連墻體及保留巖體的安全性，首先需要預(yù)鉆隔震孔，把周邊地連墻體與余留需要爆破的主體部分分開(kāi)，以阻斷爆破振動(dòng)的直接傳播。其具體要求確定如下：

（1）隔震孔孔徑及超深：隔震孔采用90mm鉆機(jī)布孔，取超深值為1m。即在臺(tái)階高度為3m時(shí)，預(yù)鉆隔震孔深度為4m。（2）隔震孔的位置及孔距：1）隔震孔與地連墻體內(nèi)壁的間距a：原則上應(yīng)盡量縮小，這樣可以減少后續(xù)的機(jī)械作業(yè)量。而限于作業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，a值也不可能很小。實(shí)際施工時(shí)應(yīng)根據(jù)作業(yè)機(jī)械可能接近墻體的實(shí)際限度確定。2）隔震孔之間的孔距b：b值越小，隔震孔越密，減震的效果越好，當(dāng)然也帶來(lái)鉆孔作業(yè)量的加大。b值越大，隔震孔數(shù)量減小，雖然減小了鉆孔作業(yè)量，但會(huì)影響減震的效果。對(duì)此，我們將進(jìn)行試爆以確定合適的b值。9精選ppt課件五、隔震孔施工（3）確定b值的試爆方案：1）確定試爆位置：進(jìn)行兩次試爆以最終確定有關(guān)參數(shù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)商后確定試爆的位置，包括第一試爆區(qū)（含測(cè)振點(diǎn)，下同）及第二試爆區(qū)。要求試爆區(qū)長(zhǎng)度不短于30米。2）預(yù)鉆孔：在30m長(zhǎng)的試爆區(qū)內(nèi)預(yù)鉆隔震孔，并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的孔深。隔震孔與墻體間距a根據(jù)實(shí)際情況確定，第一次試爆時(shí)隔震孔的孔距b定為0.5m。3）第一次試爆方案：見(jiàn)示意圖3，在試爆區(qū)中部距離地連墻體內(nèi)壁10m的位置布試爆藥孔，孔距1m，孔深2.3m（按臺(tái)階高度2m）。試爆時(shí)每孔裝Ф32mm藥卷炸藥共1.0kg，按一次最大起爆藥量1.5kg計(jì)算，需打試爆孔2個(gè)，實(shí)際裝藥量合計(jì)1.5kg，孔內(nèi)均用毫秒延期電雷管，孔外串聯(lián)起爆。對(duì)應(yīng)所布藥孔的墻體內(nèi)壁根部為試爆測(cè)振點(diǎn)。按要求填塞并做好安全警戒后，進(jìn)行試爆，同時(shí)取得測(cè)振結(jié)果。10精選ppt課件五、隔震孔施工圖3第一次試爆方案示意圖11精選ppt課件五、隔震孔施工4）第一次試爆后的結(jié)果分析：第一次試爆時(shí)，一次起爆藥量為1.5kg，裝藥中心與保護(hù)體距離10m。將測(cè)振結(jié)果與同等條件下按《爆破安全規(guī)程》所列公式計(jì)算結(jié)果比較，評(píng)估所采取的布設(shè)隔震孔的減震措施效果。根據(jù)其效果，由技術(shù)負(fù)責(zé)人決定第二次試爆方案。原則上，第二次試爆只改變?cè)嚤幙着c被保護(hù)墻體的距離，試爆結(jié)果要求：一次起爆藥量為1.5kg時(shí)，裝藥中心與保護(hù)體距離縮小至接近所設(shè)隔震孔時(shí)，墻體所承受的振速仍在安全允許振速10.0cm/s的范圍以內(nèi)。在維持隔震孔孔距0.5m不能達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)減小隔震孔孔距，即加密布設(shè)隔震孔，最終取得合適的隔震孔孔距b。12精選ppt課件五、隔震孔施工（4）隔震孔布孔圖

預(yù)鉆隔震孔水平布置圖見(jiàn)示意圖4（僅為作業(yè)區(qū)的左上角部分）：圖4預(yù)鉆隔震孔水平布置示意圖13精選ppt課件六、中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定預(yù)鉆隔震孔后，就可以開(kāi)始進(jìn)行爆破作業(yè)。第一步，首先要在圖2所示的六角形中心區(qū)域先進(jìn)行掏槽爆破，以取得后續(xù)爆破需要的臨空面。因需要采取小機(jī)淺孔作業(yè)，方案規(guī)定：在作業(yè)高程大于2m時(shí)，進(jìn)行分層作業(yè)，使最大作業(yè)臺(tái)階不大于2m。這時(shí)的爆破作業(yè)各參數(shù)如下：（1）鉆孔直徑：中心空孔采用潛孔鉆機(jī)鉆孔，孔徑90mm；爆破孔采用40mm小型鉆機(jī)布孔，裝Ф32mm藥卷。（2）布孔：孔距1m，列距0.9m。布孔區(qū)長(zhǎng)6m，寬3.6m，見(jiàn)示意圖5。14精選ppt課件六、中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定圖5中心區(qū)掏槽爆破布孔示意圖說(shuō)明：1）圖5中布孔五排，第3排孔布置在東西（長(zhǎng)度）方向的中心線上，1~5排中的孔數(shù)依次為5、6、7、6、5個(gè)，呈三角形布孔，按南北（寬度）方向的中心線對(duì)稱排列?？拙酁?m。各排之間的列距為0.9m。15精選ppt課件六、中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定2）圖例：●

表示中心空孔，1個(gè)，處于待爆區(qū)中心位置；垂直鉆孔，直徑90mm，超深0.5m，僅作為提供臨空面，不裝藥。

◎

表示楔形掏槽孔，4個(gè)，布置于圖中2、4排的中部位置；傾斜鉆孔，傾斜方向指向中心孔，傾斜角度為15~20°，超深0.3m。

○

表示其余的一般炮孔，24孔；垂直鉆孔，超深0.3m。合計(jì)29孔。（3）掏槽爆破的單耗：根據(jù)資料介紹及以往的經(jīng)驗(yàn)，初選單耗0.60kg/m3。（4）初算總裝藥量：計(jì)算求得布孔面積18m2，按平均高程2m計(jì)，中心區(qū)首次掏槽爆破的破碎體積約為36m3。則首次掏槽爆破的總裝藥量為：36m3×0.60kg/m3=21.6kg（5）單孔裝藥量的確定：1）各孔裝藥系數(shù)：確定一般炮孔的裝藥量為1，則楔形掏槽孔的裝藥量為可分別增加為1.1。16精選ppt課件六、中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定2）各孔裝藥量：按以上比例分配后，各孔裝藥量為

一般炮孔的裝藥量為：21.6÷28.4=0.76kg；

楔形掏槽孔的裝藥量為：0.76×1.1=0.84kg；（6）實(shí)際總裝藥量及實(shí)際單耗：1）實(shí)際總裝藥量為：0.76kg×24+0.84kg×4=21.6kg2）實(shí)際單耗為：

21.6kg÷36m3=0.6kg/m3（7）各孔起爆順序：1）確定各孔起爆順序的原則：①起爆楔形掏槽孔——再按從內(nèi)向外的順序起爆其余炮孔；②每一響起爆的孔數(shù)必須保證一次起爆最大炸藥量滿足其爆破振動(dòng)不會(huì)對(duì)被保護(hù)的地連墻造成損害的安全條件。2）爆破振動(dòng)安全條件：

根據(jù)我們?cè)嚤慕Y(jié)果，一次起爆藥量不大于1.5kg時(shí)，被保護(hù)墻體受到的爆破振速不會(huì)超過(guò)其安全允許值。因此可以此為上限值來(lái)安排一次起爆的炮孔數(shù)。17精選ppt課件六、中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定3）各孔起爆順序的確定：根據(jù)以上所說(shuō)的確定原則及計(jì)算結(jié)果，我們依次確定起爆順序如下：①楔形掏槽孔的裝藥量為0.84kg。中心孔加上4個(gè)楔形掏槽孔的裝藥總量為3.36kg，所以這4個(gè)孔裝延期雷管同時(shí)起爆；②一般炮孔的裝藥量只有0.76kg，最多可以2孔一響，其總藥量?jī)H1.52kg。實(shí)際利用毫秒微差起爆，使一次起爆每段別炮孔控制在2個(gè)，將最大起爆藥量控制在1.5kg以下，利用已有的臨空面取得較好的爆破效果。③確定后的各孔起爆順序見(jiàn)示意圖6。圖上各孔左邊的數(shù)字代表其起爆的順序。圖6中心區(qū)掏槽爆破起爆順序圖18精選ppt課件六、中心區(qū)掏槽爆破參數(shù)的確定（8）爆炸物品選用：1）炸藥：地鐵車站基坑爆破為深基坑爆破，基坑內(nèi)地下水發(fā)育，炸藥需選用2#巖石乳化炸藥（Φ32mm）。2）雷管：一般地鐵車站為城鎮(zhèn)露天淺孔爆破，需全部用炮被整體覆蓋保護(hù)，覆蓋物易壓折非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路且難以檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)地下滲水較多易造成導(dǎo)爆管受潮引起啞炮，所以采用毫秒延期電雷管微差起爆網(wǎng)路，串聯(lián)連接，控制一次起爆藥量低于1.5kg。（9）裝藥結(jié)構(gòu)：全部采用連續(xù)不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。（10）起爆網(wǎng)路：全部采用毫秒延期電雷管起爆網(wǎng)路，串聯(lián)連接。圖7炮孔裝藥堵塞示意圖圖8電起爆網(wǎng)路圖（串聯(lián)）19精選ppt課件七、主體爆破參數(shù)的確定掏槽爆破完成后，開(kāi)始對(duì)余留的巖體進(jìn)行主體爆破。這時(shí)要充分利用掏槽爆破后產(chǎn)生的臨空面，逐步向四周擴(kuò)展。主體爆破仍然采用“小機(jī)施工，淺孔松動(dòng)爆破，機(jī)械配合開(kāi)挖”方案，所用風(fēng)力鑿巖機(jī)鉆頭直徑為40mm。作業(yè)高程大于2m時(shí)，進(jìn)行分層作業(yè)，使最大作業(yè)臺(tái)階不大于2m。這時(shí)的爆破參數(shù)如下：（1）孔網(wǎng)布置：炮眼孔距1.1m，炮眼排距0.9m。（2）鉆孔深度：臺(tái)階高不超過(guò)2m，超深值取0.3m。（3）單孔裝藥量計(jì)算：采用爆破單孔裝藥量的計(jì)算公式：Q=q·H·a·b其中：Q—單孔裝藥量q—炸藥單耗H—臺(tái)階高度a—炮眼孔距b—炮眼排距初步計(jì)算時(shí)確定：q=0.4kg/m320精選ppt課件七、主體爆破參數(shù)的確定其不同深度炮眼的裝藥量見(jiàn)表1所示（為便于裝藥，已對(duì)表列數(shù)值進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整）。表1孔深2m以下、鉆頭直徑40mm時(shí)的單孔裝藥量H（m）a×bLqQ裝藥結(jié)構(gòu)起爆網(wǎng)路10.8×0.71.30.40.2連續(xù)毫秒電起爆1.51.0×0.81.80.40.5連續(xù)毫秒電起爆21.1×0.92.30.40.8連續(xù)毫秒電起爆（4）主體爆破時(shí)的起爆網(wǎng)路1）布孔及起爆方式主體爆破需充分利用已形成的臨空面，起爆順序應(yīng)自臨空面向待爆巖體，由于單孔裝藥量較小，一次起爆的孔數(shù)在滿足一次起爆藥量不超過(guò)1.5kg時(shí)可以相應(yīng)增加。21精選ppt課件七、主體爆破參數(shù)的確定圖9梅花型（三角型）布孔2）裝藥結(jié)構(gòu)：連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)（同掏槽爆破）。3）起爆網(wǎng)路：毫秒電雷管微差起爆網(wǎng)路(從外向內(nèi)分別裝ms1、ms2、ms3...段雷管)，串聯(lián)連接（同掏槽爆破）。22精選ppt課件八、裝藥、填塞與網(wǎng)絡(luò)連接的技術(shù)要求（1）裝藥1）裝藥前，要對(duì)炮孔進(jìn)行清理和驗(yàn)收。2）所有電雷管在使用前應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)通測(cè)試，剔除不合格品。3）裝藥要用竹、木質(zhì)炮棍。裝藥時(shí)應(yīng)邊裝邊測(cè)量，并保證相應(yīng)的填塞長(zhǎng)度。4）炮孔內(nèi)裝制式柱狀藥。裝藥時(shí)，先將雷管插入藥柱底部，放入炮孔。然后依次裝入藥柱，用炮棍推進(jìn)到位。5）裝藥出現(xiàn)堵塞時(shí)，在未裝入雷管等敏感爆破器材前，應(yīng)采用竹木制長(zhǎng)桿處理。（2）填塞合理的填塞長(zhǎng)度和可靠的填塞質(zhì)量，對(duì)改善爆破效果、提高能量利用率具有重要作用。在安全上，對(duì)控制飛石有明顯效果，同時(shí)能較大地降低爆破噪聲。1）填塞長(zhǎng)度一般取30D。對(duì)于40mm小型機(jī)械施工，一般情況下填塞長(zhǎng)度余量不大。取較小排距，能夠保證填塞長(zhǎng)度不小于排距。采取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)面覆蓋措施，有效防止飛石產(chǎn)生危害。23精選ppt課件八、裝藥、填塞與網(wǎng)絡(luò)連接的技術(shù)要求2）填塞一般采用泥土或濕砂等，嚴(yán)禁使用石塊或易燃材料填塞炮孔。同時(shí)應(yīng)保證填塞質(zhì)量，達(dá)到一定的密實(shí)度，避免中間架空等缺陷。3）填塞時(shí)要小心，不得損壞起爆網(wǎng)路。4）禁止搗固直接接觸藥包的填塞材料，或用填塞材料沖擊起爆藥包。（3）起爆網(wǎng)路連接1）網(wǎng)路連接必須在工作面全部炮孔裝填完畢，無(wú)關(guān)人員全部撤至安全地點(diǎn)后，由工作面向起爆站依次進(jìn)行。2）網(wǎng)路連接必須在設(shè)計(jì)技術(shù)人員領(lǐng)導(dǎo)下，嚴(yán)格按方案設(shè)計(jì)進(jìn)行。3）電爆網(wǎng)路連接注意事項(xiàng)①連接電爆網(wǎng)路前，必須將手洗凈、擦干，以防線頭生銹，產(chǎn)生接觸電阻。②電爆網(wǎng)路必須按規(guī)定方法連接，禁止采用對(duì)鉤的連接形式。③電爆網(wǎng)路連接后，如電雷管腳線過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)適當(dāng)收纏成卷，以防刮斷。④在有水、潮濕的場(chǎng)合及鋼筋暴露的部位，電線接線處應(yīng)用膠布包纏。24精選ppt課件八、裝藥、填塞與網(wǎng)絡(luò)連接的技術(shù)要求⑤干線與支線連接前，必須確保干線的另一端脫離電源，并應(yīng)有專人看守；干線與支線的連接接頭必須用絕緣膠布絕緣。⑥連接完畢后應(yīng)及時(shí)檢查電爆網(wǎng)路的電阻，當(dāng)實(shí)測(cè)電阻值與計(jì)算值相差超過(guò)5%時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查，調(diào)整電爆網(wǎng)路。25精選ppt課件九、主要安全措施9.1現(xiàn)場(chǎng)施工安全措施(1）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)和勞動(dòng)保護(hù)的法規(guī)，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。(2）開(kāi)展安全教育和安全宣傳，嚴(yán)格按審批的技術(shù)方案和施工組織方案進(jìn)行施工。(3）嚴(yán)格執(zhí)行火工品領(lǐng)取、使用、退庫(kù)等各項(xiàng)要求，嚴(yán)格按照《爆破作業(yè)規(guī)程》進(jìn)行作業(yè)。(4）佩帶必需的勞動(dòng)保護(hù)用品，鑿巖作業(yè)人員應(yīng)盡量處在上風(fēng)口，并戴好口罩。鑿巖機(jī)的集塵袋應(yīng)完好無(wú)損，如有損壞應(yīng)予以更換。(5）嚴(yán)格控制噪聲、飛石、震動(dòng)等不良因素對(duì)人身、財(cái)產(chǎn)及環(huán)境的危害。(6）堅(jiān)持施工現(xiàn)場(chǎng)的安全保衛(wèi)值班，做好防盜、防火工作。(7）爆炸物品由民爆公司配送至工地時(shí)，警戒人員立即到崗，現(xiàn)場(chǎng)按照爆破規(guī)程及相關(guān)規(guī)定布置警戒旗、警戒線、警戒標(biāo)示牌，杜絕無(wú)關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)域，并執(zhí)行雙保管員現(xiàn)場(chǎng)保管制度。26精選ppt課件九、主要安全措施(8）炸藥、火工品應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定存放，領(lǐng)退手續(xù)健全。使用過(guò)程中一定要逐孔登記，做到領(lǐng)取和消耗的帳目清楚。(9）作業(yè)人員嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，佩戴必要的勞動(dòng)保護(hù)用品。(10）在裝藥前應(yīng)檢查炮孔深度、孔中是否有卡石，按設(shè)計(jì)方案要求定量裝藥。(11）確保炮孔的填塞長(zhǎng)度和填塞質(zhì)量符合設(shè)計(jì)方案的要求。(12）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案控制一次起爆最大炸藥量，控制一次起爆孔數(shù)。(13）各主要路口應(yīng)設(shè)置警示牌，提醒行人注意并規(guī)定起爆時(shí)間以及警戒標(biāo)志和范圍。爆破前，各主要路口和行人通過(guò)之地應(yīng)按方案規(guī)定的安全距離進(jìn)行警戒。(14）所有施工人員均應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)爆破的安全法規(guī)，并應(yīng)遵守當(dāng)?shù)毓膊块T的有關(guān)規(guī)定，服從公安部門的管