广州市轨道交通二十一号线工程（金坑站～镇龙南站区间）【施工13标】土石方爆破工程设计方案
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2014年4月27日
目录
第一部分技术设计 (3)
一、工程概况 (3)
1、工程概述 (3)
2、地理位置及周边环境 (11)
3、地质条件 (17)
二、设计依据 (20)
三、爆破方案技术设计 (21)
1、竖井石方爆破方案 (21)
2、明挖基坑（风井）石方爆破方案 (21)
3、暗挖隧道石方爆破方案 (22)
4、盾构段孤石爆破方案 (22)
四、爆破参数的确定 (22)
1、竖井石方爆破参数 (22)
2、明挖基坑石方爆破参数 (24)
3、暗挖隧道爆破参数 (26)
4、孤石爆破参数 (34)
五、装药与堵塞 (35)
1、装药 (35)
2、堵塞 (36)
六、爆破网路及起爆方法 (36)
1、爆破网路 (36)
2、起爆方法 (37)
七、爆破通风 (37)
八、安全距离核算 (37)
1、地震效应计算 (37)
2、爆破飞石安全距离 (38)
九、安全技术措施 (39)
1、爆破安全技术措施 (39)
2、对竖井、基坑围护结构的减震控制措施 (40)
3、对基坑临时支撑体系的保护措施 (41)
4、隧道爆破安全技术措施 (41)
5、事故预防和处理技术 (41)
第二部分施工组织 (42)
一、施工方法 (42)
二、施工质量安全管理 (45)
三、组织管理措施 (46)
四、工程投入的主要物资及施工机械设备和人员情况 (46)
1、拟投入本项目的机械 (46)
2、拟投入本项目的人员 (47)
五、爆破时间 (47)
六、施工组织机构 (48)
七、环境保护和文明施工措施 (48)
1、环境保护措施 (48)
2、文明施工措施 (49)
第三部分事故应急救援概述及预案 (51)
一、事故应急救援概述 (51)
1、事故应急救援的基本任务 (51)
2、事故应急救援的特点 (51)
3、事故应急预案的作用 (52)
4、策划应急预案时应考虑的因素 (53)
5、事故应急管理的过程 (53)
6、事故应急救援体系的建立 (54)
二、施工现场安全事故应急救援预案 (58)
1、编制总则 (58)
2、施工重大危险源辨识 (59)
3、组织体系及相关机构职责 (60)
4、施工事故预警和预防措施 (62)
5、应急响应 (64)
6、医疗卫生救助 (66)
7、事故报告 (68)
8、通信与信息保障 (69)
9、附则 (71)
广州市轨道交通二十一号线工程（金坑站～镇龙南站区间）【施工13标】
土石方爆破工程设计方案
第一部分技术设计
一、工程概况
1、工程概述
广州市轨道交通二十一号线工程（金坑站～镇龙南站区间）【施工13标】包括金坑站～镇龙南站山岭隧道段、盾构段区间的主体及附属结构土建工程，该标段设计起始里程：YDK28+790.000、终点里程：YDK33+973.739。山岭隧道段右线起止里程范围为YDK28+790.000～YDK30+661.020，右线全长1871.020m；左线起止里程范围为ZDK28+787.466～ZDK30+660.431，左线全长1872.965m；隧道底埋深约12.24～39.21m。盾构段隧道右线起止里程范围为YDK30+716.021～YDK33+973.739，右线全长3257.718m；左线起止里程范围为ZDK30+715.431～ZDK33+973.491，左线全长3269.869m；隧道底埋深约为14.24～26.33 m。区间设10座联络通道、2个中间风井和1个竖井。
区间线路出金坑站后，线路以高架形式向东北方向行进，于YDK28+790.000处进入山岭段，在YDK30+327.233处设置1#施工竖井，在YDK30+710.000处设置1#中间风井兼盾构始发井，盾构从该处始发，以盾构形式下穿和田村，接着以半径为2000的曲线拐入广汕路，沿着广汕路下方行进，下穿规划中的花莞高速、到达广州南华高尔夫俱乐部，然后下穿YDK32+152人行天桥和YDK32+360改建中的河涌桥，线路偏离广汕路在广汕路东侧行进，下穿广州康耐登家居用品有限公司、广州康升工业园，并于工业园池塘中设置2#中间风井，盾构掘进至2#中间风井吊出；另两台盾构从2#中间风井始发，下穿规划中三座人行天桥，沿广汕公路进入镇龙南站。
山岭隧道段为矿山法区间，区间断面为单洞单线结构。附属结构包括1#联络通道设置在YDK29+300.000处，2#联络通道设置在YDK29+860.000处，1#竖井兼3#联络通道设置在YDK30+327.233处，1#中间风井兼4#联络通道中心里程为
YDK30+710.000。
2、地理位置及周边环境
广州市轨道交通二十一号线工程（金坑站～镇龙南站）【施工13标】区间山岭隧道段进口位于萝岗区楼下村东北方向，左线起始里程为ZDK28+787.466，右线起始里程为YDK28+790.000。隧道进口东、南面400m范围是农田，东、南面山坡边是项目部临建；西、北面是山坡，西北面山坡边有一排土坯民房，距隧道进口最近距离132m；根据地勘资料YDK28+790.000～YDK29+006.000段216m围岩类别为Ⅳ、Ⅴ类，此段采用人工、机械暗挖约180m后方需爆破施工。隧道进口东北面YDK29+023.171处的隧道山顶上方有输电线路架空经过，其最近的高压塔台与隧道口间距约530m，且之间有山谷相隔，隧道爆破为地下施工，对输电线、塔台无影响。
1#竖井位于泗水村西南方向的山坡上，井口地面高程为61.5-63.5m，井口处山坡较缓，其中心里程为YDK30+326.557，竖井开挖断面长8.7米、宽6.7米，井深37.367m。竖井西北、东南面三面环山，东北面山坡下是泗水村，井口距泗水村民房最近距离约280m；竖井西侧YDK30+163.000处山坡上空有架空输电线路经过，井口距输电线约260m，最近的高压塔台与竖井井口间距约480m，中间有山谷相隔。竖井采用人工、机械开挖20m左右至中风化和微风化花岗岩时，采用爆破开挖，爆破施工时在炮孔上压砂袋、再覆盖一层竹笆、两层砂袋，在井口下沿用两层密目铁丝网对井口进行全封闭防护，确保个别飞石不逸出井口。
1#风井位于泗水村东侧洼地，其里程为YDK30+710.000，风井长56.6m，宽23.2m，深约19.0～22.0m。风井东南面是山坡，西北面200m处为泗水村砖混结构民房，东北侧距金坑河90m；风井采用明挖施工，上部土体采用人工、机械开挖15.0～18.0m，井底下部岩石采用爆破法施工，爆破时加强覆盖防护，确保个别飞石不逸出井口。
盾构段除个别孤石需爆破处理外，不需爆破法施工。
该爆破工程周围环境比较简单，爆破施工主要在地下进行，对周边影响较小。
暗挖隧道开挖断面面积平均35m2，爆破开挖总长度约3383m，石方爆破量约11.8万m3，1#竖井石方爆破开挖高度约17.5m，爆破量约1000m3，1#风井石方爆破开挖高度约4m，爆破量约5200m3，盾构区间孤石爆破方量待定。
具体地理位置、周边环境示意图如下：
盾构隧道终点
山岭隧道起点
山岭隧道终点
二十一号线工程金坑～镇龙南区间山岭隧道段地理位置示意图
隧道进口环境示意图
山岭隧道段进口东面
山岭隧道段进口南面
山岭隧道段进口西面
山岭隧道段进口北面
1#坚井东面
1#坚井南面
1#坚井东面
1#坚井北面
3、地质条件
（1）地形地貌
广州市轨道交通二十一号线【金坑站～镇龙南站】区间山岭隧道段为低山丘陵谷地地貌，形成低山丘陵、交错状态。低山丘陵区沿线地形坡度约30°～55°，地形起伏较大，沿线地面标高为70.0～180.0m。覆盖土层为第四系松散沉积物，冲积平原区主要为冲洪积的粉质黏土、砂土，其厚度通常小于15m；低山丘陵区主要为坡积的粉质黏土、砂质黏土，其厚度一般为8～15m，下伏基岩主要为花岗岩，局部为花岗片麻岩。
（2）岩、土分层及其特征
根据勘察钻探资料揭露，本山岭隧道段主要通过花岗岩风化带，局部为残积土，其具体土、岩层从上到下主要有：〈1〉人工填土层；〈3-2〉陆相冲-洪积中粗砂层；〈3-4〉陆相冲-洪积卵石层；〈4-3〉坡积粉质黏土层；〈5H-2〉硬塑状残积土层（花岗岩）；〈6H〉花岗岩全风化带(S3)；〈7H〉花岗岩强风化带(S3)；〈8H〉花岗岩中风化带(S3)；〈9H〉花岗岩微风化带(S3)。现分述如下：
〈1〉人工填土层（Q4ml）：分布于隧道进口段地表。层厚1.0～3.5m，平均厚度1.9m。本段区间人工填土主要为素填土，局部为耕植土，杂色，稍湿，大部分欠压实。主要成分为粉质黏土。
〈3-2〉陆相冲-洪积中粗砂层（Q3+4al+pl）：该层在本区间零星分布，层厚1.80～4.00m，平均厚度2.64m。土性：黄褐色，饱和，松散～稍密，主要成分为石英，透水性中等。
〈3-4〉陆相冲-洪积卵石层（Q3+4al+pl）：该层在本区间分布较散，层厚 2.50～2.60m，平均厚度2.55m。土性：黄褐色，饱和，密实，主要成分为石英，透水性强。
〈4-3〉坡积粉质黏土层（Q dl）:该层主要分布于山坡地表，层厚1.70～8.20m，平均厚度4.49m。黄褐色，可～硬塑，中压缩性，透水性弱。
〈5H-2〉硬塑状残积土层（花岗岩）（Q el）：该层分布广泛，层厚2.40～15.70m，平均厚度6.97m。黄褐色，硬塑状，遇水易软化、崩解，中压缩性，透水性弱。
〈6H〉花岗岩全风化带(S3)：本层在区间内分布广泛，呈褐黄色，原岩组织结构已基本风化破坏，风化成坚硬土状，以粉黏粒为主，含较多石英砂粒，手捏易散，遇水软化、崩解，透水性弱。
〈7H〉花岗岩强风化带(S3)：本层在区间内分布广泛，呈褐黄色，岩石组织结构已大部分破坏，但可清晰辨认，矿物成分已发生显著变化，钻孔揭露岩芯多呈半岩半土状，局部呈碎块状，风化裂隙发育，岩石较破碎，岩质极软，岩芯遇水易软化、崩解。土状强风化岩层透水性弱，碎块状强风化岩透水性中等。
〈8H〉花岗岩中风化带(S3)：本层在区间内分布广泛，灰黑色，原岩组织结构已部分破坏，中粗粒花岗结构，块状构造，成分主要为石英、黑云母、长石；裂隙发育，裂面铁锰质渲染，透水性中等。
〈9H〉花岗岩微风化带(S3)：本层在区间内分布广泛，灰黑色，原岩组织结构基本未变，中粗粒花岗结构，块状构造，成分主要为石英、黑云母、长石；裂隙少量发育，裂面铁锰质渲染，透水性弱。
隧道洞身基本从强风化带（7H）、中风化带（8H）微风化带（9H）通过，属Ⅳ～Ⅱ级围岩；局部从全风化花岗岩（6H）中通过，属Ⅴ级围岩；地质条件一般。施工时应加强支护，防止围岩坍塌。
根据隧道结构经过地层的特征，按照拱顶、边墙、隧底围岩特征，对隧道围岩进行综合分级，详见表1-1、表1-2
隧道围岩综合级别表（右线）
表1-1
隧道围岩综合级别表（左线）
表1-2