重庆轨道交通三号线一期工程新牌坊～郑家院子、郑家院子车站、郑家院子～唐家院子区间爆破施工方案施工单位:项目负责人:项目总工程师:项目安全质量负责人:编制人:2007年12月20日爆破方案一、工程概况该工程属重庆轨道交通公司新建轻轨3号线一期工程，位于重庆市渝北区，本标段主要由三部分组成，即一个地下车站和两个地下区间，线路总长1487.347m,其中新郑区间长894m,郑家院子车站163.8m，郑唐区间427.947m。
新郑区间由上下行两条单洞单线组成，起讫里程为SK14+753.67～SK15+647.25，线路位于半径分别为325m、338m 的曲线上。
其中SK14+753.67～SK15+113为明挖段，SK15+113～+647.25为暗挖段，埋深为5～14m。
郑家院子站为三层地下岛式车站，为明挖地下车站，埋深2m，主体结构为箱型框架结构，结构总宽20m。
郑唐区间为单洞三线结构，起讫里程为SK16+112.053～SK16+540明挖地下段，其中SK16+340～SK16+540段为敞开段。
主要工程数量包含：开挖土石方41万方，回填土石方20万方，灌注砼数量76391方，喷砼数量10390方。
二、工程地质该标段地表上覆人工填土、粉质粘土、强风化基岩，下伏基岩为呈互层状的砂岩和砂质泥岩，岩体呈大块状的砌体结构，裂隙不发育～较发育，岩体较完整，地下水贫乏。
或厚度小于1.5倍压力拱高度的中等风化砂岩和砂质泥岩，洞室围岩V级。
上覆层及下伏层厚度在本标段内变化较大，地质构造复杂。
隧道暗挖段围岩类型分别为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，其中Ⅳ级围岩长696.32m，Ⅴ级围岩长236.769m，Ⅵ级围岩长136.78m。
三、工程特点及周围环境1、本标段工程位于重庆市主城区，钻爆施工不但要有严格的安全要求，而且还有严格的减震、降噪要求。
2、本标段车站工程及郑唐区间工程所处地段地面建筑物众多，地下管网密布。
新郑区间暗挖区间埋深较浅，上面为新溉路双侧六车道，属重庆市交通主干道。
施工时要严格控制地面的沉陷值，要将爆破时的振速控制在允许范围内，以免造成地面建筑和地下管线的破坏。
3、合同工期短计划施工工期为2007年12月20日～2009年3月20日。
4、周围主要建筑及管线在新郑区间起点有一展厅位于轨道中线，明挖区间在下行线中线左侧18米有一高层建筑（科技大厦）。
暗挖区间位于新溉路中央绿化带下方。
部分路段两侧有多间一层砖房，进行商业经营。
车站段及郑唐区间两侧有高层建筑，下行线中线左侧40米有一高层建筑（巴蜀丽景小区），上行线右侧约23米有一加油站，新溉路两侧人行道下均有多种管线（中国移动、网通、电信、联通、雨水管、污水管、给水管、高压力、天然气管）。
在郑唐区间终点处有一二层建筑（公安信访）。
距上行线中线约20米。
四、爆破方案1、设计原则1）采用非电毫秒微差起爆网络，预裂和掏槽技术，减少震动效应，保护围岩稳定性，避免对周围建筑物的损坏及干扰。
2）选择合理的孔网参数及施工工艺，达到较好的爆破效果。
在爆破中做到杜绝欠挖,控制超挖。
2、设计依据1）重庆轨道交通三号线一期工程7标施工设计图。
2）重庆轨道交通三号线一期工程7标施工组织设计。
3）爆破工程施工技术手册。
4）施工作业区地质情况及周围地形情况。
5）根据工程地质条件，开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺，钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计。
3、爆破开挖质量标准及振动标准1)爆后围岩稳定，无大的掉块或坍塌，平均线性超挖量小于10cm(最大点超挖量小于20cm)，炮眼利用率达到100％，炮眼痕迹保存率≥50％。
2）按照《爆破安全规程》对各类建筑物允许振动速度作出的规定，进行控制爆破振动。
采用爆破振动量测数据作为信息化管理目标。
3）爆破噪声管理标准。
爆破噪声管理基准为90dB。
4、爆破方案1）爆破区域及爆破类型根据工程类型，我管段工程爆破区域分为三种，新郑区间的暗挖隧道施工；新郑区间、郑家院子车站及郑唐区间的明挖施工；抗滑桩的挖孔施工。
新郑区间暗挖隧道采用微差减震光面爆破法，明挖段采用微差减震浅、深孔松动爆破法，孔桩采用微差减震浅孔松动爆破法。
2）区间暗挖隧道爆破方案区间暗挖隧道围岩级别均为Ⅳ、Ⅴ级，交替出现，围岩自稳性较差，根据围岩地质结构的自身特征，隧道设计断面尺寸，结合长期隧道施工经验。
对比隧道开挖过程中的安全、质量、进度、效益各方面的相应关系。
经理部组织了爆破方案科研小组进行讨论，以经理为组长，总工为副组长。
首先为避免隧道大面积塌坍、严格控制地面沉陷值，全隧中暗挖区间选用微差减震光面爆破法进行爆破。
上下台阶法施工。
（1）爆破施工顺序：①准备工作：根据测量仪器定出中线，标高。
进而用红油漆按施工图结构尺寸画出开挖轮廓线。
②钻眼：采用手持YT-28风钻钻孔，孔径42mm。
③钻眼要求：掏槽眼、周边眼是光爆的关键，眼口和眼底误差均应控制在5cm以内，困难地段则不应大于8cm，周边眼钻孔位置应定在轮廓线上，其他眼根据掌子面围岩情况合理分布。
④装药：装药前应将炮眼用高压风冲洗干净，以力求最佳光爆效果和降低药量。
⑤起爆作业：各炮眼的导爆管引线连接采用一把抓形式(见图)，连接线必须采用同种秒段导爆管，尾线不小于5米。
⑥起爆顺序：掏槽眼→掘进眼→内圈眼→底板眼→周边眼。
（2）爆破作业流程（3）技术要求及爆破参数①掏槽炮眼布置在开挖断面的中部，掏槽爆破在整个断面爆破中往往产生最大的地震动强度；掏槽爆破只有一个临空面，需用最大的装药密度来破碎和抛掷这部分岩石，为随后爆破的炮眼提供第二临空面。
因此，从掏槽效果及减少地震动强度等方面的综合考虑，采用斜眼掏槽，多设掏槽眼排数及空眼数，减小集中爆破强度及振动强度。
掏槽眼深度比其余炮眼加深0.2～0.3m。
（如图1）②周边眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面达设计要求；周边眼间距(E)的确定直接影响爆破效果，因断面较小或围岩软弱，破碎等成形要求较高，在施工中取较小值，一般情况下周边眼抵抗线（W）均应大于周边眼间距（E）。
③辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆下的石碴块度适合装碴的需要，周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，以保证开挖面平整。
④开挖时，除周边眼应严格控制用药量外，并应控制邻近周边眼的内圈炮眼的药量。
钻爆参数应根据围岩变化情况和爆破效果情况及时调查，及时调整，保证爆破轮廓整齐平顺。
⑤炮眼钻孔直径42mm，除周边眼外其它炮眼均采用35mm药卷。
周边眼采用25mm小药卷。
均采用防水乳化炸药。
⑥孔外采用火雷管起爆，连接件及孔内均采用非电毫秒微差雷管（1～15段）。
火雷管采用导火索引爆，周边炮眼间隔装药采用传爆线传爆。
（如图2）⑦钻爆参数钻爆参数的确定采用理论计算方法、工程类比法与现场试爆相结合而取得。
炮眼深度L：爆破设计的炮眼深度主要受爆破地震动强度控制，其次根据围岩级别、岩石类型、构造、隧道断面等确定。
炮眼数目N：根据岩石软硬、节理裂隙及掘进深度确定单位面积钻眼数量，根据施工图提供地质情况，暂定单位面积钻眼数目为1.5个（未包括周边眼），施工过程中根据实际情况进行调整。
周边炮眼间距：周边炮眼采用经验公式和工程类比法确定：E=(8-12)d(d为炮眼直径)，抵抗线：W=(1.0-1.5)E，装药集中度：q=0.1-0.15kg/m。
掘进炮眼深度L:为降低爆破地震动强度，循环进尺根据开挖部位不同来确定，掘进炮眼深度L根据循环进尺来确定。
确定抵抗线W:抵抗线通常均小于炮眼深度，否则各个炮眼将成为独立的漏斗爆破，达不到理想的爆破效果。
当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系式：W＝（15～25）d，或W＝（0.3～0.6）L在坚硬难爆的岩体中，或炮眼较深时，应取较小的系数，反之则取较大的系数。
单眼装药量：除周边眼之外的炮眼装药量均可按以下公式计算：q=k×a×W×L×ë（kg）式中q—单眼装药量（kg）k—炸药单耗（kg/m3）a—炮眼间距（m）W—炮眼爆破方向的抵抗线（m）L—炮眼深度（m）ë—炮眼部位系数e—炮眼堵塞堵塞作用使炸药在受约束条件下作充分爆炸应力提供能量利用率，因此堵塞长度小于20cm，堵塞材料采用炮泥(砂:粘土:水=3:1:1)。
堵塞质量要求密实，不能有空隙和间断。
（详见图3：台阶法炮眼布置图）20图2一把抓连接式表1台阶法爆破参数（4）爆破信息反馈、进行爆破优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。
根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是周边眼。
根据爆破后石碴的块度修正参数。
石碴块度小，说明辅助眼布置偏密：块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。
根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。
根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。
3）明挖及敞开段大开挖石方爆破方案采用深孔松动爆破为主，浅孔松动爆破为辅的爆破开挖方法。
（1）、浅控松动爆破方案在石质埋深较浅或开挖至设计开挖基底时，采用浅孔松动控制。
钻孔采用风动凿岩机钻孔直径D=42mm，孔深2-3m，爆破材料采用岩石硝铵炸药，工业中燃速导火索，火雷管、非电微差雷管起爆。
主要爆破参数设计如下：①爆破的最小抵抗须朝向线路方向，爆孔沿线路平面垂直排式布置。
孔深：L=2.0.m孔距：a=1.2m排距：b=0.8a=0.96m（根据岩软硬程度取用）抵抗线：w=1.2m装药长度L′=2/3L=1.3m②单孔装药量：根据施工图纸提供的地质情况，该爆破为砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩覆盖层风化严重，节理裂隙发育，单位炸药单耗量取k=0.3kg/m3即单孔装药量Qi=kaw1′------(1)其中：Qi------浅挖爆破单孔装药量kgK------每立方爆破炸药单耗kg(取K=0.3kg/m3a------爆孔孔距m(取a=1.2m)w------爆孔抵抗线m(取W=1.3m)L------爆孔深度m(取L′=1.3m)③、爆破规模确定：用爆破地震安全距离控制装药量。
地震安全距离用下式计算：即：Q安全=R1/m(V安全/K)1/a.m其中：Q安全------为一次爆破允许的安全装药量，齐发爆破取总药量微差爆破取最大一段装药量：kgR安全------爆破振动安全距离mV安全------安全允许振动速度cm/sm------装药指数取m=1/3k------与爆破条件有关系数取K=250a------与地质条件有关系数取a=1.8V安全------地震安全速度取V安全=2.0cm/s按公式（1）将上各参数代入求得最大允许齐发装药量（见表-1）(2)、深孔松动爆破方案在石质埋深较深时，采用深孔松动控制。
