路基土石方爆破设计方案

路基土石方爆破设计方案

一、设计原则及依据

1、设计原则

（1）遵循合同文件条款，积极响应合同文件要求；

（2）指导思想：科学组织、合理安排，优质高效、快速安全；

（3）遵循ISO9001质量保证体系，对施工全过程进行严格控制；

（4）按照《爆破安全规程》GB6722—2011中所规定的设计内容和要求进行设计编制；

（5）重视环境保护工作，做好施工现场内外的文明施工，采用减震降噪控制爆破技术保护隧道安全及周边建筑物的安全；

（6）采取一系列环保措施，保证不破坏周边环境，尽量减小对附近居民正常生活、生产的影响；

（7）坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产原则，始终把安全工作放在第一位，确保爆破施工的安全。

2、设计依据

（1）《广西崇左至靖西高速公路项目土建工程施工招标文件》、《合同协议书》；

（2）《广西崇左至靖西高速公路项目两阶段施工图设计》；

（3）《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95、《爆破安全规程》（GB6722—2011）、《民用爆破物品安全管理条例》（国务院令第466号）、现行《公路路基施工技术规范》及有关的公路技术标准；

（4）《广西崇左至靖西高速公路项目NO.3合同段实施性施工组织设计》

（5）第NO.3合同段所处位置的水文、气象、地质、交通及本工程的施工条件。 二、工程概况

1、爆破地点及工程数量

广西崇左至靖西高速公路NO.3合同段起讫里程K44+800～K76+000。线路经大新境内的雷平镇、恩城乡、大新、那岭，全长34.5Km。包括雷平停车场、大新互通立交、大新西互通立交、大新服务区，本合同断链桩号为K53+500= K50+200。

本合同段内路基挖土石方：337万立方米；路基填筑土石方：541.23万立方米。

2、工程地质条件

该线路以岩溶盆地、峰林地貌、丘陵地貌为主，岩体岩性以泥盆系中风化石灰岩为主，局部地段为寒武系强风化、中风化泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，岩层和路线走向主要为反向或切层。沿线泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩分布地段风化厚度一般较大。

三、 施工方案

1、土方开挖

采用挖掘机开挖，装载机配合自卸汽车装卸，成型后修整边坡，施作边坡防护，修建侧沟，完成排水系统修筑。开挖施工注意事项：

a.土方开挖时先挖截水沟，将一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水引走，并在路堑的路线方向保持一定的纵坡，保证开挖过程中及竣工后路基有一定的自排水能力。

b.注意边坡的稳定，及时施作防护工程。开挖按照横断面自上而下，依据设计边坡逐层进行，防止因开挖不当导致坍方；在地质不良设防护地段，在分段开挖的同时施作防护工程，以保证安全。

2、石方开挖 石方开挖根据岩石类别、风化程度和节理发育程度，确定开挖方法。对于软石和强风化岩石能用机械开挖的采用机械开挖，不能用机械直接开挖的石方，采用爆破法开挖。石方开挖中，先利用推土机从上而下清除覆盖层土，采用松动爆破、小爆破和光面爆破方法施工。边坡路床面采用光面爆破，机械和人工配合清理。临近道路和建（构）筑物附近的爆破采用控制爆破法，以控制飞石、地震波等。

四、钻爆机具的选择

根据本工程周边环境的情形和其工程本身的性质，在施工开挖中选择以下钻孔设备：

序号 设备名称 规格型号 额定功率 钻头直径 产地 数量（台）

1 潜孔钻机 RXE415 228KW Ф115~150mm 瑞典ATLAS

1

2 潜孔钻机 RXE442 228KW Ф89~127mm 瑞典ATLAS 1

4 手风钻 YT-28 Ф38~42mm 中国天水 20

五、爆破器材的选择

爆破器材名称 类 别 及 规 格

8# 雷 管 1~15段非电毫秒雷管

炸 药 乳 化 炸 药（φ60、φ90）

六、爆破设计

1、爆破总体方案

对于开挖深度大于6m，且石方量较大的工点，每5～7m为一层深孔爆破，采用潜孔钻机钻孔。开挖深度小于6m，且石方量较小的工点，每3m左右为一层浅孔爆破，采用风枪钻孔。 边坡预裂或光面爆破，炮孔按挖方角度布置成斜孔，严格控制装药量及孔距，防止超挖或欠挖。中央路槽爆破开挖炮孔按梅花形布置。

路基石方爆破，采用膨化炸药或乳化炸药，以电雷管引爆。非电毫秒雷管实施逐排微差爆破。爆破后，采用推土机配合挖掘机或装载机清碴装车，自卸车运输。路堑边坡采用预裂或光面爆破，基床顶面采用光面爆破。爆破后根据测量基准点，拉线检查平整度。

石质部分采用深孔多排微差爆破法开挖。路堑既长又深时,采用纵向分层分段开挖,每一层先挖出一通道,然后开挖两侧,使每一层有独立的出土道路和临时排水系统；对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施作，采用阶梯式进行开挖，按设计要求的高度设置平台，形成阶梯边坡。开挖时，边坡预留2～3m采用光面爆破或预裂爆破，人工刷坡。深挖路堑的施工遵守“分级开挖、分级防护、及时防护”的原则，开挖一级防护一级，下一级开挖时，应对上一级防护采取保护措施。

本合同段开挖断面有二种典型断面，即半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖，对这二种典型施工路段，给予爆破方案设计。

石方爆破总体设计方案

项目类型 半填半挖 全挖断面

岩性 风化石灰岩 风化石灰岩

爆破总体方案 浅孔爆破 浅路堑浅孔爆破，深路堑深孔爆破

工作面方案 分层横向台阶方案

分层纵向台阶方案 “留靴”槽式堑沟方案

爆软岩 W＝1.1m，a＝W＝1.1m，a＝1.2m 破 1.2m

参数 次坚石 W＝1.0m，a＝1.1m W＝2.6m，a＝2.6m

凿岩机 7655 7655及KQDl00

炮孔直径 Ф38mm Ф38mm，Ф90mm

炮孔深度 ≤2.0m 2m，11~12m

炸药 2＃岩石硝铵炸药 2＃岩`石炸药及铵油炸药

起爆器材 电毫秒雷管 电毫秒雷管及导爆索

2、半挖半填开挖方案

半挖半填断面开挖根据工作面情况，采用横向台阶爆破法、纵向台阶爆破法以及边坡的光面爆破方案：

（1）分层横向台阶爆破法

分层横向台阶爆破方案适用于挖方较窄处，且对飞石要求严格控制地段。爆破布眼方案见:分层横向台阶布眼图。

ba平 面 图分层横向台阶布眼图横 剖 面 图w

（2）分层纵向台阶爆破法

分层纵向台阶爆破方案适合于地势较平缓，离公路、河流较远路段，爆破布眼方案见：分层纵向台阶布眼图。 平面图ba分层纵向台阶布眼图纵剖面图w（3）边坡开挖

按设计边坡度采用光面爆破开挖，孔径d=38mm，炮眼间距a=500mm，光面厚度W=600mm，装药量0.20~0.30kg/m，布眼图见:光面爆破布眼图。

光面爆破炮眼布置图wa

3、深挖路堑开挖方案

（1）施工顺序

深挖路堑路段总体施工顺序见:深挖路堑总体施工顺序图。首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟（图中I部分）；然后再爆破剩余部份（图中II部分），即所谓“留靴”爆破见:（“留靴”爆破最终效果图），以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。爆破II部分岩体时，采用微差控制爆破形式以控制爆破抛石方向。 最终边坡山坡轮廓线深挖路堑总体施工顺序图III保留岩体

（2）I部分岩体爆破参数的确定

①堑沟宽度如:（“留靴”爆破最终效果图），考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素，挖掘成10m宽的堑沟。

槽式堑沟“留靴”爆破最终效果图保留岩体I待爆岩体II山坡轮廓线

②炮孔直径d如图：（爆破参数示意图），凿岩设备采用KQD100潜孔钻，开挖爆破与预裂爆破穿孔设备最好一致，以利于现场操作，拟采用d＝90mm，w＝2.6m，a＝2.6m。

a超深h爆破参数示意图dw ③布孔方式及微差间隔的确定，布孔形式采用等三角形布置，以利于炸药能量均匀作用于岩石，实现理想的破碎效果，起爆顺序依次为0~l~2~3~4，如：I部分岩体爆破孔起爆顺序图，首先起爆的炮孔位于上部山坡一侧，以控制爆堆前移方向，改善破碎效果，降低爆破震动。采用我国生产的毫秒微差雷管，排间时间间隔采用25ms。

0I部分岩体爆破孔起爆顺序图ba12保留岩体43

（3）II部分岩体施工顺序

由于地形对爆破施工的影响，钻孔机具，施爆顺序必须考虑山体的坡度，II部分总体爆破施工顺序见：II部分岩体台阶爆破顺序图，由上到下依次为1-2-3，每一部分又分为压碴爆破和预裂爆破。

II部分岩体台阶爆破顺序图最终边坡1山坡轮廓线23

4、边坡控制方案

为确保边坡的稳定，不产生超过和欠挖，边坡采用光面爆破。在节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。 为获得良好的光面效果，宜采用低密度、高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态状态，拟采用国产2＃岩石专用光爆炸药，以获得预期效果。

（1）光面爆破参数的确定

参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下：

①最小抵抗线W：W＝（0.5~0.8）H＝1.0~1.6 m

本工程中取W＝1.5m，式中H为阶梯高度，此时取2.0 m。

②炮孔间距：a＝b×W＝（0.6~0.8）×1.5＝0.9~1.2 m，

本工程取a＝1.1 m

③光面炮孔装药量：Q＝q×a×w＝0.6×1.5×1.1＝0.99 kg/m

式中q一松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3

光面爆破示意图见：光面爆破示意图。

最终边坡轮廓线光面爆破示意图a炮孔w

（2）光面爆破装药结构

①药包制作：为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，见：光面爆破装药结构图。将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成。操作时将药包置于孔内，上部填塞好。 堵塞药卷炮孔光面爆破装药结构图起爆线

②堵塞：良好的堵塞要保证高压爆炸气体不泄露所必须的堵塞长度，取炮孔直径的12~20倍，现场根据孔间距和光面厚度适当调整。

（3）预裂爆破参数

炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m，装药密集系数取为3.5，装药量为：

Q＝2.75[σ]0.53r0.38

＝2.75[1200]0.53×450.38＝500g/m

式中：[σ]一—岩石权限抗压强度，取1200kg／cm2；

r一—炮眼半径45mm。

预裂爆破装药结构与光面爆破相同，但预裂缝一定要比主爆区超长4.5~9m，比主爆孔提前75~150ms起爆，硬岩取小值，松软岩石取大值。

5、爆破块度控制

因石方爆破后部分作为填方材料，爆破块度要求控制在10~35cm，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：

①根据实际岩性情况，不断优化炮孔参数；

②采取压碴挤压爆破，即在施爆岩体前面依次留下2~4m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和促使岩体充分破碎，见：压渣爆破最终效果图。