宝汉高速汉中至陕川界项目HC-03合同段爆破方案
一、地质、地貌、爆破环境
本合同段石方路基工程主要位于K316+550-K318+378段。其中K317+541.3~K317+710段路基石方爆破工程位于汉中市南郑县境内,爆破区为中风化白云岩,硬度系数f约为4-6。爆破环境:1、K317+650右左侧有一大型养殖场,养殖场要以猪、蛋鸡为主,养殖场内砖混结构房屋较多,最近房屋建筑距离爆破点135米;2、K317+875处为五七工厂厂区,厂区内建筑较多,均属砖混结构,最近房屋距爆破点285m,属于复杂环境下爆破作业,深孔松动爆破最大一次起爆药量 17.600吨,根据《爆破安全规程》4.1.2属于B级。
二、工程概况
K317+541.3~K317+710段路基:石方: 37.5万m3,石质:中风化白云岩,主要矿物成分为方解石,节理裂隙发育,岩心多成碎块状,局部成短柱状,工期4个月。
三、爆破方法
根据爆区地形地质、周围环境和施工要求,拟采用深孔爆破、光面爆破和浅眼爆破相结合的方法。
当爆破开挖高度H≥5 m时,使用潜孔钻钻孔,实施排间微差起爆或孔间微差起爆的深孔爆破法,使路基边坡达到技术设计要求,保证保留边坡不受爆破震动损坏;边坡眉线处布一排预裂炮孔,实施先于主体爆破的光面爆破法。
当爆破开挖高度H<5 m或清底刷坡时,使用手持风动凿岩机钻孔,
实施浅眼爆破法。 (一).爆破参数 1、深孔爆破
(1)炮孔直径D=90 mm (2)底盘抵抗线
-q1(K-P+ q12(K-P)2+4q1mqH2 ) W1= 2qmH 式中:W1—底盘抵抗线,m;
q1—线装线量,kg/m; K—堵塞分数,K≥0.75;
p—超深系数,p=(0.15~0.35)W1; q—炸药单耗,kg/m3;
m—炮孔邻近系数,1<m≤1.3;H—爆破高度,m。
此次爆破,选择q1=5.72 kg/m,k=0.85,P=0.3,q=0.6 kg/m3,m=1.05,当H=5~8m时,W1的取值范围为
-5.72(0.85-0.3)+ 5.722(0.85-0.3)2+4×5.72×1.05×0.6×(5~108)2
W1= 2×0.6×1.05×(5~10)
=2.55~2.77m
(3) 钻孔超深
h=0.3W1=0.3(2.55~2.77)=0.77~0.83m ⑷ 孔深度
L=H+h=(5~10)+(0.77~0.83)=5.77~10.83m (5) 间距
a=1.05×W1=1.05×(2.55~2.77)=2.68~2.91m (6) 炮孔排距
b=0.866a=0.866(2.68~2.91m)=2.32~2.52m (7)单孔装药量
Q=qabH=0.6(2.68~2.91)(2.31~2.52)(5~10) =18.62~44kg 2、光面爆破
(1)炮孔直径D=90mm (2)炮孔间距
a=(8~12)D=(8~12) ×0.09=0.72~1.08m,取1.10m。 (3)炮孔深度(根据边坡坡率待定) L=H/0.75=(5~10)/0.75=6.67~13.33m (4)装药密度
Q线=0.127[σp ]0.5[a]0.84[d/2]0.24式中:Q线—线装药密度,kg/m; σp—极限抗压强度,MPa;a—炮孔间距,m;d—炮孔直径,m。
Q线=0.127[100~120]0.5[1.1]0.84[0.09/2]0.24=0.65~0.72 kg/m Q光=0.65× 12.33=8.01kg,堵塞长度为1m,选取Q线=0.65kg/m
3、浅眼爆破 炮孔直径D=38mm
炮孔超深h=(0.1~0.3)H=(0.1~0.3)(1~5)=0.3~1m 炮孔深度L=H+h=(1~5)+(0.3~1)=1.3~6m 炮孔间距a=0.98~1.50m 炮孔排距b=0.8~1.18m 单孔装药量
Q=qabH=0.6(0.98~1.50)(0.8~1.18)(1~5)=0.47~5.3kg (二).炮孔布置
深孔爆破时,布孔间距2m*3m,在被爆岩石上钻垂直炮孔,成多排三角形布置。
光面爆破时,沿边坡眉线按布孔间距1m-1.2m钻一排预裂孔,倾斜坡度一、二、三、四级防护1:0.75、五级防护1:1;靠近预裂孔的第一排炮孔钻一排缓冲孔,倾斜坡度同预裂孔。
浅眼爆破时,布孔间距2m*3m,在被爆岩体上钻垂直炮孔,成多排三角形布置。 (三).装药结构
1深孔爆破,采用散装偶合装药,每个炮孔使用1枚非电非电毫秒雷管,正向起爆,装药顶端使用岩屑或粘土炮泥填塞至炮口。
2光面爆破,炮孔底部1m为加强装药段,药量为正常装药段的2~3倍;中部为正常装药段,药量为线装药密度;顶部1m为减弱装药段,药量为正常装药段的1/2~2/3。装填时,将乳化炸药卷间隔固定在导爆索
上,间距20~30cm,并将整个导爆索药包串放入炮孔内,装药上端用塑料袋堵塞,而后使用炮泥填平至炮口,导爆索端部露出炮口20cm,以便连接引爆雷管。
3浅眼爆破,采用散装偶合装药,每个炮孔使用1枚非电非电毫秒雷管或瞬发电雷管,正向起爆,并用炮泥将空药段填实至炮口。 (四).爆破器材品种
该项爆破工程可使用的爆破器材有下列几种: 1、岩石粉状乳化炸药; 2、2#岩石硝铵炸药 3、瞬发电雷管;
4、非电毫秒雷管1~9段; 5、导爆索。
(五)第一层爆破所用火工品数量
K317+540~K317+710段分五层爆破,第一层火工品使用数量:共长170m。主炮孔布置42排,每排布置12个孔,主炮孔共计:504个。沿两侧开挖线设光爆炮孔,光爆孔每米设一个,每侧设170个,共设置光爆孔340个。①深孔爆破:粉状乳化炸药量:504*44=22176Kg,2#岩石起爆药包药量:504*0.3=151.2Kg,②起爆非电毫秒雷管(9段):504*2=1008发,连接用非电毫秒雷管(3段)42*2=84发,③光面爆破:起爆非电毫秒雷管(3段)170*2*2=680发,连接雷管(9段)170/10*2*2=68发,Φ32直径2#岩石药卷:340*8.01=2723.4kg,导爆索:170*15=2550米。
小计:粉状乳化炸药为22176 Kg,2#岩石硝铵炸药:151.2+2723.4=