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兰州至乌鲁木齐第二双线（新疆段）铁路路堑爆破施工方案

【内容摘要】主要针对本标段特制定本方案，以便加强施工环节和安全质量的控制，对今后深路堑石方爆破具有重要的意义。

新建兰州至乌鲁木齐第二双线（新疆段）铁路LXTJ7标段DK1738+300～DK1739+100、DK1741+871～DK1742+895共1.824km需要爆破处理，右侧为既有废弃兰新线，右侧与既有运营兰新线线间距800余米。总爆破量土石方为21万方。

地质特征：爆破段山体为坡积细角砾土及石炭系凝灰质粉砂岩。

地质构造：本系属天山褶皱系博格多复背斜，走向大致东西，该段山体所经区域为背斜北翼。中薄层构造，发育有三组节理，两组层理，受节理、层理密集切割，岩体呈碎块状。

水文地质：本区属大陆性温带干旱气候区，气候干燥，降雨量很小（年最大降水量419.2㎜）、蒸发量很大（年平均蒸发量2622.3㎜）。除了有较大降雨时有地表流水外【山西图集】12N1.pdf，平时干枯无水。

爆破工点附近无大型建筑物，部分爆破位置与天然气管道有20m的高差。且距离为380—410m。

（1）周围环境相对复杂，安全要求较高。

（2）山体陡峭，通向山顶的便道引入困难。

（3）爆破堆渣及时由汽车拉运出渣。

（4）爆破振动不能影响高边坡的稳定，应随挖随防护；爆破飞石不能危及既有运营线路、施工机具、设备和施工人员的安全。

根据工程实际、工程要求、地质地形条件，确定设计原则为：

（2）严格控制边坡钻孔精度和预裂孔装药量，确保边坡平顺，控制台阶高度，确保边坡稳定。

（3）确保隔墙的宽度、钻孔精度及装药结构，确保施工便道畅通。

考虑以上设计原则，总体爆破思路为：台阶法爆破，台阶高度3米左右，纵向长度5米，随挖随防护；边坡孔采用预裂爆破，避免光面爆破飞石影响输电线路安全；隔墙靠山体一侧采用加强松动爆破，靠近临空面一侧采用弱松动爆破，且隔墙底部高出主爆孔50厘米；主爆孔采用松动爆破，并用孔内外毫秒导爆管雷管控制最大齐爆药量。

采用理论计算、工程类比与现场试爆相结合的方法确定爆破参数。计算依据如下：

②标准抛掷爆破单位耗药量K（kg/m3）

我国普遍采用鲍列斯科夫公式，f(n)=0.4+0.6n3

当n=1时为标准抛掷爆破

当n＞1为加强抛掷爆破

0.75＜n＞1为加强松动爆破

n＜0.75为松动爆破

各种作用炮孔的单耗参照f(n)K的乘积取值。

炮眼深度是指炮眼眼底至开挖面的垂直距离。炮眼深度一般根据边坡的稳定性、爆破技术水平、凿岩机的钻凿能力和工期安排。根据现场考察和以往工程经验，钻孔深度为5m。

本设计选用钻机型号CM351履带式潜孔钻两台，阿特拉斯D7履带式液压钻一台，炮眼直径取d=95mm。

主爆孔设三排，梅花形布置，炮孔间距2.5米，炮孔排距3米。

4.1.5爆破器材选择

挖掘机将边坡处松石清理，用推土机将爆松的岩体推至线路纵向大里程侧的临时堆渣场地，装载机及自卸汽车二次倒运至设计指定的弃渣场。

光面爆破与预裂爆破炮眼的钻凿技术要求高，操作难度大。因此，应注意对钻爆人员的合理调配。固定技术好的钻工进行光爆孔和预裂孔的钻凿作业。从布眼、钻孔、装药到爆破网络联接层层把关，责任到人。

CM351履带式潜孔钻两台，阿特拉斯D7履带式液压钻一台。

（3）炮眼深度及装填药量的控制

①炮眼深度。根据钻爆设计，钻眼深度严格按照设计进行施钻。

②清孔装药。装药前将炮孔内的石屑、杂物用水冲净。

③装药连线。严格按照装药结构图进行装药，药量应严格按照设计装填，炮泥填塞应分层捣实，填塞长度应满足设计要求。

④预裂孔、光面孔应按设计图纸钻凿在一个布孔面上，钻孔偏斜误差不超过1°。

⑤验孔、装药等应在现场爆破工程技术人员指导监督下由熟练爆破员操作。

⑦爆破。装药、连线结束后，经技术人员检查合格后，撤离人员和机械设备，最后引爆。

5施工及人、材、机计划安排

施工总工期30天，2010年5月25日开工，5月28日具备施工条件。其余段开挖、支护于6月25日完工。工期计划详见下表

沿线路边坡向小里程方向分台阶逐层开挖，用挖掘机平整作为挖掘机、推土机的上山通道。

风大时白天工作，每天爆破一个循环，分小时24小时工作，每天爆破2个循环。

推土机配合挖机（局部爆破）修整约8~10个钻孔作业平台。

台阶高约3米，沿线路纵向长约5米

钻孔、爆破、清渣、防护，合理安排各工序，各作业平台同时进行。

重点放在路堑边处，边施工、便防护。

5.2.3施工机械安排

YT28手风钻（带气腿）

CM351履带式潜孔钻

阿特拉斯D7履带式液压钻

爆破工程的不安全因素主要有：空气冲击波、爆破有害气体、爆破飞石、爆破振动、早爆、盲炮以及塌方、冒顶等。每种不安全因素有其特点、影响范围和影响强度，均应根据现场情况，采取相应的安全措施。

爆破飞石应加以严格控制和防范。爆破产生个别飞石的距离与爆破参数、填塞质量等因素有关。

（1）采取控制爆破技术缩小危险区，合理确定爆破参数，特别注意最小抵抗线的实际长度和方向，避免出现大的施工误差。

（2）装药、堵塞要有专人盯控，合理的装药、堵塞的长度和质量是防止飞石的关键，必须逐孔盯控。。

（3）爆破时，人员应在安全距离外坚固的掩体后面避炮

（4）将可移动设备撤出飞石影响区域。

爆炸材料（雷管或装药）比预期时间提前发生爆炸的现象称为早爆。对于本工程应采取以下措施防止早爆事故。

（2）电雷管在接入网路前，脚线应短路。

（3）装药、连线人员应穿不产生静电的工作服。

（4）在距电雷管15m范围内，禁止使用无限通讯工具。

（2）应派有经验的爆破员处理盲炮。

（6）可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于0.3m。为确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物。

（8）盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来销毁。在不能确认爆堆无残留的爆破器材之前，应采取预防措施。

（9）盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告，说明产生盲炮的原因、处理的方法和结果、预防措施。

6.4敷设导爆管爆破网路时应注意的问题

（1）导爆管一旦被截断，端头一定要密封，以防止受潮、进水及其它小颗粒堵塞管腔。可用火柴烧熔导爆管端头，然后用手捏紧即可。再使用时，把端头剪去约10cm，以防止端头密封不严受潮失效。

（3）导爆管网路中不应有死结，炮孔内不得有接头，孔外相邻传爆雷管之间应留有足够的距离。

（6）注意对孔外延期导爆管雷管的防护。对于秒延期雷管，应采取措施防止延期导火索或喷气孔喷出的火焰将导爆管熔断或破坏。

6.6敷设电爆网路时应注意的问题

（1）电爆网路不应使用裸露导线，不得利用铁轨、钢管、钢丝作爆破线路，爆破网路应与大地绝缘。（2）电爆网路的导通和电阻值检查，应使用专用导通器和爆破电桥，专用爆破电桥的工作电流应小于30mA。爆破电桥等电气仪表，应每月检查一次。

（6）如果发爆器限时电路发生故障，发爆器放电不彻底，则在发爆器与电爆网路联接瞬间极易发生早爆事故。国内已发生过多起此类事故。因此，在将发爆器与电爆网路联接之前，应使用金属导线将发爆器的两个接线端子短接，将发爆器内残余电荷释放掉。

（8）各种发爆器和用于检测电雷管及爆破网路电阻的爆破专用电表等电气仪表，每月以及大爆破前均应检查一次，电容式发爆器至少每月赋能一次。

7石油管线处爆破安全警戒验算

每方土石方爆破用药量为x/(h*a*b)=34/(10×3×2.5)=0.5kg/m3。

7.1峰值震动速度的计算方法及评价标准

质点峰值震动速度与建筑物的破坏程度具有较好的相关性，因此国内外普遍采用质点峰值震动速度作为安全判据。

质点峰值震动速度的计算用下式：

式中：V——质点峰值震动速度，cm／s；一般取地面质点峰值为3.0cm／s，石油管道公司规定值为2.5cm／s。

n——药包形状系数麻於安置房项目实施施工组织设计（2020），欧美等国家的n值通常取1／2，我国一般取1／3；

Q——最大单响段药量，kg；

R——爆心距，即测点至爆源中心距离，m；

K、α—与地质条件、爆破类型及爆破参数有关的系数。

对于较重要工程，应通过现场试验确定K、α值。在没有现场试验资料的情况下DB44／T 1766-2015 电动汽车储能充电站设计规范.pdf，不同岩石的K、α值，可参考表2确定。

表2不同岩性的K、α值

7.2爆破冲击波安全距离的计算