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[土石方爆破施工方案]浅谈爆破施工方案优化设计

来源:管理论文 时间:2019-04-28 点击: 推荐访问:爆破方案设计

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摘要:以确保安全为前提,具有可操作性;选择合理的施工方法,不断优化爆破参数,减小扰民的振速及噪音;积极推广、应用新技术、新工艺、新材料、新设备,确保安全、质量、进度;采用先进的检测手段,利用信息反馈指导施工。
  关键词:工程爆破优化
  中图分类号: P633.2 文献标识码: A
  
  摘要:穗莞深城际轨道交通项目工程施工总承包SZH-2标太平隧道矿山法段矿山法段厚虎区间1号井小里程方向,隧道沿线靠近及下穿地面建筑物段减振措施保护地面建筑物的部位。
  1. 按照本工程提出以下几点优化措施
  在隧道爆破施工中,爆破对地面影响最大的是在拱部上台阶施工时,由于没有临空面参数的振动最大,所以在本次方案优化中重点针对上台阶采用不同措施优化。由于下台阶施工时上部已形成临空面,在多次爆破振速测试中,下台阶振动没有超过上台阶振动数值的,若在试爆过程中测得下台阶等其他部位振动大于上台阶时,再将下台阶施工参数进行优化。
  优化方案一、1号井小里程方向Ⅳ级围岩采用台阶法施工,上台阶缩短开挖进尺,由原来进尺两榀格栅钢架(2m)缩短到一榀(1m)。优化参数如下表:
  本方案中对上台阶爆破参数进行优化,下台阶及隧底部分参数按照日常爆破参数施工,在下台阶施工时,上台阶已经施工完成为下台阶提供了临空面,其允许的最大单段药量去上台阶最大单段用量的2~3倍,即9.6~14.4kg。单对其建筑物的振动影响程度还需要多做测试试验来分析总结,若下台阶爆破振速大于上台阶的振速,对下台阶爆破参数再做一优化。
  在当边界条件相同时,爆破开挖的最大振动速度值不取决于一次起爆的总药量,而取决某单段的最大用药量。根据萨道夫斯基公式,在无新增临空面条件下最大单段装药量与爆破允许振速的计算公式如下,根据公式反算优化方案一的最大振速值,只对上台阶的参数进行验算:
  
  V-----保护对象所在地质点振动安全允许速度,cm/s
  Q-----最大一段装药量,最大一段为9段4.8kg
  R-----爆破区至被保护物距离,20m
  k ----与爆破场地条件有关系数 150
   α----与地质条件有关系数 1.8
  通过上式计算得到最大振速为1.7cm/s小于2cm/s,优化方案一,满足在距爆点20m处一般砖房、非抗振的大型砌块建筑物抗震要求。
  优化方案二、1号井小里程方向Ⅳ级围岩采用台阶法施工,上台阶开挖进尺按两榀格栅钢架(2m)进行,上台阶分两步爆破施工,先爆掏槽和辅助孔后爆内圈孔、周边孔和底眼部分。
  掏槽方式的选择:掏槽孔仍然选择采用楔形掏槽,楔形掏槽操作简单,单孔装药量与小于垂直掏槽药量,垂直掏槽虽然爆破进尺大,爆破效果好、抛掷距离短,但是掏槽眼数较多,掏槽体积小,装药眼和空眼的间距不能太大,且需要互相平行,要求钻工要有较高钻眼技术,钻眼角度、深度均不得出现偏差。所以仍沿用楔形掏槽。
  本方案中只对上台阶爆破参数进行优化,下台阶及隧底部分仍采用方案一中参数,再此不做说明。
  在当边界条件相同时,爆破开挖的最大振动速度值不取决于一次起爆的总药量,而取决某单段的最大用药量。根据萨道夫斯基公式,在无新增临空面条件下最大单段装药量与爆破允许振速的计算公式如下,根据公式反算优化方案三的最大振速值:
  
  V-----保护对象所在地质点振动安全允许速度,cm/s
  Q-----最大一段装药量,最大一段为7段4.8kg
  R-----爆破区至被保护物距离,20m
  k ----与爆破场地条件有关系数 150
   α----与地质条件有关系数 1.8
  通过上式计算得到最大振速为1.7cm/s小于2cm/s,优化方案二,满足在距爆点20m处一般砖房、非抗振的大型砌块建筑物抗震要求。
  优化方案三、1号井小里程方向Ⅳ级围岩采用台阶法施工,上台阶开挖进尺按两榀格栅钢架(2m)进行,上台阶采用数码电子雷管一次起爆进行试爆,与其他两种方法做对比。
  2.采用数码电子雷管爆破减振原理
   爆破降振实质是降低产生振动的能量,即降低产生振动的装药量。隧道开挖时基本采用的是台阶法,上台阶产生振动最大,本工程中一般上台阶爆破孔为60多个孔,采用非电雷管爆破时,由于非电雷管段位少且采用跳段使用,每个段位引爆的孔的数目为5~10个,即产生振动的药量为5~10炮眼孔的总药量。采用电子雷管爆破,延时时间可以任意设置,隧道爆破施工可实现单孔联系爆破,及产生的振动的药量为单孔的装药量。因此采用电子雷管爆破可极大降低爆破的振动。
  3.钻爆设计
  (1)爆破参数确定
   数码电子雷管爆破参数中布孔数量,布孔间距及装药情况和非电雷管相同,按照优化方案一、二参数布孔装药。
  (2)装药结构。
  由于爆破进尺短,对于掏槽眼、底眼、周边眼均采用连续装药。炮泥封口,但不采用水袋装药,防止因水袋破裂造成电子雷管连接端进水短路。
  (3)起爆方法。
  隧道采用电子雷管单孔连续起爆技术,爆破从掏槽眼到辅助眼至周边眼、底排眼,通过衣钵表设置起爆时间,各炮眼孔部位设置不同延时时间,各孔之间设置延时时间,可实现逐孔爆破的目的,最大限度降低单段炸药量。各炮孔之间串联起来采用专用起爆器起爆。
  在当边界条件相同时,爆破开挖的最大振动速度值不取决于一次起爆的总药量,而取决某单段的最大用药量。根据萨道夫斯基公式,在在无新增临空面条件下最大单段装药量与爆破允许振速的计算公式如下,根据公式反算优化方案三的最大振速值,方案三中采用数码电子雷管爆破,最大单段装药量为最大单孔装药用:
  
  V-----保护对象所在地质点振动安全允许速度,cm/s
  Q-----最大一段装药量,最大一段1.2kg
  R-----爆破区至被保护物距离,20m
  k ----与爆破场地条件有关系数 150
   α----与地质条件有关系数 1.8
  通过上式计算得到最大振速为0.75cm/s小于1cm/s,优化方案三,满足在距爆点15m处一般砖房、非抗振的大型砌块建筑物抗震要求,及土窑洞、土坯房、毛石房的抗震要求。
  4.施工方法
  针对爆破工作技术性强,工序多,为了保证爆破工作有条不紊地进行,必须有良好的施工组织。
  (1)技术交底
  首先对钻孔工人进行技术交底,将布孔原则,钻孔允许偏差等技术要求传达给所有施工人员。
  (2)炮孔定位
  设计及有关人员事先将炮孔中心位置按设计图用锄头挖小孔准确标在爆区内。
  (3)钻孔施工
  使用有经验的钻工,严格按炮孔布置设计图钻孔。
  (4)炮孔验收
  炮孔钻好,由技术人员验收,偏差不大于10cm为合格 ,抵抗线偏差大的孔废弃,验收合格后方可装药施工。
  (5)装药施工警戒
  为了现场机械设备及施工人员的安全,装药爆区范围内必须初步警戒,甲方须协助现场清理工作。
  (6)炮孔装药
  装药前用压风吹孔,将炮孔泥砂吹净,由专业爆破作业人员将炸药送到相应的孔位,放好雷管;药卷要装到底,药卷间不留空隙、泥砂,然后堵塞。堵塞用木质炮棍堵粘土,严禁使用铁器冲击炮孔内药包,雷管,装药由专业技术人员指导,由熟练的炮工持证上岗作业。
  (7)联线
  网路连接完成后,用爆破专用仪表对网路进行导通,这样便可检测爆破网路的可靠性,以利准确起爆。
  (8)起爆命令
  一旦全部警戒工作完成,由爆破班长再次联络各警戒点,确认无误后,下达起爆命令。
   (9)爆后检查及盲炮排除
   爆破后30分钟待炮烟散尽后,组织有经验的爆破员到达现场进行爆后检查,确认是否安全及存在盲炮,并作出处理。
  (10)爆后检查解除警戒
  爆破完毕,经技术人员检查现场无误后,由爆破班长下达解除警戒命令。
  (11)有毒气体防护
  炸药爆炸后,会产生有毒气体,而且有毒气体不易飘散,每次爆破后,必须等待15分钟以上,待炮烟吹散后,等到有毒气体稀释至爆破安全规程中允许的浓度以下,对人体无伤害时才能进入爆破工作面。
  5 结语
  根据本工程的爆破岩石方量和施工劳动强度以及各施工队间的相互配合问题,完成本爆破工程约需2年,试爆期间各种方案爆破不少于5次,不断总结经验。

本文来源:http://www.acandnoa.com/gl/58139/

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