铁路爆破施工方案

一、工程概况

本工程线路东起×××，西至×××，正线全长709.93km。

本标段线路全部位于×××境内，线路东起×××，向西延伸至既有×××铁路×××，标段全长67.709km，本标段线路均走在既有×××铁路的南侧。与既有×××铁路的间距大多在1至3km不等，经过的周边村镇主要有尾亚矿区。

本标段工程范围为：设计里程DK1119+679～DK1191+000段范围内的共有路基石方爆破:2284939m³，其中站场10501    7m³，桥梁基础爆破:48441.7立方米， 隧道开挖爆破：59480.18m³。附爆破工点示意图见附图1.

二、爆破施工方案                                                      

   2.1路堑石方开挖爆破施工

   2.1.1路堑石方开挖及爆破设计

      路堑石方爆破前，根据岩性、产状、边坡高度进行爆破设计，选定合理的爆破参数。在施工过程中，根据地质变化情况利用类比法及时调整和修改爆破设计。

硬质岩路堑采用梯段松动控制爆破方法施工，靠近边坡和路基面预留光爆层，实施光面爆破。 

为提高破碎效果，降低大块率，降低爆破震动效应，采用大孔距、小排距梅花形布孔，非电毫秒雷管实施逐排微差延期爆破。为确保边坡稳定、美观，路堑开挖采用光面爆破技术，预留光爆层厚1.5～2.0m。

如边坡设计有平台，可分平台进行光爆。如设计坡面无平台时，可从堑顶沿坡面钻孔，一次钻到坡脚进行光爆。采用凿岩机钻孔进行光面爆破时，因受钻孔深度，采用小台阶式光面爆破。

清表：人工配合推土机或挖掘机清除开挖范围内的杂物、表层土，并做好堑顶天沟。

测量布孔：根据钻爆设计及试爆结果确定的参数，用灰点或油漆定出炮眼位置，并参照爆破方案进行复核。

凿岩钻孔：炮孔布点完成后，安排机械进场，按爆破设计的角度和深度钻孔。钻孔中随时检测孔径、角度和钻孔深度，达到要求即停钻，用石块覆盖孔口，并做标记。

装药堵塞：装药前将炮孔内的石粉、泥浆清除干净，然后用炮棍将药卷送入炮孔，并轻轻压紧，起爆药卷在孔内的位置要适中。装好药后，选取一定湿度的粘土和砂土，分次堵塞炮孔，并用木棍捣实，堵塞长度不小于孔深的1/3。

网络联接、安全警戒：装好药后，专业人员进行起爆网路敷设及检查。起爆之前，人员、机械撤离到安全地带并设置安全警戒线。

起爆清碴：起爆后及时清除瞎炮，然后机械清碴。清碴时，随时观察坡面的稳定情况，严禁坡面掏挖。清碴后，检查爆破效果，必要时补爆或调整爆破参数。

基床顶面处理：爆破后根据测量标点，拉线检查平整度，对个别凸起部位，采用以大型推土机或挖掘机强制开挖，凹部采用混凝土补平，边坡采用预裂爆破或光面爆破。

对于开挖深度大于6m，且石方数量较大的工点，每5～6m为一层，进行深孔梯段松动爆破，潜孔钻机钻孔。开挖深度小于6m，且石方数量较小的工点，每3m左右为一层，进行浅孔台阶松动爆破，凿岩钻机钻孔。石方爆破，采用2#岩石硝铵炸药或乳胶防水炸药，以火雷管引爆，非电毫秒雷管实施逐排微差起爆。

爆破参数为：浅孔爆破：孔径d=50mm，孔深L=0.9～1.1H（H为台阶高度），孔距a=0.8～1.6Wp（Wp为最小抵抗线），排距b=0.86a，装药量Q=（0.1～0.11）Wp（具体装药量根据现场试爆情况确定）。

深孔爆破：孔径d=100mm，孔深L=H/sin75°+h，h=0.15H，孔距a=0.7～1.3Wp，排距b=0.8～1Wp，装药量Q=q•a•b•L，q=0.4～0.6kg/m3。

预裂和光面爆破：孔径d=32～50mm，预裂爆破孔距a=8～12d，光面爆破孔距a=16d；线装药密度q′=（160～420）g/m，光爆孔均采用不耦合装药。

光面爆破主要设计参数见表2.1

表2.1 光面爆破主要设计参数表

路堑石方开挖爆破设计见图2.3

2.1.2质量控制要求

（1）炮孔的布孔误差不大于5cm，炮孔底部参差长度不大于10%，同类炮孔的不平行误差不大于8cm/m。装药前对炮孔孔距、排距、孔深、钻孔方向进行量测，按实测孔网参数调整药量。严格控制用药量，确保爆破不造成路堑边坡隐患和对邻近建筑物的损伤。每次爆破时对照爆破设计文件核对各项爆破参数和装药量。

（2）每次爆破应进行炮孔编号，各炮孔所用毫秒雷管段别，装药量要能明确区分，爆破后的效果，必须加以统计分析，不断优化钻爆参数。并做好装药记录，严禁混装、错装、漏装雷管段别和炸药。

（3）布线要避免传爆雷管爆炸时对不相关导爆管造成损伤，导爆雷管间的距离要大于1m，在爆体覆盖过程中随时检查起爆网路的安全。爆体覆盖时不得损坏起爆网络。

（4）现场制作炮泥或利用钻孔岩渣进行炮孔堵塞，堵塞长度满足爆破设计要求，捣固密实，杜绝不堵或用废包装纸堵塞炮孔。

（5）光面爆破保证坡面完整平顺、无根坎、无安全隐患，局部凹凸差不大于15cm；沿线路纵向每100m抽样检验5处。

（6）确保路堑开挖边坡坡率不偏陡，沿线路纵向每50m单侧边坡抽样检验8点（上、下部各4点）。路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台位置、宽度允许偏差按《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》要求控制。

（7）爆破前必须加强警戒，警戒范围为半径200m，受爆破影响的既有设备，必须在开工前迁移或做好防护，设置明显的爆破警戒信号和划定警戒区域并设立标志和专人防护。起爆前由工点负责人指派专人检查符合要求后，并待防护和警戒工作一切就绪，方可发出起爆信号。

2.2桥梁基础爆破施工

    本标段桥梁基础均为挖井基础，基础开挖采用爆破施工，爆破前根据岩性、产状、边坡高度进行爆破设计，选定合理的爆破参数。在施工过程中，根据地质变化情况利用类比法及时调整和修改爆破设计。

2.2.1爆破参数选择

为确保爆破施工安全，减少对爆破形成的超方，根据本标段段地形地质条件与周围环境特点，总体选择多循环、小规模、浅孔控制爆破开挖桥梁基础的方案。爆破参数的选择如下：

钻孔直径D（mm）：28～42； 钻孔深度h(m)：1.0～1.5m

孔距a(m)： 0.4～0.5      排距b(m)：0.3～0.4    

位用药量㎏/m3：0. 25～0.35  

2.2.2布孔

布孔必须由专门技术人员（爆破员）按设计的孔网参数现场布设,采用梅花型布孔，如下图2.4所示:

           图2.4   炮孔布置示意图

2.2.4装药与堵塞

装药：采用人工装药，其要求：必须按计算药量装药，严禁多装药。

堵塞：堵塞材料采用半干黄粘土或砂加土拌合物。堵塞长度浅孔爆破为L=2/3h或L≥30D。堵塞方法是将堵塞材料分层装入孔内，并做到分层捣实，严禁不堵塞爆破。

2.2.5起爆网络

为了减小爆破震动，采用孔内微差网络起爆：原理是将非电导爆管雷管按设计的段数装入孔内，直接在孔内分段起爆，毫秒雷管一般跳段使用即1＃、3＃、5＃等。如下图2.5所示：

                 图2.5 孔内微差起爆示意图

2.2.6质量控制要求

（1）炮孔的布孔误差不大于2cm，炮孔底部参差长度不大于10%，同类炮孔的不平行误差不大于8cm/m。装药前对炮孔孔距、排距、孔深、钻孔方向进行量测，按实测孔网参数调整药量。严格控制用药量，每次爆破时对照爆破设计文件核对各项爆破参数和装药量。

（2）每次爆破应进行炮孔编号，各炮孔所用毫秒雷管段别，装药量要能明确区分，爆破后的效果，必须加以统计分析，不断优化钻爆参数。并做好装药记录，严禁混装、错装、漏装雷管段别和炸药。

（3）布线要避免传爆雷管爆炸时对不相关导爆管造成损伤，导爆雷管间的距离要大于1m，在爆体覆盖过程中随时检查起爆网路的安全。爆体覆盖时不得损坏起爆网络。

（4）现场制作炮泥或利用钻孔岩渣进行炮孔堵塞，堵塞长度满足爆破设计要求，捣固密实，杜绝不堵或用废包装纸堵塞炮孔。

（5）爆破前必须加强警戒，警戒范围为半径200m，受爆破影响的既有设备，必须在开工前迁移或做好防护，设置明显的爆破警戒信号和划定警戒区域并设立标志和专人防护。起爆前由工点负责人指派专人检查符合要求后，并待防护和警戒工作一切就绪，方可发出起爆信号。

2.3隧道开挖光面爆破施工

    隧道开挖应根据采用的施工方法、施工机械，合理选择开挖方法和步骤，确定合理循环进尺及施工速度，保持各工序相互协调，确保施工安全和工程质量满足施工进度要求。

2.3.1钻爆开挖

隧道开挖应根据工程地质条件、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，钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。尾亚隧道Ⅲ级围岩地段，采用台阶法施工。根据围岩情况，施工过程中可以进行爆破施工。爆破开挖主要采用光面水压爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。隧道爆破开挖时按照规定严格控制超欠挖。

2.3.2隧道爆破开挖爆破设计

2.3.2.1爆破特点及要求

水压光面爆破即采用与光面爆破相同的设计、药量计算、起爆方法和起爆技术，仅在装药结构、孔口封堵环节有所区别。

爆破机理：向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用专业设备加工成的炮泥填塞。由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼周边围岩中，这种量损失的应力波十分有利于岩体破碎，此外，还会产生“水楔”效应，更有利于岩体破碎，同时水又会大大降低粉尘对环境的污染。

装药结构及封堵：周边眼采用孔径不偶合装药法，利用空气达到间隔装药，导爆索连接，确保周边眼炸药起爆后衍生的切线方向的拉应力大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度，使光爆层内岩石被拉断形成贯穿裂缝及光爆面。掏槽眼及辅助眼内采用孔底或孔口注水，连续装药的装药方法，孔口采用炮泥填塞紧密。

爆破要求：结合设计文件及施工规范的要求，爆破效果需满足：炮眼利用率大于90％；半眼痕保存率大于80％（整体性良好的坚硬岩石）；爆破后围岩面应圆顺平整，无欠挖，平均线性超挖面不超过20cm，边墙部位不允许超挖，且围岩面上无粉碎岩石和明显裂隙，以减少对围岩的施工扰动。

2.3.2.2钻爆设计原则

根据工程地质及现场施工条件，采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，确定各部位炮眼钻爆参数、注水长度与封口炮泥之比，分配各个炮眼装药量及装药结构，通过合理布孔、控制装药量和起爆爆炸力、起爆顺序等，得到设计要求的开挖轮廓面，从而减少超欠挖，减轻对围岩的破坏作用，达到爆后壁面圆顺、平整，缩短排查清除危岩的时间。同时节省炸药，控制单循环进尺在1.5m～2m及以内，确保施工安全和加快施工进度，同时又能提高工程质量和降低成本。

2.3.2.3钻爆设计

①周边眼间距E、最小抵抗线W

周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，借助于经验公式E＝Ki×d，一般情况下E=(8～12)d（d为炮眼直径）；抵抗线W＝（1.0～1.5）E。本设计炮眼间距E为450mm，炮眼直径D为35mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。

②周边眼每米装药长度L、装药集中度q

a.L=2m2.8[δ]c/(V0×ρ0)1.4—L1.4

满足条件：每米装药长度L的精度达到0.005m即可

m ——不耦合系数  m＝D/d＝35/25＝1.4

ρ0——炸药密度，采用2＃岩石炸药，ρ0＝0.95g/cm3

[δ]c——岩石抗压强度，弱风化砂岩，[δ]c＝140MPa=1400Kg/ cm3

V0——标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取8000 cm3/g

b.q＝（πd2/4）ρ0•L＝π×3.22/4×0.95×0.0261＝0.2Kg/m

由于采用全断面一次爆破，符合2＃岩石炸药对装药集中度q值的经验值范围。

③炮眼数量N的确定

炮眼数量计算根据下列公式计算：

N=S0/E+CS 

S0 —— 开挖面周长（m）

E —— 周边眼间距（m）

C —— 掏槽眼和扩大眼系数，中硬岩取1.5（m）

S —— 开挖隧道断面积（m2）

d.每循环装药量Q

Q=q•V

q —— 单位岩石炸药用量，由修正的普氏公式q=1.1K0(f/S)0.5计算求得q=1.1Kg/m3由于采用水压爆破，从而减少了炸药用量，通过现场实际爆破效果做对比分析结果节省炸药，q在此取0.9 ～1.2kg/m3为宜。

V —— 单循环爆破岩石体积（m3）

2.3.2.4各炮眼药量分配

围绕水压爆破关键技术，遵循药包对殉爆距离的要求，通过多个循环爆破效果对比分析，优化炮眼中上部注水长度与炮泥回填堵塞长度的最佳比例，后对各部位炮眼进行药量分配，掏槽眼及底眼采用大直径药卷，连续装药；辅助眼及内圈眼采用大直径药卷，连续装药，其装药量按照递减的原则进行分配；周边眼采用小直径药卷，具体各炮眼装药量见钻爆设计图。

2.3.2.4水袋安装

往炮眼中注水的方法为采取普通塑料袋灌注水工艺，即利用自动灌水、自动封口的水袋封口机现场加工水袋，长度20cm/个，调整封口温度，以130～150℃为宜，要求水袋封口后不泄不漏、灌填饱满。

2.3.2.5炮眼堵塞

堵塞作用是使炸药在受约束条件下能充分爆炸，以提高能量利用率，堵塞长度因炮眼不同而不同。最小堵塞长度不小于20cm。采用炮泥机现场加工炮泥，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。

2.3.2.6爆破器材

炸药：采用2＃岩石销铵炸药，周边眼采用φ25mm小药卷，其它采用20cm长，直径φ32mm标准药卷，每卷0.15Kg炸药。雷管：孔外采用电雷管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11、13段、15段），共8种段别。导火索：火雷管采用导火索引爆。导爆索：周边眼采用导爆索不耦合装药。

2.3.2.7装药结构

掏槽眼和底眼采用反向起爆，“封口机”自动灌水，自动泥封口。周边眼采用间隔不耦合装药结构，炮泥封口。水压爆破装药结构示意见图2.6

2.3.2.8装药连线网路

装药时，每2人一组，分片按照钻爆设计图确定的装药量自上而下进行装药，起爆网路采用复式联结网路，每一簇即“一把握”，导爆管在自由端15cm以上处，安装2个引爆雷管，各簇导爆管在自由端10cm以上处安装2各引爆火雷管，各联结均采用黑胶布包扎，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时应注意：导爆管不能打结和拉细；

各炮眼雷管连接次数应相同；网路连接好后，要有专人负责检查。

2.3.2.9炮眼布置原则

①掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在岩层层理或节理明显时，不得与其平行，应呈一定角度并尽量与其垂直。

②周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面符合设计要求。

③辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。

④周边眼与辅助眼的眼底应在同一垂直面上，以保证开挖面平整，但掏槽炮眼应加深10～20cm。

⑤炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。

2.3.2.10控制要点

①采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装渣。

②隧道开挖每个循环都要进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。并采用激光准直仪来控制开挖方向。

③钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3～4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。

④装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时，专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。

⑤起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。

⑥开挖过程中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。

⑦控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。

2.4盲炮的预防措施

储存的爆破材料除定期检查外，爆破前进行复查，选用合格的炸药和雷管。采购、使用爆破材料时注意出产日期、有效保质期等，严禁使用过期的废旧火工产品。必须仔细进行装药、堵塞、联结工作，注意每一环节，防止出现卡孔，雷管与炸药分离及折断雷管脚线等问题。管药联接时，雷管脚线不要过分拉紧，要保持一定的松驰度，雷管与雷管联结时，反向联结。

产生盲炮应立即封锁现场，组织爆破工程技术人员针对装药时的具体情况，找出拒爆原因，采取相应措施处理。处理盲炮可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法三种。

属于漏点火的拒爆药包，可找出导火索，导爆

三、火工品管理制度

   3.1火工品管理领导小组

   为进一步加强爆炸物品管理，根据《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》和对爆炸物品管理的有关规定，经研究决定，项目部成立火工品管理领导小组，成员名单如下：

组长：×××

副组长：×××

组员：×××

领导项目办公室设在项目部安质部，各单位成立以工区长为负责人的工区爆炸物品管理领导小组。

3.2炸药库设置

本项目对爆破品仓库的选址本着安全、隐蔽的原则，在尽可能不被人注意且有自然遮挡物的地点安置。本项目拟建两个爆破品仓库，面积各约300平方，地点暂定于×××处，报门审批。炸药库建设应严格按×××建筑设计院出具的设计图纸进行施工。

3.3火工品使用制度

（1）火工品的采购及保管严格按照关于危险物品有关规定执行，并遵照交通部有关运输安全管理方面的规定实施。

（2）按火工品的类别分别设置炸药库房、雷管库房及导火索库，库房周围设置防护围墙及警戒哨位，划定安全防护范围。

(3)火工品采购和使用必须取得门的批准，采购过程中由保安人员押运，采购工作由项目部物资部负责，安质部负责运输途中的安全保卫工作。

（4）日常使用过程中火工品押运，实行专人专车制度。

（5）入库、出库、退库执行严格登记管理制度。

（6）日常使用必须由经现场技术员计算用量，现场施工负责人签字申报，经工区安质、工区经理审批后，才能发放火工品。

（7）当日未使用完火工品，必需在当日退库，须经现场技术员、现场施工负责人签字确认。火工品管理员做好退库记录。

四、安全保证措施

4.1建立安全保证及管理体系

4.1.1安全管理组织机构及管理体系

结合爆破施工的特点，爆破安全管理工作务必高度重视，把安全管理作为各项工作的重中之重。在施工中建立安全管理组织机构，项目部成立安全领导小组，负责安全施工、安全生产的监督检查，以及安全生产责任事故的调查处理。安全管理组织机构见图4.1。分工明确责任到位，确保安全目标实现。安全保证体系见图4.2

4.2爆破作业安全措施

1、爆破器材的采购、运输、保存、领用、剩余归还等，严格按照有关规定执行，并报当地门备案。各种审批、使用手续齐全。

2、爆破施工，安全员、防护员、爆破员等要持证上岗，装药过程中不能抽烟，放炮前要对炮眼联线进行逐孔检查，点炮前要由专职安全员检查其它人员及所有机械设备是否撤至安全地带。炮响30分钟后，才准许安全员进入工作面检查爆破情况。

3、如发现瞎炮，采取安全、可靠的方法进行引爆；对哑炮要严格按《爆破作业规程》进行处理。

4、路基石方爆破作业区，设立警戒区和明显的警戒标志、安全哨，并在爆破前半小时发出安全信号疏散人员，放炮时派专人警戒。

5、爆破器材押运专人专车。爆破器材库房建立严格执行门的规定。日常做好安全保卫工作，并配备足够的安全保卫设备及设施如警棍、电网等。

6、负责爆破器材管理的安保人员建立24小时值班制度，值班人员不得低于2人。