市政工程项目路基爆破施工方案
市政工程项目 路基爆破施 工方案 一、工程概况 龙川县在佗城区域内规划 7 条市政道路（横二路、佗北路、越王大道、高涧路、合溪路、雷江路、赵佗路）下穿赣深高铁高架桥。目前赣深高铁处于施工阶段，将于 2021 年通车。为避免赣深高铁通车后市政道路施工给赣深高铁带来的安全隐患，拟建设这 7 条市政道路下穿赣深高铁部分。本项目的建设完成对加强龙川县公铁交通转换、完善城市路网布局、落实龙川县城市整体规划、带动龙川高铁新城片区土地开发利用、推动经济发展起到重大作用。对未来龙川西站客流疏解起到极大的促进作用，同时，作为高铁龙川西站与国道 205 的连接线，本项目是龙川片区快速进出高铁站的重要通道，将进一步完善龙川县交通网络体系。
为确保高铁结构工程安全，根据《铁路安全管理条例》及相关规范要求,结合赣深铁路实际情况，会议纪要明确赣深铁路桥梁、京九线桥梁最边缘两侧向外各 100 米范围内爆破工程须采用静态爆破，大于 100 米范围内爆破工程应采用控制爆破。会议明确爆破工程数量按工程地质勘察报告，铁路桥梁最边缘两侧向外100 米范围内,明确较软岩（岩石饱和单轴抗压强度 15-30MPa）（含）以上按静态爆破，较软岩（不含）以下采用机械开挖，部分用爆破法开挖方式。
二、 施工方法 路基石方爆破 1、挖掘机开挖及人工清表
采用挖掘机进行清表工作，同时人工配合清除路基边坡遗留的孤石，以使施工作业中能安全顺利的进行。
2、风镐开挖路基路基松石、静态爆破及控制爆破路基极软岩（含）及以上岩石 由于施工场地有限，离弃土场较远，计划风镐开挖路基松石，挖掘机挖渣装自卸汽车外运弃置。赣深铁路桥梁、京九线桥梁最边缘两侧向外各 100 米范围内爆破工程采用静态爆破，大于 100 米范围内爆破工程采用控制爆破较软岩（及以上）。出渣时使用破碎锤把爆破时遗留的大块石破碎后，挖掘机装车，自卸汽车外运至弃土场。爆破后的石方边坡使用挖机破碎锤进行修整，以使路基边坡符合设计要求。
3、石渣外运 由于路基边坡开挖高度较高，不能一次性完成爆破作业，故挖掘机采用分台阶装卸爆破后的石方弃渣。
4、路基开挖工期安排 4.1 第一阶段：2020 年 8 月 15 日至 2020 年 9 月 30 日，完成路基清表工作及外运； 4.2 第二阶段：2020 年 9 月 30 日至 2020 年 12 月 30 日，完成路基石方爆破、开挖及外运。
三、爆破方案 1、静态爆破的工艺原理及特点 人工造孔后，在静态爆破剂的作用下使岩石涨裂、产生裂缝，再使用破碎锤
或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。
静态爆破剂的破碎机理：
静态爆破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉末状物质，典型的化学反应式为：
CaO+H2O→Ca(OH)2+6.5×104J 当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体结构发生变化，会引起晶体体积的膨胀。根据测定，在自由膨胀的前提下，反应后的体积可增长 3 至 4 倍，其表面积也增大近 100 倍，同时每摩尔还释放出 6.5×104J 的热量。如果将它注入炮孔内，这种膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到 50Mpa，介质在这种压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。
静态爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配合比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。
静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。可按普通货物进行运输和储存，在购买、运输和保管中无任何限制。
2、控制爆破的工艺原理及特点 控制爆破使用二号岩石炸药或乳化炸药，主炮孔一般采用孔底装药；预裂孔药包间隔 1.3 米～1.5 米，中间填土；采用轴向不耦合装药形式。炮孔堵塞长度L 应大于 1.3b 或 1.3W，并满足相应的最低要求。
使用非电起爆系统毫秒雷管微差起爆，预裂炮孔最先起爆，最靠近线路的一
个炮孔较同排的其他主炮孔延迟 50ms 起爆，各排主炮孔依排序先后间隔微差起爆，各排间时差为 50～100ms。每个药包装一个雷管，联结成串联网路。每个孔内各层药包采用同一段别的毫秒雷管。
四、施工工艺流程 1.静态爆破 1 ）. 工艺流程图 施工前准备 平整场地、处理孤石、开创作业面 设计布孔 测量定位 钻孔 装药 药剂反应、清渣 进入下一层循环施工 2 ）. 操作要点 2.1 对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。钻孔参数、钻孔分布和破碎顺序则需要根据破碎对象的实际情况确定。另外静态破碎剂的效力和初始开裂时间，除了与原料配合比有关外，还与施工当时气温、水温、水灰比、孔径、孔距、钻孔布置、灌浆时间和速度、钢筋混凝土中配筋量、构件尺寸、操
作人员的经验等因素有很大关系。
2.2 设计布眼 布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破石量越大，效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整，硬度越大、混凝土强度越高时，孔距与排距越小，反之则大。孔距与排距布置参照下表。
表一 孔距与排距简易布置表 岩石 硬度 F=4 F=6 F=8 F=12 素砼 钢筋砼 孔 距（CM）
50-100 40 30 20 30 20 排 距（CM）
80 50 40 30 40 30 为加快工程进度，孔距取 30 厘米，排距取 40 厘米的形式进行布孔作业。
2.3 钻孔 钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。故采用φ42mm 钻孔。
2.4 钻孔深度和装药深度 孤立的岩石或混凝土块钻孔深度为目标破碎体的 80%至 90%；我单位现场勘查，发现施工段为大体积需要分步破碎的岩石，钻孔深度可根据施工要求选择，一般
在 1.0 至 2.0 米较好。装药深度为孔深的 100%。根据现场实际施工条件，决定选择钻孔深度为 1.0 米。
2.5 装药 2.5.1 先将药剂加 30%的水（重量比）拌成流质状（充分搅拌后略有余水）后，迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧，特别长的钻孔，可多分几段，逐段捅实。
2.5.2 岩石发现裂缝后，立即向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。
2.5.3 采用分三小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。即：每组施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。
2.5.4 每次装填药剂，都要观察确定岩石孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。灌装过程中，药剂温度大于 60oC 时不允许装入孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束，这个过程的时间不应该超过 5 分钟；操作时应注意观察装填孔，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，喷孔可能立刻就要发生，要立即停止装药。
2.5.5 位于地下水以下的钻孔装药需先将套筒插入钻孔内，然后往套筒内装药，从而使药剂发挥最大的效力。
表二 静态爆破剂布孔设计参数表 破碎 孔深：L 相邻孔距 排距：
孔径：
使 用 量
目标 a（cm）
b(cm) d（mm）
（kg/m3）
低 硬 度岩石 1.0H 40-100 (0.6-0.9)a 38-50 5-10 中 硬 度岩石 1.05H 30-40 (0.6-0.9)a 38-50 12-22 2.6 药剂反应时间的控制 药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。气温较低，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但最高不可超过 40℃，否则可能冲孔。反应时间一般控制在 30 至 60 分钟为较好，条件较好的施工现场可根据实际缩短反应时间，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。
2. 控制爆破 1 ）工艺流程图 爆破设计 平整场地、处理孤石、开创作业面 放样、布孔 炮孔检查、实测孔网参数并据实记录 计算装药量 药包加工、申请要点
装药、堵塞 连结起爆网络 覆盖防护 警戒 起爆 检查爆破效果 解除警戒、消点 分析爆破效果、调整孔网参数及炸药单耗 1 2.1 爆破方案设计原则
根据本工程中边坡开挖厚度变化大的特点，为确保爆破安全，选取多循环、小规模、小孔距的浅孔松动控制爆破方案，其特点是“浅眼、密打眼、少装药、强覆盖、间隔微差”，逐排逐层地爆破剥离。
对不同的爆破部位，选取不同的爆破参数（w、a、b、l、k）和装药结构，将爆破分为松、散两个标准，对不同位置的炮孔的爆破参数应按其爆破破碎标准试爆调整。
对于爆破高度在路面标高 6m 以上的炮孔，其爆破作用以“松”为爆破破碎标准，即爆破作用略产生位移，裂隙较大但岩石不离原位，做到“宁松勿散”。
对于爆破高度在路面标高 6m 以下的炮孔，其爆破作用以“松”为爆破破碎标准，其余炮孔爆破作用以“散”为爆破破碎标准，岩石产生少量位移，做到“宁散勿飞”。
采用爆体覆盖方法的防护措施，抑制爆破飞石、滚石,以人工或机械开挖为清平场地、清除浮石、清理作业面的主要方法。
石方开挖施工顺序 施工设备、材料进场→清平场地→爆破施工、爆渣清运。
2.2 、爆破方案设计
赣深铁路桥梁、京九线桥梁最边缘两侧向外各大于 100 米范围内爆破工程采用控制爆破较软岩（及以上）。采用爆体覆盖法抑制飞石。
2.2.1. 布孔方式
边坡采用预裂爆破，先在设计边坡上布设一排顺坡的预裂炮孔，每级台阶按垂直线路方向布设 1～3 排炮孔。每一爆破循环的爆破规模限制在 1～3 级台阶以内，爆破方向平行于线路方向。
2 2.2.2 孔网参数
1、相对路面标高 6 米以上部分的主炮孔孔网参数 （1）
钻孔直径：100mm （2）
最小抵抗线：W=2.5～3.0m （3）
孔距：a=2.5～3.0m （4）
排距：b=2.5～3.0m （5）
孔深：L=5.5～10.5m，相对下级平台超钻 0.5～0.8m （6）
钻孔角度：倾角 75 度，倾角顺线路方向 2、相对路面标高 6 米以下部分的主炮孔孔网参数 （1）钻孔直径：100mm （2）最小抵抗线：W=2.5～3.5m 最靠近线路的炮孔的边坡外侧平均抵抗线：Wb 大于 1.5W 且不小于孔距 a； （3）孔距：a=3.0～3.5m
（4）排距：b=2.5～3.5m （5）孔深：L=5.5～10.5m，相对下级平台超钻 0.5～0.8m （6）钻孔角度：倾角 75 度，倾角顺线路方向 3、预裂爆破孔网参数 （1）钻孔直径：100mm （2）孔距：a=1.3～1.5m （3）孔深：L=5.8～10.8m，预裂炮孔应较主炮孔深 0.3m （4）钻孔角度：顺边坡设计坡度 3 2.2.3 炸药单耗
炸药单耗 K 值是爆破的一个关键数据，对线路安全威胁不大的部位可取较大值，对边坡外缘危及线路的取小值。另外地质条件变化，K 值应相应变化。
隔墙法中爆破点在相对路面标高 6 米以上时主炮孔 K 值取 0.2～0.25Kg/m3 ，相对路面标高在 3 米～6 米时取 0.25～0.30 Kg/m3 ，相对路面标高在 3 米以下时取 0.25～0.35 Kg/m3 。
预裂爆破单位面积装药系数 Ky 取 0.25～0.35 Kg/m2 。
4 2.2.4 每孔装药量计算
同台阶前排主炮孔单孔装药量 Q=K.a.W.L 同台阶后排主炮孔单孔装药量 Q=K.a.b.L 预裂炮孔单孔装药量 Q y=Ky.a.L 5 2.2.5 装药结构
使用二号岩石炸药或乳化炸药，主炮孔一般采用孔底装药；预裂孔药包间隔1.3 米～1.5 米，中间填土；采用轴向不耦合装药形式。炮孔堵塞长度 L 应大于
1.3b 或 1.3W，并满足相应的最低要求。
6 2.2.6 起爆网路和起爆顺序
使用非电起爆系统毫秒雷管微差起爆，预裂炮孔最先起爆，最靠近线路的一个炮孔较同排的其他主炮孔延迟 50ms 起爆，各排主炮孔依排序先后间隔微差起爆，各排间时差为 50～100ms。
每个药包装一个雷管，联结成串联网路。每个孔内各层药包采用同一段别的毫秒雷管。
3 3 、试爆
3.1 、试爆原则
试爆是掌握爆破现场不同的岩石特性、确定经济合理的孔网参数及单耗的有效方法，是保证安全、检验施工组织的重要手段，也是必须坚持的原则。在正常的爆破施工前，须对具有代表性的岩体进行试爆；在正常的爆破施工中如遇到爆破类型、爆破部位或岩性变化也应进行试爆。
3.2 、试爆参数
根据不同的爆破部位，试爆参数依照控制爆破设计参数，孔网参数包括抵抗线、孔距、排距、排数、台阶级数等取设计最小值（但堵塞长度要符合要求），保护距离（如隔墙厚度）取设计最大值，炸药单耗取设计最小值；试爆规模应控制，试爆孔数一般取 3 个。如试爆的破碎效果不合设计要求，炸药单耗需增加时，其相对增加量应不大于 20%。
五、资源配置( 见下表)
表三 静态爆破材料用表 序号 名称 单位 数量 备注
1
静态爆破剂
Kg
若干 按实际施工温度选择合适的型号，不同型号不可混用。
2 洁净水 L 若干
表四 静态爆破设备表 序号 名称 规格 单位 数量 1 空压机 12m3 台 6 2 凿岩机 SKQ20-Y28 台 根据现场作业面情况定 3 全站仪
套 1 4 水准仪
套 1 5 盛水桶
个 4 6 拌和盆
个 6 7 捅棍
根 6 8 防护眼镜
个 若干 9 防护手套
副 若干 10 电子秤
台 2
11 量筒
个 4 隔墙龟裂爆破主炮孔药量表（算例）
台阶高度 孔 距a(m) 排 距b(m) 抵抗线 W（m ）
炸药单耗 K（Kg/m3）
主炮孔药量（g）
第一排 后排 1.2 0.7 0.5 0.4 0.15 50 60 1.4 60 75 1.6 70 85 1.8 75 95 预裂炮孔单孔药量表（算例）
孔径(mm）
孔深 L(m) 孔距 a(m) 单位面积装药系数Ky(Kg/m) 单孔药量(g) 40 1.4 0.4 0.4 220 1.6 260 1.8 290 2.0 320 100 5.8 1.3 0.4 3000 6.8 3500 7.8 1.4 4400 8.8 4900 9.8 1.5 5900 10.8 6500 算例表 2 2
深孔小台阶（拉槽爆破）主炮孔单孔药量表（算例）
台阶高度 孔深L(m) 孔 距a(m) 排 距b(m) 抵抗线W（m ）
炸药单耗 K（Kg/m3）
主炮孔药量 最小堵塞长度第一 后排 5 5.5 2.5 2.5 2.5 第一排0.25 后排0.3 7.8 9.4 3.3 6 6.5 9.4 11.3 7 7.5 3.0 15.8 18.4 8 8.5 18.0 21.0
9 9.5 3.5 3.0 3.0 第一排 28.4 33.0 3.9 10 10.5 后排 0.35 31.5 36.8
爆破振动验算最大允许齐爆药量表（算例）
（K=250;a=1.8;V=5cm/s）
保护距离 R(m) 10 20 30 40 50 70 100 最大齐爆药量（Kg）
1.48 11.79 39.79 94.3 184 505 1473
浅孔小台阶（拉槽爆破）主炮孔单孔药量表（算例）
台阶高度 H（m）
孔深L(m) 孔 距a(m) 排 距b(m) 抵抗线W（m ）
炸药单耗 K（Kg/m3）
主炮孔药量第一 后排 1 1.2 0.7 0.5 0.4 0.2 65 85 1.2 1.4 80 100 1.4 1.6 90 110
六、安全技术措施 1.无关人员不得进入施工现场。
2.采用具有腐蚀性的静态破碎剂时，灌浆人员必须戴防护手套和防护眼镜。孔内注入破碎剂后，作业人员应保持安全距离，严禁在注孔区域行走。
3.在相邻两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行。
4.静力破碎时，发生异常情况时必须停止作业，待查明原因并采取相应措施确保安全后，方可继续施工。
5.在药剂灌入钻孔到岩石开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离灌装点。观察裂缝发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者应立即送医院检查治疗。
6.在破碎工程施工过程中需要改变和控制反应时间时，必须依照规定加入抑制剂或触发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其它任何化学物品。
7.严禁将破碎剂加入水后装入小口容器内。
8.刚钻完孔或刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高。应确保温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。
9.破碎剂在运输和储存过程中应防潮，开封后应立即使用。如一次未使用完，应立即扎紧袋口，需用时开封。破碎剂严禁与其它材料混放。
10．使用破碎剂前确保操作人员对说明书已仔细阅读并理解。
11.所有爆破人员均应参加爆破安全技术培训，并取得公安机关颁发的上岗证。
1.6 1.8 100 130
12.严禁夜间、雷雨、台风、雾天天气进行爆破作业，严禁追尾爆破，严禁装药过夜。
13.坚持试爆原则。试爆时，孔网参数及装药量取小值，保护距离取大值。正式试爆或地质有变化时，或提高爆破规模时，应对具有代表性的岩体进行施爆，以调整和优化钻爆参数。
14.爆破器材的运输、贮存和保管应遵循严格的规章制度，爆破器材的试验和销毁应按正确的程序进行。
15.网络铺设时均应起线合理，呈松弛状态，不留死结。
16.爆破后，对危及行车及人身安全的危石、落石，必须及时清理。
17.如有盲炮，可采用重新连线起爆，打平行炮眼起爆及用水冲洗三种方式进行处理。
18.成立应急小分队，提高对突发事件的处理能力。
七、环保措施 已发生化学反应的药剂不得放回药剂瓶，也不得随意丢弃。为防止土壤污染和其它构筑物腐蚀，要采取将未反应的药剂放在容器内，待化学反应充分完成后，随渣土一起运弃。