一、工程概況
1、地理位置濟(jì)南至萊蕪高速公路長(zhǎng)城嶺隧道進(jìn)口位于章丘市文祖鎮(zhèn)三槐樹村,出口位于萊蕪市雪野鎮(zhèn)大廠村。施工現(xiàn)場(chǎng)周圍無大型建筑物,僅有少量的民用建筑。長(zhǎng)城嶺隧道中間處LK40+740里程地表處有與隧道中心線幾乎垂直的古齊長(zhǎng)城,是重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象。
2、工程簡(jiǎn)況長(zhǎng)城嶺隧道全長(zhǎng)左幅854(右幅759)米,合計(jì)1613米,開挖斷面達(dá)165m2.其中左幅Ⅲ級(jí)圍巖160米,Ⅳ級(jí)圍巖480米,Ⅴ級(jí)圍巖214米;右幅Ⅲ級(jí)圍巖145米,Ⅳ級(jí)圍巖371米,Ⅴ級(jí)圍巖243米,隧道爆破方量約為247454m3.洞口路基段長(zhǎng)170米,挖方段主要為隧道洞口處,約18248m3.
3、長(zhǎng)城嶺隧道開挖施工方法長(zhǎng)城嶺隧道Ⅳ級(jí)圍巖及Ⅴ級(jí)圍巖段采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,開挖進(jìn)尺控制在0.75~1.0m以內(nèi),弱爆破技術(shù),小型挖掘機(jī)裝渣,小型拖拉機(jī)運(yùn)輸至洞口處,再由裝載機(jī)配合大型載重自卸車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)。Ⅲ級(jí)圍巖采用臺(tái)階開挖法進(jìn)行,光面控制爆破及減震爆破技術(shù)。上臺(tái)階采用小型挖掘機(jī)扒渣至下臺(tái)階,再由裝載機(jī)配合大型載重自卸車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)。爆破進(jìn)尺控制在1.5米以內(nèi)。
4、洞外路基施工方法土方路基挖方地段直接采用大型挖掘機(jī)進(jìn)行挖除,石方地段采用自上而下松動(dòng)控制爆破,并采取防護(hù)措施。出渣由挖掘機(jī)挖裝,載重自卸車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)。
5、水文地質(zhì)概況隧道巖體以灰?guī)r為主,巖石較堅(jiān)硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。挖方路基石方地段巖石為強(qiáng)風(fēng)化~弱風(fēng)化的灰?guī)r,巖體破碎,完整性差。線路范圍的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,屬裂隙水。
6、爆破要求
。1)長(zhǎng)城嶺隧道中部穿過古齊長(zhǎng)城,爆破施工時(shí)對(duì)文物保護(hù)要求較高。隧道在爆破開挖時(shí),允許控制在0.2cm/s以內(nèi)。
。2)洞口周圍的民用磚房采用爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)為2cm/s以內(nèi)。
。3)對(duì)于露天控制爆破個(gè)別飛石的警戒距離不小于300m,個(gè)別飛石最大距離控制在45m以內(nèi)。
。4)爆破環(huán)境技術(shù)要求詳見《圖1 爆破環(huán)境平面布置圖》。
。5)爆破工程量計(jì)算
工 程 項(xiàng) 目 名 稱 長(zhǎng)(高)×寬(米) 斷面積(m2) 深(長(zhǎng))度(m) 爆破方量(m3)
、、Ⅴ級(jí)圍巖 上導(dǎo)坑(單側(cè)) 6.5×9.41 45.4 1308 118766
下導(dǎo)坑(單側(cè)) 4.9×7.78 37.5 1308 98100
、蠹(jí)圍巖 上臺(tái)階 5.2×15.97 41.59 305 12685
下臺(tái)階 3.5×16.04 58.7 305 17903
洞外路基 18248
合 計(jì) 265702
二、爆破方案選擇
1.設(shè)計(jì)依據(jù)
。1)濟(jì)萊高速公路第六合同段施工第一冊(cè)《總體設(shè)計(jì) 路線 路基 路面 橋涵 交叉其它》、第二分冊(cè)《隧道》;
(2)中華人民共和國(guó)爆破安全規(guī)程(GB6722-2003);
。3)公安部《爆破作業(yè)人員安全技術(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)》;
。4)中鐵隧道集團(tuán)在以往施工的類似本工程的成功經(jīng)驗(yàn)和資料。
2.爆破方案選擇
。1) 根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線,輔助炮眼交錯(cuò)均勻布置,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深20cm
(2) 嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量,采用間隔裝藥,使藥量沿炮眼全長(zhǎng)均勻分布,導(dǎo)爆索起爆。
(3) 路塹邊坡石方開挖采用松動(dòng)控制爆破,自上而下分層、分段進(jìn)行,并用砂袋及鋼絲網(wǎng)覆蓋。
3.爆破器材選用
根據(jù)施工中常用爆破器材,選用以下火工品作為長(zhǎng)城嶺隧道施工的爆破器材。
爆破器材名稱 規(guī) 格 用 途
雷管 火雷管(8#) 起爆
1~15段非電毫秒雷管 掘進(jìn)和傳爆
炸藥 乳化炸藥爆速3800~4000m/s直徑φ32mm 掘 進(jìn)
2#巖石小藥卷,直徑25mm 起爆、預(yù)裂
傳爆線 導(dǎo)火索 起 爆
6600m/s導(dǎo)爆索 起爆、預(yù)裂
三、爆破參數(shù)的選擇與裝藥量計(jì)算1.爆破參數(shù)的選擇
。1)孔深確定:Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖取1~0.75m,Ⅲ級(jí)圍巖取1.5m,
。2)周邊光爆孔或預(yù)裂孔孔網(wǎng)確定:根據(jù)a/w=0.7~1.0原則確定,一般a=45~60cm,取50cm;w=50~80cm,取60cm.
。3)周邊眼線裝藥密度確定: q線在硬巖段一般取200~350g/m;本段巖石屬Ⅲ-Ⅴ級(jí),q線=250g/m.
(4)掘進(jìn)孔孔網(wǎng)參數(shù)確定:
掘進(jìn)孔孔網(wǎng)根據(jù)單孔裝藥量負(fù)擔(dān)面積確定: a.w=S=Q單/q.l . Q單一單孔裝藥量 q一單耗 l一孔深 a一孔距 w 一抵抗線 S一炮孔負(fù)擔(dān)面積(5)單耗確定: 單耗根據(jù)類似經(jīng)驗(yàn)確定,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖周邊眼取0.25kg/m、斷面開挖取0.5~1.94kg/m3.(6)路基爆破參數(shù)為:a=1.2m、b=1.0m、c=1.1m、h=1~1.5m、△h=0.15~0.2m,路塹石方開挖采用松動(dòng)控制爆破取0.35~0.45kg/m3.(7)掏槽孔確定:
、傩ㄐ翁筒鄄捎昧滋筒。
②直眼掏槽采用五孔掏槽。其中間孔為空孔,一般不裝藥,為確保掏槽拋碴,可在底部少量裝藥,最后起爆拋槽渣。
四。 鉆爆設(shè)計(jì)
1.Ⅴ級(jí)圍巖鉆爆詳見圖《圖2 Ⅴ級(jí)圍巖及淺埋段爆破設(shè)計(jì)圖》;
2. Ⅳ級(jí)圍巖鉆爆詳見圖《圖3 Ⅳ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖》;
3. Ⅲ級(jí)圍巖鉆爆詳見圖《圖4 Ⅲ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖》;
4. 路基光面控制爆破詳見圖《圖5 路基挖方爆破設(shè)計(jì)圖》;
五。 藥量計(jì)算、裝藥方法、裝藥結(jié)構(gòu)及炮孔堵塞。
1.藥量計(jì)算見爆破設(shè)計(jì)圖。
2.裝藥方法采用人工用木制炮棍裝藥,起爆體均在火工品加工房進(jìn)行加工,起爆體必須專人加工,分段存放。
3.裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼采用光面或預(yù)裂爆破,裝藥結(jié)構(gòu)為間隔裝藥;掏槽孔和掘進(jìn)孔、底板孔采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。
4. 炮孔堵塞:
炮孔采用人工堵塞,堵塞材料為粘性土卷(需提前加工),用木制炮棍壓緊。堵塞長(zhǎng)度一般不小于25~30厘米;嚴(yán)禁不堵孔爆破。
六.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及起爆方法
1. 起爆網(wǎng)絡(luò)采用并簇連法,按如下順序連接:
孔內(nèi)雷管分組→周邊孔導(dǎo)爆索并接→同段非電雷管雙發(fā)簇連→雙發(fā)火雷管起爆。
路基爆破起爆:主爆孔并接→同段非電雷管雙發(fā)簇連→雙發(fā)火雷管起爆。
2.起爆器材:
孔內(nèi)采用非電毫秒雷管和導(dǎo)爆索(周邊孔)起爆,孔外采用非電毫秒雷管傳爆,起爆采用雙發(fā)火雷管起爆,導(dǎo)火索長(zhǎng)度不小于1.5m. 3.起爆方法:
警戒完成后,人工利用香火點(diǎn)燃導(dǎo)火索(2根),立即跑到200m以外安全避炮點(diǎn)。在完成爆破后30min后進(jìn)入爆區(qū)檢查,確認(rèn)無盲炮后方可解除警戒。
七。 爆破安全距離計(jì)算由于爆破過程中部分炸藥能量轉(zhuǎn)化為地震波,同時(shí)產(chǎn)生一定飛石、沖擊波、爆破毒氣和噪聲,影響建筑物、機(jī)械設(shè)備及生命財(cái)產(chǎn)的安全,務(wù)必對(duì)其安全情況進(jìn)行校驗(yàn),采取嚴(yán)格的防范措施加以保護(hù)確定爆破安全。
1. 爆破振動(dòng)計(jì)算:
(1)長(zhǎng)城嶺隧道控制最大段裝藥量為,Qmax=0.7kg. V=k(Q1/3/R)a 取 k=50 a=1.3 R=65M時(shí)。
V=50×(0.71/3/65)1.5=0.18cm/s<0.2cm/s(古齊長(zhǎng)城場(chǎng)交通隧道安全振動(dòng)速度) .
2. 爆破沖擊波超壓的影響:
由于隧道施工方向?yàn)樗,而隧道洞室爆破均在地下,因此超壓沖擊波對(duì)洞口周圍建筑不會(huì)造成影響。
3、爆破安全距離:
A: 隧道爆破時(shí),個(gè)別飛石對(duì)人員安全距離設(shè)定為150m,巷道內(nèi)對(duì)設(shè)備安全距離設(shè)定為100m(指非機(jī)動(dòng)設(shè)備)。
B: 路基爆破時(shí),個(gè)別飛石對(duì)人員安全距離設(shè)定為300m以外,同時(shí)加強(qiáng)警戒。
4.起爆順序和延期時(shí)間:
。1)起爆順序:
隧道內(nèi):掏槽眼→掘進(jìn)眼→內(nèi)圈眼→周邊眼。
路基:主爆孔→光爆孔。
掏槽眼→掘進(jìn)眼→內(nèi)圈眼→周邊眼。
。2)延期時(shí)間:一般掏槽孔段間延時(shí)差為50ms~75ms.八。 安全技術(shù)與防護(hù)措施。
1、工程現(xiàn)場(chǎng)100m范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,記錄可能影響的構(gòu)筑物或其它結(jié)構(gòu)狀態(tài),記錄資料應(yīng)包括文字和圖片資料,現(xiàn)場(chǎng)可作觀測(cè)標(biāo)志。
2. 必要時(shí)可進(jìn)行地表震動(dòng)觀測(cè),以優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)。
3. 爆堆檢查時(shí)間:
爆堆檢查時(shí)間應(yīng)在爆后30min且炮煙排出后,由熟練爆破員進(jìn)行檢查。
4. 盲炮處理:
由于采用炸藥均為乳化炸藥,因此發(fā)生盲炮后,必須由專職爆破員進(jìn)行處理。處理方法為:
⑴。 能夠重新引爆的,加大警戒范圍,重新加入起爆體引爆;
、撇荒苤匦乱呐诳祝捎酶邏猴L(fēng)吹出堵塞炮渣,取出起爆雷管,并將炸藥取出;⑶。嚴(yán)禁采用木棍硬搗起爆藥卷。
5. 嚴(yán)禁利用殘眼穿孔,以免鉆爆殘眼中殘留炸藥。
6. 爆破警戒:裝藥警戒范圍由爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人確定,裝藥時(shí)應(yīng)在警戒邊界設(shè)置明顯標(biāo)志并派出崗哨;執(zhí)行警戒任務(wù)的人員,應(yīng)按指令到達(dá)指定地點(diǎn)并堅(jiān)守工作崗位。
7. 信號(hào):預(yù)警信號(hào):該信號(hào)發(fā)出后爆破警戒范圍內(nèi)開始清場(chǎng)工作;起爆信號(hào):起爆信號(hào)應(yīng)在確認(rèn)人員、設(shè)備等全部撤離爆破警戒區(qū),所有警戒人員到位,具備安全起爆條件時(shí)發(fā)出。起爆信號(hào)發(fā)出后,準(zhǔn)許負(fù)責(zé)起爆的人員起爆;解除信號(hào):安全等待時(shí)間過后,檢查人員進(jìn)入爆破警戒范圍內(nèi)檢查、確認(rèn)安全后,方可發(fā)出解除爆破警戒信號(hào)。在此之前,崗哨不得撤離,不允許非檢查人員進(jìn)入爆破警戒范圍;各類信號(hào)均應(yīng)使爆破警戒區(qū)域及附近人員能清楚地聽到或看到。
8. 火工品管理必須有火工品管理人員進(jìn)行管理,現(xiàn)場(chǎng)火工品使用由爆破員使用,安全員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。爆破完成后,剩余火工品必須全部退庫(kù),做到帳賬相符,賬物相符。
9.路基需爆破施工時(shí),起爆前30分鐘在兩側(cè)300m外設(shè)立警戒線,禁止行人進(jìn)入爆破作業(yè)區(qū),爆破完成至少15分鐘進(jìn)爆區(qū)檢查并確認(rèn)無瞎炮的情況下再全解除警戒。