路基石方爆破设计.pdf

一、路基石方爆破设计1.硐室爆破1.1 定义：硐室爆破是将大量炸药装入硐室和导硐中进行爆破的方法适合于集中土方开挖，目前多用条形药包硐室爆破技术条形药包是指药包的长径比L/a20 和长抗比L/W 1 的药包，其中L 为药包长边，a 为药包短边，W 为最小抵抗线1.2 分类及适用条件：按药包形式：条形药包和集中药包按爆破作用：（1）松动爆破：炸药单耗小，能有效控制爆破的堆积范围和飞石距离，在临近建筑物附近采用2）抛掷爆破：利用爆破作用的抛掷圈，将部分岩块抛掷出爆破漏斗外，以减少土石方装运，适用于周围无建筑物，施工条件差的地段3）定向爆破：也是一种抛掷爆破，利用最小抵抗线原理，通过控制多药包作用方向和先后顺序，将大量岩石按指定地点方向抛掷，在条件适可的移挖作填地段采用4）崩塌爆破和抛坍爆破：爆破的同时利用岩石自身的重力作用坍塌和抛坍，适用于陡坡、地形复杂的多临空面地段按起爆方式：齐发爆破和微差爆破：齐发爆破的药包有应力叠加效应，有利于岩石破碎，在受条件限制，一次起爆量受限制时采用微差爆破2.深孔台阶爆破2.1 定义：朝向自由面进行的单排或多排垂直孔或倾斜孔的爆破，其孔径在 75mm 以上、深度在 5m 以上，工作面以台阶形式推进。

2.2 钻孔形式和布孔方式垂直深孔（适合各种岩层）、倾斜深孔（适合软岩）、水平眼（适合地下工程，露天很少用），布孔方式有矩形、方格形、三角梅花形2.3 参数确定：（1）台阶高度H：根据钻机性能、钻孔直径、岩性、挖掘装载机装渣高度等确定一般钻孔直径D76170mm，挖掘机斗容12m3，自卸汽车812m3，块石粒径不超过80cm，比较理想的高度是H1015m2）超钻深度h：为了克服台阶底板岩石的夹制作用，开挖后形成平整的底部平面一般对于垂直深孔h（0.150.35）W，倾斜深孔h（0.30.5）W；或者 h（0.050.25）H，h（812）D3）孔径 D：一般用潜孔钻机，孔径有80、100、150、170mm 几种4）孔深 L：垂直孔LHh，倾斜孔 L（Hh）/sin（一般为6075 度）（5）底盘抵抗线W1：过大台阶底根坎多，过小钻孔工作量大易产生飞石根据钻孔作业的安全条件：W1HctgB（从钻孔中心至坡顶线安全距离，B2m）按台阶高度：W1（0.60.9）H BHhW1bL2L1LWDaabb名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 8 页 -按炮孔径：W1（20 50）D（6）最小抵抗线W：W3035D，且 2W4m（7）孔距 a：a（1.21.3）W1（8）排距 b：在三角布孔中basin60 0.886a。

9）B（台阶上眉线至前排孔口的距离）和台阶坡面角关系：BW1Hctg10）台阶坡面角：60 75（11）堵塞长度L2：过长降低钻孔延米爆破方量，增加钻孔费用，过短炸药能量损失大，产生较强的冲击波、飞石等L20.75W1，L2（20 40）D12）装药长度L1：L1L L2（13）炸药单耗q：一般 0.40.7kg/m314）每孔装药量Q：QqabH，对于临空面第一排b 取 W1 值2.4 起爆方法与微差爆破起爆方法：电力起爆、导爆索起爆、非电导爆管雷管起爆微差爆破原理：先爆孔为相邻的后爆孔增加新的自由面，应力波的相互叠加作用和岩块之间的碰撞作用，使岩体获得良好的破碎一般微差间隔时间为50100ms2.5 起爆模式全区（分区）排间顺序微差爆破奇偶式、波浪式、V 形、梯形、对角线、径向微差起爆2.6 爆破效果：降低大块率，防止飞石，单壁路堑开挖以35 排为佳，双壁路堑开挖宽度小于12m 时以不大于5 排为佳，开挖宽度在12m 到 24m 之间以 510 排为佳3.浅孔小台阶爆破3.1 定义：是指H2W 的台阶爆破3.2 参数确定（1）最小抵抗线W（0.41.0）H（2）孔距 a（1 2）W 或 a（0.51.0）L（3）排距 b（0.8 1.0）a（4）孔深 LHh（5）炮孔超深h（0.10.15）H（6）堵塞长度L2W 或 L230D（7）炸药单耗q（0.30.8）kg/m3，最常见单耗0.40.5kg/m3（8）台阶高度H：一般台阶高为22.5m（9）炮孔直径D：一般为42、51mm 4.深孔梯段爆破路基基础石方开挖采用深孔梯段爆破法施工，边坡原则上采用沿设计开挖线按设计坡度用预裂爆破法一次爆破成型。

利用预裂缝的减震作用代替预留保护层当开挖边坡厚度小于11.5 倍梯段爆破孔最小抵抗线时，则采用沿设计开挖线按设计坡度用光面爆破法(需要时辅以部分松动孔)一次爆破开挖成型每一层台阶水平面也采用水平预裂(或光面孔)一次开挖至设计高程因路基基础石方开挖料均作为基础回填料使用，爆破粒径允许最大粒径为30 厘米，所以梯段爆破孔网布置、起爆网路方式均按照爆破粒径级配的要求布置1.预裂爆破：本合同标段内的三种爆破方法技术参数的确定，基本依据实际使用的钻孔机具型号，参考经验公式计算，为工程经验类比来确定最初值，并通过前几次实际爆破效果分析决定名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 8 页 -1.1 孔径：手风钻孔（50 42，不得小于 42mm）潜孔钻孔（80，不得大于 100mm）全液压钻孔（6575，不得大于75mm）1.2 孔距预裂孔孔距根据工程经验值、初始值按10 倍孔径选用实际施工过程中应结合每个部位的裂隙、产状、倾角与开挖边坡的交角进行调整调整原则为：当裂隙发育、裂隙面倾角与开挖线交角呈锐角(小于 100)状时，采用小孔距，相反则应优先考虑适当加大孔距1.3 单位长度装药初值按灰岩同类工程经验值取（220380g/m）经现场试验确定。

2.光面爆破2.1 孔径：手风钻孔50 38 潜孔钻孔80 全液压钻孔 65 75 2.2 孔距光面爆破孔孔距布置原则与预裂孔孔距相同，但确定实际孔距时应结合每一爆破部位的岩石厚度(最小抵抗线)进行选择，初期实际使用值按a=(0.81.2)W 选用2.3 单位长装药量光面爆破孔单位长装药量最终确定同与孔距确定的原则应着重考虑每一个爆破部位的岩层厚度，参考Q=agwH 的计算进行校核，其中单位体积耗药量q 值一般按 q=0.20.25 范围选择3.梯段爆破梯段爆破参数选择采用下述经验公式 Q=aHqW 其中 Q：单孔装药量，以kg 计；H：台阶高度，以m 计；q：单位体积耗药量，以kg/m3 计；W：最小抵抗线，以m 计3.1 台阶高度(H)：台阶高度H 值的选择，结合每一个爆破区路基开挖深度确定，当开挖深度在15m 以下时，则采用一次开挖到设计高程，当开挖深度大于15m 时，应分两层开挖，但最小台阶高度不应小于5m3.2 最小抵抗线W：按照台车工作安全和爆破粒径要求最小抵抗线应不小于2.0m，相关排距按0.8a考虑，最大抵抗线不大于4m3.3 孔距：为了满足爆破粒径及相应组成粒径级配、梯段爆破孔孔距选择按照在满足全孔连续装药的条件用试算的方法确定。

a=Q/qWH 3.4 单位体积耗药量q：以满足爆破粒径控制为基本条件，参照近期灰岩石料开采爆破工程资料确定，单位体积耗药量选用范围0.450.35，在满足全孔连续装药的条件下，通过a,W,Q 试算确定4.爆破施工安全措施路基开挖钻孔爆破施工安全在全面执行国标爆破安全规程的基础上，结合本工程边坡稳定特殊要求，特别强调的施工安全措施如下几点：1.飞石距离：爆堆区范围应控制在12 倍 H 高度，最远飞石不应大于50m2.爆破振动影响：梯段爆破对边坡产生的振动影响所产生的质点速度应控制在5 厘米/秒以内预裂爆破对边坡产生的振动影响其质点振动速度值应小于1012 厘米/秒3.最大一段单响起爆药量按300kg 控制5.工程效率、工期、设备配备能力计算：1.低风压钻机风压7kg/m2 以下，台班进尺20m/台班；2.中风压钻机风压15kg/m2 以下，台班进尺50m/台班；3.岩石开挖爆破每米钻孔负担爆破方量8m3(8m3/m)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 8 页 -二、单位耗药量单位耗药量(一)按岩石坚固系数选定单位耗药量岩石名称岩 体 特 征坚固系数 f K 值（kg/m3）抛掷松动各种土较松软坚实的1 12 11.1 1.11.2 0.30.4 0.40.5 土夹石密实的14 1.21.4 0.40.6 页岩、千枚岩风化、破碎完整的26 46 11.2 1.21.4 0.40.5 0.50.6 板岩、泥灰岩较破碎面层、面层张开、泥质、薄层较完整、层面闭合35 58 1.11.3 1.21.4 0.40.6 0.50.7 砂 岩泥质胶结、中薄层、风化、破碎钙质胶结、中厚层、中细粒结构、缝隙不甚发育硅质胶结、石英质砂岩、厚层、缝隙不发育46 78 914 1.11.2 1.31.4 1.41.7 0.40.5 0.50.6 0.60.7 砾 岩胶结较差、以砂为主胶结较好、以砾石为主58 912 1.21.4 1.41.6 0.50.6 0.60.7 白云岩、大理岩较破碎、裂隙频率4 条/m 完整、原岩58 912 1.21.4 1.41.6 0.50.6 0.60.7 石灰岩中薄层、含泥质、裂隙较发育厚层完整、含硅质、致密状68 915 1.21.4 1.41.6 0.50.6 0.60.7 花岗岩风化严重、节理裂隙很发育多组交割、裂隙频率 5 条/m 风化较轻、节理不甚发育、伟晶结构未风化、完整、细粒结构、致密岩体46 712 1220 1.11.3 1.31.6 1.61.8 0.40.6 0.60.7 0.70.8 流纹岩、粗面岩、蛇纹岩较破碎的完整的68 912 1.21.4 1.51.7 0.50.7 0.70.8 片麻岩片理或节理裂隙结构发育的完整、坚硬、密致58 914 1.21.4 1.41.7 0.50.7 0.70.8 正长岩、闪长岩较风化、整体性较差的未风化、完整致密的风化、裂隙频率5 条/m 812 1218 57 1.31.5 1.51.8 1.11.3 0.50.7 0.70.8 0.50.6 石英岩石风化破碎、裂隙频率5 条/m 中等坚硬、较完整的很坚硬、完整致密的57 814 57 1.11.3 1.41.6 1.72.0 0.50.6 0.60.7 0.70.8 安山岩、玄武岩裂隙、节理较发育完整、致密的712 1220 1.31.5 1.62.0 0.60.7 0.70.8 辉长岩、辉绿岩、橄榄岩裂隙、节理较发育完整、致密的814 1425 1.41.7 1.82.1 0.60.7 0.80.9 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 8 页 -单位耗药量(二)按岩石密度选定单位耗药量（kg/m3）岩石名称岩石密度（kg/m3）K值（kg/m3）拋掷松动砂1500 1.8 2.0 密实的或潮湿的纱1600 1.4 1.5 重亞粘土、砂质粘土1750 1600 1.2 1.35 0.4 0.45 坚实粘土2000 1.2 1.5 0.4 0.5 黄土1800 1600 1.1 1.5 0.35 0.45 白 垩 岩1550 2600 0.9 1.1 0.3 0.35 石膏（硬石膏）2200 2900 1.2 1.5 0.4 0.5 蛋白石、泥灰岩2200 2300 1.2 1.5 0.4 0.5 浮石1100 1.5 1.8 0.5 0.6 贝壳石灰岩1200 1.8 2.1 0.6 0.7 砾岩、钙质砾岩2200 2800 1.35 1.65 0.45 0.55 泥质页岩、泥灰岩2300 2500 1.35 1.65 0.45 0.55 白 云 岩2700 2900 1.5 1.95 0.5 0.65 钙质砂岩、石灰岩2600 2700 1.5 1.95 0.5 0.65 石灰岩、砂岩2700 3100 1.5 2.4 0.5 0.8 花岗岩、花岗闪长岩2800 3300 1.8 2.5。