铁路路堑边坡光面[预裂]爆破设计施工.doc

铁路路堑边坡光面<预裂>爆破设计施工技术规程〔征求意见稿铁道科学研究院铁建所北京2007年12月31日 / .铁路路堑边坡光面<预裂>爆破设计施工技术规程〔征求意见稿1 总则为提高铁路路堑边坡开挖工程质量,最大限度地减少石方爆破对边坡岩体损伤破坏作用,形成平整稳定的边坡,特制订本标准凡属好于Ⅲ级以上岩石边坡,设计边坡坡度为1:0.1~1:0.75,需要采用爆破开挖的路堑,在边坡部位的爆破设计施工都应执行本规程光面爆破和预裂爆破都能提高边坡工程质量,可根据设计要求或施工组织和爆破安全等因素安排选用其中一种预裂爆破还可用于阻隔爆破振动目的爆破工点开工前,应由施工单位提出边坡光面或预裂爆破设计与施工方案,并会同设计、监理单位及爆破安全评估部门审定铁路路堑边坡光面〔预裂爆破应积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备,但必须经试验、论证,并报请有关部门批准1.0.6本规程仅适用于露天垂直或倾斜边坡的范畴,不包括地下工程开挖内容1.0.7路堑边坡爆破开挖设计与施工除执行本标准外,尚应遵守现行国家标准"爆破安全规程"GB6722-2003的有关规定2 术语与符号2.1 术语 光面爆破smooth blasting 沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破后起爆,以形成平整的轮廓面的爆破作业。

预裂爆破presplit blasting沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破前起爆,从而在爆区与保留区之间形成预贯通的裂缝,以减弱主爆破对保留岩体的破坏并形成平整的轮廓面的爆破作业路堑 cutting通常炸药卷表面与孔壁之间有空气间隔,或炮孔的某些部位不装药不耦合装药有两种：轴向不耦合和径向不耦合 不耦合系数decoupling ratio如果药卷和炮孔内壁之间存在空隙,由于不耦合效应的影响,将使作用在炮孔内壁面上的爆轰压力变低,从而起到缓冲的效果所谓不耦合系数,是指炮孔直径和药卷直径之比在密实装药的情况下不耦合系数为1 光爆层smooth blasting range光爆层是指周边孔与最外层主爆孔之间的岩石层光爆层的厚度就是周边孔〔光爆孔的最小抵抗线 半孔率 half cast factor光面〔预裂爆破后在边坡壁上留下的半边钻孔痕迹比率,半孔率越高,光面〔预裂爆破质量越好平整度 degree of plainness爆破后形成的边坡面与设计坡面相比的超、欠挖程度表示平整度,平整度应符合设计标准它不仅与施工质量有关,而且受岩性和台阶高度的影响岩体损伤变量 rock damage variable通过对比爆破前后岩体中纵波速度的变化,反应岩体内部损伤程度的变量,用公式D=1－2表示。

式中：D——岩体损伤变量；Vpb——爆破后岩体中的纵波速度〔m/s；Vp0——爆破前岩体中的纵波速度〔m/s2.2 符号d——炮孔直径H——梯段高度〔即一次开挖层深度h——炮孔超深L——炮孔深度W光——光面爆破的炮孔最小抵抗线k光——光面爆破的单位耗药量q光——光面爆破的线装药密度a裂——预裂爆破的炮孔间距q裂——预裂爆破炮孔的线装药密度k裂——预裂爆破单位面积耗药量3爆破技术设计3.1 一般规定3.1.1凡符合本标准第1.0.2条的石方爆破工点,应由设计单位提出爆破工程施工范围、技术指标和质量要求,施工单位进行爆破设计和编写设计说明书,报监理单位及爆破安全评估部门审定3.1.2适宜光面、预裂爆破的工点,设计单位应提供下列资料：1) 爆破工点名称、里程；2) 设计边坡高度与坡度；3) 路堑设计断面图；4) 开挖工点的地形地质条件,包括岩石名称、岩性、等级、构造、产状、节理裂隙及地下水情况等资料；5) 开挖工程地段的线路方向及附近环境平面图；6) 钻爆技术指标和质量要求3.1.3爆破设计应包括下述内容：1) 工程概况；2) 地质资料及环境条件分析；3) 爆破方案选定；4) 爆破参数确定；5) 爆破安全距离计算；6) 钻孔布置设计数据表；7) 钻孔布置平面图及剖面图；8) 孔网参数及药量表；9) 装药结构及起爆网路图；10) 准爆及爆破安全措施；11) 钻爆施工组织；12) 技术经济指标；13) 设计说明。

3.2 光面爆破设计原则和参数3.2.1对于开挖层比较薄〔一般小于4m或已完成主体爆破,预留保护层者可采用光面爆破3.2.2光面爆破炮孔应沿设计开挖界面布置,炮孔倾角应与设计边坡坡度一致,每层炮孔底应设在同一平面上3.2.3炮孔直径d,深孔爆破宜取d=50~150mm,浅孔开挖则取d=40mm3.2.4梯段高度〔即一次开挖层深度H,当H=10~15m时,可取d=100~150mm；当H=3~10m时,取d=50~100mm；当H≤3m时,取d≤50mm3.2.5路堑挖深大于15m时,宜分层开挖,上、下层间需设平台,可取平台宽度B=1.5~2.5m；对用d=40mm的浅孔光面爆破则可不设平台3.2.6炮孔超深h,可在h=0.3~1.0m间取值,孔深及岩石坚硬完整者取大值,反之取小值3.2.7光面爆破的孔网参数,应通过试验确定,也可参照下列计算公式计算,并通过施工验证调整：最小抵抗线：W光=kd <3.2.1>式中：k——计算系数,可在k=15~25间取值,软岩取大值,硬岩取小值,一般岩石可取k=20；D——钻孔直径孔距：a光=mW光 <3.2.2>式中：m——比例系数,可在m=0.6~0.8间取值,硬岩可取大值,软岩宜取小值。

3.2.8炮孔深度L,由式〔3.2.3计算确定：L=/Sinα<3.2.3>式中：α——边坡坡度角,即钻孔角度3.2.9光面爆破的线装药密度q光和炮孔的装药量Q光可按公式<3.2.4>和<3.2.5>计算：q光=k光·a光W光 <3.2.4>Q光=q光·L <3.2.5>式中：k光——光面爆破的单位耗药量,可参照附录一取值3.2.10起爆时间t,当光面爆破与主体爆破一起施爆破时,光面爆破炮孔要迟后于主爆破孔Δt=50~150ms时间起爆,硬岩取小值,软岩取大值3.3 预裂爆破设计原则和参数3.3.1对于拉槽或开挖层比较厚的路堑,为减少主体爆破对边坡岩体及其附近建构物的振动破坏,并达到开挖边坡稳定、平整、光滑的目的,应采用边坡预裂爆破3.3.2本标准系指垂直和倾斜边坡的预裂爆破,边坡的倾角宜大于55°,或坡比陡于1:0.753.3.3预裂孔应沿设计开挖边界面布置,炮孔倾斜角度应与设计边坡坡度一致,每层炮孔底应设在同一平面上3.3.4预裂爆破的炮孔直径d,可根据钻机设备条件和石质情况选定,以d=40~100mm为佳,硬岩可选用大孔径,但对于软弱破碎的岩石则宜选择小的孔径。

3.3.5预裂爆破的梯段高度〔一次开挖的深度H,当d=50~100mm时,可取H=5~15m,当d=40mm时,则以H≤3m为好3.3.6挖深大于15m时宜分层钻爆,两层间应设平台,对d=50~100mm的炮孔,可取平台宽度B=1.5~2.5m；小炮孔预裂爆破则可取B=0.2~0.5m,也可不设平台3.3.7预裂炮孔的超钻深度h,可在h=0.5~2.0m间取值,钻孔深及岩石坚硬完整者取大值,反之取小值3.3.8炮孔深度L按公式<3.2.3>计算3.3.9预裂爆破的孔距a裂,按公式<3.3.1>计算：a裂=nd <3.3.1>式中：n——孔距计算系数,与岩性及孔径有关,孔径小、岩石坚硬完整者取大值,反之取小值,通常为n=8~123.3.10预裂孔与相邻主炮孔之间应符合下列关系：1>、两者应有一定距离,距离值与主炮孔药包直径及单段最大起爆药量有关,可依照表3.3.1取值：表3.3.1 预裂孔、主炮孔间距与主炮孔药径药量关系表主炮孔药包直径<32<55<70<100<130主炮孔单段起爆药量<20<50<100<300<1000预裂孔与主炮孔间距0.80.8~1.21.2~1.51.5~3.53.5~6.02>、预裂孔的深度不应浅于主炮孔爆破的破坏深度。

3>、预裂孔向两端的延伸长度应超出主孔爆破时地表的破坏范围4>、预裂炮孔和主炮孔在同一网路中起爆时,预裂炮孔超前主炮孔起爆的时间应不小于：坚硬岩石50~80ms；中等坚硬岩石80~120ms；松软岩石150~200m,3.3.11若相邻主炮孔药量过大,与预裂孔的关系不符合3.3.10条规定时,可在主炮孔与预裂孔之间设置一排缓冲孔,其关系以不超出3.3.10条规定为限3.3.12预裂爆破炮孔的线装药密度q裂和炮孔装药量Q裂可按公式<3.3.2>和<3.3.3>计算,也可参考附录一所列经验公式计算或参考其它类似工程的数据选取：q裂=k裂·a裂 <3.3.2>Q裂=q裂·L <3.3.3>式中：k裂——预裂爆破单位面积耗药量,可参照附录二取值3.4 施工技术设计3.4.1每次爆破均应作爆破施工技术设计,施工技术设计应包括以下内容：1>、炮孔编号、位置〔里程及位于线路中心的左、右与距离、钻孔方向及倾斜角度与深度；2>、炮孔的爆破技术参数表；3>、炮孔装药结构及堵塞方法；4>、起爆方法、起爆网路图；5>、炸药、雷管、导爆索、导爆管、导火线及其它所需器材用量；6>、安全技术措施及所需防护材料数量；7>、施工技术要求及注意事项。

3.4.2光面、预裂爆破炮孔装药需按不耦合装药结构设计：1>、不耦合就是药径D要比孔径d小的意思,其比值d/D=k称为不耦合系数,通常取k=2~5,对于硬岩可取小值,对软岩则取大值；2>、装药方法,可用低爆速、小药径的光爆专用药卷进行均布连续装药；也可用普通2#岩石药卷进行间隔装药,间隔装药的结构如图3.4.1所示光面〔预裂爆破均应适当增加炮孔底部装药量,整体装药结构上装药线密度由下向上逐渐减小,但各炮孔总装药量不变,仍按计算确定123456图中：1——炮孔； 炮孔装药结构图〔3.4.12——导爆索；3——药卷,按计算的线装药量均布捆绑在导爆索上连成药串；4——竹片或木板条,要与药串捆绑牢固并要贴靠在边坡一侧的孔壁上；5——底药,要按表3.4.1增大孔底药量6——孔口堵塞,堵塞长度不小于1W或20倍炮孔直径,一般为0.8~1.5米但预裂孔应不小于孔间距,光面孔应不小于抵抗线,堵塞时先用纸团塞紧在堵塞段下部,然后用黄粘土堵实表3.4.1 光面、预裂炮孔底药增量表炮孔深度〔米<33~55~1010~15>15底药长度〔米<0.50.5~1.01.0~1.51.5~2.0>2.0预裂增量〔倍11~22~33~5>5光爆增量〔倍0.5~11~1.51~1.52~3>33.4.3起爆网路设计,可采用下述中的一种：①12345用导爆索连接起爆,。