孤石爆破方案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/12/31,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/12/31,#,中铁十一局集团有限公司,广州轨道交通六号线二期工程施工四标项目经理部,二零一二年九月,孤石爆破方案,评审材料,主要内容,第一篇,添加会议议程,某领导发言,第一篇,添加会议议程,某领导发言,第一篇,工程概况,第二篇,添加会议议程,某领导发言,第二篇,某领导发言,第二篇,“孤石”地面处理总体方案,第三篇,添加会议议程,某领导发言,第三篇,爆破施工技术方案,安全保证措施及应急预案,第四篇,第四篇,第一篇 工程概况,一、工程概况及地质水文,1.,工程简介,广州市轨道交通六号线二期工程施工四标土建施工项目包括：科学城东站、暹岗站、香山路站科学城东站、科学城东站暹岗站盾构区间，河沙站派出所土建工程。明挖车站科学城东站长,200m,，标准段宽为,18.7m,，底板埋深,15m,，为地下两层岛式站台车站，附属,4,个出入口和,2,个风亭；明挖暹岗车站总长,334m,，标准段宽为,21.7m,，车站顶板埋深,3m,，为地下两层岛式站台车站，车站共设,3,个出入口和,3,组风亭及附属派出所一座；盾构隧道全长,1469.674,单线延米，为双孔圆形隧道；主要附属工程包括,1,个联络通道、,8,个洞门；河沙站派出所土建工程为六号线二期工程河沙站附属工程。,第一篇 工程概况,2.,地质状况,本标段线路经过地区，在大地构造上属于华南地槽褶皱系的一部分，位于花县凹褶断束内。广从、瘦狗领、广三断裂是本区构造的基本骨架。地貌属低山丘陵地貌，沿线为剥蚀残丘和山间冲洪积小盆地或小山谷，沿线,地面标高为,27,31,米，高差达,4m,，地面较为平坦。,表,1-1,本标段沿线地貌概况表,序号,里程,长度,(m),地貌概况,覆土厚度,1,YCK35+756.9,YCK36+873.20,1120.3,开创大道，道路两侧多为小山丘,11,18m,2,YCK36+873.20,YCK37+073.20,200,交叉路口，附近有低矮房屋,2,3m,3,YCK37+073.20,YCK37+815.997,742.8,开创大道，道路两侧多为小山丘,10,15m,4,YCK37+815.997,YCK38+159.997,339,房屋建筑、空地,3,4m,3.,沿线地层特性,区内地层从新到老大致可分为,9,个大层，地层分布情况如图,第一篇 工程概况,本区间长,1120.3m,，隧底最大埋深约,29.4m,，最小埋深约,15.2m,，中间设两个联络通道。,本区间隧道最大坡率,20,，曲线半径,1000m,，线间距,13m,，隧道主要在粉质粘土,、可塑状砂质粘性土层,、硬塑状砂质粘性土层,、花岗岩全风化带,地层中通过。,第一篇 工程概况,本区间长,742.8m,，隧底最大埋深约,23.5m,，最小埋深约,15.0m,，中间设一个联络通道（带泵房）。,本区间隧道最大纵坡坡率,25,，最小曲线半径,550m,，线间距,13m,16m,，隧道主要在,粉质粘土、可塑状砂质粘性土层,、硬塑状砂质粘性土层,、花岗岩全风化带,地层中通过。,第一篇 工程概况,水文地质条件,本标段地下水水位埋藏变化较大，稳定静止水位埋深为,2.30,5.70m,（科学城东站）、,3.40,5.30m,（暹岗站），平均埋深为,4.23m,（科学城东站）、,3.59m,（暹岗站），地下水位的变化总体趋势由西向东逐渐变低。地下水位的变化与地形地貌、地层岩性、地下水补给及排泄关系密切，每年,5,10,月为雨季，大气降水充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降，水位年变化幅度为,2.50,3.00m,。,地下水赋存方式分为第四系松散土层孔隙水和基岩层风化裂隙水。,地质详勘资料,根据招标阶段的详勘报告，本标段两个盾构区间共布置钻孔,100,个，其中香科区间,69,个，科暹区间,31,个。勘探孔类型分为技术性钻孔（取样及标准贯入试验孔）和鉴别孔（标准贯入试验孔）两种。钻孔分别按左、右线路外侧约,6m,左右布置，钻孔孔距约,30,40m,。,根据详勘资料，现有发现石英脉和孤石的位置如表,1-2,、表,1-3,。,第一篇 工程概况,表,1-2,科香区间发现石英脉和孤石钻探位置,序号,钻孔编号,层位,岩性,起止深度（,m,）,接穿厚度,（,m,）,钻孔里程,相对隧道位置关系,1,MF2Z3-XK-38,6H,孤石,18.2,19.7,1.5,ZDK-36+331.17,左,6,米,隧道中间,2,21.1,21.7,0.6,隧道中间,3,24.8,26.5,1.7,底板以下,4,MF2Z3-XK-47,7H,25,25.6,0.6,ZDK-36+485.96,左,6,米,底板以下,5,MF2Z3-XSL-21,5H-1,石英脉岩,14.3,15.2,0.9,ZDK-35+718.13,左,5.23,米,隧道中间,6,MF2Z3-XK-02,5H-2,13.2,13.6,0.4,ZDK-35+742.93,左,7.01,米,隧道中间,7,MF2Z3-XK-12,7H,31.1,32.6,1.5,ZDK-35+879.55,左,6,米,底板以下,8,MF2Z3-XK-14,5H-2,12.2,14.5,2.3,ZDK-35+911.73,左,6,米,拱顶穿过,9,MF2Z3-XK-29,5H-2,16.5,18.6,2.1,YDK-36+181.95,右,6,米,隧道中间,第一篇 工程概况,表,1-3,科暹区间发现石英脉和孤石钻探位置,序号,钻孔编号,层位,岩性,起止深度（,m,）,接穿厚度（,m,）,钻孔里程,相对隧道位置关系,1,MF2Z2-66,6H,孤石,28.5,30.1,1.6,ZDK-37+273.7,左,9.85,米,底板以下,7H,30.8,32.3,1.5,底板以下,2,MF2Z3-KX-03,5H-2,16.4,17.4,1,ZDK-37+163.6,左,6,米,隧道中间,3,MF2Z3-KX-05,6H,23.4,25.4,2.0,YDK-37+222.34,右,1,米,底板以下,4,MF2Z3-XG-20,7H,26.8,30,3.2,ZDK-37+777.6,左,4.57,米,底板以下,工程重难点分析,盾构区间和车站主体施工范围内地质勘察钻孔发现孤石和石英脉的存在，盾构施工时需考虑孤石和石英石对盾构施工的影响，盾构掘进过程中，很容易出现孤石不能被滚刀破碎，在刀盘前滚动，严重损坏刀具和刀盘的现象。同时孤石存在于自稳能力不好的残积层，洞内基本上无条件直接进行处理，因此盾构在存在孤石的花岗岩残积层中掘进，将面临极大的施工风险，严重影响工程进度及成本。因此，必须对本标段盾构掘进中孤石和基岩突起进行地面爆破预处理，以降低工程风险和加快施工进度。,第一篇 工程概况,第二篇“孤石”地面处理总体方案,二、“孤石”地面处理总体方案,总体施工方案,为保证盾构工期及盾构机安全通过“孤石”段，需对双线“孤石”段进行预处理，考虑到隧道双线位于开创大道机动车道之下，具备地面处理条件，本工程采用深孔控制爆破预处理的方法。,爆破施工工艺,深孔控制爆破法的优点：避免盾构机开仓安全风险，减小隧道洞内处理空间限制。,爆破施工工艺：采用地质钻探方法进一步探明“孤石”位置，确定需地面处理的范围，对已探明“孤石”的采用地面地质钻垂直打孔，装炸药爆破隧道范围内岩石，使岩石成为单边长度小于,30cm,的碎块，确保盾构机顺利出碴及正常通过孤石区段。,施工准备,机械设备和主要材料见表,2-1,、表,2-2,。,第二篇“孤石”地面处理总体方案,名 称,型 号,单 位,数 量,备 注,地质钻机,YT100,台,20,名 称,单 位,数 量,备 注,乳化炸药,吨,5,吨,25,米导爆管雷管,发,5000,钻杆,米,500,钻头,个,100,钢板,张,20,砂袋,个,若干,石头,立方米,120,表,2-1,主要机械设备,表,2-2,主要材料,第三篇 爆破施工技术方案,三、爆破施工技术方案,1.,爆破参数,（,1,）钻孔直径,采用地质钻机钻孔，土层、岩石钻孔孔径均为,110mm,，下直径,90mm,的,PVC,套管。,（,2,）钻孔形式,为了便于施工和准确控制钻孔方向，采用垂直钻孔形式。钻孔过程中用泥浆护孔，必要时下钢套筒。成孔后下,90mm,的,PVC,套管护孔，套管底需安有堵头，爆破前孔口需遮盖，防止异物掉入堵塞炮孔。,（,3,）火工器材选型,孔内雷管选用毫秒导爆管雷管，起爆雷管选用导爆管，炸药选用乳化炸药，标准直径为,60mm,，具体根据现场的需要加工。,（,4,）装药结构及起爆网络,由于炮孔深度较深，需要爆破处理的岩石埋深较深，因此起爆药包,第三篇 爆破施工技术方案,采用软钢丝悬吊于爆破点的位置，且一端固定于孔口位置，标高误差不得大于,10cm,。药包装在特制的,PVC,管体内，该起爆体须具有较好的防水性能。由于起爆体上方有约,20,米高的水柱，压强相当大，因此起爆体需配重抗浮。炮孔采用正向装药起爆，起爆选用非电爆破网路，采用激发针起爆，每个炮孔装两发雷管，且分别属于两个爆破网路，两套网路并联后起爆。网路示意图如下所示：,图,3-1,爆破网络图,成孔后安装,PVC,套管 安装完,PVC,套管后测量孔深,第三篇 爆破施工技术方案,第三篇 爆破施工技术方案,（,5,）单耗计算,本工程需要爆破处理的岩石位置较深，无法采取手风钻进行钻孔爆破施工。因此决定采用地质钻机进行钻孔。,依据瑞典的设计方法，单位耗药量计算：,q=q1+q2+q3+q4,式中,q1,基本装药量，是一般陆地梯段爆破的两倍（本工程爆破对象大多位于地下,1522m,左右，且存在地下水，故视为水下爆破）。对水下垂直钻孔，再增加,10%,。例如普通坚硬岩石的深孔爆破平均单耗,q1=0.5kg/m,3,，则水下钻孔,q1=1.0kg/m,3,，水下垂直孔,q1=1.1kg/m,3,；,q2,爆区上方水压增量，,q2=0.01h2,；,h2,水深，,m,；,q3,爆区上方覆盖层增量，,q3=0.02h3,；,h3,覆盖层（淤泥或土、砂）厚度，,m,；,q4,岩石膨胀增量，,q4=0.03h,；,h,梯段高度，,m,。,本工程,h=4m,，,h2,平均取,20m,，,h3=18m q1=1.1kg/m,3,q=1.1+0.0120+0.0218+0.034=1.78kg/m,3,在爆破作业时须参照上述数据试爆后，针对具体情况调整爆破参数。,布孔形式与装药结构,1,）孤石爆破,图,3-2,孤石爆破装药结构示意图,图,3-3,孤石爆破布孔平面示意图,第三篇 爆破施工技术方案,表,3-1,基岩突起装药参数表,基岩厚度,H,（,m,）,超深,h(m),孔距,a(m),排距,b(m),孔深,L(m),单耗,/m,3,装药,Q,（）,装药,形式,3.0,1.0,0.8,1.0,4,1.78,4.27,连续,6.0,1.2,1.0,1.1,7.2,1.78,11.75,分层,9.0,1.5,1.2,1.2,10.5,1.78,23.07,分层,2,）基岩爆破,由于孤石埋深较深，从而导致其爆破破碎难度较大，为了便于施工及爆破破碎效果，采取首先对前排孔进行爆破，然后利用前排空爆破挤压周围土层产生的自由面，再对后排孔进行逐个起爆。炮孔间排距均为,0.81.5m,，钻孔超深,1.02.0m,，装药深度比基岩厚度深约,0.81.5m,。,第三篇 爆破施工技术方案,具体钻孔装药结构如下图所示：,图,3-4,厚度,3.0m,基岩爆破装药结构示意图,图,3-5,厚度,3.0m,以上基岩爆破装药结构示意图,第三篇 爆破施工技术方案,（七）药包加工,炸药,配重,图,3-6,单段药包加工示意图,配重,雷管,雷管,炸药,