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邻近既有沪昆铁路爆破设计施工方案

D1K771+380～D1K771+560区间路基

邻近既有沪昆铁路爆破设计施工方案

YBT 4734-2019 钢铁企业饱和蒸汽发电设计规范.pdf⑴《D1K770+233.453～D1K774+533.566区间路基设计图》。

⑵成铁运〔2008〕780号文关于重新印发《成都铁路局营业线施工安全管理实施细则》的通知。

⑶铁办〔2008〕190号文关于印发《铁路营业线施工安全管理办法》的通知。

⑷成铁建设〔2010〕139号文关于印发《成都铁路局基建大中型项目营业线施工管理补充规定（暂行）》的通知。

⑸铁运[2010]51号关于公布《铁路营业线施工安全管理补充办法》的通知。

⑺现场调查资料以及相关安全操作规程。

D1K771+380～D1K771+560为次坚岩深路堑地段，新建双线无砟轨道，线间距5m，路基宽度均为13.6m，长约180m，贯穿山体。D1K771+390～D1K771+567左侧，长177m。D1K771+397～D1K771+548，右侧，长151m。

经调查，本段线路左侧：山体边界长约180m在林东洁净洗煤厂内。山边至洗煤厂货场钢轨49m。沿线有6根铁路接触网支架，编号分别为042、044、048、054、Z02、Z04，高约10m，底部有200×150×40cm混凝土防护墙。距离天龙货运站道岔最近处约为113米。山边至既有沪昆铁路156m。至160m外沿线有许多民房，多为砖混结构。

大里程方向120m～140m是双垌特大桥施工点。

小里程方向50m处待建一涵洞。

山体最大挖方高度为72.1m，山体沿新建线路方向两侧的坡度从下往上为1:1和2:1。山体可视结构可按三个高程分析：

顶部60m～72m范围:有高10～15m，长50～70m，宽度不详。横向节理发育，纵向裂隙较明显的大量危石（不可预测的有自然崩塌、自然滑落可能的山体岩石）。能目测到有横向4根绳索做固定牵引。朝向既有沪昆铁路，距离156m。

中间部分40m～60m高度范围:有一突出的台阶，宽约8m，长20m，横向节理发育。岩层较稳定。

底部10～20m高度范围：纵向裂隙发育。未发现溶洞。最小挖方高度为4.3m，开挖石方约336890m³。

本段路基施工，需采用一系列的综合技术，爆破特点是炮孔长短不一，边坡要保护。

3.1首先要修建绕山施工便道。起点大、小里程各设一段，依山势修建，增大里程，降低坡度，隔十米修建停车区，绕山至山顶。方法：挖机清表，人工手柄18～24钻控爆。作用：为解除顶部危石、实施中深孔控爆做辅助的运输物资、机械等工作。

3.2开始施工C40碎石挡墙外加覆盖黄土防护墙。主要是防范滚石危害。在邻近既有铁路的一侧，路堑坡脚设重力式路堑挡土墙，长度为200m。为减弱冲击力，分散着力点，采用顶弧堆砌方法，应力面设计为45°斜面。起点墙高4m，终点墙高4m，最大墙高6m。

在铁路接触网支架的前方安置、搭建防护排架。

对重点防护的个别对象，如：行人涵洞、路面、消防栓、信号灯、沪昆线的正面、地上地下军、民用管线。进行堆沙包、建挡墙的防护。作用：对铁路设施、既有线的防护。

3.3洗煤厂的拆迁，设不完全拆。即在大里程方向，得不到120m～140m×110m的开放空间。顶部危石的拆除设想：

3.3.1化整为散。即个别处理一块或有依托的一块危石，逐步消除危石。利用重力原理，使用多个集中小药包炸掉支撑点。使其沿山体自然沟滑落。

3.3.2先远后近，先易后难。即从大里程方向开始处理清除危石，向小里程压缩。

3.3.3方法：人工解除危石。手工对表层、零散的危石清除。预处理：对有明显崩塌迹象的先清除。对体积较大的、裂隙较大的采用集中药包逐个清除。

3.3.4调整自由面，运用有效地钻爆参数，利用岩石特性。孔内外微差技术，合理的微差间隔时间，一次爆破清除危石危害。

3.3.5危石解除后，有效利用小里程的80m×60m的空间。合理利用标高以上的预留路肩高差，采用台阶法谨慎控制爆破技术，开拓30m×(6～15)m×(9～15)m的横向台阶，两侧预留隔墙厚度0.8～1.5m。配合顶部朝向大里程的小台阶爆破逐阶掘进。

两面开挖，不交叉作业，既能有效利用铲装机械清运能力，又能提高钻爆设备利用率。周期循环设计7至10天。保障安全施工，按设计方案顺利完成工程施工。

2011年10月20日

2011年10月21日

2011年11月19日

2011年11月20日

2011年12月19日

2011年12月20日

根据该山体的现有形态；周围环境的制约条件十分复杂。爆炸物品的种类有限；按有关规程规定的安全允许范围，所需要运用的技术要求比较高，可供选择的有效方法不多，但需要一系列的综合技术。

预设总体爆破方案是：较严格的‘城镇石方谨慎控制台阶法爆破’作业。从上部逐台阶向下分离作业。部分高程采用弱松动控制滚石的爆破作业。部分高程段采用先预裂爆破再松动的控制振动、控制个别飞石、控制爆炸噪声危害的爆破作业。部分高程段运用机械分离的综合的施工方法。具体操作拟按：

⑵40m～60m范围，谨慎控制台阶法爆破作业。逐台阶向下分离。其方向预设大、小里程两个作业面。台阶高程5～15延米。使爆破方向向着边坡方向偏斜；即在靠边坡处先开出一个与边坡斜交的工作面作为炮孔临空面，使炮孔向着边坡方向偏斜。预留隔墙1～1.5m，隔墙平行于既有线，隔墙里面爆破开挖完了后，再用弱松动法（q=0.2～0.4kg/m3）炸掉隔墙。

⑶20m～40m范围，谨慎控制台阶法爆破作业加预裂爆破法在预设标高设计内作业。逐台阶向下分离。其方向预设大、小里程两个作业面台阶高程5m，按四个台阶延米。至预设标高设计预裂爆破边际。

⑷最小挖方标高4.3m以上，部分高程采用弱松动爆破作业加预裂爆破边际。加机械分离作业。

其方向预设大、小里程两个作业面台阶高程5m，按四个台阶延米。采用台阶开挖法，台阶的数量、形状因地制宜，采用相交于既有线路方向的横向台阶，台阶长度应能满足机械分离施工清运的需要。设计为20m。

4.1.2布孔方法、优选钻爆设备

优选钻爆设备φ35～40mm手柄钻，主要用于施工便道，修理边坡。φ90mm潜孔钻，主要用于台阶施工，主炮孔钻爆。取d=90mm。裂隙发育带容易形成乱膛、卡膛；如乱膛发生在前排，会产生局部集中装药，从而造成严重飞石。与钻孔连通的张开裂隙也是造成飞石的原因。所以，对每一个钻孔的延米实际记录，严格要求，认真填写。验孔的必要性，责任重大。必要时采用超深延米钻探，查明岩性、构造的断层、溶洞、层理，水文地质，以及软弱带的情况。如发现，尽量避让或采用移动药包位置，改变装药结构的措施。

先顺边坡布排预裂炮孔，再垂直边坡方向布主炮孔，逐层向下钻爆，形成数级台阶，如下图：

4.1.2.2爆破参数

孔距a=(8～12)d，d=90mm。硬岩取小值，软岩(次坚石)取小值。

孔间距0.7～1.0m；取a=1～1.2m；

孔深L=5m；超钻1.2～1.5m；堵塞1.2～2m；线装药密度0.25～0.4kg/m；

钻孔方向：顺边坡设计坡度方向钻孔。

对于φ38～42mm孔当炮孔深度大于2.5m时及φ90mm孔深度大于5m时采用分层装药结构，如下图所示。

孔深：H=L+h1；超深h1=(10～20)d；d=90mm。遇有水平层理时，应减少超钻量，利用层理，降低药包高程，取得良好爆破效果。取h1=0.5m，L=钻孔深度5m，H台阶高度=5.5m。

次坚石单耗：q´=0.4～0.45kg/m3，取q´=0.4kg/m3；

最佳装药线密度：
（kg/m）；

药卷直径d=80mm；σ=1；人工装药装药密度π=3.14，得：

ρ=5.02kg/m，取ρ=5kg/m。

堵塞高度：h0=（10～30）d；d=90mm。h0=0.9～2.7m，

单孔负担面积：s=ab

单孔爆破体积：v=abH，由q´=Q/v

=12.5/(0.4×5.5)

间排距：一般取a=1.25b，得：ab=1.25b2，b=（s/1.25）1/2

取b=2.2m；a=2.8m

按爆区宽度B=20/2.8m=7.14，取6；则20m内6个间隔，每排7个孔。

调整后取a=2.8m；

最小抵抗线：W=(0.5～1.0)H=2.75m；控制底盘低抗线3.0m

取W=2.8m＜h0=3.0m防飞石效果。

钻孔角度：主炮孔，孔径φ90mm垂直钻孔，矩形布孔；

预裂孔，孔径φ90mm或φ35～40手柄钻。倾斜钻孔，按设计或1:0.5。

石方可采用多排孔内外微差爆破方法，台阶分4层，逐层爆破。考虑有效地保证清运机械的运转，设爆区宽20m，台阶宽15m。一次爆破量在实方1500m3。

(2)石方爆破炮孔与雷管段别布置

①边坡预裂孔的爆破参数及装药结构同上。

⑶低台阶及检底炮孔爆破孔网参数及装药量见下表。

以布置：80～85°竖直孔为主，个别地方布置倾斜孔。布置炮孔时在开挖边界（两侧）预留5m，最后修坡时再进行处理。

爆破设计完成后，选择在本山体中间小里程一侧进行试爆作业，以检验石方开挖单元的设计大小、炮眼深度、用药量、雷管的离散性等一系列爆破参数。

4.3.1爆破振动波计算

按公式：V=K(Q1/3/R)a。

式中k，a值通过现场试验，岩石硬度f=6，加经验值，回归分析得到，

K—150～250，取200，

a—1.5～1.8，取1.8。

R—爆心距至被保护的物的直线距离，取最近的R=50m。

取民房，土坯、毛石房0.5～1.0cm/s、砖混结构2.0～2.5cm/s。

得：V=0.79cm/s，符合允许振动标准，对被保护物的分类标准范围。

4.3.2爆破飞石的安全距离计算

一般按公式Rf=20n2wkf

式中：Rf－爆破飞石距离。

kf－与地形，风向有关系数，取１.0～1.5这里取1.0；

n－爆破作用指数，松动爆破时为：0.6；

w－最大药包抵抗线，这里为：2.2m。

计算得：Rf＝15.84m。

人员的安全警戒距离在无遮挡处为：R=200m。

4.3.3空气冲击波与噪声的计算

对地面建筑物的安全距离：RR=KNQ1/2

Q—装药量kg，Q=12kg，

KN与爆破作用指数和破坏状态有关的系数。空旷的环境n=1、n=2

计算得：RR=3.46、RR=6.92；

对建筑物破坏程度中：符合n=3类5～10范围，完全无破坏。

对人员安全距离计算经验公式R´=25Q1/4

Q—一次爆破药量，露天裸露爆破药量不得超过20kg。

R´—空气冲击波对掩体内的避炮人员的安全距离。

计算得：R´=46.53m

对露天钻孔阶梯爆破超压值计算：ΔP=K(Q1/3/R)a

k—一般阶梯爆破取1.48；a=1.55

计算得：ΔP=0.068Pa

对建筑物破坏等级中符合0.02～0.09范围，玻璃、木门窗基本无损坏。

对裸露药包爆破超压值计算

ΔP=（14Q/R3+4.3Q2/3/R2+1.1Q1/3/R）105

ΔP—空气冲击波超压制，Pa；

R—药包至被保护对象的距离，50m

计算得：ΔP=0.061/105Pa

对建筑物破坏等级中符合0.02～0.09范围，玻璃、木门窗基本无破坏。

4.4爆破作业施工及检查人员

爆破作业中，钻爆队人员组成：

检查及警戒人员：赵冠华、李友文

路基土石方开挖后，回运从便道运至既有弃渣场。运输对既有营业线无影响。

5.1.1在山体与铁路之间30m处，预设重力式路堑挡土墙，C40碎石挡墙外加覆盖黄土厚度2米防护墙，砌筑长度200m。为减弱冲力，分散着力点，采用顶弧堆砌方法，应力面设计为坡度1:1斜面。起点墙高4m，终点墙高4m，最大墙高6m。墙外朝向山体面的底部堆砌5m高的沙包。包括用沙包平铺在硬质地面上，防止二次飞溅。设通道缺口宽1米间隔50m。

5.1.2在大里程正前方向30m有人行横道。设C40碎石挡墙外加覆盖黄土防护墙。起点墙高4m，终点墙高4m，最大墙高6m。底部堆砌5m高的沙包。长度100m。设110m处是施工、清运车辆通道口。

5.2.1在既有线与山体之间，距离天龙站道岔处的接触网立柱16m处，搭设200m长，9m高的双排排架，排架两面绑扎竹跳板、竹笆。并用缆风绳固定。底部堆砌5m高的沙包。包括用沙包平铺在硬质地面上，防止二次飞溅。

5.2.2在大里程正前方向30m有人行横道，侧面20m有贵黄公路，分别需要搭设200m长，9m高的双排排架，底部堆砌5m高的沙包，排架侧面绑扎竹跳板。并用钢索斜拉固定。包括用沙包平铺在硬质地面上，防止二次飞溅。

5.3爆破覆盖保护措施

为预防土石方爆破时零星石块意外飞溅，对爆破体进行覆盖：先在孔口及爆破体表面覆盖两层草袋，再在草袋上覆盖橡胶炮被或钢丝网。

5.4接触网立柱上绝缘瓷瓶保护措施

为防止爆破中意外飞石砸伤接触网立柱上绝缘瓷瓶引起短路，施工期间采用绝橡胶片包裹防止瓷瓶受伤。

5.5未施工时间、雨天防护措施

5.6人为破坏防止措施

对现场施工工人进行既有线施工安全教育及培训，培训合格方准上岗，并严格管理。

5.7作业人员横穿既有线防止措施

施工期间，对作业人员首先进行安全教育及培训，同时对营业线旁可能的便道及山路路口全部采用围蔽进行全封闭，施工影响段落设1名专职人员全天候巡查看守，防止作业人员就近横穿营业线进入工地。所有人员只能从便道进口方向到达工地作业。

由项目部联系既有沪昆铁路设备管理单位，与其签订安全监护协议，在施工中共同对沪昆铁路进行安全监护。

安全责任小组人员与沪昆铁路设备管理单位配合人员要密切配合，遵守统一指挥，作业人员服从安排，确保沪昆线营运安全的前题下，尽快完成施工任务。

6.1坚持持证上岗制度

参加区间路基段施工的各级管理人员和专业技术人员、安全员必须按铁道部和成都铁路局相关规定进行培训，取得资格证后，持证上岗。特别是驻站联络员、施工防护员、爆破员必须经培训考核合格后持证上岗。

为保证区间路基临近既有线段施工的顺利进行，确保营业线施工安全，对所有参与施工的相关人员进行安全培训，培训程序如下：

⑴第一批组织对管理人员及安全警戒人员进行培训，人员有：孙彬、尹涛、张纯良、魏振强、吴军波、李兰强、陈俊生、解广宏、王双飞、刘东、元贵全、李合庄、龙国光、郭飞翠、陈健、代燕、吴先飞、胡万如、冯大金（至2011年4月8日培训结束）。

⑵第二批组织对现场作业人员进行培训。

⑶培训师资力量，请成都铁路局相关人员和具有相应资质的教育培训机构共同组成由项目部安质部具体负责；

⑷培训内容：《铁路营运线施工安全管理办法》、《成都铁路局营运线安全管理实施细则》、项目部安全管理办法和D1K770+233.453～D1K774+533.566区间路基爆破施工方案。

⑸培训时间：2011年4月6日至2011年4月8日，培训《铁路营运线施工安全管理办法》、《成都铁路局营运线安全管理实施细则》。2011年5月20日培训项目部安全管理办法和D1K770+233.453～D1K774+533.566区间路基爆破施工方案。

7.1应急救援预案目的

由于施工区域距离既有沪昆铁路近，为明确责任和任务，针对潜在的灾害性事故能快速做出反应，确保有序、高效地实施应急抢险救援，达到尽快控制事态发展，降低危害，减少损失，确保生命及营业线设备安全。根据施工现场实际情况，特制定本应急救援预案。

7.2应急救援组织及职责

7.2.1应急组织机构

组长：孙彬18722769166

副组长：魏振强18708536917

通讯联络组：组长：李兰强15985303978

技术支持组：组长：陈俊生18708531861

现场保卫组：组长：吴军波18722787272

抢险抢救组：组长：尹涛18744706677

医疗救护组：组长：张纯良13985733763

后勤保障组：组长：解广宏18224603354

信息发布组：组长：王双飞18708537262

架子二队：尹涛18744706677

7.2.2应急小组职责

1)决定是否存在或可能存在更加严重的施工用电安全事故，要求应急服务机构提供帮助以便实施更高一级应急计划。

2)复查和评估事故可能发展方向，确定其可能的发展过程。

4)与外界应急机构取得联系及对紧急情况的记录作业安排。

5)在紧急状态结束后，组织对受影响地点的恢复，并组织人员参加事故的分析和处理。

1)评估事故的规模和发展态势，建立应急步骤，确保员工的安全和减少设施和财产损失。

2)组织抢险等有关事项。

3)设立与应急中心的通讯联络，为应急服务机构提供建议和信息。

(3)通讯联络组职责：

1)确保与最高管理者和外部联系畅通、内外信息反馈迅速。

2)保持通讯设施和设备处于良好状态。

3)负责应急过程的记录与整理及对外联络。

(4)技术支持组职责：

1)提出抢险抢救及避免事故扩大的临时应急方案和措施。

2)指导抢险抢救组实施应急方案和措施。

3)修改实施中的应急方案和措施存在的漏洞。

4)绘制事故现场平面图，标明重点部位，向外部救援机构提供准确的抢险救援信息资料。

(5)现场保卫组职责：

2)设置事故现场警戒线、岗，维持工地内抢险救护的正常运作。

3)保持抢险救援通道的畅通，引导抢险救援人员及车辆的进入。

4)抢险救援结束后，封闭事故现场直到收到明确解除指令。

(6)抢险抢救组职责：

1)实施抢险抢救的应急方案和措施，并不断加以改进。

2)寻找受害者并转移到安全地带。

3)在事故有可能扩大进行救援时，高度注意避免意外伤害。

4)抢险救援结束后，对结果进行复查和评估。

(7)医疗救护组职责：

1)在外部救援机构未到达前，对受害者进行必要的抢救（如人工呼吸、包扎止血、防止受伤部位感染等）。

2)使重度受伤者优先得到外部救援机构的救护。

3)协助外部救援机构转送受伤者至医疗机构，并指定人员进行护理。

(8)后勤保障组职责：

1)保障系统内各组人员必须的防护、救护用品及生活物质的供给。

2)提供合格的抢险救援的物资及设备。

1）对外发布Ⅳ级应急响应的事故救援处理信息。

2）I—Ⅲ级应急响应的发布，由上级主管部门负责。

3)组织得力，指挥好一线抢险队伍的救援工作。

紧急状况一：不能在规定的时间内完成相关任务

当预计到不能在规定的封锁时间内完成相应任务时，应立即采取措施停止施工，并将已施工完成的地段加固好，对施工地点及附近铁路线路设备进行认真仔细的检查边坡稳定性分析及CAD图形处理技术，确认达到放行列车条件，拆除接触网线接地，所有施工人员撤至安全地区。办理相关手续后，通知车站按时恢复线路行车。

本次线路封锁结束后，组织相关人员认真总结本次施工作业失败原因，并制定下次要点时如何完成任务、完成本次遗留任务的方案，认真组织，使下次要点施工能将本次未完成任务完成。

紧急状况二：爆破飞石侵入既有线

紧急状况三：大雨、暴雨天气

通过网络或与气象局联系，了解历年当月本地区天气情况，撑握当月间天气变化规律。确保在进行既有线部分下部构造施工时，天气良好。当确认施工当天有大风、暴雨等灾害天气时，提前14小时通知车站调度员终止本次的要点封锁。当遇以下几种情况时，立即起动预防措施，保证既有线行车安全和施工人员人生安全。

(1)当遇大雨、暴雨天气某桥承台基坑施工方案，派专职防护员在施工现场巡视；

(2)如施工时遇大雨、暴雨天气，人员和机械立即停止作业，迅速撤至安全地区；

(3)施工负责人评估灾害天气影响时间和后果，确定是否要放弃本次要点施工作业。