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贵阳轻轨2号线第2标段石方爆破设计施工方案

贵阳轻轨交通2号线（一期）二标基坑开挖及隧道开挖控制爆破施工方案

爆破类型（级别）：复杂环境城镇浅孔控制爆破

工程名称：贵阳轻轨2号线二标基坑和隧道开挖控制爆破工程

框架预应力锚杆(索)植草护坡施工方案设计单位：贵州开源爆破工程有限公司（章）

资质编号：5200001300048资质级别：一级

设计日期：二O一五年四月二十八日

第一章编制范围及编制依据 5

2.1总体工程概况 6

2.2本方案所涉及的工程概况 6

2.2.1金岭路站 6

2.2.2金珠西路站 6

2.2.3金岭路站～金朱西路站区间(双洞单线) 7

2.2.4金朱西路站～诚信路站区间(双洞单线） 7

2.3工程施工要求 7

2.3.1、明挖对控爆技术要求 7

2.3.2、隧道、竖井开挖对爆破技术要求 7

2.4.1金岭路站 8

2.4.2金珠西路站 9

2.4.3金岭路站～金朱西路站区间 11

2.4.4金朱西路站～诚信路站区间 13

2.5四邻环境状况 15

2.5.1金岭路站 15

2.5.2金珠西路站 16

2.5.3金岭路站～金朱西路站区间 16

2.5.4金朱西路站～诚信路站区间 16

第三章爆破可行性研究 27

第四章爆破施工方法的选定 28

4.1明挖控爆方案选择 29

4.2竖井、隧道掘进控爆方案选择 29

4.3爆破器材选择 30

第五章爆破参数设计 31

5.1明挖复杂环境浅孔爆破参数选取与计算 31

5.2竖井爆破参数选取 32

5.3隧道掘进复杂环境浅孔爆破参数选取与计算 34

第六章爆破安全技术措施 38

6.1浅孔爆破震动验算 38

6.2浅孔爆破飞石验算 39

6.3浅孔爆破空气冲击波验算 39

6.4复杂环境爆破的安全防护 39

6.4.1明挖、竖井控爆飞石防护 39

6.4.2隧道控爆飞石防护 41

6.5爆破震动、冲击波、粉尘、噪声的预防措施 43

6.5.1震动预防措施 43

6.5.2冲击波预防措施 43

6.5.3有毒有害气体预防措施 43

6.5.4粉尘预防措施 43

6.5.5噪声预防措施 44

6.6安全技术措施 44

6.7安全保证措施 45

6.8凿岩安全保证措施 46

6.9土石方明挖安全保证措施 46

6.10、装岩运输安全保证措施 47

6.11爆破警戒措施 47

第七章爆破事故应急预案 49

7.2人员组织安排 50

7.4开挖机具及设备配备 51

7．5应急反应组织框架 52

7.6应急救援组织机构的职责、分工 52

7.7危险源确定 54

7.8事故紧急措施 54

7.9事故的应急救援措施 54

7.10事故处理工作流程 55

7.11请求社会救援事项 56

7.12应急物资及设备配备 56

第一章编制范围及编制依据

本方案适用范围为贵阳城市轨道交通2号线（一期）土建工程2标：金岭路站（长196m）、金岭路站～金朱西路站区间暗挖隧道长919.7m、金朱西路站（长270m）、金朱西路站～诚信路站区间暗挖隧道长497.931m，此区间总体特点是开挖断面小，埋深大，围岩地质条件较复杂，基本可采用矿山法施工。车站和区间风井的竖井口基本处于城区，需采取控制爆破施工手段和机械破碎相结合的施工工艺。

1、《中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例》和相关法规；

4、《爆破危险场所安全规定》劳部发56号；

5、《中华人民共和国安全生产法》；

7、贵阳轨道交通2号线设计文件；

8、岩土工程勘察报告及现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；

9、国家和地方颁布的其他有关技术法规和规范；

10、我单位从事爆破施工作业的施工与管理经验。

本项目承担任务为贵阳轨道交通2号线（一期）土建工程2标，起讫里程为：YCK14+176.000～YCK16+036.1，线路总长度1.860km，主要有两座车站（金岭路站长196m，金朱西路站长270m），两段区间（金金区间YCK15+538.2～YCK16+036.1,共497.931m；金诚区间YCK29+326.56～YCK30+188.5，全长861.94m）。

2.2本方案所涉及的工程概况

本爆破方案所涉及的车站和区间工程主要包含：金岭路站，金朱西路站，金金区间，金诚区间。

车站为地下两层岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层，总长196m。标准段结构总宽19.6m，基坑深度约16.7～17.9m。主体采用明挖顺筑法施工，围护结构采用上部二级边坡加土钉支护、下部基坑为围护桩加钢管内支撑体系，车站共245根钻孔桩，钻孔桩长度为9.88m~19.55m之间（因每根桩要求入中风化岩层3.5m，总桩长约3500m），车站土石方约15万方，车站混凝土约17000方，钢筋约3000t。车站附属共设4个地面出入口，2组风亭。车站有效站台中心里程为YCK14+300.000，设计起讫里程为YCK14+176～YCK14+372。车站外包总长度为196m，标准段宽为19.60m。车站总建筑面积为23868m2，有效站台长度为120m。

金朱西路站全长246.5米。车站为地下三层岛式站台,地下二、三层标准段宽20.1m，地下一层为物业开发层，标准段宽65.7m,基坑深约26.73m。主体结构采用明挖顺筑法施工，围护结构采用钻孔灌注桩加钢管内支撑体系，车站共302根钻孔桩，钻孔桩长度为20m~31m之间（因每根桩要求入中风化岩层3.5m，总桩长约8000m），车站主体土石方约14万方（附属未定），车站混凝土约24000方，钢筋约3900t。车站附属待定。有效站台中心里程为YCK15+546，起讫里程为YCK15+268.7～YCK15+538.1，车站总长为269.4m,有效站台长度为120m。

2.2.3金岭路站～金朱西路站区间(双洞单线)

本隧道全长919.7m，线间距13.5～19m，轨面埋深11.5～27m（下穿东林寺桥处6m），709.7m为单洞单线隧道（截面尺寸38㎡），210m为停车线单洞四线隧道（截面尺寸250㎡）；地下管线埋深1～3m，隧顶埋深11～27m。该站目前计划从金朱西路站北端头下井施工，先施工超大断面隧道，然后从大洞转小洞。金岭路站～金朱西路站区间隧道设计起止里程为YCK14+372～YCK15+291.7,共919.7m,

2.2.4金朱西路站～诚信路站区间(双洞单线）

金朱西路站～诚信路站区间线路出金朱西路后，沿诚信南路中间绿化带下敷设，暗挖区间隧道为双洞单线结构，长548.031m。轨面埋深24～29m，均采用矿山法施工。本隧道结合诚信路站预留孔洞作为施工竖井进洞施工。方案拟定从2号线诚信路站北端头竖井开挖施工，但因诚信路站施工单位场地无法提供，依据金朱西路站现场施工进度调整竖井位置，可从金朱西路站南侧下井施工。本区间设计起止里程为YCK15+538.2～YCK16+036.1，全长497.9m，均为暗挖隧道。

2.3.1、明挖对爆技术要求

1）、该段工程爆破工作量约10万m3，由于周边环境较为复杂，爆破过程需进行严格控制爆破有害效应，保证周边建（构）筑物、厂房、民房、道路交通等正常。

2）、爆破震动、飞石、空气冲击波不得损坏周边需防护的建（构）筑物和地上地下有关设施。在控爆设计中需要特别考虑提高爆破孔网密度，增大堵塞长度，加强覆盖和防护力度，并采用多打孔、少装药、多分段等有效方法，以确保周边的各项安全。

3）、爆破块度应满足机械清碴要求。

2.3.2、隧道、竖井开挖对爆破技术要求

1）、开挖出的断面符合设计要求，周边平整，尽量减少对原岩的破坏；

2）、炮孔利用率高，增加每一循环的进尺；

3）、爆落岩块块度均匀，爆堆集中，以提高装岩效率；

4）、原材料消耗少，成本低；

5）、隧道掘进过程中爆破振动不得损坏周边需防护和保护的建（构）筑物和有关设施；

6）、穿越东林寺桥梁下部时采用严格的控制措施防止垮塌及路面下陷。

地貌类型为低山溶丘和溶蚀洼地相间地貌，场地由于道路开挖回填建设，沿线地形较平缓，地面标高1296.7～1299.5m，高差3m左右，地形坡度1～2°。

拟建场地分布地层为人工填土（Qml）、残积红粘土（Qel）；基岩为三叠系下统大冶组（T1d）灰岩，现将岩土质量单元划分如下：

砼，杂色，质硬，主要分布于诚信南路道路路面及两侧道路旁建筑场地，层厚0.4~0.8m；

杂填土，杂色，由人工回填碎块石夹红黏土等组成，碎块石主要为灰岩，硬杂质含量60%左右，粒径1~100cm，均匀性差，结构较松散，层厚0.0~2.7m，沿线均有分布。

硬塑状红黏土层，褐黄色、砖红色，遇水易软化崩解，该层主要分布于场区表层或素填土下部较浅区域，层厚2.9~7.5m，力学性能相对较稳定。

可塑状红黏土层，呈褐黄色、砖红色，稍湿，遇水易软化崩解，钻孔揭露该层厚度0~7.1m，场区大部分均有分布，多见于基岩面较低洼地带。

软塑状红黏土，残积软塑状红黏土，多分布于低洼溶槽地带及溶洞充填物，分布零星、不连续，力学性能差。

根据现场地质测绘及钻孔揭露的地层特性、岩体风化特征、岩芯采取率等资料，将勘探深度范围内岩体划分为两个岩质单元：

为（T1d）强风化灰岩，裂隙极发育，完整性差，裂隙面多见溶蚀现象，裂隙面充填泥质，溶蚀破坏严重，岩体呈碎裂状结构，钻孔岩芯多呈碎块状，少量短柱状。

为（T1d）中风化灰岩，岩石组织结构少部分破坏，矿物成分基本未变化，裂隙较发育，裂面主要由方解石及岩屑充填，少量泥质，岩体完整性较差，呈层状结构，钻孔岩芯呈短柱状、柱状及碎石块，锤击声较脆，较难击碎。局部岩芯因节理裂隙发育影响，被铁质渲染后，岩芯呈肉红色。

本段沿线勘察范围内地貌类型为低山溶丘和溶蚀洼地相间地貌，场地由于道路开挖回填建设，沿线地形较平缓，地面标高1292.2～1295.lm，高差3m左右，地形坡度1°～2°。拟建工程场地位于诚信南路与金朱西路交叉口处，沿诚信南路展布。场地周围建筑物主要分布于金朱西路北侧（诚信南路东西两侧），其中诚信南路西侧为贵州黔桂发电公司办公楼（高层建筑），高楼建筑地基距离拟建开挖工程约30m；诚信南路东侧为金阳新世界售楼部（2层建筑），距拟建开挖工程边线约35m。金朱西路南侧无建筑物分布。场地地下管道广布，主要位于己建道路主干道及人形道上，埋深0.5～3m，管路走向与道路一致，局部有管线横穿马路。

（二）岩土分层及其特征

（4）不良地质及特殊岩土

岩溶：工程区下伏基岩为灰岩，为强可溶岩，岩溶发育程度为强烈，地表岩溶形态以溶沟、溶槽为主，地下岩溶以溶蚀裂隙和溶洞发育为主。岩溶管道连通性好，地下水位埋深较浅，岩溶水丰富。

强溶蚀灰岩带：灰岩岩溶发育强烈，基岩表层上部多分布强溶蚀带，厚薄不均，力学性质差。

红黏土：场区广泛分布的残积红黏土层。

2.4.3金岭路站～金朱西路站区间

本区段沿线勘察范围内地貌类型为溶蚀洼地及溶蚀残丘相间地貌，勘察范围地面标高为1292.65m～1299.7m，最大高差约7rn。该区段线路主要沿诚信路敷设，两侧分布民用小高层，敷设段地形整体平缓，北高南低，地面标高1292m～1398m.，平均坡度1°～3°左右，在YDKI4+900桩号段西侧有一边坡，地形标高1295m~1315m。

工程区附近多由第四系地层覆盖，基岩仅在周边小山包处零星出露，出露地层主要为三叠系下统地层，其岩性特征由新至老分述如下：

素填土层(Qml)：为混凝土块、碎石及红黏土组成，结构松散，主要分布在诚信南路路基、民房建筑区，厚度0m～5.lm;

残积层(Qel)为红黄、黄色红黏土夹少量碎块石，主要分布在洼地、溶槽及缓坡地带以及素填土下部，本次钻探揭示该层厚0～21.8m。

（6）不良地质及特殊岩土

岩溶及岩溶水：测区大部分为灰岩，岩溶发育程度为强烈，溶洞、溶槽、溶沟、溶隙普遍发育，岩溶管道连通性好，地下水位埋深较浅，岩溶水丰富。

2.4.4金朱西路站～诚信路站区间

本区段沿线勘察范围内地貌类型为溶蚀洼地及溶蚀残丘相间地貌，勘察范围地面标高为1285.67m～1294.58m，最大高差约9m。该区段线路主要沿诚信南路敷设，两侧分布民用小高层或高层建筑，敷设段地形整体平缓，北高南低，地面标高1285m～1305m，平均坡度10～30左右。

（5）不良地质及特殊岩土

岩溶及岩溶水：测区大部分为灰岩，岩溶发育程度为中等发育，溶洞、溶槽、溶沟、溶隙普遍发育，岩溶管道连通性好，地下水位埋深较浅，岩溶水丰富。

金朱西路站~金岭路站区间

联络线区间钻孔揭露的岩溶洞发育高度0.8m～8.4m，多充填软塑状黏土，少量夹移：

根据钻探结果显示，联络线12个钻孔中有4个钻孔揭露溶洞，钻互运罚率为33.3%；基岩面起伏较大，相对高差大于l0m；岩溶发育深度超过20m，

强风化岩：灰岩岩溶发育强烈，基岩上部多分布强风化溶蚀带，厚薄不均，力学性质较差。

红黏土：场区广泛分布的残积红黏土层，具局部收缩及膨胀的特征。

工程场地东侧为金阳新世界高层住宅区，建筑地基基础距离拟建开挖工程边坡线仅40m；西侧为住宅小区待建区域，应注意基坑开挖后，地基原始应力的改变，引起建筑地基的变形和破坏现象。

2.5.3金岭路站～金朱西路站区间

YDK14+330西侧

钢架结构、地坪基础，距离40m对工程有一定影响

YDK14+600西侧

条形基础，砖混结构，距离65m对工程有一定影响

YDK15+100东侧

条形基础，砖混结构，距离70m对工程有一定影响

YDK15+200西南侧

条形基础，砖混结构，距离50m对工程有一定影响

YDK15+100西侧

钢混结构，桩基础，距离50m对工程有一定影响

YDK14+423~YDK14+461

桥台为孔桩，桩底高程：1267.5m~1284.5m，深入隧道底板下，且隧道在下敷设，对工程影响较大。

工程建设时需保护或改线

YDK14+375~YDK14+435

隧道底板位于软塑状红黏土上，物理力学性质差。

对软塑状红黏土进行清除

DK14+689、YDK14+765附近钻孔揭露溶洞发育

溶洞附近围岩较破碎，隧道顶拱、底板易发生坍塌。

2.5.4金朱西路站～诚信路站区间

YDK15+550~YDK15+630东侧

基础形式为地坪或条形，距离工程较近，距离30m对工程有一定影响。

砖混结构，桩基础，距离40m对工程有一定影响。

YDK15+650~YDK15+800西侧

基础形式为地坪或条形，距离30m，对工程有一定影响。

YDK15+650~YDK15+800东侧

基础形式为地坪或条形，距离20m，对工程有一定影响。

钢混结构，孔径小于40mm施工组织设计办公楼，离隧道约50m，有一定影响。

YDK15+800~YDK16+100西侧

基础形式为地坪或条形，距离工程较近，距离40m对工程有一定影响。

工程建设时需保护或改线

YDK15+800~YDK16+100东侧

基础形式为地坪或条形秀山新区桩基施工方案，距离工程较近，距离40m对工程有一定影响。

钢混结构，孔径小于40mm，离隧道约50m，有一定影响。