本舟山港某码头二期工程炸礁清礁施工方案审查汇报材料

舟山港xx港区xx矿石码头二期工程水工Ⅱ标段炸礁方案汇报材料中港第一航务工程局xx港区xx码头二期工程水工xx标段炸礁、清礁施工方案审查汇报材料xx工程局一、编制依据一、《水运工程爆破技术规范》二、《爆破安全规程》三、《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）和局部修订四、《工程爆破实用手册》五、《爆破工程施工与安全》六、《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）七、舟山港xx港区xx矿石码头二期工程装船码头施工图纸、岩土工程地质勘察报告（2005-31B.C）八、xx港区域安全管理办法（xx运输部文件BDZ12053）九、xx港扩建工程施工安全管理实施细则（xx运输部文件BDZ12054）十、xx港公共管理实施办法（暂行）十一、xxxx矿石中转港扩建工程波浪分析专题报告十二、xxxx矿石中转港扩建工程水文调查及分析报告二、工程概况1、工程量及范围此水下炸、xx工程位于xx省xx市xx县xx港区xx矿石码头二期工程装船码头前沿，紧邻一期装船码头。地质钻探资料表明水下炸礁区岩面直接裸露海底，无覆盖层，岩石以晶屑凝灰岩为主，中等风化，单轴饱和抗压强度为62～91.2MPa，属坚硬岩，岩体的基本质量等级为Ⅲ-Ⅳ级。岩石普氏系数为f=10～16。此岩石难钻易爆。从水深地形图看，海底北高南低，水下炸礁范围东西长81.2m，南北宽33.8m，面积约2744.56㎡，爆破平均厚度为3m（包括超深-0.5m），炸礁总方量约为7000m3。

2、设计要求及环境本工程地处外海孤岛，开敞式海域，东南向大风时风浪较大，落潮时最大流速达1.92m/s，且潮流絮乱，有效作业时间少，施工条件差；炸礁工程紧邻一期装船码头，与1＃沉箱距离不到3m，要求非爆区的基岩不能被破坏，且要确保一期码头的安全使用，所以施工难度大；炸礁底标要求达到-16.5m以下，以满足船舶停靠作业的需求。水下炸、清礁工程要求于二零零六年四月十日完工。二、工程特点：三、自然条件风、浪、流、自然条件在施工组织设计中已做过介绍，本次着重介绍地质条件。地质条件中等风化层。以灰绿、灰白～灰黄为主，坚硬。原岩以晶屑凝灰岩为主，在上部约2.00m，岩芯破碎，节理裂隙很发育，沿裂隙面风化明显，并见褐色浸染现象；2.00m以下岩芯较破碎，节理裂隙较发育，向下风化程度渐溅落，ZC34、ZC67和ZC71孔中揭露的中风化层厚度相对教大，其下部的岩芯节理裂隙不甚发育，节理面偶见褐色铁锰质浸染现象，岩石断面较新鲜，岩芯相对完整。该层在整个区域内均有分布，顶板标高为-6.08～-45.17m。在32-32剖面以东该层直接裸露海底，厚度未揭穿，最大揭示厚度为8.70m（ZC19孔）。该层的单轴饱和抗压强度为62～91.2MPa，属坚硬岩，岩体的基本质量等级为Ⅲ-Ⅳ级。岩石普氏系数为f=10～16。此岩石难钻易爆。四、爆破设计1、设计方案的选择为保证二期码头的后方(嵌岩桩位置的基岩)不被破坏，尽可能减少超挖和欠挖，同时确保爆区周围水工及陆域建（构）筑物，特别是一期码头1#沉箱的安全，方案如下：（1）二期码头前沿爆区与非爆区之间采用水下预裂爆破措施保护以保证非爆区的基岩完整。（2）爆区与一期码头1#沉箱之间除采取预裂爆破措施保护外并在靠近爆区边线钻二排减震孔。（3）炸礁区域的孔间或排间采用微差顺序爆破。2、爆破参数设计：（1）钻孔形式及钻孔直径爆区水域海水浑浊，水流急，水下爆破条件复杂，为便于钻孔定位，方便操作，提高钻孔效率，有利于装药堵塞，采用垂直孔钻孔形式。深水部分主爆孔使用Φ138mm的钻头进行钻孔，预裂孔也可用ф138mm钻头进行钻孔。（2）布孔方式水下爆破炮孔布置原则上应越简单越好，采用矩形布孔方式。3、炸药单耗计算水下爆破的重要特点之一就是：爆破介质与水的交界面上承受着水的压力。水下爆破的炸药单耗应包括破碎岩石必须的能量和克服水体阻力所需的能量，因此水下爆破炸药单耗较高，加之前排临空面无法在后排爆破之前清空，受到夹制作用，炸药单耗q按下式计算q=q1+q2+q3+q4式中：q为水下爆破单位耗药量（kg/m3）q1为基本炸药单耗，其值为一般陆地梯段爆破单耗的2倍，对于水下垂直孔，再增加10%；q2为爆区上方水压耗药增量，q1=0.01h1，h1为水深（m）；q3为爆区上方覆盖层耗药增量，q2=0.02h1(m),h1为覆盖层厚度（m）;q4为岩石膨胀耗药增量，q4=0.01Η，Η为梯段高度（m）爆区的岩石普氏系数为f=10～16，垂直孔水下爆破基本单位炸药单耗1.2～1.5kg/m3，高潮位时，爆区水深在15～20m，爆区上方水压耗药增量q1=0.15～0.2kg/m3，爆区上方基本无覆盖层，不考虑覆盖层增量。综上所述的各影响因素，水下爆破的炸药单耗：q=1.35～1.65kg/m3。4、孔网参数爆破自西向东分三个区。一、二号爆破区域排距为2.5m×2.5m；由于三号爆破区域与在二期码头的1#沉箱距离近且爆破区域在沉箱的正前方，爆破振动控制要求严格，把三号爆破区域分成三-A、三-B、三-C三个区域，每个区域的孔网参数不同。

5、超深及孔深由于水下爆破岩石夹制作用较大，超深不小于1.2m，并根据海底淤泥及孔内积碴情况，取2m。孔深随地形高程不同而变化，一般在2～8m。

6、装药、填塞和起爆网络设计（1）装药、填塞钻孔完毕后，用测量绳检查炮孔深度，在炮绳上做好绳节以便确认装药是否到位,如未达到要求，应重钻，直至达到设计要求。按规定药量装填炸药及填塞瓜子石。7、装药结构三-A、三-B、三-C各区由于受单段药量的控制，装药结构各不相同，装药结构见图4。三-A区：主爆孔底部2/3装药长度：Ф100mm的药卷；上部1/3装药长度，装Ф65mm的药卷；孔口1m不装药，孔内分别装3～4发同段号非电导爆管雷管引爆。三-B区：主爆孔底部1/3装药长度，装Ф100mm的药卷，并装2～3发同段的非电导爆管雷管。间隔0.5m，再在上部2/3装药长度，装Ф65mm的药卷，孔口1m不装药，并用2～3发同段号导爆管加强传爆。三-C区：主爆孔底部1/3装药长度：装Ф65mm的药卷，并装2～3发MS15段的非电导爆管雷管，间隔为0.5m，在上部2/3装药长度，装两支捆绑好的Ф32㎜的药卷，两支并爆，用防水导爆管传爆，用2～3发MS14段非电导爆管雷管引爆即可。8、起爆网络设计为满足爆破震动效应对单段药量的控制要求，三-A区2～4孔使用同段号雷管，B区1～2孔为同段号,C区孔内必须分两个段号以上。为此三C区主爆孔内应分别装多段的非电导爆管雷管。上部装低段位非电毫秒雷管，下部装高段位非电毫秒雷管，采用孔外非电微差接力式起爆网路，实现孔内、孔间、排间的非电微差起爆。9、预裂爆破设计（1）孔间距及线装药密度预裂爆破的效果直接影响非爆破区基岩的完整性；水下预裂爆破应较陆地预裂爆破的孔距小而线装药密度大，故预裂爆破的孔距根据现场施工条件a取1.25m，孔间距及线装药密度按下式计算：孔间距a=（8～12）d

式中：d为孔径138mm，硬岩取小值，软岩取大值，结合现有设备取9则a=9×138=1.25m线装药密度q1=3(D·a)1/2.σ1/3

式中：q1线装药密度g/m，D钻孔直径cm，a孔距cm，σ为岩石抗压强度取100Mpa则q1=3×（13.8×125）1/2.1001/3=578g/m，q1取580g/m

岩石的普式系数f=10～16，考虑到水下预裂较困难，按f=16进行计算，线装药密度取750g/m。

预裂爆破装药结构把Ф32mm的药卷均匀地绑在细钢筋上，用防水导爆索传爆，孔底1.0m加强装药,装药量为正常装药量的2～3倍，孔深超过5m取大值，反之取小值。导爆索用MS1或MS2非电导爆管引爆爆破安全距离计算爆区紧邻一期码头沉箱，所以控制爆破震动效应是至关重要的，为此，必须严格控制单段药量。参照有关实际工作经验，单段药量按下式进行控制：Q=(V/K)3/αR3与沉箱最近的一排炮孔间距为3m，K值取100，V取8cm/s（因沉箱基础为基岩，可以取大值），α取1.5，根据单段药量Q与距离R之关系，得Q=（8/100）3/1.5*(3)3Q=0.1728kg根据《工程爆破实用手册》(第2版)安全药量的修正说明。实际安全药量：Qs=KQK=K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7=60.48式中K1——炸药埋置深浅的系数K1=（Cp/Cs）1/2*(Q1/3/W)，Cp、Cs为纵波、横波传播速度，无具体数据忽略取1；K2——自由面系数，当自由面为N时，K2=0.25N2，N=4（三号爆区自由面为4面，前面、左右面及上面）K2=4；K3——微差爆破系数，当t≥t+时K3=2/3，K3取0.6；K4——爆破作用频率系数，每年一次爆破K4=1，每年50次爆破K4=0.9，每年100次爆破K4=0.7，K4取0.9；K5——方向系数，建筑物在爆区后方时，取K5=1，在侧向取K5=2，前方取K5=2，K5取1；K6——

自然屏蔽系数，爆源和建筑物之间有断层、溶洞、堑沟、深谷，取K6=2～6，K6取4（沉箱与基槽之间有1.5m厚片石，可视为自然屏蔽）；K7——人工屏蔽系数，在爆源和建筑物之间挖沟、预裂，可使v值降到1/2～1/3，此时人工屏蔽系数K7=4～9，K7取7（增加预裂孔、减震孔）。Qs=KQ=60.48×0.1728=10.4509kg。经以上修正的结果是可行的。序号主要建、构筑物类型安全振动速度(㎝/s)1土窑洞、土坯房、毛石房屋12一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2～33钢筋混凝土框架房屋54重力式码头5～85水工隧洞106交通隧洞15

依炸礁平面图可知，三C区离1#沉箱的最近的距离仅3m，单段药量控制在8kg;离1#沉箱的距离5m～15m的地方，单段药量控制在8～15kg;超过15m处药量全部控制在100kg以内。从上表用公式计算单段药量来看，3m和5m药量分别是10.4509kg、48.384kg，所以本工程施工爆破用药量均控制在安全药量范围内，所以是安全的。人员或船舶状况水中冲击波安全距离Q≤5050＜Q≤200200＜Q≤1000人员游泳5007001100潜水6009001400施工船舶木船100150250铁船70100150五、炸礁对一期的影响

1、

对原有结构物的安全水下炸礁施工时对一期装船码头1#沉箱的影响所采取的安全技术措施①炸礁距1#沉箱前址的最小距离为3M，为了降低爆破震动对沉箱结构的影响，在1#沉箱外侧布置二排减震孔，孔径138MM，孔距0.5M,孔深比主爆孔深度大2米,底标高为-17.5M。二排减震孔的排距为0.5M。②在1#沉箱外侧底部布置一根Φ50MM的管子，在管子上每隔200-300MM开3MM排气孔。在爆破时，管子通气，使压缩空气排出形成一排气幕，以减少爆破时的水下冲击波对建筑物的影响。③降低爆破用药量，以减少爆破震动波对1#沉箱的影响，距离1#