IV类导流洞爆破方案1

PAGE莲花县寒山水库工程施工标导流隧洞爆破试验专项方案(IV类围岩)萍乡市久安爆破工程有限公司二0一五年十月

莲花县寒山水库工程施工标导流隧洞爆破试验专项方案编制：审核：批准：萍乡市久安爆破工程有限公司二0一五年十月一、总则1、编制依据国家法令及国家标准；（1）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；（3）《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）；（4）《水工隧洞设计规范》（DL/T5195-2004）；（5）《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）；（6）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-1994）；（7）《民用爆炸物品安全管理条例》；（8）《中华人民共和国环境保护法》；（9）《中华人民共和国安全生产法》；（10）《特种作业人员安全技术考核管理规则》；（11）《中华人民共和国安全生产法》；依据该工程的地质勘探资料与隧洞周围环境条件及建设单位的要求，其他适用于本工程的国家爆破技术标准及相关资料。2、编制原则⑴炮孔布置要适合机械钻孔；⑵掘进开挖过程中，严格遵循“弱爆破、短进尺”，控制好循环进尺，以减少一次起爆药量；⑶尽量提高炸药能量利用率；⑷控制好起爆顺序，提高爆破效果；⑸减少对围岩的破坏，采用光面爆破技术，控制好开挖轮廓；⑹在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。3、编制范围本工程适用于莲花县寒山水库导流隧洞工程建设使用。二、工程概况及特点寒山水库座落于赣江二级支流、禾水一级支流凫水河（南村水）上，地处萍乡市莲花县荷塘乡寒山村境内，坝址距莲花县城约15km。现有道路可达坝址，外来物资全部可通过公路运输进场。坝址下游右岸有大片平坦台地可供布置施工辅助企业，施工总布置较为便利。隧洞沿线通过的地层岩性，前段(水平距离195m前)为泥盆系上统锡矿山组中段(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩,后段(水平距离195m后)为锡矿山组上段(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)。地表一般分布第四系全新统残坡积壤土、碎块石。洞室围岩总体产状N10°～20°E/SE∠55°～85°，受断层构造影响，局部产状变化较大。隧洞轴线前段与岩层走向交角较大，后段较小。①进口段：水平距离30m以前段，岩性为锡矿山组中段(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩,岩石强～弱风化，上覆围岩厚度小，岩体完整性差，建议明挖。洞脸地表分布第四系崩坡积层，上部岸坡较陡，边坡稳定性较差，建议清除现引水渠以下覆盖层。②水平距离45～80、115～175、270～325m：洞室围岩基本为弱风化(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩，及微新(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)，岩石物理力学性质、岩体完整性等相对较③水平距离30～45、175～190、325～360m：隧洞基本开挖于弱风化(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩及部分(D3X3)千枚岩中，岩石物理力学性质、岩体完整性等相对较差，属Ⅳ类围岩，围岩自稳时间短，时间效应明显，洞室开挖需做好支护。④水平距离80～115、195～270m：f3、f4断层发育部位及强风化上段(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)地层，工程地质条件差，洞室围岩极不稳定，隧洞开挖需及时支护衬砌。⑤水平距离360m以后段(出口段)：岩性为强风化上段(D3X3)千枚岩，上覆围岩厚度小，成洞条件差，建议明挖。洞脸部位第四系覆盖层边坡稳定性较差。2、爆破岩石特点根据本工程导流隧洞洞身围岩的特点，Ⅳ类围岩开挖采用光面爆破，总的设计思想是拱部采用光面爆破。主要采用光面爆破掘进作业，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边初期支护。根据围岩情况，台阶长度满足机具正常作业要求，每次开挖进尺根据围岩情况而定。开挖主要采用光面爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。三、安全保障措施1、安全措施除严格遵守本设计方案前述规定的安全措施外，尚应采取以下措施：⑴、在管理上，建立健全有关规章制度，严格遵守有关规程和规定，抓好落实；爆前进行认真设计和方案制定，设计方案需经技术人员签字负责，并经有关职能部门审批后方可实施；加强现场的技术管理、监督和检查；遇到问题时，根据实际情况及时作出调整和改进，并采取相应措施。⑵、在技术上，要确保设计方案合理可行，符合爆破实际，问题考虑细致、缜密，严格控制耗药量、最小抵抗线方向、填塞长度和质量，严格控制地震波、冲击波和爆破飞石的危害效应，保证效果和安全。⑶、在施工中，一是注意不断进行现场勘察，详细掌握爆区的情况；二是严格按照设计的孔网参数和爆破参数组织施工；三是注意测量标定，根据爆区实际调整药量；四是注意填塞长度和质量；五是注意使最小抵抗线方向避开重点保护目标；六是加强警戒和人员疏散撤离，禁止无关人员进入爆破区域。⑷、爆破技术人员必须持有国家公安部颂发的“爆破安全证”，爆破手须持有公安部门核发的爆破作业证持证上岗。⑸、进入施工现场的人员，特别是穿孔人员必须戴好安全帽；夜间穿孔、装填等作业必须具备良好的照明条件；所有机械设备经常检查、保养，严禁带“病”作业，出现故障应及时修复，确保安全正常运转。⑹、所有施工人员必须严格执行《爆破安全规程》和各种机械设备的安全操作规程。2、其他安全措施⑴、加强对全体施工人员的安全教育，建立各级岗位责任制，确保工程质量和施工安全。⑵、施工中严格贯彻执行《爆破安全规程》（GB6722-86）、《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）等国家规范规程及业主和本地公安局有关具体规定。⑶、购买、运输、储存和使用各类爆炸物品，严格按照中华人民共和国民用爆炸物品管理条例执行。⑷、爆炸物品的保管、领用由专人负责，建立严格的登记制度，做到领、用、余数量相符，有帐可查，严防丢物和被盗。⑸、爆破的时间、地点用醒目标牌置于施工现场出入的各主要路口，并事先通知有关单位和居民点；根据爆破部位、规模、环境、人员活动状况确定警戒范围和警戒点，警戒人员严格把守；爆破时用哨音通知附近人员，确认无任何危险情况时才能点火起爆。⑹、爆破作业现场，无关人员不得进入；放炮时避开人流和车辆；爆破后5min，指挥员和安全员先进入现场，检查起爆情况，经确认完全起爆后，才能发出解除信号，撤回警戒人员，恢复正常作业。四、爆破方案设计1、光面爆破施工工艺流程图测定围岩参数测定围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数不理想钻爆作业理想图4-1光面爆破施工工艺流程图2、爆破钻孔根据工程地质及现场施工条件，按照全断面法光面爆破。在炮眼深度3.3～3.5m不变的情况下，采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，确定各部位炮眼钻爆参数、封口炮泥之比，分配各个炮眼装药量及装药结构，通过合理布孔、控制装药量和起爆爆炸力、起爆顺序等，得到设计要求的开挖轮廓面，从而减少超欠挖，减轻对围岩的破坏作用，达到爆后壁面圆顺、平整，缩短排查清除危岩的时间。同时节省炸药，控制单循环进尺在1.5m及以上，确保施工安全和加快施工进度，同时又能提高工程质量和降低成本。3、爆破设计施工中严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，软弱地质洞身开挖应坚持：短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则，加强施工临时监控量测，确保施工安全。施工中如遇实际围岩类别与设计资料不符及时与监理、设计部门联系调整施工方案，确保开挖安全，顺利进行。隧洞中停车段，配电室等待隧道开挖成型后，再进行扩挖。⑴.为使岩石能够充分的破碎并使由其产生的负效应降到最低，决定采取微差爆破技术，采用1～9段的导爆管雷管进行网络并联连接。限制最大单段起爆药量，以降低爆破震动，减小冲击波的影响。⑵.采用孔内毫秒延期电-非电起爆网路，将孔外导爆管簇联为2簇，每簇倒装2发瞬发电雷管，电雷管采用串联方法联接，连线导通好，实施起爆。根据孔网布置确定起爆顺序（附图）。4、爆破技术隧洞断面3.45×3.45×π=37.39m2，其底板标高应遵循设计要求，顶板不稳固处要适当支护，支护后净断面要符合上述断面要求。炮眼布置是爆破的重要环节，既要满足设计尺寸，又必须考虑在改善爆破参数、保证爆破效果的同时降低爆破器材的消耗，提高工效。根据业主要求，结合爆区周边环境及待开挖岩体的结构情况，本方案采用全断面开挖技术方案。（2）爆破参数的选取⑴孔径d为了减小爆破振动和单孔装药量，采用40mm的炮孔直径。⑵炮眼深度L炮眼深度的大小，不仅影响着掘进工序的工作量和完成时间，而且还影响爆破效果和掘进的速度。根据设计要求，本方案的炮眼深度为1.5m。⑶掘进孔爆破参数表注：每循环药量取50.7kg；全断面每次爆破进尺1.5米。

眼号炮眼名称数量(孔)眼深（m）装药量毫秒管（发）每个炮眼合计用量段号卷数装药长重量每米量填满率卷数重量(卷)(m)（kg）（kg/m）％卷（kg）1～10掏槽101.741.61.20.794401210111～18崩落81.531.20.90.680247.28319～24崩落61.531.20.90.680185.46525～39崩落151.520.80.60.45330915740～69周边眼301.51.50.60.450.3404513.530970～73底眼41.731.20.90.571123.649合计7316950.773布孔要求均匀，炮孔布置要先布置掏槽孔，掏槽孔布置在掌子面中心左右各偏100cm，下排偏下50cm处，以减小底部炮孔爆破的阻力，掏槽眼应比其他炮眼加深20cm。周边孔孔口间距为40～50cm，距开挖轮廓线取10～20cm，向外稍斜（2°～3°），孔底超出轮廓线10～20cm。在硬岩层中，周边孔的孔口在断面设计轮廓线上，孔底超出轮廓线小于10cm；在软岩中，周边孔的孔口在断面设计轮廓线内小于8cm，孔底落在轮廓线上。辅助孔间距400～600mm，根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。底孔间距取小值，底眼在距底线50mm处开口，稍向下倾斜。掏槽眼装填直径32mm的药卷，堵塞长度500mm；周边眼装直径25mm的药卷，采用轴向不耦合装药，堵塞长度300mm；辅助眼和底眼装填直径32mm的药卷，堵塞长度400mm。起爆药包静力压实，其余满包加力捅实，消除药包的孔径间隙，保证药包传爆效果。依据施工现场的岩石爆破情况，不断优化调整相关的爆破参数，以取得最佳的爆破效果和良好的经济效益。5、光面爆破⑴、孔径：D=40mm⑵、炮孔深度：L=1.5m⑶、药卷直径：d=40mm⑷、不耦合系数：з=2-4⑸、孔距：a=40-50cm⑹、孔间距系数：E=7-10⑺、最小抵抗线（光爆层厚度）：W=0.8-1.2m⑻、光面孔密集系数：K=0.8-0.9⑼、线装药密度：QL=0.3-0.8kg/m⑽、顶部（0.8-1.0m）线装药密度：QLS=0.4-0.7kg/m⑾、底部（0.5-1.5m）线装药密度：QLS=0.3-0.5kg/m⑿、填塞长度：LT=0.8-1.5m注：施工时，上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。五、爆破震动安全严格控制一段齐爆的最大药量，从而把爆破震动引起的地面质点震动速度控制在周围需保护设施所允许的震动速度（即安全震动速度）以下。一段齐爆的最大药量用一下计算：Cmax=(v/k)3/a．R3式中：Cmax——一段齐爆的最大药量（kg）；v—被保护目标的安全震动速度（cm/s），临设取v=2cm/s。K为与地震波传播地段介质特性等有关的系数，硬岩石，取K=150a为地震波衰减指数，取a=1.5计算得出距爆心不同距离处的最大允许段药量见表距爆心不同距离处的最大允许段药量见表距离（m）4060100150300允许药量（kg）11.3738.31177.76004800根据表中允许最大段药量，在爆破过程中应严格以此为标准，通过在