爆破实验方案(共21页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上湖南省涔天河水库扩建工程电站和右岸洞群土建施工与机电安装工程爆破试验方案(厂房【2014】技案004号)批准:审核:编制:中国水利水电第十一工程局有限公司涔天河厂房洞群工程项目经理部2014年06月目 录专心-专注-专业一、施工条件1.1 工程概况湖南省涔天河水库扩建工程坝址位于潇水上游涔天河峡谷出口处,永州市江华瑶族自治县东田镇境内。本工程是以灌溉、防洪、向湘江下游长株潭河段补水为主,兼顾发电、航运等综合利用的等大(1)型水利水电枢纽工程。枢纽工程由混凝土面板堆石坝、1#泄洪洞、2#泄洪洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房和灌溉渠首等主要建筑物组成。大坝坝顶高程324.
2、0m,水库正常蓄水位为313.0m,总库容为15.1亿m3。本合同工程为电站和右岸洞群土建施工与机电安装工程,主要包括:1#泄洪洞、2#泄洪洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房及厂区和尾水渠等项目的土建工程、金属结构制作和安装工程、机电设备安装工程和压力钢管制作安装工程等施工项目。发电厂房布置在大坝下游河道转弯处右侧漫滩,主厂房平面尺寸70.520.5m(长宽),机组为4台单机容量50MW的混流式机组;安装场尺寸25.520.5m(长宽),布置在主厂房左侧,安装场上游布置中控室;上游副厂房60.111m;GIS楼布置在副厂房上游侧,主变容量为2台kVA。放空洞由原涔天河右岸电站发电引水洞改建而成;
3、1#泄洪洞为城门洞型,结构尺寸1012m(宽高),全长573m,设计纵坡6.25%;2#泄洪洞与导流洞结合布置于同一个纵剖面上,结构尺寸1212.5m(宽高),全长770m,设计纵坡2%;发电引水洞洞径9.5m,全长478.7m,设计纵坡0.5%。1.2工程地质1、电站厂房厂房建基面高程204.36m,低于现地面1525m。厂房3组节理及层面相互组合构成的不稳定体较多,其中节理、组组合体交线在上游侧及右侧边坡倾向坡外,倾角3538,稳定性差;3组节理与层面的组合中,节理、与层面组合的交线在上游侧及右侧边坡倾向坡外,倾角1218,节理与层面组合的交线在下游侧及右侧边坡倾向坡外,倾角15,此3种组
4、合稳定条件较差,特别是在爆破等诱发条件下仍可能失稳。断层、层面组合分析, F237与F6组合体交线在上游侧及右侧边坡上的交线倾向坡外,倾角30,F58与F6的组合体交线在下游侧及右侧边坡上的交线倾向坡外,倾角22,稳定性差;断层F58、F6与层面的组合体交线在下游侧及右侧边坡上的交线倾向坡外,倾角22,稳定性差,施工期存在掉块,坍塌等边坡稳定问题。2、引水发电洞1)进口地形陡峻,平均坡度45。岩层产状N31ENW2025,走向与洞轴线交角41。洞脸边坡高达75m,上部为强风化岩体,受节理、层面切割影响,存在掉块及局部塌滑问题。硐脸右侧边坡高达55m,为近顺层边坡,坡面分布多条破碎夹泥层,在节理
5、裂隙的组合切割下构成不稳定棱体,存在沿软弱夹层滑动问题。2)洞身K0+011.1K0+043.1、K0+077.6K0+108.7、K0+225.8K0+255.2、K0+329K0+410.8、K0+410.8K0+447.6段或受断层F27、F1、F230切割,或为进出口附近岩体风化较强、节理裂隙较发育段。围岩呈碎裂结构状,自稳条件差,为类围岩。由于断层带透水性较好,且水量较丰富,故存在渗水、塌方等问题。1#泄洪洞洞内主要有、类围岩,其中类围岩约238.3m,类围岩约112m,类围岩约151.8m。3)出口地形较陡,平均坡度33,硐脸为顺层边坡,高33m,岩层产状为N40ENW5068,上
6、部强风化岩体破碎,夹层发育,存在开挖切层后的顺层滑动问题。此外,边坡表部有25m的残坡积层,且基岩面坡度较陡,在雨季或受施工扰动后,存在覆盖层沿基岩面的塌滑问题。3、1#泄洪洞隧洞地层呈单斜构造,隧洞上、中段岩层产状:N11ENW15,岩层走向与洞线夹角较小,约22;下游段为N32ENW26,岩层走向与洞线夹角约5070。斜切洞线的断层有F2、F27、F1、F10、F230、F106、F6、F244、F243等。其中规模较大的断层为F27、F1、F230、F244、F6等,破碎带宽度1.35.0m,其它断层破碎带宽度一般小于1.0m,破碎带多为断层角砾岩、断层泥等,结构较松散,透水性较强,多富
7、水,断层泥呈可塑软塑状,断层走向以N2560E为主,与洞线夹角一般较大。此外,据PD26揭露,隧洞出口段还有多条小断层,破碎带宽度一般几厘米至0.3m,走向N1055E,倾SE或NW,倾角多大于70。1#泄洪洞洞内主要有、类围岩,其中类围岩约302.5m,类围岩约113.5m,类围岩约188m。4、2#泄洪洞隧洞斜切F21、F88等断层,岩石破碎,裂隙发育,风化较强烈,透水性较好,属、类碎裂结构围岩,围岩自稳及成洞条件差。施工中洞顶、壁存在掉块、坍塌、涌水、流砂等问题,施工时应引起高度重视。K0+029.5K0+64.8属类围岩,局部稳定性差。由于洞段破碎夹泥层及节理发育,右壁岩层倾向洞内临空
8、,对稳定不利。存在沿软弱夹层及与节理组合不稳定体的掉块、坍塌问题。导流洞和泄洪洞交汇位置(进口段)将会形成一个向下游延伸的尖角形岩体,由于上、下两洞开挖时将会切层,尖角形岩体整体呈悬挑状,对稳定不利,在节理裂隙切割下可能产生坍塌,应及时采取刚性支护。5、放空洞根据勘察资料,进口附近边坡强风化岩体厚约15m,弱风化岩体埋深约1535m,出口段强风化岩体厚约3035m,弱风化岩体埋深3070m,洞身K0+000K0+040m为弱风化岩体,K0+040K0+610m段为微风化新鲜岩体,K0+610K0+640m为弱风化岩体,K0+640至出口为强风化岩体。本次新建进水塔位于K0+99.1K0+110
9、.1段,地表高程315m,坡度30。该段基岩裸露,岩性为D13厚巨厚层状细砂岩、石英砂岩、粉砂岩等,强风化下限埋深约20m,弱风化下限埋深35m,岩层产状为N1020E.NW1023。受断层F88、破碎夹泥层及节理切割影响,局部将形成不稳定楔形体,存在掉块及坍塌问题。1.3设计依据1、爆破安全规程(GB6722-2011);2、水利水电工程爆破安全监测规程(DL/T5333-2005);3、水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(SL471994);4、水电水利工程爆破施工技术规范(DL/T5135-2001);5、合同文件相关要求及现场实际情况。二、爆破试验2.1技术要求2.1.1爆破作业安
10、全 爆破作业安全应遵守水利水电工程施工通用安全技术规程(SL398-2007)第8章或爆破安全规程(GB6722-2011)的规定。2.1.2爆破材料的试验和选用 应根据本工程的实际使用条件和监理人批准的钻爆措施计划中规定的技术要求选用爆破材料,爆破材料使用前应进行材料性能试验,证明其符合技术要求时才能使用。2.1.3控制爆破 边坡和基础开挖必须按以下各项要求进行控制爆破:(1)应对岩质基础、边坡、马道的所有轮廓线上的垂直、斜坡面应采用控制爆破。 (2)紧邻设计建基面、设计边坡、建筑物或防护目标,应采用毫秒延时起爆网络,不应采用大孔径爆破方法。(3)预裂爆破、梯段爆破和特殊部位的爆破,其所用的
11、参数和装药量应由施工单位通过专项爆破试验确定,试验成果应提交监理人批准。(4)对爆破空气冲击波和飞石要做好控制与防护措施,以免危及机械设备和人身安全。2.2爆破试验实施要点爆破试验结合生产进行,其目的主要是通过试验获得安全、高效、经济的钻孔与爆破参数。根据不同的爆破对象、影响大小、及施工工艺,主要针对岩石开挖区进行爆破试验,试验钻爆设计涵盖手风钻和潜孔钻的不同孔径、不同孔深不同孔排距、不同装药结构、不同起爆网路。试验区选择尽量远离附近建筑物的部分,试验过程中同步实施爆破振动监测,根据爆破效果和监测成果分析调整下一组试验钻爆参数,找到合适的主爆孔和预裂孔最优钻爆参数,应用于大规模爆破作业中。2.
12、2.1爆破安全控制(1)重要安全保护对象本工程爆破作业重要安全保护对象主要有:现有涔天河大坝、邻近重要施工设备、爆区附近过往车辆、人员及相关建筑、设施。(2)爆破有害效应结合本工程实际,本工程中需重点控制爆破振动和爆破飞石。(3)安全控制要点 施工过程中的人员、设备、材料、警戒及其它施工组织管理严格遵守爆破安全规程(GB6722-2011)相关规定。 严格控制爆破规模及最大一段起爆药量,采用合理的起爆网络,合理选取微差起爆的间隔时间,严格控制重段或串段现象。 孔口封堵密实,并做好爆破遮挡、覆盖等主动防护措施。 对重要建(构)筑物及不能移走的重要设备进行遮挡、覆盖等被动防护措施。2.3爆破试验的
13、目的通过爆破试验,采集爆破施工参数,确定安全、合理的基本爆破参数。同时验证、调整爆破设计,优化爆破方案,为厂房洞群标开挖提供施工依据,指导后续爆破施工,有力推进开挖施工效率,保证开挖质量,为施工生产奠定理性基础。2.4实验场地选择本工程爆破主要分为明挖爆破和洞挖爆破两部分,据各工作面开挖进度和建筑物结构布置情况,明挖爆破试验场地初选在1#泄洪洞进口边坡EL354平台岩石开挖部位;洞挖试验场地初选在1#泄洪洞上半洞0+495-0+505段(、类围岩)及0+405-0+415段(类围岩),便于试验并使试验结果具有代表性。2.5明挖爆破试验方法3.5.1明挖爆破工艺试验根据钻孔设备性能,先在1#泄洪
14、洞进口边坡EL354平台进行一次小孔径浅孔梯段钻爆试验,以初步了解地质岩性和梯段钻爆参数,之后结合后续开挖在主爆区进行大孔径梯段爆破试验。初拟爆破参数如下:表2-1 小孔径浅孔爆破参数 名称台阶高度m排距m孔距m孔径mm孔深m药径mm装药长m单孔药量kg单耗kg/m3线密度g/m爆破孔31.02.0423322.32.30.33- 0.48预裂孔30.60.8423322.50.650.9250350表2-2 大孔径浅孔梯段开挖爆破参数 名称台阶高度m排距m孔距m孔径mm孔深m药径mm装药长m单孔药量kg单耗kg/m3线密度g/m爆破孔622.5341106703.516.2210.33-0.
15、48预裂孔150.81.0110153213.54.45.72503502.5.2 试验方法1、小孔径浅孔爆破工艺试验主要目的是获得大孔径钻机就位困难或建基面保护层开挖的钻孔布置和装药参数,浅孔爆破根据施工场地分为一般石方爆破和控制爆破(保护层),并在斜坡面应用预裂爆破技术,以保证成形,减少超欠挖。根据开挖区已揭露的岩石情况,小孔径浅孔爆破试验工艺计划采用42mm钻孔直径和32mm装药直径,进行3m梯段爆破试验,以结合试验创造梯段爆破条件。钻爆参数见浅孔爆破参数表中一般爆破参数,并通过初次爆破试验,为下一次钻爆试验提供设计参数。爆破试验工艺如下:爆破面清理测量放样钻孔布置孔口清理钻孔定位钻孔装
16、药起爆网络联接电起爆出渣及爆破效果数据分析二次试验确定爆破施工参数。2、小孔径预裂爆破工艺试验预裂爆破试验计划采用42mm钻孔直径和32mm装药直径,并按预裂爆破装药结构要求,对底部加大线装药、对孔口减少线装药量,为防止孔口出现爆破漏斗,仅采用纸团简单封堵在药串顶部,钻爆参数见浅孔爆破参数表中预裂爆破孔参数。为尽大限度通过一次预裂爆破试验获得合适的参数,预裂爆破孔距和线装药量按分段布置,每段不得小于5孔,以保证成缝。计划孔距为80cm、线装药量为200g/m设计参数试验孔布置20个,采用间隔不耦合装药。开挖面开挖出后,检查其半孔率和平整度,应达到水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(SL47
17、1994)的要求。3、大孔径浅孔梯段爆破工艺试验大孔径浅孔梯段爆破工艺试验拟选择在1#泄洪洞进口边坡EL354平台处,计划采用90mm钻孔直径和70mm装药直径,结合预裂爆破试验进行6.0m梯段钻爆试验。通过初次爆破试验,为下一次钻爆试验提供设计参数。深孔爆破试验工艺如下:爆破面清理测量放样钻孔布置孔口清理钻孔定位钻孔装药起爆网络联接电起爆出渣及爆破效果、数据分析二次试验确定爆破施工参数。4、大孔径预裂爆破工艺试验预裂爆破试验沿梯段爆破试验范围一侧边线布置预裂爆破孔,进行预裂爆破参数试验和预裂面减震效果对比试验,以获得合理的预裂爆破参数。大孔径预裂爆破工艺试验,计划采用90mm钻孔直径和32m
18、m装药直径,并按预裂爆破装药结构要求,对底部加大线装药、对孔口减少线装药量,为防止孔口出现爆破漏斗,仅采用纸团简单封堵在药串顶部,钻爆参数见深孔爆破参数表中预裂爆破孔参数。为尽大限度通过一次预裂爆破试验获得合适的参数,预裂爆破孔距和线装药量按分段布置,每段不得小于5孔,以保证成缝。计划孔距为100cm、线装药量为200g/m设计参数试验孔布置20个,采用间隔不耦合装药。为保护预裂面的完整和拉裂主爆破孔和预裂孔之间的岩体,在主爆破孔和预裂孔之间需设置缓冲层,缓冲层孔距2.0m,距预裂面的距离初步确定为1.2m,与预裂孔平行,缓冲孔底部与主爆孔的水平距离为1.2m,缓冲孔采用连续不耦合装药形式。5
19、、起爆网络试验根据类似工程实践经验,本工程拟采用孔内延时起爆,孔外延期传爆的顺序起爆网络。设计起爆网络时,要求预裂孔起爆前,主爆破孔孔外传爆应完成,减少拒爆因素。预裂爆破的起爆采用导爆索,与主爆破孔一同爆破时,预裂孔应超前主爆破孔50ms以上。利用导爆索单独进行预裂时,若预裂孔较多,可按单响药量要求控制,每510个孔一组,各组间以MS3段毫秒非电塑料导爆管分开。按现场爆破规模条件,孔内采用MS10段毫秒微差雷管,孔外在孔间采用MS1段毫秒微差雷管传爆,排间采用MS3段毫秒微差塑雷管传爆,爆破网络连接采用导爆管,起爆网络采用电雷管激发。其起爆网络施工工艺如下:起爆材料现场外观检查结合爆破设计进行
20、段别区分孔内外段别分类孔内段别安装由起爆网络末端开始联接中间部分网络联接起爆点联接网络检查准备引爆器材引爆。6、钻孔及装药工艺试验根据本工程地质岩性特点,本试验项目主要是探讨适合该地质条件下的最优钻孔深度、孔径、倾角的钻孔机械和正确的装药工艺。本试验项目拟对液压钻、潜孔钻和手风钻等钻孔设备进行钻孔深度、钻孔倾角和钻孔效率对比,以确定最优钻孔机械设备。为保证爆破效果和预裂面的平整度,其钻孔质量控制如下:钻孔前清理干净孔口附近的浮碴,由测量放出预裂线或孔位,并用白粉按设计点出孔位,其放样误差不大于5cm。钻机定位后,采用地质罗盘贴在钻机滑架侧面,按设计倾角调整钻杆同水平面的夹角,钻孔倾角误差不大于
21、1,炮孔定位偏差不大于5cm。光面孔或预裂孔定位应采用三垂线定理进行钻孔定位,保证光面或预裂面符合设计要求且平顺。开孔时,应缓慢加压,钻进20cm后,检查并校核钻孔倾角,使符合设计要求,然后继续钻孔,并在钻孔过程中,根据钻进情况,调整钻进压力和钻进速度,保证钻孔精度。炮孔装药前清除孔内粉尘,按爆破设计自下而上装入药卷,起爆体应安装在距孔底1/3以内,采用反向起爆方式,主爆孔采用连续装药,预裂孔、光爆孔间隔装药。7、安全防护及警戒爆破试验过程中,最小抵抗线的设计应偏离营地或居民区,并对爆破孔的封堵质量严格控制和检查。爆破前,明确爆破预警、爆破开始、爆破结束、等信号爆破时间,并在爆破区附近张贴明示
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- 爆破 实验 方案 21
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