渠首技案018号爆破专项方案Word格式文档下载.docx

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5.1.2爆破施工9

5.1.3爆破施工作业13

5.1.4爆破质量标准14

5.2洞内爆破施工14

5.2.1钻爆设计14

6爆破安全技术措施18

6.1爆破安全保证措施18

6.2爆破作业区警戒措施19

6.3隧道爆破作业安全操作规程19

6.4联线与起爆20

6.5早爆及其预防20

6.6盲炮的预防与处理21

6.7爆破飞石控制措施21

6.8爆破安全作业注意事项22

1编制依据

1）、《爆破安全规程》

2）、《民用爆破物品安全管理条例》

3）、《爆破手册》

4）、工程地质情况

2工程概况

涔天河水库扩建工程坝址位于湘水支流潇水上游涔天河峡谷出口处，坝址位于永州市江华瑶族自治县东田镇境内，下距东田镇和江华县城分别为3km和12km。

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、航运等综合利用的大型水利水电工程。

水库正常蓄水位为313.0m，总库容为15.1亿m3。

枢纽工程由钢筋混凝土面板堆石坝、泄洪洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房和灌溉渠首工程等主要建筑物组成。

本工程主要为左右岸灌溉渠首工程，以及至左岸灌溉引水隧洞进口交通洞工程。

根据本坝附近地形及左、右灌区分布情况，渠首位置布置在库内距大坝500m位置，分别为左右灌区取水。

根据灌溉要求，渠首采用分层取水方式，圆形有压隧洞引水，进水口底板高程275.0m，隧洞直径3.5m。

左右岸灌溉渠首引水进水口为独立布置进水口，按灌溉面积确定为2级主要水工建筑物，库区左右岸灌溉洞属引水系统建筑物，级别降低一级，为3级主要水工建筑物。

右岸灌溉引水隧洞渠首取水位置位于库内距大坝约500m处，灌溉引水隧洞出口接右岸渠首电站，为减少进出口开挖工程量，加快施工进度，节省工程投资，灌溉引水隧洞轴线布置尽可能与地形及岩层走向正交，隧洞进口与出口间以直线相连，总长828.0m。

渠首电站与灌溉引水洞之间用钢岔管连接。

引水隧洞由进口段、渐变段、钢筋砼衬及挂网喷锚平洞段、钢岔管段和钢支管段等组成。

引水隧洞末端接右岸渠首电站，由于渠首电站划入灌区，以钢岔管为界，钢岔管上游部分归入枢纽工程，岔管及岔管下游部分归入灌区工程。

灌溉引水洞进口段从桩号0+000.00至0+015.55m，全长15.55m，为钢筋混凝土结构；

渐变段从桩号0+015.55至0+025.55m，全长10.0m，为方变圆渐变，中心线高程276.75m，起点截面尺寸3.5×

3.5m，末端截面尺寸φ3.5m，钢筋砼衬砌厚度0.6m；

平洞段从桩号0+025.55至0+823.00m，全长797.45m，为平面直段，纵坡i=0.207%，中心高程276.75～275.10m。

其中，Ⅱ类围岩（桩号0+164.55～0+511）全长346.45m，采用挂网喷锚支护，喷C20砼厚度为0.1m，该段内径4.1m；

Ⅲ、Ⅳ类围岩（桩号0+025.55～0+164.55、0+511～0+739）总长367m，该段内径3.5m，采用钢筋砼衬砌，衬砌厚度为0.4m；

Ⅴ类围岩（桩号0+739～0+823.00）全长84m，该段内径3.5m，采用钢筋砼衬砌，衬砌厚度为0.59m，此段还新增1cm厚压力钢管。

左岸灌溉引水隧洞渠首取水位置位于库内距大坝约500m处，灌溉引水隧洞出口接左岸渠首电站，为减少进出口开挖工程量，加快施工进度，节省工程投资，灌溉引水隧洞轴线布置尽可能与地形及岩层走向正交，全长887.79m。

渠首电站与灌溉引水洞之间用钢岔管连接，以钢岔管为界，岔管上游部分归入枢纽工程，岔管及岔管下游部分归于灌区工程。

进口段从桩号0+000.00至0+015.55m，全长15.55m，为钢筋混凝土结构；

渐变段从桩号0+015.55至0+025.55m，全长10.0m。

为方变圆渐变，中心线高程276.75m，起点截面尺寸3.5×

平洞段从桩号0+025.55至0+887.79m，全长862.24m，在桩号0+026.87处开始第一个平面转弯，转弯半径20m，转角64.86°

，后接直线段。

在桩号0+649.18处开始第二个平面转弯，转弯半径200m，转角26.5°

，再接直线段至桩号0+887.79，隧洞纵坡i=0.2%，中心高程276.75～275.10m，该段内径3.5m。

Ⅲ、Ⅳ类围岩（桩号0+025.55～0+253.55、0+289.55～0+733.55）总长672m，采用钢筋砼衬砌，衬砌厚度为0.4m；

Ⅴ类围岩（桩号0+253.55～0+289.55、0+733.55～0+887.79）全长190.24m，采用钢筋砼衬砌，衬砌厚度为0.59m，此段还新增1cm厚压力钢管。

至左岸灌溉引水隧洞进口交通洞起于左岸大坝B0-046.35，止于左岸灌溉引水隧洞进口，全长402.28m。

由直线段和一个圆弧段及工作桥平顺连接，圆弧段桩号0+141.64～0+207.64，转弯半径150m，转角25.21°

，隧洞出口接工作桥至左岸灌溉洞进口，在隧洞出口设12.28×

21m回车坪，回车坪四周设砼挡土墙。

交通洞采用城门洞型式，考虑该段公路仅做运行期检修通道，路面宽度按单车道设计，路面净宽3.5m，洞内单侧设排水沟兼作人行道，洞净宽4.3m，洞净高5.5m，洞底高程324.0m。

交通洞底板为C30砼路面。

3工程地质情况

3.1左岸灌溉引水隧洞

3.1.1地形地貌

进口位于

号冲沟，地形坡度40°

～55°

。

沿线地势陡峻，K0+202m处山顶最大高程443.5m，K0+202m处隧洞从管理局后山坡的大冲沟下穿过，沟底高程约339m，相应洞顶埋深61m。

过冲沟后顺洞线坡度较缓，平均坡度约10°

，出口附近地形较陡，坡角约25°

3.1.2地层岩性

左岸灌溉引水隧洞穿越的地层岩性自进口至出口分别为：

泥盆系下统（D1）：

D13岩组：

紫红色厚～巨厚层状粉砂岩、细砂岩夹中厚层石英砂岩、含砾砂岩，分布于进口～K0+140段。

D14岩组：

浅紫、紫红色中厚层～厚层状石英砂岩夹含砾石英砂岩及细砂岩，分布于K0+140～K0+186段。

D15岩组：

暗紫色中厚～厚层状粗粒含砾石英砂岩，石英砂岩夹薄层页岩，分布于K0+186～K0+243段。

D16岩组：

紫、紫红色中厚层石英砂岩、砂岩夹含砾石英砂岩、细砂岩及页岩，顶部有灰绿色斑块及条带。

分布于K0+243～K0+453段。

泥盆系中统跳马涧组（D2t）：

为灰黄、浅灰绿色中厚层粉砂岩、石英砂岩、夹页岩及长石砂岩。

分布于K0+453～出口段。

第四系残坡积层（Qedl）：

除进口侧山坡基岩多裸露外，山顶～出口多为第四系残坡积层所覆盖，岩性上部为灰黄色砾质粘土，可塑状态，结构较均一，中等压缩性，厚2～8m，粘粒含量约40%，下部粘土质碎石土结构稍密状态。

3.1.3地质构造

沿洞线岩层呈单斜构造，岩层产状：

进口段N5°

～17°

E.NW∠20°

～26°

；

中段N15°

～35°

～30°

出口段N50°

～80°

E.NW∠32°

～72°

由于洞线上部多为第四系残坡积层物所覆盖，揭露的构造迹象有限，本次仅在出口探硐PD30中发现F278及F279两条断层。

F278产状N30°

E.NW∠30°

～45°

，破碎带宽0.1～0.2m，带内充填碎裂岩夹断层泥；

F279产状N40°

W.SW∠45°

，断层破碎带宽0.1～0.4m，带内充填碎裂岩夹断层泥。

据灌溉洞出口探硐PD30揭露，节理主要见2组：

①N45°

～70°

W.SW∠50°

～75°

，面较平直，微张～张开，面上多附泥，延伸长2～6m。

②N50°

～85°

E.SE∠55°

，面较平直，微张～张开，面上多附泥，延伸长1～4m。

3.1.4岩体风化

根据勘察资料，进口前的明挖部分为强风化岩体，厚约10～15m，K0+022～K0+081段为弱风化，K0+081～K0+700段为微风化～新鲜岩体，K0+700～K0+796段为弱风化，K0+796～K0+837段为强风化，K0+837至出口为全风化。

3.1.5水文地质条件

沿线地下水类型主要为基岩裂隙水，沿断层及节理裂隙向深部及邻近溪沟河谷渗流、排泄，水量较贫乏。

据钻孔揭露，地下水位在进口、出口部位较低，中间地势较高部位地下水位相应较高，具体为：

K0+000～K0+058m段地下水位于底板以下，K0+058～K0+065m段地下水位介于隧洞顶、底板之间，K0+065～K0+219m段地下水位高出洞顶0～101.9m，K0+219～K0+823m段地下水位高出洞顶101.9～0m，K0+823～K0+851m地下水位介于隧洞顶、底板之间，K0+851m至出口段地下水位低于底板高程。

岩体透水性：

据压水试验成果，洞身段微风化～新鲜岩体为弱透水性，弱～强风化岩体为弱～中等透水性。

3.2右岸灌溉引水隧洞

3.2.1地形地貌

进口地形整体坡度40°

，沿线地形陡峻，K0+330m处山顶最大高程496m，然后往出口高程逐渐降低，洞线在K0+410m及K0+550m处穿越

、

冲沟，相交处沟底高程分别为443m和418m，相应洞顶埋深165m和140m。

出口附近地形坡度较陡，坡角39°

3.2.2地层岩性

右岸灌溉洞穿越的地层岩性自进口至出口分别为：

D11岩组：

紫、暗紫色中厚层状石英砂岩夹砂岩及粉砂岩，底部为含砾砂岩，分布于进口段上游侧的明挖段。

D12岩组：

暗紫红色中厚～厚层状细砂岩、粉砂岩与含砾石英砂岩及石英砂岩互层，分布于进口～K0+120段。

紫红色厚～巨厚层状粉砂岩、细砂岩夹中厚层石英砂岩、含砾砂岩，分布于K0+120～K0+560段。

浅紫、紫红色中厚层～厚层状石英砂岩夹含砾石英砂岩及细砂岩，分布于K0+560～K0+730段及K0+765～出口段。

暗紫色中厚～厚层粗粒含砾石英砂岩，石英砂岩夹薄层页岩，分布于K0+730～K0+765段。

第四系残坡积（Qedl）：

进口段基岩大多裸露外，但出口边坡顶部存在少量残坡积层，岩性为灰黄色砾质粘土，厚1～6m。

3.2.3地质构造

隧洞沿线岩层产状：

N12°

～40°

E·

NW∠15°

～27°

，为倾向出口的单斜构造。

洞身斜切F10、F1、F234等断层。

其中规模较大的为F1，破碎带宽3～5.0m，其它两条断层破碎带宽小于1.0米。

进口边坡节理裂隙主要发育三组：

①N55°

E•NW∠79°

，面稍起伏，微张～张开，泥质充填，频率1～4条/m，延伸长3～5m。

②N18°

E•NW∠89°

，面起伏，张开，泥质充填，频率3条/m，延伸长约1～3m，切深约2m

③N12～55°

E•SE∠70°

，面起伏，张开，泥质充填，频率2-3条/m，延伸长约2-3m，切深大于1m。

出口附近主要发育2组：

①N25°

W•NE∠75°

，面稍起伏，微张～张开1-3mm，少量灰黄色泥质充填。

②N0°

～25°

E•SE∠50°

，面稍起伏，微张～张开1-3mm，少量泥质充填。

3.2.4岩体风化

根据勘察资料，进口边坡表部强风化岩体水平埋深约8～10m，洞身进口至K0+020段为弱风化岩体，水平埋深约45m，K0+020～K0+720段为微风化～新鲜岩体，K0+720至出口段岩体为弱风化状态。

3.2.5水文地质条件

据钻孔揭露，在进、出口位置地下水位较低，中间地势较高部位地下水位相应较高，隧洞整个洞身基本都位于地下水位以下，具体为：

K0-000以上段地下水位低于底板高程，K0-016～K0-010m段地下水位介于隧洞顶、底板之间，K0-010～K0+309m段地下水位高出洞顶0～143.2m，K0+309～K0+791m段地下水位高出洞顶143.2～0m，K0+791～K0+803m地下水位介于隧洞顶、底板之间，K0+803m至出口段地下水位低于底板高程。

据压水试验成果，洞身段微风化～新鲜岩体为弱透水性，弱～强风化岩体为弱～中等透水性，断层破碎带为中等～强透水性。

3.3左岸灌溉交通隧洞

3.3.1地形地貌

左岸灌溉交通洞全长352.5m，沿线地面高程334～408m，进口位于观景平台附近，出口位于

号冲沟X081上方，距涔天河水库老坝约160m，进、出口底板高程324m，开挖洞径6.5m，进口为已经施工支护完成的观景平台开挖边坡，开挖坡比1:

1～1:

1.25，出口地形陡峻，坡度55°

～65°

3.3.2地层岩性

左岸灌溉交通洞的地层岩性由老至新分别为：

暗紫色中厚～厚层状粗粒含砾石英砂岩，石英砂岩夹薄层页岩，分布于ZJ0+340～ZJ0+352.5段。

分布于ZJ0+133～ZJ0+340段。

分布于ZJ0+000～ZJ0+133段。

为含碎石粘土，粘土呈可塑状，碎石为砂岩、石英砂岩等，粒径0.5～8cm为主，结构呈松散～稍密状，厚0.5～6m，主要分布于山坡表部及出口零星分布。

3.3.3地质构造

隧洞段岩层呈单斜构造，产状N5°

E•NW∠15°

。

穿过的主要断层有F32、F27、F51、F21等，其中，F27断层规模相对比较大，破碎带宽0.5～3.5m，断层破碎带均为碎裂岩、断层泥等，胶结差，结构松散，透水性较强，且含水。

据开挖揭露及地质测绘，隧洞沿线顺层发育多条破碎夹泥层、泥化夹层，性状较差，遇水易软化。

节理裂隙较发育主要见2组：

～60°

W•NE∠60°

，面较平直，微张～张开，面上多附泥，延伸长5～20m。

②N10°

～20°

E•SE∠65°

，面较平直，微张～张开，面上多附泥，延伸长5～10m。

3.3.4岩体风化

根据勘察资料，ZJ0+000～ZJ0+065段为强风化，ZJ0+065～ZJ0+100段为弱风化，ZJ0+100～ZJ0+231段为微风化～新鲜岩体，ZJ0+231～ZJ0+344段为弱风化，ZJ0+344～出口段为强风化。

3.3.5水文地质条件

沿线地下水主要为基岩裂隙水，沿洞线地下水位与地形线形态相似，除进、出口处地下水位略低于隧洞底板外，其余洞段地下水位高于隧洞顶板约10～32m。

据前期钻孔压水试验成果，洞身段微风化～新鲜岩体为弱透水性，弱～强风化岩体为弱～中等透水性。

3.3.6围岩分类

据相关规范，考虑岩石强度、完整程度、结构面状态、地下水及主要结构面产状等因素，各类围岩的特征为：

III类：

分布桩号ZJ0+100～ZJ0+231.5，f=4～5，K0=10～12MPa。

主要为微风化～新鲜岩体，洞线与岩层走向有较大交角，但夹层较发育，局部结构面存在不利组合，围岩局部稳定性差，局部会产生塑性变形，需要对围岩进行喷锚支护，对断层、结构面不利组合部位进行局部衬砌。

IV类：

进口段桩号ZJ0+64～ZJ0+100，f=1.5～2，K0=2～3MPa；

出口段桩号ZJ0+282～ZJ0+352.5，f=2～3，K0=3～5MPa。

主要为强～弱风化岩体，夹层较发育，局部结构面存在不利组合，地下水活动稍强烈，围岩稳定性差，自稳时间短，可能发生规模较大的变形和破坏。

V类：

分布于进口段桩号ZJ0+000～ZJ0+064，f=0.8～1，K0=1.0～1.2MPa；

F27、F51、F21断层发育部位桩号ZJ0+231.5～ZJ0+282，f=1.0～1.2，K0=1.0～1.5MPa，主要为强风化破碎岩体和断层破碎带。

上覆岩体较薄，地下水活动较强烈，岩体受开挖扰动和地下水软化作用，围岩不稳定，不能自稳，变形破坏严重。

4工程环境

爆破环境较为简单，爆破区域无居民居住和其它建筑物及高压输电线、射频电流、杂散电流等不安全因素，爆破对周边造成的影响较小。

5爆破方案设计

5.1明挖段爆破施工

明挖段石方开挖采用微震爆破，爆破前应进行爆破试验，以便选择爆破最佳参数。

爆破时起爆网络采用塑料导爆管电起爆网络。

起爆网络设计原则为单段最大装药量引起的爆破震动不超过边坡、周边房屋及构筑物允许的安全震动速度。

明挖石方施工工艺框图见图5-1。

图5-1土石方明挖施工程序框图

5.1.1微震爆破技术

单段最大起齐爆药量按下式计算，并对相邻房屋及构筑物进行振动监测及时调整爆破方案。

（cm/s）

式中：

——为单位最大起爆药量（kg）；

——爆破中心距构筑物距离（m）；

——地质介质系数，

=50～360；

a——地震波衰减系数，取a=1.5。

5.1.2爆破施工

5.1.2.1保护层开挖

边坡平台拟采用以下两种开挖方法。

第一、采用手风钻分层浅孔钻爆；

第二、采用手风钻钻爆，爆破孔采用水平钻孔布置，底部采用水平孔光面爆破，每循环开挖长度3m。

5.1.2.2岩石沟槽开挖

排水沟等沟槽开挖拟采用YT28手风钻钻孔，并根据情况沿设计边线采用预裂爆破，然后采取中部拉槽，两边扩挖的方法进行爆破开挖，沟槽底板采用柔性垫层进行保护；

或留足侧面水平保护层，先开挖中部，然后采用光面爆破开挖。

沟槽爆破装药采用2#岩石炸药，分层进行爆破开挖，并遵循先中间后两边的“V”型起爆方式，周边爆破采用光面或预裂爆破。

5.1.2.3典型梯段爆破设计

（1）梯段高度的确定

根据开挖设计边坡马道（或平台）的设置情况，结合钻孔机械设备的性能，边坡开挖采取以“深孔预裂爆破为主，浅孔光面爆破为辅”的梯段爆破开挖方案，当采取深孔爆破时，每级马道（或平台）开挖预裂爆破一次到位，而主爆区的梯段高度则根据马道（或平台）的设置取7～8m；

当采取浅孔爆破时，主爆与光面爆破的梯段高度均按3～4m进行控制。

（2）爆破参数

深孔爆破钻孔一般液压钻机或潜孔钻机钻孔，预裂及光面爆破孔采用潜孔钻钻孔，对局部边坡开挖、建基面以上2m保护层开挖、槽挖及浅孔光面爆破采用YT28手风钻钻孔。

钻孔过程中，指派专人对钻孔的质量及孔网参数按要求进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网参数不符合要求，立即进行返工，直至满足钻孔要求。

根据我公司以往在类似工程施工中积累的成功经验，初拟爆破参数如下，在实际施工中应根据现场具体情况对其进行相应的调整，以期取得更为经济、合理、安全的爆破参数。

1）手风钻钻爆参数（浅孔爆破）见表5-1。

表5-1初拟手风钻钻孔梯段爆破参数表

参数名称

符号

单位

参数值

备注

台阶高度

H

m

3.0～4.0

钻孔倾角

θ

度

70～90

钻孔长度

L

3.3～4.6

超　　深

h

0.3～0.5

堵塞长度

L2

0.8～1.5

孔　　径

D

mm

42

孔　　距

a

1.0～1.2

排　　距

b

1.0

装药直径

d

32

单　　耗

q

kg/m³

0.4～0.5

手风钻钻孔爆破选用φ32mm×

150g型2#岩石铵梯炸药（阴雨天气或炮孔中有山体裂隙渗水时，选用φ32mm×

200g型2#岩石乳化炸药）连续耦合装药，毫秒延期导爆管雷管分段微差起爆。

2）手风钻光面爆破参数见表5-2。

表5-2初拟手风钻钻孔光面爆破参数表

计算

等于设计边坡坡度

H/Simθ

0.6～0.8

孔径

孔距

0.5～0.6

不耦合系数

η

1.6

光爆层厚度

ｗ光

0.7

线装药密度

Ｑ线

g/m

200～250

以全孔总药量与全孔长度的比值进行计算

手风钻钻孔光面爆破选用φ25mm×

100g型2#岩石乳化炸药间隔不耦合装药，导爆索起爆。

3）液压钻机钻孔爆破参数（深孔爆破）见表5-3。

表5-3初拟液压钻机钻孔梯段爆破参数表

7～8

8

0.5

1.8

90

3.0

2.0

70

液压钻机钻爆选用φ70mm×

1500g或散装型2#岩石铵梯炸药（阴雨天气或炮孔中有山体裂隙渗水时，选用φ70mm×

1500g型2#岩石乳化炸药）连续耦合装药，毫秒延期导爆管雷管微差起爆。

4）高风压潜孔钻机钻孔预裂爆破参数见表5-4。

表5-4初拟高风压潜孔钻机钻孔预裂爆破参数表

等于设计一级马道（或平台）的高度

1.2～1.8

110

0.8～1.0

3.4

预裂爆破选用φ32mm×

200g型2#岩石乳化炸药或2#岩石炸药，间隔装药，导爆索起爆。

详见附图1《明挖台阶爆破布孔及装药参数图》

5.1.2.4施工主要机具和爆破器材

1）、施工主要机具：

浅孔爆破钻孔采用YT-28型凿岩机。

深孔爆破钻孔采用潜孔钻机或液压钻机。

2）、爆破器材：

采用塑料导爆管或导爆索电起爆。

炸药采用2#岩石铵梯炸药和2#岩石乳化炸药（φ32mm、