竖井爆破方案.docx
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竖井爆破方案
1编制依据及说明
1.1编制依据
1.1.1海南昌江核电厂1、2号机组《结构设计说明》（图号：
0738XGD3JGS01-001）、《GD3排水隧道（陆域）结构施工图》（图号：
0738XGD3JGS01-002）、《GD3排水隧道中间竖井基坑工程》（图号：
11S029-SS-YT-1001～1015）、《海南昌江核电厂一期取排水构筑物岩土工程详勘报告》（编号：
0738-J00GDS01）等。
1.1.2国家、行业及地方有关政策、法律、法令和法规。
1.1.3国家、行业有关质量检验标准及施工规范、规程。
（1）《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007
（2）《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201-83；
（3）《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001；
（4）《水电水利工程爆破安全检测规程》DL/T5333-2005；
（5）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DLT_5389-2007；
（6）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999；
（7）《水电水利工程地下工程施工组织设计导则》DL/T5201-2004；
（8）《地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
1.2编制范围
海南昌江核电厂1、2号机组GD3排水隧道中间竖井开挖爆破工程。
1.3编制说明
本施工方案根据原地勘报告、现场实际地形测量、竖井基坑开挖形状、施工方法及地质分类结合我公司同类工程施工经验进行编制。
1.3.1本施工方案结合我公司的技术、设备、人员等综合实力，根据工程现场的地质、水文条件，当地的气候、地理环境、交通运输、材料供应及施工图设计、地质勘探资料情况编制。
1.3.2本施工方案对本工程所采取的主要施工方案、施工保证措施等进行详细阐述。
2工程概况及地质水文条件
2.1工程概况
中间竖井设计基坑底标高为-19.5m，地面标高18.94m，基坑开挖深度38.44m，竖井基坑支护采用上下基坑方案。
上基坑尺寸28m×16m，开挖深度19.1m，采用围护桩+内支撑的结构系统，并采用ф800高压旋喷桩作为止水帷幕；下基坑尺寸24m×12m，开挖深度19.3m，采用爆破开挖，边开挖边锚喷支护的方式进行围护。
2.2地理位置
中间竖井GD3-1#隧道ZK1+128（即GD3-2#隧道YK1+101）处。
竖井中心坐标：
X=2152890.3919，Y=593548.8560。
2.3气候条件
厂址地处北热带，太阳辐射富足，气候暖热，长夏无冬，属于北热带海洋季风型气候。
10月至第二年3月是当地冬季风时期，盛行东北风；4-9月是当地夏季风时期，盛行东南风和西南风。
多年平均最高气温为28.8℃，最大值出现在6、7月份，均为32.4℃，多年平均最低气温为21.8℃，最小值出现在1月份，为15.5℃。
月年平均相对湿度变化基本在75～82%之间，年平均为79%。
施工区年平均风速4.2m/s。
各月的平均风速都较大，其中5、6月份的平均风速最大，均为4.9m/s，3月份的平均风速最小，为3.8m/s,一般一年平均有1～2次热带风暴气旋。
历年最多降雨量为1528.8mm，最少年降雨量仅有275.4mm。
2.4工程地质及水文地质条件
2.4.1工程地质
2.4.1.1地质围岩特性
根据《GD3排水隧道（陆域）结构施工图》和地勘报告，本竖井工程位于A段三级围岩。
GD3排水隧道中间竖井位于地质钻孔编号QP109处。
根据勘察成果场区全部被第四系覆盖，主要为海积、珊瑚礁混砂、残积层，其下卧为燕山晚期侵入岩，主要岩性为黑云母花岗岩和石英闪长岩以及有花岗斑岩、石英闪长玢岩、煌斑岩等主要脉岩。
GD3施工竖井场地所在区域分布的各层岩（土）特征分述如下：
（1）第四系上更新统海积层
②1层中砂（Q3m）：
主要分布于台地地貌单元，岩性主要为灰黄、灰白、棕红色中砂，稍密～中密，稍湿～湿，主要矿物成分：
石英、长石，颗粒级配中等，粘粒含量一般在3%～6%。
厚度一般为3.3～10.1m
（2）第四系残积层
③层残积土（Qel）：
褐红～灰黄，原岩主要为花岗岩,以砂质粘性土为主，部分粉质粘土，稍湿，可塑，含少量粗颗粒（母岩碎屑），主要分布于台地地貌单元，层厚0.5～4.70m。
（3）侵入岩
④黑云母花岗岩（γβ53
（2））：
灰白～浅灰～肉红色，中粒花岗结构，局部为细粒花岗结构，块状构造，矿物成分：
钾长石以正长石为主，含量30～50%；石英含量20～30%；斜长石大多为更长石、钠长石，含量10～25%；黑云母含量占5～10%；绿泥石、绢云母约占2～10%。
局部花岗岩呈现伟晶结构。
按照其风化程度不同，可分为全、强、中等、微风化四个风化等级,各层层号分别为④1、④2、④3、④4。
GD3施工中间竖井所在区域钻孔揭示的主要岩层为强风化和微风化黑云母花岗岩，层号分别为④2、④4。
按照《工程岩体分级标准》（GB50218-94）的“岩体基本质量分级”，微风化岩体基本质量等级为Ⅱ级；中等风化岩体基本质量等级一般为Ⅳ级，局部Ⅲ级；强风化岩体基本质量等级为Ⅴ级。
根据《水利水电工程地质勘察规范》和《工程岩体分级标准》，按洞室围岩分级,微风化岩体为Ⅲ类围岩,强风化岩体为Ⅴ类围岩
竖井地质剖面图见下图：
2.4.1.2地质围岩分析
由《岩体基本质量分级评价表》可评定中间竖井处的地质围岩分级：
地面标高18.9～7.5m，中砂，厚度12.4m，属Ⅴ级。
标高7.5～4.5m，残积土，厚度3.0m，属Ⅴ级。
标高4.5～0m，强风化黑云母花岗岩，厚度4.5m，属Ⅴ级。
标高0～-19.5m，微风化黑云母花岗岩，厚度19.5m，属Ⅲ级。
岩体基本质量分级评价表
岩性
风化
程度
完整性
指数Kv
Rc（MPa）
BQ
岩体坚硬
程度
完整性
评价
岩体基本
质量等级
黑云母花岗岩
强风化
0.30
4.64
175.9
极软岩
破碎
Ⅴ
中风化
0.51
37.84
330.1
较硬岩
较破碎
Ⅳ
微风化
0.73
61.31
456.4
坚硬岩
较完整
Ⅱ
注：
表中岩体完整性指数和饱和单轴抗压强度取值均为平均值
3石方爆破开挖开挖
竖井进入岩层后需要爆破开挖施工，开挖断面为上基坑为28*16m，深2.4m（标高3.500至1.1m），下基坑24×12m，深20.6m（标高从1.1到-19.500），分左中右三个区段爆破。
首先考虑竖井底部围岩及井壁不受破坏，同时考虑临近钻孔灌注桩不受震动的影响，下基坑1.1m至-4.2m段采用微差控制预裂爆破的方法进行设计与施工，-4.2m至-19.3m标高采用光面爆破施工。
采用根据以往类似工程的施工经验，爆破区域采用中心掏槽眼、辅助眼及周边眼相结合的布孔方法，利用多个段别毫秒雷管实现微差控制爆破。
按照浅孔、密布、弱爆、循序渐进的原则进行，爆破参数随地质变化及时调整。
3.1爆破开挖技术要求与预裂（光面）爆破流程
3.1.1中间竖井爆破开挖，不允许井壁围岩欠挖，每次爆破后，用风镐或凿岩机对井壁欠挖部位进行修边处理。
由于中间竖井爆破开挖为硬质岩石层直壁开挖，其岩石硬度较大、深度较深，宜分层梯形分段开挖。
超挖不大于15cm，竖井底板不允许欠挖，超挖不大于20cm，超挖部位采用C20混凝土补齐。
3.1.2中间竖井爆破开挖的石碴全部运出施工现场，不能影响现场的施工。
3.1.3预裂（光面）爆破施工工艺流程图
预裂（光面）爆破施工工艺流程图
3.2爆破控制标准
中间竖井爆破开挖期间，对中间竖井四周的彩钢板房屋的爆破振动控制速度峰值不大于3cm/s。
对1～3天的混凝土和砂浆的爆破振动速度不大于3cm/s，龄期为3～7天的混凝土和砂浆的爆破振动速度不大于3～7cm/s，在距离12m龄期为7～28天的混凝土和砂浆的爆破振动速度不大于7～12cm/s。
3.3爆破技术方案
当在只有一个自由面情况下进行中间竖井开挖时，爆破条件受岩石夹制作用，必须先进行掏槽爆破，创造出第二个自由面后，才能进行竖井的浅孔爆破。
掏槽爆破根据钻孔布置形式及作用采用倾斜孔掏槽，个别地段还可采用混合式掏槽。
上基坑采用光面爆破，下基坑1.1m至-2.9m标高拟采用微差控制预裂爆破的方法进行设计与施工，首先进行掏槽爆破开挖，采用浅眼渐进开挖爆破法，使用手持式凿岩机钻孔，钻孔直径d=42mm（由于海南没有供应Φ25岩石乳化炸药，故采用Φ32岩石乳化炸药）。
由于下基坑掏槽爆破夹制作用比较大，一般孔网参数取得比较小，药量要适当增大，掏槽孔深2.3m。
应利用掏槽沟的临空面安排起爆顺序进行浅孔台阶爆破。
布孔断面示意图如下图
由于周围环境较为复杂，掏槽爆破通过增加钻孔深度及密度，增加填塞深度等措施防止飞石产生；浅孔台阶控制爆破通过减少炮孔的孔排距、加大填塞长度、在炮孔上方覆盖措施保证施工安全。
⑴掏槽爆破参数设计
①钻孔直径：
D＝42mm
②钻孔倾角α=800
③最小抵抗线：
W＝（25～30）D,本工程取W＝0.8m
④孔距：
a＝（1.0～1.5）W，本工程a＝1.0m
⑤排距：
b＝（0.7～1.0）W，本工程b＝0.7m
⑥超深：
超钻深度的是降低装药中心位置，以便有效地克服台阶底部阻力避免或减少留根底。
根据经验，取h＝（0.15~0.35）W，本工程取0.3米。
⑦孔深：
根据现场情况取L=2.3m
⑧布孔方式：
梅花型布孔炮孔布置图如下：
炮孔布置图
⑨炸药平均单耗：
结合现场的地质条件及参照以往类似工程施工经验，炸药单耗取K＝0.65Kg/m3
⑩单孔装药量:
Q＝KabL计算。
经计算，Q＝0.65×1×0.8×2.3=1.2Kg
⑪装药结构及堵塞：
采用连续装药结构。
堵塞采用砂粘土堵塞并用炮棍轻轻捣实，通常取20～40倍的孔径做为填塞长度，可初步取0.9-1.0m。
装药结构见下图
装药结构图
以上参数在实际施工中，结合试验结果和爆破效果，可适当调整。
⑵辅助孔爆破参数设计
①钻孔直径：
D＝42mm
②钻孔倾角α=900
③最小抵抗线：
W＝（25～30）D,本工程取W＝0.8～1.0m
④孔距：
a＝（1.0～1.5）W，本工程a＝1.0m
⑤排距：
b＝（0.8～1.0）W，本工程b＝0.9m
⑥超深：
超钻深度的是降低装药中心位置，以便有效地克服台阶底部阻力避免或减少留根底。
根据经验，取h＝（0.15~0.35）W，本工程取0.2米。
⑦孔深：
根据现场情况取L=2.2m
⑧布孔方式：
梅花型布孔炮孔布置图如下：
炮孔布置图
⑨炸药平均单耗：
结合现场的地质条件及参照以往类似工程施工经验，炸药单耗取K＝0.50Kg/m3
⑩单孔装药量:
Q＝KabL计算，Q=0.50×1×0.9×2.2=1.0Kg
⑪装药结构及堵塞：
采用连续装药结构。
堵塞采用砂粘土或者细砂堵塞并用炮棍轻轻捣实，通常取20～40倍的孔径或大于孔距做为填塞长度，可初步取0.9-1.1m。
装药结构见上图。
以上参数在实际施工中，结合试验结果和爆破效果，可适当调整。
爆破参数
见下表。
药孔参数表
参数
L=1.5m
L=2.0m
L=2.2m
孔间距m
1.0
1.0
1.0
排间距m
0.7
0.8
0.9
单孔药量kg
0.5
0.8
1.0
填塞长度m
1.2
1.4
1.4
⑶预裂（光面）爆破参数设计
预裂爆破和光面爆破参数相同，只是起爆时间先后问题，在此一并说明。
①孔径、孔距、药卷直径
孔径根据岩石结构及中间竖井性质确定，预裂孔径取42mm。
孔距依据公式a＝（7～12）d（d为孔径）计算，a取0.5m，但是由于0.5m孔距太小，暂定a为0.7m，最终孔距现场实际爆破效果做适当调整。
药卷直径按不耦合系数d/d1＞2取值（d1为药卷直径），本处取d1＝20mm，乳化炸药，根据现场实际情况，实际不耦合系数为2.1。
②线装药密度
根据我公司类似工程的施工经验取Q线=0.28kg/m底部线装药量因孔底夹制作用，应加强装药。
根据经验，一般为正常装药段1~3倍，取Q底=2Q线；顶部接近填塞部位，采用减弱装药段，此处Q弱=0.5Q线。
加强装药段长度取0.2m，减弱装药段长度取,1.2m。
③预裂（光面）孔超深
为了避免下一台阶的地面产生裂缝，此处的超深不宜过大，根据我公司施工的经验，超深0.2m可避免下一层地面产生裂隙，因此此处预裂（光面）爆破的超深取0.2m。
④填塞长度
该预裂（光面）爆破填塞长度0.3m。
⑤预裂孔（光面）与主爆孔的距离
主爆孔距预裂（光面）孔口的距离取0.5m。
预裂（光面）爆破参数见下表
预裂（光面）爆破参数表
预
裂
部
位
钻
孔
直
径
mm
钻
孔
间
距
m
药
卷
直
径
mm
孔
深
m
线
装
药
量
kg/m
加
强
段
药
量
kg/m
减
弱
段
药
量
kg/m
与
爆
破
孔
间
距
m
加
强
药
段
长
度
m
减
弱
药
段
长
度
m
填塞长度
m
预
裂
孔
超
深
m
钻
孔
倾
角
度
度
基坑主体
42
0.5
20
2.2
0.28
1.0
0.25
0.5
0.2
1.2
0.3
0.2
85
3.4光面爆破施工
上基坑爆破作业标高3.5至1.1m，拟采用微差控制光面爆破、掏槽爆破和浅孔爆破相结合的方法进行设计与施工，掏槽孔角度为内倾角800，爆破参数如1.5，光爆孔角度为外倾角850。
分三个区，如下图所示：
上基坑分区布置图
上基坑第一区掏槽爆破，布孔160个，其中掏槽孔8个，辅助孔152个。
第二区、第三区每个区布孔176个，采用台阶爆破。
周边孔距围护桩0.5m，辅助孔排距为0.9m，孔距1.0m，孔深2.2；掏槽孔排距为0.7m，孔距1.0m，孔深2.3，内倾角85°。
第一区孔位布置图如下：
上基坑第一区孔位布置图
上基坑第一区段爆破装药参数表
起爆
顺序
雷管
段别
炮眼
名称
炮眼
倾角
（00）
炮孔
深度
m
炮孔
直径
mm
填塞
m
药卷
直径
mm
炮眼
个数
炮孔间距cm
炮孔排距cm
装药（kg）
单孔
药量
装药量
1
1
掏槽眼
内倾85
2.3
42
0.9
32
8
100
70
1.6
12.8
2
2
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
0.6
11
3
3
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
4
4
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
5
5
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
6
6
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
7
7
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
8
8
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
9
9
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
10
10
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
11
11
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
12
12
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
13
13
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
11
100
100
1.0
11
14
14
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
10
100
100
1.0
10
15
15
辅助眼
90
2.2
42
1.4
32
10
100
100
1.0
10
总用药量
164.8kg
下基坑-2.9m至-19.5m标高拟采用微差控制光面爆破、掏槽爆破和浅孔爆破相结合的方法进行设计与施工，掏槽孔角度为内倾角850，光爆孔角度为外倾角850。
平面尺寸为12*24m，分三个区，每个区为12*8m，中间位第一区，左边为第二区，右边为第三区；第一区采用预裂+光面爆破+掏槽爆破，第二区、第三区采用预裂（标高1.1至2.9m范围内）+光面爆破+掏槽爆破。
预裂（光面）爆破为周边孔，孔距0.5m；第一区布孔140个，其中掏槽孔8个，孔距为1m，排距0.7m。
辅助孔100个，孔距为1m，排距0.9m。
预裂（光面）孔32个；第二区、第三区每个区布孔188个，辅助孔108个，孔距为1m，排距0.9m，预裂（光面）孔80个。
第一区孔位布置图如下：
下基坑布孔示意图
下基坑第一区爆破装药参数表
起爆
顺序
雷管
段别
炮眼
名称
炮眼
倾角
（00）
炮孔
深度
m
炮孔
直径
mm
填塞
m
药卷
直径
mm
炮眼
个数
炮孔间距cm
炮孔排距cm
装药（kg）
单孔
药量
装药量
1
1
周边眼
外倾85
2.2
42
0.3
32
32
50
-
0.5
16
2
2
掏槽眼
内倾85
2.3
42
0.9
32
8
100
70
1.6
12.8
3
3
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
4
4
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
5
5
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
6
6
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
7
7
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
8
8
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
9
9
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
10
10
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
11
11
辅助眼
90
2.2
42
1
32
8
100
100
1.0
8
12
12
辅助眼
90
2.2
42
1
32
7
100
100
1.0
8
13
13
辅助眼
90
2.2
42
1
32
7
100
100
1.0
8
14
14
辅助眼
90
2.2
42
1
32
6
100
100
1.0
8
总用药量
128.8
3.5爆破指挥部
姓名
职务
备注
王忠兴
总指挥
余效义
副总指挥
韦戎戟
爆破工程师
王平
爆破工程师
唐斌
爆破员
林天晓
爆破员
蔡清云
爆破员
李辉
爆破员
欧阳明
安全员
许建强
安全员
覃旭明
安全员
王良
保管员
汪进忠
保管员
杨尊彩
1号警戒员
杨文平
2号警戒员
张旭升
3号警戒员
张海峰
4号警戒员
3.6对基坑底板的处理
由于在浅孔爆破施工过程中，底板都会产生一定的根底，我部对爆破遗留的爆破根底给予机械（风镐）找平，人工加以配合处理，超挖部分用C20混凝土填平补齐。
3.7起爆网路设计
起爆网络选择
本爆破需考虑飞石对爆区两侧果园的危害。
中深孔、浅孔台阶爆破选用微差控制起爆网路，按排间隔微差的起爆方法。
微差爆破间隔时间：
根据岩石性质、布孔参数、岩体破碎和运动特性等因素确定。
按非电毫秒导爆管雷管（毫秒延时电雷管）分段时差特性，选用逐段或隔段非电雷管（毫秒延时电雷管）联网的起爆方法可以达到微差间隔效果。
引爆方法选择：
中深孔、浅孔台阶爆破选用电力发爆器起爆方法。
联网方法
中深孔爆破采用双发非电毫秒导爆雷管入孔装药，双发非电毫秒导爆管雷管联网方法；浅孔爆破采用单发毫秒延时电雷管入孔装药。
非电毫秒导爆管雷管束联后用电雷管捆绑，电雷管串联至起爆器起爆。
电雷管与导爆管用反向法捆绑，导爆管未端应留长度不少于15cm，一发电雷管外侧周围最多捆绑不超过15支导爆管。
非电雷管联网方法如图下图所示。
非电毫秒导爆管雷管起爆示意图
4施工进度计划
4.1爆破总工程量：
约8500m3。
4.2计划工期：
按照三级进度计划，争取在2011年12月16日年前完工。
4.3根据爆破工程量、工期要求和设备规模，确定每次爆破工程量，制订爆破施工进度计划。
5施工注意事项
5.1炮孔检查：
施工人员装药前要吹孔、检查孔位、孔深是否符合要求，孔内有无堵塞，孔口附近杂物碎石要清理干净。
5.2装药：
一般用反向起爆法装药，电雷管脚线不够长时，用正向起爆法装药。
用非电导爆管毫秒雷管装药时要注意分别段位。
5.3堵塞：
用砂土或孔碴填满捣实炮孔，保证炮孔堵塞长度和质量，堵塞长度不能小于抵抗线长度80％。
5.4盲炮处理：
爆后发现盲炮要按“爆破安全规程”规定及时处理，确认安全无盲炮后方准许进行下一工序的施工作业。
5.5电雷管联网脚线连接点要悬空或胶布绝缘。
装药前要用导通仪检测雷管电阻值，电雷管阻值正常才能使用。
5.6雷雨天气要立即停止爆破作业，爆破施工人员撤离到安全地方，爆破现场派人警戒和守卫。
6钻孔设备
6.1选用钻孔设备型号规格
钻孔爆破选用高空压潜孔钻机。
6.2钻机数量
高空压潜孔钻机台数为2台，（使用两台、一台备用）钻孔直径42mm。
7爆破器材
7.1爆破器材的购买、使用和退库上报
7.1.1购买民用爆破器材，须按公安机关规定的有关程序申请、审批、购买，由海南合安爆破工程服务公司专车配送到工地。
7.1.2爆破器材由专职保管员管理，当天使用的爆破器材量当天配送，剩余器材当天退回仓库。
7.1.3工地领用的爆破器材，由爆破员、保管员认真做好材料的入库、使用、退库等登记工作并及时上报公安机关。
7.2选用爆破器材品种规格
7.2.1瞬发电雷管；
7.2.2非电导爆管毫秒延期雷管；
7.2.3φ32乳化炸药；
8爆破施工质量保证措施及控制措施
8.1为了使该工程爆破开挖后基岩完整，减小爆破对基岩的影响，炸药采用Φ32乳化炸药。
8.2安排
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