石方爆破施工方案全面.docx
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石方爆破施工方案全面
1.主要工程量：
根据施工总体安排，Ⅰ-Ⅰ期围堰完成后主要的工程量如下表所示：
土石方开挖与填筑主要工程量表
序号
工程项目
单位
开挖土方
开挖石方
砼浇量
备注
1
左岸副坝
m3
10938
3856
1100
2
导流明渠
m3
155200
69090
19600
3
冲泄闸
m3
3161
5033
1/3石方工程量
4
消力池
m3
5144
7249
1/3石方工程量
5
铺盖
m3
1027
345
1/3石方工程量
2.火工产品储存运输方案
2.1火工材料库房地址的选取
莲麓电站左岸明渠开挖段属于施工爆破区，不宜在此设立火工材料库房。
加之左、右两岸山势陡峭，雨天受水面积较大，易产生泥石流，不能满足火工材料库房布置的基本要求。
结合现场实际情况，经我们多方联系，建议将火工材料库房设立于卓尼县境内的省电投九甸峡公司火工材料库房处，利用九甸峡公司的现成库房，存放火工材料，不仅节约开支，而且可以利用九甸峡公司火工材料的管理办法，弥补我们的不足，提高我们的管理水平，进一步杜绝火工材料的流失现象。
该库房位于莲麓二级水电站上游约９公理处，周围人烟稀少，三面临渊，一面衔接九甸峡设专用公路，交通方便，库房下游专用公路约20米处，设立有专职保安２４小时值班，以确保进出材料的安全。
该库房占地面积约３００m2，共设库房３间，可存放炸药约70吨，是理想的施工用火工材料存放地。
2.2火工材料的供应及运输道路的选择
2.2.1火工材料计划的编制：
每月底由项目部工程技术部根据生产计划量，作出下月火工材料需要计划量，报送机电物资部，经机电物资部门核实九甸峡公司库存后，按照名称、规格、数量做出下月火工材料需要量，经过单位主管签字后，报送九甸峡公司库房进行备料。
2.2.2火工材料的供应：
实行施工现场配送制。
根据现场施工实际需求量，专业炮工持项目部各部门签字后的申请领用单（详见附表）到九甸峡火工材料库房，按照相关规定进行领用。
实行用多少领多少的使用原则。
具体细节详见爆炸物品的使用管理规范。
2.2.3火工材料运输道路的选择：
由于火工材料库房在洮河右岸卓尼县境内，而爆破区域在左岸康乐县境内，火工材料的运输在峡城二级电站施工交通桥建成前后分为两种途径：
2.2.3.1在峡城二级电站施工交通桥建成前，火工材料运输路线为：
九甸峡公司火工材料库房 → 九甸峡设专用公路→项目部旁渡船→进入施工爆破区。
2.2.3.2在峡城二级电站施工交通桥建成后，火工材料运输路线为：
九甸峡公司火工材料库房→九甸峡设专用公路→峡城二级电站施工交通桥→进入施工爆破区。
2.2.3.3火工材料的运输：
采用本单位自有车辆，配备消防灭火器，悬挂危险标记，由专业炮工带领，到九甸峡公司火工材料库房，根据火工材料审批单，领用运输。
运输时严格执行爆炸物品安全装运规定。
3.施工工艺及方法
3.1施工准备
3.1.1根据设计图纸进行地形测量，并标识出开挖范围和位置。
3.1.2人工清除开挖区域内的有碍杂物。
3.1.3修筑临时运输道路。
3.1.4完善周围排水设施。
3.2石方明挖
石方开挖在河床冲积层开挖完成后进行，由上至下分层钻爆法开挖，采取深孔梯段微差爆破，开挖坡面采取预裂爆破；马道和建基面预留保护层，采取水平光面爆破开挖。
爆破开挖施工前，根据所开挖地段的地质情况，在类似地段先进行爆破试验，确定各项爆破参数；开挖施工过程中，不断修正爆破参数，以达到预期的爆破开挖效果。
大坝和护坦石方开挖根据部位不同分别采用梯段爆破、预裂爆破和保护层光爆，各施工方法如下：
3.2.1梯段爆破开挖
①钻孔
梯段爆破以液压钻机造孔为主，以100E支架式钻机造孔为辅，钻孔孔径φ75～φ105，装药直径不大于70。
为了提高爆破效率、降低成本，梯段爆破孔采用大孔距，小排距布孔方式，在布孔时尽可能避开软弱夹层等；采用不完全耦合装药结构和孔间微差，使爆破出来的石渣粒径均匀，提高挖装效率。
钻孔施工中，由专人对钻孔的质量及孔网参数按照作业指导书要求进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网参数不符合要求，立即要求返工，直至达到钻孔设计要求。
梯段爆破施工工艺流程见下图。
②装药、联网爆破
主爆破孔以2#岩石乳化炸药和2#岩石铵梯炸药为主，采取不耦合柱状连续装药。
缓冲及拉裂孔爆破孔采用乳化炸药，采取柱状分段不耦合装药；岩石爆破单位耗药量暂按0.35～0.453考虑，最终单耗根据爆破试验确定。
梯段爆破采用微差爆破网络，晴天采用1～15段毫秒电雷管联网，电力起爆。
雨天采用1～15段非电毫秒雷管连网，非电起爆。
梯段爆破最大一段起爆药量大于300；水平保护层上部一层梯段爆破和临近建基面和设计边坡时，最大一段起爆药量不大于100。
根据类似工程爆破试验得出的爆破参数，坝肩开挖暂定梯段爆破参数如下：
梯段高度9～10m
孔距2.0～3.0m
排距1.5～2.0m
超深1.0m
炸药单耗0.35～0.453
排间或孔间（有特别控制要求时在孔内）用非电雷管毫秒微差起爆。
紧邻边坡预裂面的2～3排爆破孔作为缓冲爆破孔，其孔排距、装药量相对于主爆孔减少1/3～1/2，缓冲孔起爆时间迟于同一横排的主爆孔50以上，以减轻对设计边坡的震动破坏。
3.2.2预裂爆破开挖
为使开挖面符合设计轮廓线，保证坡面基岩的完整性和开挖面的平整度，在边坡开挖施工中采用预裂爆破技术。
预裂孔施工采用100E型支架式钻机造孔，孔径选用φ80，预裂孔间距为0.8～1.0m，钻孔深度按梯段高度控制。
选用φ32的乳化炸药，采用不耦合间隔装药结构，线装药密度根据爆破试验确定。
预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统，导爆索传爆，起爆方式同梯段爆破。
为减小爆破震动对建基面的破坏，在主爆孔和预裂孔孔底设置50的柔性垫层，同时预裂孔起爆时间超前主爆孔100以上。
预裂爆破钻爆参数：
①孔距：
根据一般经验公式孔距（7～12）d
式中：
孔径（），故孔距为0.7m～1.2m。
②线装药密度Q：
根据该处地质情况，参照长委长科院经验公式：
0.0420.5a0.67
式中：
线装药密度，
岩石单轴抗压强度，这里取80。
a—孔距，m
由此可知，0.295～0.424
在未进行爆破试验得出最优化参数前，可根据类似工程经验，孔距一般为0.8～1.2m，线装药密度约为0.35～0.45进行爆破试验。
预裂爆破施工流程见图。
③预裂孔装药结构
预裂孔均使用间隔不耦合装药，底部线装药密度为正常段的2.5～4.0倍，底部1.5～3.0米为加强段；由于开挖区岩石较坚硬，且马道留有2.0m保护层，故堵塞不宜太大，取为1.0米。
对于稳定性较差部位的边坡，采取以下控制爆破措施确保边坡的稳定：
a.靠近边坡进行爆破时，控制每次爆破规模；
b.梯段爆破采用多段微差接力（孔内微差，孔外接力）网络，控制最大段起爆药量，同时改变起爆方向（避免起爆方向垂直于边坡方向）；并在爆破试验中确定合适的微差间隔时间，以达到分离爆破地震波，使其互相干扰抵消。
c.采取预裂爆破形成预裂缝隔离边坡，在孔数较多的情况下，分段起爆，段与段之间用2段非电雷管接力，减小爆破震动对该处边坡稳定所带来的影响。
d.减小预裂爆破和梯段爆破的孔网参数。
预裂钻孔前，首先由测量人员按照设计图纸和作业指导书放出边坡开口线，用油漆标识出孔位和地面高程，并对孔位实施保护；然后根据每台钻机预计钻孔数量安排钻机设备依次就位。
钻机就位时，采用样架尺对钻机垂度和钻孔角度进行校对，开孔后进行中间过程的深度和角度校对，以便及时纠正偏差，确保开挖后的岩石不平整度小于15。
（3）水平保护层开挖
水平建基面保护层开挖拟采取水平光爆辅以水平孔梯段爆破相结合的施工方案，快速开挖保护层。
该方案主要为水平光爆孔和水平小梯段爆破分层起爆减少地震效应对水平建基面的震动破坏，可利用保护层有效阻止大梯段爆破在岩体中产生的爆破裂隙使节理裂隙面、层面的破坏延伸至建基面，从而减轻了建基面的整修清理工作量，大大加快了施工进度，保证基础开挖施工质量。
基础开挖前，选择典型地段进行水平光爆（或预裂）试验，试验成果报经监理工程师批准后，用以指导建基面保护层开挖。
保护层水平光爆（或预裂）方法：
先在相邻低块抽槽形成工作槽，工作槽高程略低于高块建基面30～50时，即可在槽内用钻机沿高块建基面造水平孔。
水平造孔的机具选用100E型支架式钻机等。
气腿钻孔径42，孔深2.5～4.8m，孔间距0.4～1.2m。
在造水平孔的同时，用28钻或100E钻在保护层顶面造垂直辅助爆破孔，孔径42；64～89，孔底至水平孔的距离100左右，垂直孔与水平孔同时装药，分段控制起爆药量。
爆破后，采用反铲、推土机迅速将爆渣清理干净，为相邻区域的水平造孔提供工作面。
待保护层开挖达到一定面积后，即可进行石渣的清理工作，直至达到建基面终验要求。
水平光面（或预裂）爆破法开挖保护层的工艺流程见图。
4.爆破试验
4.1爆破试验的目的
（1）确定预裂爆破、光面爆破和松动爆破的各项参数；
（2）掌握爆破作业对非开挖岩体的破坏情况与影响范围；
（3）弄清爆破对相邻永久建筑物及基础灌浆区域的影响程度。
4.2爆破试验项目
4.2.1爆破试验主要项目包括：
①深孔梯段微差挤压爆破试验—用于台阶开挖和爆破地震波效应振动控制；
②边坡预裂、光面爆破试验—用于边坡坡面及建基面水平保护层开挖；
③边坡及建筑物附近近距离缓冲爆破试验—用于保留区边坡，临近新浇筑混凝土、锚喷支护区等保护。
4.2.2爆破试验内容包括：
①炸药和雷管性能试验（各不少于2种）；
②爆破孔径、孔排距、孔深和倾角参数试验（各不少于3种）；
③爆破起爆网络试验（不少于2种）；
④爆破边界线的预裂或光面爆破试验。
4.3爆破试验时间及地点
4.3.1爆破试验时间
边坡预裂、水平光爆、梯段爆破等试验，定于2006年10月14日～10月15日进行生产性试验。
4.3.2爆破试验地点
根据不同内容的爆破试验，爆破试验的地点左岸副坝和上游铺盖2#导墙基础开挖部位进行。
4.4爆破试验
为确保本标段优质、安全、高效的施工，选派有丰富经验的爆破工程师进行爆破设计，采用目前较为先进的爆破技术，结合生产进行爆破试验，为本标段爆破施工提供科学的依据。
（1）爆破试验人员表：
序号
姓名
职务
联系电话
备注
1
梁标
项目副经理
2
朱果
项目总工
3
贺朝阳
质安部部长
4
马晖
经营管理部部长
5
王以密
测量工程师
6
王伟
技术部部长
7
王伟杰
专职安全员
8
梁庆宇
爆破安全员
9
丁学辉
机械队队长
10
白山
专职爆破员
11
庄孔串
火工产品保管员
12
辅助人员
10人
（2）爆破试验主要设备配置表
选择适合本标段施工的钻孔机械，以提高钻爆效能和工程质量为原则，确保技术指标与经济指标的可行性。
爆破试验主要设备配置表
主要设备配置表
序号
机械名称
型号
数量
适用范围
备注
1
支架式潜孔钻机
100E
4
边坡预裂钻孔、斜面预裂钻孔、拉裂爆破孔、测试孔等
孔径80～00
2
挖掘机
大宇220
1
石方开挖
3
气腿钻机
28
4
马道水平预裂钻孔，水平爆破孔，测试孔等
孔径42
4
装载机
常林50
4
5
双桥自卸车
康明斯
4
基坑运输石碴
（3）爆破试验的主要火工材料见表
爆破试验材料表
序号
材料名称
规格
用途
备注
1
毫秒非电雷管
1～15段
爆破引爆
2
毫秒非电雷管
1～20段
爆破引爆
3
导爆索
普通型
边坡预裂、水平预裂、拉裂、缓冲爆破及挤压爆破
6000～7200m
4
2#岩石硝铵炸药
松动爆破、挤压爆破
包装（散）
5
乳化炸药
f32
预裂、水平预裂、保护层爆破等
6
乳化炸药
f55～80
缓冲爆破、拉裂爆破、减弱松动爆破等
（4）爆破试验的实施将严格按照爆破设计和爆破施工工艺进行。
（5）爆破试验成果检测：
包括对爆堆的描述、爆破破坏范围的调查、爆破飞石观测，对保留岩层面的地质测绘，爆破后平面剖面测量；
（6）及时进行爆破试验成果整理和分析，确定爆破参数，报监理工程师批准后用于指导施工。
（7）爆破试验设计参数。
（8）布孔平面图（见附图06-01～06）。
5.质量控制
5.1预裂爆破和光面爆破
（1）在开挖轮廓面上，残留炮孔痕迹应均匀分布。
半孔率对节理裂隙不发育的岩体，应达到80%以上；对节理裂隙较发育和发育的岩体，应达到80%～50%；对节理裂隙极发育的岩体，应达到50%～10%。
（2）相邻两炮孔间岩面的不平整度，不应大于15。
炮孔壁不应有明显的爆破裂隙。
对主要水工建筑物的设计建基面进行预裂爆破时，预裂范围应超出梯段爆破区，其尺寸及预裂缝的宽度，应由爆破设计确定。
预裂炮孔和梯段炮孔若在同一爆破网络中起爆，预裂炮孔先于相邻梯段炮孔起爆的时间，不得小于75～100。
5.2梯段爆破
梯段爆破的效果，应符合下述要求：
（1）爆破石渣的块度爆堆，应能适合挖掘机械作业。
爆破石渣如需利用，其块度或级配还应符合有关要求。
（2）爆破对紧邻爆区岩体的破坏范围小，爆区底部炮根少。
（3）爆破地震效应和空气冲击波（或噪音）小，爆破飞石少。
紧邻设计边坡的一排梯段炮孔，其孔距、排距和每孔装药量，应较其他梯段炮孔的小。
若采用预留岩体保护层开挖方法，其上部的梯段炮孔不得穿入保护层。
梯段爆破的最大一段起爆药量，不得大于500㎏；邻近设计建基面和设计边坡时，不得大于300㎏。
在建筑物或防护目标附近，以及在坑、槽部位和有特殊要求的部位，以及在水下开挖的情况下进行爆破，最大一段起爆药量，应由爆破设计规定。
5.3紧邻水平建基面的爆破
紧邻水平建基面爆破效果，除其开挖偏差应符合规范要求外，还不应使水平建基面岩体产生大量爆破裂隙，以及使节理裂隙面、层面等弱面层明显恶化，并损害岩体的完整性。
紧邻水平建基面的岩体保护层厚度，应由爆破试验确定，若无条件进行试验，才可采用工程类比法确定。
对岩体保护层进行分层爆破，必须遵守下述规定：
第一层
炮孔不得穿入距水平建基面1.5m的范围；炮孔装药直径不应大于40；应采用梯段爆破方法。
第二层
对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范围；对节理裂隙极发育和较弱的岩体，炮孔不得穿入距水平基面0.7m的范围。
炮孔与水平建基面的夹角不应大于60o，炮孔装药直径不应大于32㎜。
应采用单孔起爆方法。
第三层
对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面；对节理裂隙极发育和较弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范围，剩余0.2m厚的岩体应进行撬挖。
炮孔角度、装药直径和起爆方法，均同第二层的规定。
必须在通过试验证明可行并经主管部门批准后，才可在紧邻水平建基面采用有或无岩体保护层的一次爆破法。
保护层的一次爆破法应符合下述原则：
（1）应采用梯段爆破方法；
（2）炮孔不得穿过水平建基面；
（3）炮孔底应设置用柔性材料充填或由空气充任的垫层段。
无保护层的一次爆破法应符合下述原则：
（1）水平建基面开挖，应采用预裂爆破方法；
（2）基础岩石开挖，应采用梯段爆破方法；
（3）梯段炮孔底与水平预裂面应有一定距离。
5.4特殊部位附近的爆破
如需在新浇筑大体积混凝土附近进行爆破，必须遵守下述规定：
（1）新浇筑大体积混凝土基础面上的质点振动速度，不得大于安全值。
安全质点振动速度应由爆破试验确定，若难以获得试验成果，可执行下表的规定。
新浇筑大体积混凝土基础面上的安全质点振动速度见下表，其中各栏取值范围内的数值，可用插值法确定。
安全质点振动速度
混凝土龄期（d）
0～3
3～7
7～28
安全质点振动速度（）
1.5～2
2～5
5～7
（2）钻孔爆破施工中，可按下表的经验公式进行预报和控制
质点振动速度传播规律的经验公式
（W1/3）a
式中V——质点振动速度，
W——爆破装药量，齐发爆破时取总装药量，分段延迟爆破时视具体条件取有关段的或最大一段的装药量㎏；
D——爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离m；
K、a——与场地地质条件、岩体特性、爆破条件，以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标相对位置等有关的常数，由爆破试验确定。
（3）若装药量控制到爆破的最低需用量，新浇筑大体积混凝土基础面的质点振动速度仍大于安全值，应采取有效减震措施，或暂停爆破作业。
如需在新灌浆区、新预应力锚固区、新喷锚（或喷浆）支护区等部位附近进行爆破，必须通过试验证明可行，并经主管部门批准。
6．安全管理
6.1安全管理组织机构图（见附表）
6.2爆炸物品的使用管理规范
（1）现场使用工区在使用前必须上报所使用火工材料的施工爆破设计，经各部门负责人签字后，致质安科主管领导处办理准爆证，由使用工区的专业炮工（必须持有公安局颁发的专业资格证，领用人员名单在质安科、机电物资科备案）进行领用。
（2）爆炸物品配送方根据每日火工材料计划按时将当日火工材料配送至施工现场，并出具配送清单，项目部库管员和专职炮工根据配送清单现场清点无误后，三方共同签字认可。
（2）发放过程中库管员和工区专职炮工清点没有异议，同时办理领用手续。
（3）领用人员将爆破器材领出后，严禁在其它地方逗留，必须直接进入施工现场进行装填，并由质安部专职安全员对现场火工材料填装数量和质量进行全程监控。
（4）现场使用时对每次未用完的火工材料必须进行清点，经现场专职安全员和领用炮工签字、库房管理员核实登记后由爆炸物品配送方拉回。
（5）退回的爆炸物品必须在当日的退库本上准确记录退货的日期、材料的规格型号和数量。
（6）任何工区和个人不得将剩余的火工材料滞留于施工现场或私自存放，对于未能按要求办理的，项目部将给予严肃处理，并追究其责任，对于情节严重者将移交司法机关处理。
6.3爆炸物品安全装运规定
（1）装运爆炸物品的车辆不准高速行驶，不准强行超车、会车，前后车距应保持一定安全距离。
（２）严禁搭乘其他人员，严禁在车上吸烟。
（３）不准在人员稠密的公共场所、桥梁、仓库等地停车，中途停车时应有专人看管。
（４）装运爆炸物品的车辆应有防撞击、磨擦、倾倒等设施。
车厢内应打扫干净无杂物。
性质相抵触的爆炸物品严禁同车装运。
（５）装卸时，车辆应停放在距库门１０米以外，搬运时应轻放，不准拖拉、抛掷、翻滚。
（６）遇到有闪电、雷击或附近有火警时，应立即停止装卸。
夜间作业不准使用明火灯具，应使用防爆灯具或远射照明。
（７）装卸完毕后，应将车辆和现场的残存爆炸物品扫干净。
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