核电站核岛基坑开挖工程爆破施工方案.docx
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核电站核岛基坑开挖工程爆破施工方案
岭澳核电站二期工程核岛基坑开挖工程
爆破施工方案
批准：
审核：
编制：
深圳爆破有限公司
年九月五日
附件一：
《岭澳核电站二期核岛周边综合开挖工程总施工区域图》
附件二：
《核岛周边综合负挖工程施工示意图》
1.编制依据
1）业主提供的地形图及相关技术要求文件资料
2）《中华人民共和国民用爆破物品管理条例》
3）《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ50202-2002）
4）《爆破安全规程》（GB6722—2003）
5）《质量管理体系标准》（GB/T1900—2000idtISO9000：
2000）
2.工程概况
2.1施工区域
岭澳核电站二期核岛周边综合开挖工程是岭澳核电站二期的零星辅助工程。
其中爆破施工任务少，包括二期核岛周边的附属管线的爆破施工和东山头土方开挖中的零星解除爆破施工，其施工区域详见附件一：
《岭澳核电站二期核岛周边综合开挖工程总施工区域图》。
2.2厂址位置
二期核岛周边附属管线的爆破施工区紧邻二期核岛基坑，位于一期东北部，两者相距约350m（岭澳核电站一期1号机组反应堆厂房中心线与二期4号机组反应堆厂房中心线沿坐标轴X轴方向的距离）。
东山头爆破区位于新建纬五路以南，东排洪沟以东，距离岭澳核电站1号机组反应堆厂房中心约930m，距离岭澳一期开关站ZP围栏约730m。
2.3地质结构
二期核岛周边附属管线爆破施工区的地质主要由角岩和花岗岩组成。
东山头爆破区的地质主要以强风化角岩、中风化角岩为主，其中可能存在少量的次坚石。
2.4主要工作内容
二期核岛周边附属管线爆破施工主要为沟槽爆破，工程量为2.9196万m3。
东山头爆破施工主要为开挖边界处的小孔径解除爆破，工程量约为2.0万m3；本工程总计工程量约为4.9196万m3。
2.5施工工期
总施工工期：
2005年9月20日至2006年1月15日。
其中关键施工节点：
A、东山头爆破计划开工日期：
2005年10月15日，完工日期：
2005年11月15日。
B、核岛周边附属管线爆破计划完工日期：
2006年1月15日。
3.爆破施工方案
3.1工程技术要求
A、爆破振动应满足：
爆破振动引起最大垂直向和水平向的质点峰值加速度在岭澳一期核岛±0.00m及+50.35m和汽轮机厂房±0.00m及+16.20m平台处都必须小于0.01g；
对现场龄期1-3天的砼，质点振动峰值速度不大于5㎝/s；
对现场龄期3-7天的砼，质点振动峰值速度不大于7㎝/s；
龄期超过7天时，可参照SL47-94规范（基石基础开挖工程施工技术规范），质点速度的限制可适当放宽。
岭澳一期开关站，振动速度安全阀值为0.2㎝/s；
距离爆源30米处基岩质点振动峰值不大于5㎝/s；
B、允许误差
竣工的负挖工程必须在以下允许误差范围内：
不允许欠挖；
边坡允许误差15cm，沟底允许超挖40cm。
3.2施工规划
对于二期核岛周边附属管线爆破施工，在实施爆破施工时，将依据先进行主要管线的爆破施工，后进行局部变型断面的爆破施工原则来组织爆破施工。
为有效地保证施工进度，同时降低各爆破区之间的相互影响，拟将整个综合负挖工程从以下五个区域进行推进。
即：
一区，在二期核岛的西南角对2-2断面从南向北实施爆破施工；二区，在二期核岛的东南角对11-11断面从南向北实施爆破施工；三区，在二期核岛的西北角对5-5断面从西向东实施爆破施工；四区，在二期核岛的西北角对1-1断面从西向东实施爆破施工；五区，在二期核岛的东北角对7-7和8-8断面从北向南实施爆破施工。
最后在对GS沟和DG廊道实施爆破施工。
具体见附件二：
《核岛周边综合负挖工程施工示意图》。
对于东山头爆破施工，本工程是以土方开挖主，其中存在零星解除爆破施工，此项爆破施工机动穿插，但挖运施工应快速及时地进行，为爆破施工提供工作面，以保证爆破施工顺利实施。
3.3爆破施工方案
1）爆破方法选择
对于二期核岛周边附属管线爆破施工主要是管沟和廊道的爆破施工，爆破施工将以掏槽爆破和周边的预裂爆破或光面爆破为主，在开挖管线断面较大的线段可以组织进行一些台阶爆破。
对于东山头爆破施工主要是小孔径解除爆破。
2）爆破施工工艺流程
3）爆破钻孔和爆破器材选用
爆破钻孔采用直径为89mm的液压钻机和直径为42mm的小风钻进行钻孔作业；炸药选用防水性能好的乳化炸药，雷管选用安全性能好的非电毫秒雷管。
4）起爆网络和布孔方式
布孔方式：
台阶爆破钻孔采用三角形排式布孔；边坡预裂爆破采用一字形排式布孔；掏槽爆破钻孔根据管线断面情况来布孔。
起爆网络：
起爆网络采用微差起爆网络，Ls-2型起爆器起爆。
起爆顺序：
为减低爆破的震动效应，减少主体爆破孔对边坡岩石带来的破坏作用并保证预裂孔首先预裂成缝，拟采取依靠孔内外延时雷管相结合起爆的方案。
相邻段间微差间隔为50ms，预裂孔起爆时间应提前最近的减震孔起爆至少100ms。
基本爆破顺序为：
预裂孔主爆孔减震孔。
5）爆破参数选择
a、掏槽爆破设计
对于二期核岛周边附属管线爆破施工，由于本工程的管线和廊道断面较多，在结合前期核岛负挖的爆破施工经验的基础上，本设计中主要针对典型断面进行爆破参数的初步设计，这些参数将随爆区地形、地质及岩性等变化情况和爆破监测数据及时调整，以达到理想的爆破效果。
1-1断面：
为典型的小断面爆破施工，爆破深度和宽度都很小。
拟通过在断面的两边界进行预裂爆破施工，中间布设单排孔，采用间隔装药的方式来实现，局部边角不到位的区域利用小风钻进行处理。
（见下图示）
1-1断面掏槽爆破参数表
岩石
性质
孔深
m
孔径
mm
孔距a
m
上部装药长度m
间隔堵塞长度m
下部装药长度m
上部堵塞长度m
单耗
kg/m3
单孔装药量Kg
角岩
2.4
89
1.2
0.5
0.5
0.8
0.6
-
3.9
花岗岩
2.4
89
1.0
0.5
0.5
0.8
0.6
-
3.9
1a-1a断面：
此断面爆破施工难度大，爆破量小。
拟首先按照1-1断面进行上层2米的爆破开挖，其中预裂爆破施工一次进行至设计深度；然后剩下的3米计划利用小风钻进行钻孔分两层进行施工。
在此断面的爆破开挖过程中由于挖掘机的开挖深度受到限制需要进行人工清理。
（见下图示）
1a-1a断面掏槽爆破参数表
岩石
性质
孔深
m
孔径
mm
孔距a
m
排距b
m
装药长度m
堵塞长度m
单耗
kg/m3
单孔装药量Kg
角岩
1.9
42
1.0
0.75
1.2
0.7
0.84
1.2
花岗岩
1.9
42
0.8
0.75
1.2
0.7
1.05
1.2
2-2断面：
为典型的宽断面爆破施工。
拟通过在断面的两边界进行预裂爆破施工，中间布设多排孔进行掏槽爆破，局部边角不到位的区域利用小风钻进行处理。
（见下图示）
2-2断面掏槽爆破参数表
岩石
性质
孔深
m
孔径
mm
孔距a
m
排距b
m
装药长度m
堵塞长度m
单耗
kg/m3
单孔装药量Kg
角岩
2.5-4.5
89
1.6
1.2
1.3-3.3
1.2
-
3.9-9.9
花岗岩
2.5-4.5
89
1.4
1.2
1.3-3.3
1.2
-
3.9-9.9
10-10断面：
可以作为典型的宽断面爆破施工。
应注意两边低台阶的钻孔深度和装药量应满足断面形状要求，局部边角不到位的区域利用小风钻进行处理，爆破参数依据2-2断面进行适应性调整。
（见下图示）
B-B断面：
此类断面拟分为两阶段来进行爆破施工。
首先进行主要管线线路断面的爆破，即A段爆破施工可以参照2-2断面来进行适应性调整，然后进行局部变型断面的爆破施工，即B段爆破施工可以参照1-1断面来进行适应性调整。
b、预裂爆破设计
根据现场实际情况，结合前期核岛负挖的爆破施工经验，拟采用如下预裂爆破参数，此参数依据施工过程中的爆破效果再做调整。
预裂爆破参数表
孔径
mm
孔距
m
药卷直径mm
线装药量kg/m
底部线装药量kg/m
底部装药长度m
顶部线装药量kg/m
顶部装药长度m
堵塞长度m
超长
m
89
0.5
32
0.3-0.4
0.8
2L/7
0.2
1L/7
0.5
2
注：
表中L为预裂孔深。
装药结构:
预裂孔采用不耦合的间隔装药，分三段装药，即：
顶部减弱装药段，中间的正常装药段，底部的加强装药段。
预裂孔内采用φ32mm的乳化炸药卷绑扎在导爆索上，预裂孔与相邻的药孔连接采用导爆索串联连接。
装药结构见下图：
装药方法:
为了使炸药爆炸时能够获得良好的不耦合效应，药柱应置于炮孔的中心。
为了达到此目的，将药卷串绑扎在竹片上，再插入孔中，竹片置于孔的下侧面。
在炸药装填好以后，孔口的不装药段应使用沙等松散材料填塞，在装填之前，先要用纸团等松软的物质盖在炸药柱上。
c、小孔径解除爆破
对于东山头爆破施工主要在靠近开挖区临边边坡的岩石爆破。
此处根据公司以往施工经验，拟采用小孔径解除爆破。
其爆破参数见小孔径解除爆破参数表，并依据施工过程中的爆破效果适应性调整。
小孔径解除爆破参数表
台阶高度m
孔深
m
超深
m
孔径
mm
孔距
m
排距
m
单耗
kg/m3
装药长度m
堵塞长度m
单孔装药量Kg
视地形情况而
定，设为h。
h+0.5
0.5
42
1.1
0.8
-
h-0.7
1.2
-
在实施此种爆破方法时，应严格保证堵塞长度和前排最小抵抗线不能太厚，以保证爆破后的岩石顺利朝爆破抛掷方向推出，从而减少往边坡临边方向的后座冲击能力，能够保证爆破安全。
在采取技术控制措施的同时，必须加强对爆破区的防护措施，即采取密布的竹笆和钢丝网“二层防护”，且钢丝网还须紧密连接成一体。
4.爆破防护措施
在本工程的施工过程中，最为重要的施工难点就是爆破防护。
由于掏槽爆破施工的特点就是利用炸药的爆炸能量将地面以下的岩石予以破碎，并向上适当抛掷出来以便于后续的开挖施工。
此时就必须对爆区进行防护以阻挡破碎的岩石飞出而出现安全事故。
针对本工程的施工特点，拟计划在以下几方面加强防护措施，以保证施工安全。
a、对爆破区采取严密的“三层防护”，即底层为密布搭接的竹笆、中间为钢丝网和顶层为密布的沙袋；此层防护是最为重要的防护措施，其防护材料的损耗也是较大的。
b、为防止个别飞散物对重点建筑物造成损坏，对重点建筑物采用搭设防护架进行防护。
具体防护措施如下：
在中重点建筑物与爆源之间搭设防护架，整个防护架呈一字行，采用Φ48mm，厚度为3.25mm钢管双排立杆，立杆长度视建筑物高度而定，防护架满挂安全网和细钢丝网，防护架两边采用钢丝绳扎紧斜拉。
c、在靠近二期核岛边坡处进行爆破施工时，拟在核岛底板混凝土基础上设置缓冲防护层来降低岩石滚落的能量，以保护混凝土免受损害。
防护层的具体做法为：
在拟爆区边坡的下方需要防护的混凝土上先铺设一层5cm厚的松木板，然后在上面铺设一层10mm厚的橡胶板，每次500m2流水使用。
5.爆破危害的防治方案
“注重环保、文明施工”，一直是我公司的工程施工的指导方针并始终贯彻执行的。
针对本工程的实际工程特点，专门进行了爆破危害的防治方案的设计。
1）爆破震动的控制：
a、控制最大一段爆破装药量。
根据岭澳核电站二期核岛负挖工程爆破开挖回归分析的地震波衰减公式计算距在被保护对象不同距离上的最大段装药量，并据此指导施工，确保爆破安全。
公式如下：
场地水平向速度衰减公式：
V垂直=251（Q1/3/R）1.732
场地垂直向速度衰减公式：
V水平=385（Q1/3/R）1.908
场地水平向加速度衰减公式：
a水平=21.91（Q1/3/R）1.76
场地垂直向加速度衰减公式：
a垂直=15.94（Q1/3/R）1.64
同时，配合监测单位进行爆破振动监测，并及时根据爆破振动监测数据总结经验，修正和调整爆破设计方案，为后续爆破施工作准备。
b、采用微差爆破技术，合理选取微差间隔时间及微差段数。
根据施工实际情况合理安排，尽量多安排段的数量和延长微差时间，利用先爆孔爆破后造成附近岩体破碎和松裂为后爆孔开创内部自由面来达到降振目的。
c、爆破施工中，合理设置和人为开创自由面来减少岩体的过大的夹制作用造成地面的震动和飞石。
d、在爆破过程中，不断地根据爆破的实际效果及爆破振动情况和爆破料渣的破碎情况，及时对炸药单耗及其它爆破相关参数进行调整和修正，使后续爆破达到理想的爆破效果。
e、严格控制钻孔超深，过大的超深会增加爆破的震动。
2）爆破飞石的控制及对爆区周围建筑物的保护措施
爆破飞石主要产生于那些抵抗线或堵塞长度太小的地方,以及地质条件差的地方。
为防止爆破飞石危害，必须先采取以下措施：
a、装药前要认真校核各炮孔最小抵抗线，严格控制装药量。
b、严格控制钻机成孔质量、单孔装药量和炮孔堵塞质量及长度等爆破要素，保证爆破岩石松动而不飞。
c、及时观察爆破地段的地质条件变化，适当调整爆破参数。
d、加强爆破施工组织管理，根据每一炮的实际情况适当调整警戒范围，加强警戒工作。
e、在爆破施工中，注意控制爆破规模，进行松动爆破；
f、严格按照设计要求加强爆破技术控制措施和防护措施。
3）爆破空气冲击波和噪音的控制
在露天台阶爆破中,空气冲击波容易衰减,它对建构筑物的破坏表现在玻璃上，以及衰减后形成的噪音，为防止空气冲击波及噪音的破坏作用,采取下列措施：
a、尽量提高爆破时的爆炸能量的利用率，减少形成空气冲击波的能量，从而最大限度地降低空气冲击波的强度。
b、合理确定爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，防止产生冲天炮。
c、选择合理的微差段别和微差间隔时间，保持岩石能充分松动，消除夹制爆破条件。
d、保证堵塞和采用反向起爆，防止高压气体从炮孔中冲出。
e、杜绝裸露药包爆破。
4）有毒炮烟的控制
炸药爆炸时，由于不良反应会产生一定量的一氧化碳和氧化氮，还可能出现硫化氢和二氧化硫，凡爆破后含上述一种的气体则叫炮烟。
人吸入炮烟，轻则中毒，重则死亡。
有毒炮烟的扩散受气象、地形、炸药质量、装药情况的影响，预防控制有毒炮烟，应采取以下措施：
a、加强炸药的质量管理，定期检验炸药的质量。
b、不要使用过期变质的炸药。
c、加强炸药的防水和防潮，保证堵塞质量，避免炸药产生不安全的爆炸反映。
d、杜绝裸露药包爆破。
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