渠首技案018号爆破专项方案Word格式文档下载.docx

1、5.1.2 爆破施工 95.1.3 爆破施工作业 135.1.4 爆破质量标准 145.2 洞内爆破施工 145.2.1 钻爆设计 146 爆破安全技术措施 186.1 爆破安全保证措施 186.2 爆破作业区警戒措施 196.3 隧道爆破作业安全操作规程 196.4 联线与起爆 206.5 早爆及其预防 206.6 盲炮的预防与处理 216.7 爆破飞石控制措施 216.8 爆破安全作业注意事项 221 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

2、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

3、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

4、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3.53.5m，末端截面尺寸3.5m，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276.75275.10m。其中，类围岩（桩号0+164.550+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；、类围岩（桩号0+025.550+164.55、0+5110+

5、739）总长367m，该段内径3.5m，采用钢筋砼衬砌，衬砌厚度为0.4m；类围岩（桩号0+7390+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

6、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276.75275.10m，该段内径3.5m。、类围岩（桩号0+025.550+253.55、0+289.550+733.55）总长672m，采用钢筋砼衬砌，衬砌

7、厚度为0.4m；类围岩（桩号0+253.550+289.55、0+733.550+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+141.640+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12.2821m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

8、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4055。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253.1.2 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。D1

9、4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+243K0+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28

10、m，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N517E.NW2026；中段N153530出口段N5080E.NW3272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N30E.NW3045，破碎带宽0.10.2m，带内充填碎裂岩夹断层泥；F279产状N40W.SW45，断层破碎带宽0.10.4m，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：N4570W.SW5075，面较平直，微张张开，面上多附泥，延伸长26m。N508

11、5E.SE55，面较平直，微张张开，面上多附泥，延伸长14m。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1015m，K0+022 K0+081段为弱风化，K0+081K0+700段为微风化新鲜岩体，K0+700K0+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+06

12、5m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0101.9m，K0+219 K0+823m段地下水位高出洞顶101.90m，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165

13、m和140m。出口附近地形坡度较陡，坡角393.2.2 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

14、。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16m。3.2.3地质构造隧洞沿线岩层产状：N1240ENW1527，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35.0m，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：N55ENW79，面稍起伏，微张张开，泥质充填，频率14条/m，延伸长35m。N18E NW89，面起伏，张开，泥质充填，频率3条/m，延伸长约13m，切深约2mN1255ESE70，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。

15、出口附近主要发育2组：N25WNE75，面稍起伏，微张张开1-3mm，少量灰黄色泥质充填。N025ESE50，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810m，洞身进口至K0+020段为弱风化岩体，水平埋深约45m，K0+020K0+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、

16、底板之间，K0-010K0+309m段地下水位高出洞顶0143.2m，K0+309K0+791m段地下水位高出洞顶143.20m，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352.5 m，沿线地面高程334408m，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6.5 m，进口为已经施工支护完成的观景平台开挖

17、边坡，开挖坡比1:11:1.25，出口地形陡峻，坡度55653.3.2 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+340ZJ0+352.5段。分布于ZJ0+133ZJ0+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0.58cm为主，结构呈松散稍密状，厚0.56m，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N5ENW15 。 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0.53.

18、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：60WNE60，面较平直，微张张开，面上多附泥，延伸长520m。N1020ESE65，面较平直，微张张开，面上多附泥，延伸长510m。3.3.4 岩体风化根据勘察资料， ZJ0+000 ZJ0+065段为强风化，ZJ0+065ZJ0+100段为弱风化，ZJ0+100ZJ0+231段为微风化新鲜岩体，ZJ0+231ZJ0+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

19、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1032m。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+100ZJ0+231.5，f=45，K0=1012MPa。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

20、：进口段桩号ZJ0+64ZJ0+100，f=1.52，K0=23MPa；出口段桩号ZJ0+282ZJ0+352.5，f=23，K0=35MPa。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+000ZJ0+064， f=0.81，K0=1.01.2MPa； F27、F51、F21断层发育部位桩号ZJ0+231.5ZJ0+282，f=1.01.2，K0=1.01.5MPa，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

21、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

22、（kg）；爆破中心距构筑物距离（m）；地质介质系数，=50360； 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

23、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78m；当采取浅孔爆破时，主爆与光面爆破的梯段高度均按34m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

24、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Hm3.04.0钻孔倾角度7090钻孔长度L3.34.6超深h0.30.5堵塞长度L20.81.5孔径Dmm42孔距a1.01.2排距b1.0装药直径d32单耗qkg/m0.40.5手风钻钻孔爆破选用32mm15

25、0g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32mm200g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/Sim0.60.8孔 径孔 距0.50.6不耦合系数1.6光爆层厚度光0.7线装药密度线g/m200250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25mm100g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7880.51.8903.02.070液压钻机

26、钻爆选用70mm1500g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70mm1500g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1.21.81100.81.03.4预裂爆破选用32mm200g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（32mm、