导流洞工程爆破施工方案

重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案1巫溪县两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案编制：审核：批准：重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程项目经理部2011年6月19日重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案2爆破施工方案一、工程概述1、工程简介两会沱电站位于长江上游干流左岸一级支流大宁河中上游右岸支流后溪河的上游，是一座以发电和补水为开发任务的四等小（1）型水电站工程。两会沱电站校核洪水位637.11m，相应总库容561万m3；正常蓄水位635.00m，正常蓄水位以下库容506万m3；死水位620.00m，相应死库容为215万m3。导流洞工程属于重庆市巫溪县文峰镇花园村所辖，坝址在正溪河和香盘溪汇合口下游约500m处，距巫溪县城公路里程约60km，交通较为便利。导流洞沿茶登河右岸岸坡布置，分别由进口明渠段、叠梁门槽段、洞身段以及出口明渠段四部分组成，总长328.0m，底板纵坡i=1/100,进口底板高程592.20m，出口底板高程587.68m。进口明渠段长16.5m，断面形式采用梯形断面，断面尺寸底宽3.4～4.3m，顶宽5.8～8.2m，边墙净高1.0～3.3m，内边坡1：0.75。明渠边墙采用M7.5浆砌块石衬砌，迎水面采用M10水泥砂浆抹面，底板为0.2m厚C20砼浇筑。叠梁门槽段长3.5m，断面尺寸3.4×6.0m，边墙、底板分别采用1.0m和0.2m厚C20砼浇筑，门槽尺寸0.5×0.3m。导流洞洞身段长310.0m，断面型式选用城门洞形，断面尺寸3.4×4.6m顶拱中心角180°，直墙高2.9m。导流洞Ⅳ类围堰段边墙、顶拱采用C20砼浇筑，厚度0.3m，底板采用0.2m厚C20砼防渗；Ⅱ类围堰段边墙、顶拱不衬砌，底板采用C20砼浇筑，厚度0.2m。导流洞超挖部分采用干砌块石回填至中密。出口明渠段长18.0m，断面形式采用矩形断面，断面尺寸宽3.4～5.1m，边墙净高4.0～2.6m，边墙衬砌同进口明渠段。2、工程地质两会沱电站工程区属杨子准地台北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘，处于南大巴山帚状构造体系的尖山—巫溪复向斜的次级褶皱两会沱—孔梁向斜近核部。后溪河两岸岸坡陡峻，山体雄厚，山峦叠障，山顶高程多在1500～2000m间，谷底高程200～580m（坝址），属深切割中高山地貌。主要出露三叠系地层，其次为二叠系、志留系地层。三叠系地层以嘉陵江组和巴东组出露面积最广，其重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案3次为大冶组。库、坝区主要为嘉陵江组岩层，并间夹页岩、灰质泥岩。河谷为顺向谷，岩层倾向右岸，倾角30～80°，以灰岩、白云质灰岩为主夹泥灰岩、白云质角砾岩及少量页岩，坝址未见断层，缓倾角裂隙不发育。除风化卸荷带外，裂隙多闭合或充填钙质薄膜，胶结牢固。坝基灰岩岩体抗滑稳定性较好，可满足重力坝抗滑要求工程地质构造主要由坚硬的灰岩组成，总体稳定性较好，未见滑坡、泥石流等不良地质现象。局部有零星分布的崩堆积体，主要由灰岩大孤石、块、碎石构成，零星分布于河床及两岸坡角，稳定性好。规模较大的三处崩塌体分布于两会沱汇合口至坝址长约1km的后溪河干流库首段。3、工作范围明槽石方爆破开挖、地下爆破作业以及零星爆破，预计石方爆破量为8000m3左右。4、工期本工程合同工期为4个月，计划开工日期2011年5月20日，计划完工日期2011年9月20日，爆破作业时间预计三个月。5、交通条件本工程位于正溪河和香盘溪汇合口下游约500m处，距巫溪县城公路里程约60km，交通十分方便。二、爆破方案本工程将分为进口和出口两个工作面，计划进、出口各配置两班爆破作业人员，每班工作人员分别单独进行爆破流水作业（包括打孔、领药、装药、启爆、哑炮处理、退药等其它流程），且白班和夜班循环轮班交替。火工品领用、装药连线、爆破作业均由指定的专业人员进行（持有爆破作业证，且在当地公安地机关备案）。1、人员配置进口和出口各设置两个施工班组，每个班组9人，其中一人为专职专业爆破员。工作为二十四小时工作制。重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案4序号班组名称任务安排劳动力备注1进口开挖班进口段明槽石方、洞身石方钻孔、爆破8人每班炮工4人2爆破员1人3出口开挖班出口段明槽石方、洞身石方钻孔、爆破8人每班炮工4人4爆破员1人5后勤、辅助人员机械设备的维修、管理及保养，施工供水、供电、供风8人6专职安全员负责施工现场安全1人7现场技术员负责现场施工技术1人8值班队长施工现场管理及调度2人2、设备配置本工程在导流洞进出口各投入一台12m3的柴油空压机，为工作面供风，钻孔在地面采用YT－18气腿式凿岩机钻孔，孔深不大于2.5米。地下工程（隧洞内）采用YT－28气脚式凿岩机钻孔，每个工作面配置三台钻机。洞内照明采用100KW发电机供电，爆破工作面人员配备矿灯照明，且洞内照明设备距工作面不小于40米安全距离，洞内起爆线路必须与洞内动力线路分别挂设（各挂一侧）。起爆器采用矿用发爆器，起爆能力大于500发。序号设备名称型号规格数量(台)备注1挖掘机PC22012装载机ZL30型23内燃空压机12m3/min2重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案54电动空压机3．5m3/min35气脚式凿岩机YT-2886气脚式凿岩机YT-1847开挖台车自制28混凝土喷射机19喷射混凝土搅拌机JS350110注浆机111污水泵412轴流通风机22KW23、地面爆破作业3.1石方开挖前按设计图纸进行测量放线，标定出开挖边界线，标明开挖坡率，放出坡口、坡角、边沟等，标明其轮廓。3.2开挖前，做好上部截水沟排水工作，同时做好施工场地内排水，保证排水畅通，确保施工场地内不积水。3.3石方施工自上而下、分台阶开挖，每层台阶开挖高度为2.5米，开挖宽度及长度根据现场围岩情况确定。开挖后及时进行支护，避免边仰坡在空气中暴露太久，影响边坡稳定。3.4石方爆破采用YT-18风钻进行钻眼，毫秒延期电雷管微差起爆，使用2＃岩石硝铵炸药和乳化炸药。为了保证光面爆破效果，钻孔爆破时预留20cm边坡保护层，最后采用人工或机械进行预留保护层的开挖。3.5爆破时严格实行预报、警戒、解戒程序，根据单响最大药，累计最大响药量等其它相关经验确定本工程明挖爆破安全范围为启爆中心点周围300m,爆破前必须拉好警戒线，清除爆破安全范围内一切人、畜和机械设备。3.6石方开挖爆破示意图重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案61:N边坡0.8m马道炮泥封堵2#岩石炸药雷管3.7石质边仰坡开挖坡度必须符合设计要求，严格按照设计坡比进行放坡开挖，在确保边坡稳定、控制边坡开挖平整度的前提下，提高生产效率，控制爆碴块度，提高经济指标。3.8爆破孔直径为Φ42mm，采用Φ32mm，长20cm的2＃岩石硝铵炸药，连续装药，炮孔口堵塞使用粘土炮泥，堵塞长度不小于30cm，并用炮棍捣实。3.9石方爆破参数钻爆参数表孔深孔径间排距药卷直径单孔爆破装药密度光面爆孔装药密度岩石消耗量(m)(㎜)(m)(mm)(g/m)(g/m)(g/m3)2.5420.832400300≤600爆破过程中要严格控制装药量，根据现场爆破效果及时调整装药参数以达到最佳爆破效果。3.10石方开挖施工工艺流程图重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案7石方开挖施工工艺流程图装药堵塞合格复测下一道工序联接启爆网络检查分析爆破效果边坡修整解警除碴启爆安全警戒测量放线布设钻孔钻孔施工检查实际孔深、孔距技术交底药包加工计算装药量不合格重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案84、地下爆破作业导流洞洞身开挖从进出口相向爆破开挖，形成两个工作面，从而加快工程施工进度。导流洞洞身段长310.0m，断面型式为城门洞形，断面尺寸3.4×4.6m顶拱中心角180°，直墙高2.9m。导流洞Ⅳ类围堰段边墙、顶拱采用C20砼浇筑，厚度0.3m，底板采用0.2m厚C20砼防渗；Ⅱ类围堰段边墙、顶拱不衬砌，底板采用C20砼浇筑，厚度0.2m。施工断面类型见附图。4.1爆破设计根据地质特性，导流隧洞岩层主要为为Ⅱ、Ⅳ类围岩，因工作面狭小均采用平行直线掏槽。4.2炮孔布置①周边孔的孔距以（10～15）d（d为孔径，拟用42mm）控制，最小抵抗线与孔距之比按1.30～1.33控制。②掏槽孔布置于断面中心部位。③崩落孔按等间距，尽可能梅花形布置，最小抵抗线与孔距之比控制在1.0～1.2。按照以上布置原则，结合围岩状况及断面形式，其具体的炮孔布置见洞身爆破示意图。4.3爆破参数（1）炮孔的深度及直径根据不同的围岩类别，采取不同的钻孔深度：Ⅱ类围岩钻孔深度为2.2m；Ⅳ类围岩钻孔深度为1.5m，孔径均为42mm。为保证掏槽效果，掏槽孔的孔深比崩落孔超深20cm。Ⅳ类围岩施工采用短进尺，勤支护等手段。（2）装药量对于掏槽孔采用φ32mm药卷，装药系数取0.7～0.85；崩落孔采用φ32mm药卷，装药系数取0.6～0.8；为保证光爆效果，周边孔采用φ25mm细药卷，同时为克服岩体的挟制作用，孔底装一个φ32mm的加强药卷，线装药密度根据围岩情况控制在（150～300）g/m。（3）爆破方法和爆破顺序爆破采用由毫秒延期电雷管串联成爆破网络起爆顺序：重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案9由掏槽孔→扩槽孔→崩落孔→底孔→周边孔的顺序，毫秒延爆破图所示的顺序分段起爆。（4）炮孔堵塞炮孔堵塞长度要求大于（或等于）抵抗线长度，一般堵塞长度为20～60cm，堵塞材料选用黄泥和砂子的均匀混合料。4.4出渣出渣采用ZL30装载机端渣至洞口外弃碴场。4.5Ⅱ类围岩作业循环见表序号项目工作时间h循环时间1234567891011121钻孔准备0.52钻孔2.03装药1.04人员设备撤离0.55爆破通风1.06出碴2.5合计7.5h，进尺1.8m，按每天施工进尺为5.4，则月进尺为28×5.4＝152m（2）IV类围岩作业循环表序号项目工作时间h循环时间（h）1234567891011121钻孔准备0.52钻孔2.53装药1.04人员设备撤离0.55爆破通风1.06出渣2.57支护4合计12h，进尺1.5m，按每天2个施工进尺为3米，则月进尺为28×3＝84m三、爆破效果监测及爆破设计优化1、爆破效果检查：(1)超欠挖检查；(2)开挖轮廓是否圆顺，开挖面是否平整检查；重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案10(3)爆破进尺是否达到爆破设计要求；(4)爆出石碴块是否适合装碴要求；(5)炮眼痕迹保存率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；(6)两次爆破衔接台阶不大于15cm；(7)爆破残孔上是否留有严重的爆破裂隙；(8)明挖爆破是否出现严重的爆破分石。2、爆破效果要符合下表要求：爆破效果检查项目表序号项目中硬岩软岩1平均超挖量（cm）15一102最大超挖量（cm）25153炮眼痕迹保存率（%）≥604局部欠挖量（cm）555炮眼利用率（%）85903、爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。3.1根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是掏槽眼跟周边眼的布置。3.2根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。3.3根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。3.4根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。4、爆破安全验算：围岩强度不同，产状不同，爆破效果也不一样，爆破震动强度也不一样，施工时需进行爆轰试验，取得可靠合理的爆破参数。爆破震动安全检算采用公式为：Q=K′R³（V/K）³/α重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程爆破施工方案11式中Q——最大一段允许用药量（kg）：V——振动安全速度（cm／s），取15cm/s；R——爆源中心到振速控制点的距离（m）,根据现场实际距离选取。K——与爆破技术、地震波传播途经介质