爆破試驗(yàn)專項(xiàng)方案

1、某水電站導(dǎo)流隧洞標(biāo)工程施工爆破試驗(yàn)專項(xiàng)方案批準(zhǔn):審核:編制：中國(guó)水利水電第八工程局有限公司2015 年 04 月目錄爆破試驗(yàn)方案 . .一、概述 .1.1 洞室開挖爆破情況概述.1.2 明挖爆破情況概述 .二、爆破試驗(yàn)內(nèi)容.2.1 洞挖爆破實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 .2.2 明挖爆破實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 .三、人員配備 .四、爆破試驗(yàn) .4.1 洞挖爆破試驗(yàn) .4.1.1爆破試驗(yàn)設(shè)備選擇.4.1.2爆破試驗(yàn)材料選擇.4.1.3爆破試驗(yàn)步驟及位置選定.4.1.4爆破設(shè)計(jì) .4.2 明挖爆破試驗(yàn) .4.2.1爆破試驗(yàn)項(xiàng)目 .4.2.2試驗(yàn)部位及總體規(guī)劃.4.3 爆破試驗(yàn)設(shè)計(jì) .4.3.1爆破參數(shù)試驗(yàn) .預(yù)裂光面爆破參數(shù)：.大

2、孔徑預(yù)裂爆破參數(shù)：.4.3.2爆破試驗(yàn)鉆孔機(jī)械選擇.4.5 、爆破試驗(yàn)成果提交.4.6 、質(zhì)量及安全保證措施.爆破試驗(yàn)方案一、概述洞室開挖爆破情況概述根據(jù)洞室開挖方案，本標(biāo)段洞室開挖采用分層開挖，上半洞采用中導(dǎo)洞全斷面爆破，周邊光面爆破跟進(jìn)的爆破方式，下半洞采用中部拉槽，兩側(cè)預(yù)留保護(hù)層光面爆破的爆破方式進(jìn)行開挖。洞室開挖主要控制項(xiàng)目為光面爆破。根據(jù)工程地質(zhì)情況以及類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，擬定三種爆破參數(shù)，進(jìn)行 3-5 個(gè)循環(huán)爆破生產(chǎn)性試驗(yàn)，通過爆破試驗(yàn)確定適應(yīng)本工程施工光面爆破的各項(xiàng)參數(shù)。明挖爆破情況概述本標(biāo)段明挖主要是指導(dǎo)流洞進(jìn)口邊坡開挖及進(jìn)口導(dǎo)流圍堰拆除爆破等根據(jù)審批的進(jìn)口開挖方案施工采用自上而

3、下分層梯段爆破進(jìn)行開挖，分層結(jié)合設(shè)計(jì)馬道進(jìn)行，最大分層高度不大于10m， 其中邊坡頂部?jī)蓪影礈\孔梯段爆破開挖（梯段高不大于3m）。為保證邊坡開挖后巖石的完整性和開挖面的平整度， 設(shè)計(jì)邊坡規(guī)格優(yōu)先采用預(yù)裂爆破，不能預(yù)裂的部位采用光面爆破；邊坡馬道預(yù)留1.5m 厚保護(hù)層及基礎(chǔ)底面預(yù)留2m和 3m的保護(hù)層 （實(shí)際施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)確定），采用水平光爆或小炮分層爆破的方法開挖.二、爆破試驗(yàn)內(nèi)容洞挖爆破實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）確定光面爆破孔參數(shù)，以利提高爆破效果及爆破效率；）炮孔布設(shè)及炮孔的深度和角度；明挖爆破實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）光面爆破參數(shù)選擇；）預(yù)裂爆破參數(shù)選擇；）梯段爆破參數(shù)選擇，爆破粒徑控制；）鉆孔工效、鉆具與巖石

4、匹配的選擇；）試驗(yàn)成果整理三、人員配備根據(jù)試驗(yàn)規(guī)模及時(shí)間要求，將成立爆破試驗(yàn)小組，由有豐富爆破試驗(yàn)與爆破測(cè)試經(jīng)驗(yàn)的人員組成。試驗(yàn)小組的人員配備初擬如下： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 1 人；爆破專業(yè)技術(shù)人員1 人爆破測(cè)試人員： 2 人；安全人員： 2 人；測(cè)量技術(shù)人員： 3 人；鉆工： 8 人；炮工： 4 人；爆破試驗(yàn)材料表 1序號(hào)材料名稱規(guī)格單位數(shù)量用途備注1非電毫秒雷管113 段發(fā)300網(wǎng)絡(luò)傳爆2電雷管瞬發(fā)發(fā)10起爆雷管3導(dǎo)爆索12g/mm600光面孔內(nèi)傳爆42#巖石炸藥 25mmkg100光面孔裝藥52#巖石炸藥 32mmkg500崩落孔裝藥其他輔助人員： 2 人。四、爆破試驗(yàn)4.1 洞挖爆破試驗(yàn)本次

5、爆破試驗(yàn)設(shè)備采用YT-28 手風(fēng)鉆進(jìn)行施工，鉆孔孔徑為42mm。爆破試驗(yàn)所需材料主要為火工材料，參考材料量詳見下表。 爆破試驗(yàn)施工流程為：參數(shù)設(shè)計(jì)測(cè)量放樣技術(shù)交底鉆機(jī)就位鉆孔驗(yàn)孔檢查裝藥聯(lián)網(wǎng)爆破爆破效果檢查及分析參數(shù)調(diào)整爆破效果滿足要求 試驗(yàn)位置選定本次試驗(yàn)為生產(chǎn)性試驗(yàn)，一般選取較有代表性的圍巖段進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)情況， 隧洞開挖時(shí)III類圍巖較多，因此在試驗(yàn)中擬在III類圍巖段進(jìn)行試驗(yàn)。（ 4）爆破試驗(yàn)主要施工方法 測(cè)量放樣根據(jù)設(shè)計(jì)好的炮孔布置圖由測(cè)量人員將各孔洞位置放樣在開挖掌子面上，并做好明顯標(biāo)記，現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員向當(dāng)班作業(yè)人員進(jìn)行交底并提出具體要求。 鉆孔鉆孔主要采用TY-2

6、8 手風(fēng)鉆進(jìn)行施工，鉆機(jī)在測(cè)量放樣點(diǎn)位置就位開始，鉆進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)對(duì)鉆孔深度和偏斜進(jìn)行檢測(cè)，在鉆孔過程中嚴(yán)格控制炮孔的深度和角度，以便及時(shí)糾偏。 裝藥起爆派專人用測(cè)孔繩進(jìn)行各孔位置及孔深量測(cè)，各鉆孔驗(yàn)收合格后，進(jìn)行裝藥，嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥并做好記錄，裝藥完后進(jìn)行堵孔，連網(wǎng)并經(jīng)檢查無誤后，按規(guī)定做好爆破安全警戒，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)起爆。效果檢查爆破完成后，要對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，根據(jù)爆破后單塊石渣的體積的大小來調(diào)整崩落孔的間距和裝藥量；出渣完成后，根據(jù)開挖輪廓線規(guī)則程度、巖面平整度及超欠挖情況、圍巖壁上的半空率來調(diào)整周邊光爆孔的間距和裝藥量。爆破試驗(yàn)擬分35 個(gè)循環(huán)，每循環(huán)完成后都要進(jìn)行總結(jié)分析，

7、 以做出相應(yīng)的調(diào)整，再進(jìn)行下一循環(huán)的爆破，直到使爆破效果達(dá)到理想的狀態(tài)。 設(shè)計(jì)原則光面爆破，必須根據(jù)地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖進(jìn)尺、爆破器材等條件編制爆破設(shè)計(jì)。根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯(cuò)均勻布置, 周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上, 掏槽炮眼在本設(shè)計(jì)中要求加深30cm。嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，采用間隔裝藥，使藥量沿炮眼全長(zhǎng)均勻分布。根據(jù)巖石特性選擇炸藥，本工程采用乳化炸藥，電毫秒雷管起爆，采用毫秒微差有序起爆，效果不佳時(shí)，周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，以減小起爆時(shí)差。爆破參數(shù)根據(jù)地質(zhì)情況，并結(jié)合我方以往的爆破施工經(jīng)驗(yàn)擬定爆破試驗(yàn)參數(shù)。隧洞光面爆破試驗(yàn)參考值參數(shù)炮孔

8、間距a最小抵抗線W線裝藥密度q圍巖條件（ m）（ m）（ kg/m）堅(jiān)硬巖石中硬巖石軟巖石0.55 0.70.45 0.650.35 0.50.6 0.80.6 0.80.4 0.60.3 0.350.2 0.30.08 0.12本次爆破試驗(yàn)選取中硬巖石爆破實(shí)驗(yàn)參考值，光面爆破擬選取如下三類爆破參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)：參數(shù)周邊炮孔間距a最小抵抗線W線裝藥密度q圍巖條件（ m）試驗(yàn) I0.45（ m）0.6（ kg/m）0.2試驗(yàn)0.550.70.25試驗(yàn)0.650.80.3裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式a. 裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼：采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)。連續(xù)裝藥示意圖其它眼：均采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)b. 堵塞方式所有裝藥炮眼用

9、水泥紙或炮泥堵塞，周邊眼堵塞長(zhǎng)度不小于30cm。光面爆破設(shè)計(jì)計(jì)算a . 炮孔深度（循環(huán)進(jìn)尺）綜合考慮鉆孔、爆破、出渣作業(yè)循環(huán)及施工實(shí)際，確定一次循環(huán)進(jìn)尺2.8m。c. 單位炸藥消耗量炸藥選用二號(hào)巖石乳化炸藥，爆力280ml。根據(jù)修正的普氏公式計(jì)算q1 . 1 kofs（式 4.1 ）式中f巖石堅(jiān)固性系數(shù)，本次計(jì)算取20；S洞室斷面大小，132m；2Ke考慮不同炸藥的修正系數(shù)，Ke=525/P；P炸藥做功的能力( 爆力 ) ， 280mL。3計(jì)算結(jié)果： q=0.72kg/m每循環(huán)使用的總藥量QqSL（式 4.2 ）式中Q 循環(huán)的總裝藥量，kg； L炮眼平均深度，3m；炮眼的利用率。一般為0.8-

10、0.9，本工程擬取0.85計(jì)算結(jié)果：Q=242.35kg導(dǎo)爆材料導(dǎo)爆材料采用電毫秒雷管起爆，采用毫秒微差有序起爆。爆破效果監(jiān)測(cè)及爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化；爆破效果檢查全站儀檢查斷面超欠挖；開挖輪廓圓順，開挖面平整檢查； 爆破進(jìn)尺是否達(dá)到爆破設(shè)計(jì)要求； 爆出石碴塊是否適合裝碴要求；炮眼痕跡保存率， 完整巖石不少于 80，較完整和完整性差的巖石不少于 60，較破碎和破碎巖石不小于 20%。爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化每次爆破后檢查爆破效果，分析原因及時(shí)修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性軟硬情況，修正眼距、裝藥量，特別是周邊眼。根據(jù)爆破后石碴的塊度修正參數(shù)。石碴塊度小，說明輔助眼布置偏密；

11、塊度大說明炮眼偏疏，用藥量過大。明挖爆破試驗(yàn)）手風(fēng)鉆預(yù)裂爆破試驗(yàn)；）手風(fēng)鉆光面爆破試驗(yàn)；）大孔徑預(yù)裂爆破試驗(yàn)；）大孔徑爆破試驗(yàn)。導(dǎo)流洞石方開挖爆破試驗(yàn)分為手風(fēng)鉆預(yù)裂、手風(fēng)鉆光面、大孔徑預(yù)裂、大孔徑施工預(yù)裂、深孔梯段爆破試驗(yàn)，即本試驗(yàn)大綱的內(nèi)容。首先進(jìn)行手風(fēng)鉆預(yù)裂、手風(fēng)鉆光面爆破試驗(yàn)；然后進(jìn)行大孔徑預(yù)裂爆破最后進(jìn)行大孔徑泄槽深孔梯段爆破試驗(yàn)。 試驗(yàn)部位選擇在 1#導(dǎo)流洞進(jìn)口 EL3417-EL3404。手風(fēng)鉆預(yù)裂、光面爆破試驗(yàn)安排在一個(gè)試驗(yàn)區(qū)同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)度10m，寬 912m。通過試驗(yàn)（兩種爆破參數(shù)）對(duì)爆破方案試驗(yàn)與預(yù)裂（光爆）面平整度、半孔率等關(guān)系進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)。通過試驗(yàn)可得到以下一

12、些成果，用于指導(dǎo)洞室下半洞，邊坡、基礎(chǔ)預(yù)裂、光面爆破， 確保預(yù)裂、光面爆破質(zhì)量。（1）手風(fēng)鉆預(yù)裂、光面爆破的優(yōu)化方案。4.2.4大孔徑預(yù)裂爆破試驗(yàn)大孔徑預(yù)裂爆破試驗(yàn)安排在一個(gè)試驗(yàn)區(qū)。通過兩種參數(shù)試驗(yàn)，可得到以下一些成果，用于指導(dǎo)高邊坡預(yù)裂，確保預(yù)裂面質(zhì)量，改善爆破效果。爆破試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)招標(biāo)文件要求以及本標(biāo)工程地質(zhì)情況，并結(jié)合我集團(tuán)公司以往的工程爆破施工經(jīng)驗(yàn)，按不同的巖石類別分別擬定爆破試驗(yàn)參數(shù)。）孔徑 d ：采用手風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑d=40mm。）孔距 a ：常規(guī)光面爆破的孔距按孔徑的10-12倍，預(yù)裂爆破孔距按8 10 倍進(jìn)行設(shè)計(jì)， 考慮到試驗(yàn)?zāi)M的是邊坡和基礎(chǔ)成型爆破，故光面爆破孔距按a=

13、40cm、 a=50cm兩種參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)； 預(yù)裂爆破孔距按a=30cm、 40cm兩種參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。）孔深 L：由預(yù)留保護(hù)層厚度確定，手風(fēng)鉆鉆孔孔深按L=4.5m 進(jìn)行試驗(yàn)。）裝藥量 Q：0.50.6預(yù)裂爆破孔的線裝藥密度線按長(zhǎng)江科學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算： 線 =0.042Ra線 -線裝藥密度， kg/m；0.50.60.50.6R -巖體極限抗壓強(qiáng)度，MPa； a -鉆孔間距， m。0.50.60.50.6線 =0.042Ra=0.042 130 0.3=0.233kg/m （R=130Mpa， a=0.3m） 線 =0.042Ra=0.042 130 0.4=0.276kg/m （ R=1

14、30Mpa，a=0.4m）試驗(yàn)時(shí) , 兩種孔距均采用線=0.2kg/m,裝藥結(jié)構(gòu)一致。根據(jù)預(yù)裂爆破經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的光面爆破線裝藥量： Q=0.4線 =0.093kg/m（ a=0.3m）線Q=0.4線 =0.110kg/m（ a=0.4m）線試驗(yàn)時(shí) , 兩種孔距均采用線=0.1kg/m,裝藥結(jié)構(gòu)一致。）預(yù)裂、光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)把設(shè)計(jì)藥量均勻綁在導(dǎo)爆索上并用竹片固定，炸藥應(yīng)選用小直徑藥卷，如 15mm的藥卷，或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工。）孔徑 d ：預(yù)裂孔采用大孔徑，鉆孔直徑d=90mm。）孔距 a ：預(yù)裂孔距 a 取 10-12倍進(jìn)行試驗(yàn)， 即按孔距 a=100cm、a=120cm兩種方案進(jìn)行試驗(yàn)。）孔深 L

15、：由坡面斜長(zhǎng)確定，按L=10m 進(jìn)行試驗(yàn)。）裝藥量 Q： 1預(yù)裂爆破孔的線裝藥密度線按長(zhǎng)江科學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：線 =0.042R0.5a0.6=0.042 1300.50.6=0.479kg/m（R=130Mpa， a=1m）線 =0.042R0.5a0.6=0.042 1300.5 1.20.6=0.534kg/m（ R=130Mpa，a=1.2m）試驗(yàn)時(shí) , 兩種孔距均采用，線=0.55 kg/m.（ 5）預(yù)裂爆破裝藥結(jié)構(gòu)把設(shè)計(jì)藥量均勻綁在導(dǎo)爆索上并用竹片固定，炸藥應(yīng)選用小直徑藥卷，如32mm的藥卷。大孔徑施工爆破參數(shù)：O孔徑：鉆孔直徑d=100mm，傾斜 75 鉆孔。抵抗線：根據(jù)經(jīng)

16、驗(yàn)數(shù)據(jù)選取，一般選擇抵抗線與孔徑的比值來確定，水電工程W/d=2535。本工程選取 W/d=30 則 W=30d=300.1=3m?？拙啵撼Ｒ?guī)梯段爆破孔距就是抵抗線的1 2.0 倍，試驗(yàn)時(shí)選取1.0倍則 a=1.0W=3m排距 : b=ma=0.8 3=2.4m分層高度 H:由分層高度決定，本層試驗(yàn)梯段高度H 10m鉆孔超挖：超鉆值國(guó)內(nèi)一般采用 h=(0.150.35)W試驗(yàn)時(shí)選取h=0.2W=0.2 3m0.6m孔深 L ：孔深 L 由梯段和超深確定：L=H+ h=10+0.6=10.6m單耗：?jiǎn)魏闹翟?.5 0.7kg/m3, 試驗(yàn)時(shí)選取q=0.6kg/ m3 32.4 10=43.2kg

17、 試驗(yàn)時(shí)選取Q=45kg。堵塞長(zhǎng)度：一般?。?.8 1.0 ）W試驗(yàn)時(shí)取 L 堵 0.8W=2.4m 采用 85mm的乳化藥卷連續(xù)裝藥，由于孔徑為100mm，孔內(nèi)炸藥線裝藥密度可達(dá)到5.5kg/m 。設(shè)計(jì)藥量與孔內(nèi)可裝藥量一致，故所選參數(shù)是合理的。起爆網(wǎng)路：主爆破孔內(nèi)采用MS13 非電雷管起爆，孔外孔間采用MS3、MS2，排間采用MS5。石方鉆爆參數(shù)設(shè)計(jì)表炮孔名序號(hào)稱鉆孔直徑（ mm）孔 深（ m）孔 距（cm）排距（cm）鉆孔角度藥卷直徑（ mm）單耗藥量備注1預(yù)裂孔90坡面斜長(zhǎng)80設(shè)計(jì)邊坡320.35-0.4kg/m2緩沖孔90坡面斜長(zhǎng)150120設(shè)計(jì)邊坡700.4kg/m 33主爆孔90

18、10300250750 850.5-0.6kg/m34光面孔423-440-50平行建基面0.2-0.3kg/32m5輔助孔421.4-2.4120100900320.65kg/m造孔采用100B 型潛孔鉆造孔，利用樣架導(dǎo)向控制孔向。機(jī)械選型必須確保造孔工作在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。初定鉆孔機(jī)械詳見下表9-2 。爆破試驗(yàn)鉆孔機(jī)械選型表序設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量適用范圍備注號(hào)支架式鉆機(jī)QZJ-100B臺(tái)2邊坡預(yù)裂孔、梯段爆破樣架導(dǎo)向孔徑 80-120mm手風(fēng)鉆YT-28臺(tái)6保護(hù)層爆孔孔徑 40mm爆破試驗(yàn)材料序號(hào)材料名稱非電毫秒雷規(guī)格單位數(shù)量用途網(wǎng)絡(luò)傳爆備注1115 段發(fā)1000管雙發(fā)起爆2導(dǎo)爆

19、索普通型m1000鉆孔設(shè)備孔內(nèi)傳爆3導(dǎo)爆管普通型m1000變化其它孔外傳爆4乳化炸藥32mmt1水平光爆變化5乳化炸藥32mmt2預(yù)裂爆破6乳化炸藥70mmt9梯段爆破參數(shù)相應(yīng)7電雷管8#發(fā)40傳爆網(wǎng)絡(luò)爆破試驗(yàn)主要施工方法爆破試驗(yàn)施工流程為：參數(shù)設(shè)計(jì)測(cè)量放樣技術(shù)交底鉆機(jī)就位鉆孔驗(yàn)孔檢查裝藥聯(lián)網(wǎng)爆破爆效檢查場(chǎng)地清理下一次試驗(yàn)。測(cè)量放樣由專業(yè)測(cè)量人員，進(jìn)行測(cè)量放樣。凡周邊孔（無論光面孔還是預(yù)裂孔）均需測(cè)量放線， 保證各孔開孔偏差小于20mm（不允許欠挖），鉆孔深度應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)孔口高程和應(yīng)開挖孔底高程確定，誤差應(yīng)控制在5cm 以內(nèi)。鉆孔偏斜度控制在10mm/m以內(nèi)，且不允許欠挖。非周邊孔應(yīng)根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)

20、爆破參數(shù)布孔，開孔偏差 5cm，孔深偏差 10cm以內(nèi)，且不允許欠挖。鉆孔按作業(yè)指導(dǎo)書要求，安排鉆機(jī)在測(cè)量放樣點(diǎn)位置就位開始，鉆進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)對(duì)鉆孔深度和偏斜進(jìn)行檢測(cè)，以便及時(shí)糾偏。鉆孔后應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。裝藥起爆各鉆孔驗(yàn)收合格后，進(jìn)行裝藥，其中周邊孔采用不耦合裝藥，光爆孔選用32mm乳化炸藥，預(yù)裂孔選用 32mm乳化炸藥，導(dǎo)爆索串接；起爆網(wǎng)絡(luò)均采用非電導(dǎo)爆系統(tǒng)。爆前必須認(rèn)真檢查，確定施工無誤且安全措施就位后，方可起爆。主要檢查光面爆破的殘留炮孔保存率，壁面平整度，炮孔壁裂隙情況；預(yù)裂爆破的預(yù)裂縫寬度，殘留炮孔保存率，預(yù)裂面平整度，炮孔壁裂隙情況；松動(dòng)爆破的爆堆巖石塊度及挖裝效率；飛石大小及距離；爆破振動(dòng)速度。可采取鉆屑或黃泥堵塞，堵塞時(shí)應(yīng)適當(dāng)搗實(shí)，尤其是中槽爆破應(yīng)確保堵塞長(zhǎng)度，防止產(chǎn)生過量飛石。由爆破專業(yè)技術(shù)