某電廠基礎預裂爆破技術QC

南陽**2×600MW發(fā)電工程“主廠房”基礎工程預裂爆破技術QC小組中建*局*電廠二期項目經理部一：課題簡介本工程為南陽**2×600MW有限責任公司主廠房基礎爆破工程，爆破量為103487m3，對于一般的爆破，地震沖擊波會給相鄰的建筑物、構筑物造成不同程度的影響，甚至會產生破壞，為克服次項困難，我們項目部在充分調研的基礎上，決定在主廠房土石方爆破時采用預裂爆破技術，希望在地震時產生的沖擊波及飛石現象取得突破。二：小組概況：QC小組人員情況小組名稱主廠房基礎預裂爆爆破QC小組組建日期2006年10月月小組人數11人成員情況姓名性別年齡專業(yè)職稱職務在QC小組內擔任職務接受QC教育情況男32工民建工程師項目經理組長都受到QC知識培培訓男34工程地質工程師項目副經理副組長男32工程測量工程師項目總工程師副組長男28工民建助工工程科長、組員男25工民建助工工程技術、組員男24工程預算助工工程經營、核算組員男23城市建設助工工程技術、組員男44工程測量助工工程測量、組員女35試驗助工試驗主任、組員男42爆破爆破員現場管理組員男42爆破爆破員現場管理組員三：選題理由理由一：根據**項目施工特點，為達到創(chuàng)新、人本、服務、安全的工程建設理念。理由二：主廠房石方爆破量大，與一期主廠房相臨，爆破難度大，一般爆破施工，地震沖擊波對周邊的建筑物影響過大。理由三：向科技要質量，向科技要效益，樹立創(chuàng)新、學習型項目的需要。綜合以上理由，項目部決定用在主廠房土石方爆破時采用預裂爆破技術。四：現狀調查：本QC小組對爆破時產生的影響進行了調查，邀請了具備實際經驗的專家到現場指導，并召集業(yè)主、設計、監(jiān)理等爆破方面的專家召開研討會，共參加32人，較為全面的分析了爆破時產生的沖擊波、飛石等一些主要問題，共收回信息80條，我們對這些信息進行了總結整理，歸納出以下問題：序號項目頻數累計頻數累計頻率1沖擊波影響4545562飛石2368853瞎炮775944早爆378985沖天炮2801006合計80根據調查表，做出上面排列圖，從排列圖中可以看出沖擊波因素在A區(qū)，屬于A類問題。五：小組活動目標及計劃目標小組活動目標及計劃目標計劃目標沖擊波的影響在國家標準范圍內計劃目標沖擊波的影響在國家標準范圍內總目標實現爆破時產生的沖擊波目標可行性分析結論實現目標是可行的有利因素小組成員具備良好的技術素質和敬業(yè)精神。項目大力支持，以項目為首的指導小組及時指導。項目班子重視科技創(chuàng)新策劃，從資金等各因素舍得投入。不利因素結論實現目標是可行的有利因素小組成員具備良好的技術素質和敬業(yè)精神。項目大力支持，以項目為首的指導小組及時指導。項目班子重視科技創(chuàng)新策劃，從資金等各因素舍得投入。不利因素操作人員意識不夠。二期主廠房與一期主廠房相臨，且廠區(qū)內施工隊工人很多，不易疏散。六：原因分析現象爆破時，震動強度過大，造成臨近建筑物不同程度的損壞，儀器失靈，或對人體造成傷害。分析2.1采用了爆速高，猛度大，沖擊作用強的炸藥，作用于爆破體上的炮轟壓力大，因而使爆破震動過大。2.2在控制爆破中，采用了密袋裝藥方式，爆破能量大，易使介質粉碎，震動亦相應加大。2.3爆破一次裝藥量過大，使爆破震動強度超過允許界限。3、措施選擇適當的爆破能源，如在控制爆破中選用低爆速炸藥或燃燒劑，以降低地震波、沖擊波的作用。采用適當的裝藥方式，如在控制爆破中，采取分散裝藥，減少爆破振動強度；或采取裝藥與孔壁間預留一定環(huán)形空隙的裝藥方式，可緩沖和降低爆破對介質的沖擊作用，因而可減少振動程度?？刂票普駝訌姸?。一般多以垂直振速來衡量爆破振動強度，并作為劃分破壞程度的指示。對應各種影響程度的爆破振速限制參考資料見表4—1；根據大量實測資料統(tǒng)計，不同建筑物、構筑物地面質點爆破振動速度允許臨界值參考資料見表4—2?？刂坪蜏p少一次齊爆的最大用藥量來降低爆破能量，或采用分段微差控制爆破予以減振。為保護鄰近建筑物不受爆破振動的損害，在控制爆破中，一次起爆允許用藥量，可按下式計算：Q=R3（v/k）3/a式中Q——一次起爆允許的總藥量（kg）R——爆破中心點至被保護建筑物之間的距離（m）v——被保護物地基允許振動速度(cm/s)，一般取v≤5㎝/sK-----有傳播介質地震的介質等條件有關的系數，當介質為基巖時，K=30---70，平均值為K=200。a=爆破震動（地震波）隨距離的衰減系數，a=1.0---2.0,近距a=2.0,平均值為a=1.67。各種影響程度的爆破震速限值參考表級別建筑物和巖石破壞壞情況震速（㎜/s）6建筑物安全≤507房屋墻壁有開裂，掉掉落60---12008一般房屋受到破壞壞，斜坡陡巖巖上的大石滾滾落，地表面面出現細小裂裂縫。120---20009建筑物受到嚴重影影響，松軟的的巖石表面出出現裂縫，干干砌片石移動動200----550010--12建筑物全部破壞，巖巖石迸裂，地地形有明顯變變化1500建筑物、構筑物爆破震動速度允許界限項次建筑物和構筑物類類別震速臨界值1安裝有電子儀器設設備的建筑物物≤352土質邊坡≤503質量差的古舊建筑筑50---704質量較好的磚石建建筑物100----11205堅固的砼建筑物≤200增大爆破作業(yè)指數n值，使爆炸能量中一大部分形成空氣沖擊波，從而使轉化為地震波的能量相對減少，地震強度亦隨之減弱。合理設計起爆順序，采取多段分次順序起爆，使每段時間間隔在20ms以上，使每次爆破的地震波不重疊，形成獨立作業(yè)的波，因而可大大降低地震強度。在建筑物周圍設置減震溝，深度大于或等于基礎深度，可起一定的減震作用。七、根據此項技術特點與小組人員的技術特長，通過開分析會的方法確定要因（詳見下表）。序號原因論證分析1沖擊波過大爆破一次裝藥量過過大2飛石傷人炮轟壓力大3爆碴塊過大炮孔間距大4爆面不規(guī)則未采取多布孔5爆破體失控爆破設計不合理6地基產生過大裂隙隙基底以上未預留保保護層七、對策表（詳見下表）序號要因目標對策措施負責人1沖擊波過大周圍建筑物不受影影響多方面分析計算比比較精確計算裝藥量2飛石傷人人、物不受到傷害害覆蓋爆破地表所以人員保證在安安全距離外。裝入合理的藥量。3地基產生過大裂隙隙控制裂隙合理計算選用合理的爆破工工業(yè)參數。使基底處于爆破壓壓碎圈半徑范范圍內。4爆破體失控按計劃爆破選用正確的裝藥用用量、裝藥方方式、起爆次次序。編制操作性強的作作業(yè)指導書。本小組通過開展三次PDCA循環(huán)，不斷改進，取得了預期效果。九：實施過程通過對幾種爆破方案的調研，提出3種方案。方案一：硐室爆破。方案二：藥壺爆破。方案三：預裂爆破。三種方案的優(yōu)缺點：方案一：量大、快速、簡便、不受氣候與交通條件的限制，機械設備簡單，爆破工效高，節(jié)省勞力。但開挖裝藥的硐室比較困難，勞動強度高，工作條件差，爆破后的巖塊不均勻，產生大塊率較高，引起較大的震動對建筑物保護不利，通風條件也差。方案二：可裝入更多的炸藥形成一個集中藥包，可以與深孔或淺孔眼部位的柱壯裝藥同時起爆，一改善爆破效果。但在節(jié)理裂隙發(fā)育的巖層中，容易產生卡孔，一般成功率不高。方案三：當炸藥與孔壁有空隙時，炮孔所受的壓力會大大降低，不耦和系數為2.5時的孔隙最大切應力只相當于相同爆破條件下，不耦和系數為1.1時的1/16，完全可能將現有的常用炸藥，用不耦合裝藥孔壁壓力降低到只有幾十兆乃至幾百兆帕，孔壁壓力接近巖石的極限抗壓強度或底于極限抗壓強度，使炮孔壓力不至于壓碎孔壁并使炮孔之間巖石產生裂縫。通過分析比較，確定選用方案三，即采用預裂爆破作為主廠房基礎土石方預裂爆破方法。3、實施技術3.1露天爆破的技術要求隨著深孔鉆機如全液壓鉆機、高風壓及中風壓鉆機的出現和不斷完善以及裝運設備的不斷改進，爆破技術的迅猛提高和爆破器材的日益發(fā)展，深孔爆破在改善和控制爆破質量、提高大型機械設備裝運效率和經濟效益方面的優(yōu)越性已明顯地為人們認識與重視。露天深孔爆破的技術要求主要是：(1)控制沖擊波的影響;(2)降低大塊率;(3)降低綜合爆破成本。（4）保證安全。3.2露天爆破安全控制技術及設計爆破的有害效應有地震波、飛石、沖擊波、有毒氣體、噪聲和灰塵。作為露天爆破，必須對地震波、飛石、沖擊波三項分別進行安全距離計算，保證符合要求，同時起爆網路的可靠起爆也是安全控制的重點。3.3地震波安全距離計算及防護技術(1)地震波安全距離計算

V=K·(Qm/R)α

式中：K、α—系數，與地形地質條件有關；Q—最大一段起爆藥量,kg；R—藥包中心至被保護物的水平距離,m。(2)地震波的安全防護技術露天爆破，實踐表明，降低爆破振動最經濟、最有效的辦法是增加分段數、減小最大單響藥量。理論上露天爆破采用非電導爆管起爆網路可實現無窮多段，當分段不超過30段時，可用孔內非電導爆管微差、孔外電雷管延時來實現，超過30個段別后需用非電雷管接力延時。如果單靠減小單段炮數還不能夠保證爆破振動安全，應采用預裂爆破方法，在最后排與未爆區(qū)之間形成一條裂縫，即可有效阻隔40%的振動波能量向外傳播。其他方法還可采用如：選用低威力低爆速的炸藥；限制一次爆破的最大藥量；選用適當的炸藥單耗；選擇適當的裝藥結構；調整爆破傳爆方向；改變與被保護物的方位關系；充分利用地形條件，如河溝、渠道、斷層等，都有顯著的隔震作用。3.4飛石安全距離計算及防護技術(1)飛石安全距離計算露天爆破個別飛石的計算公式為：Rf=(40/2.54)×D式中：D———炮孔直徑,cm;Rf———為個別飛石最小距離,m。但在實際設計中，有的工程技術人員采用硐室爆破(集中藥包)的公式Rf=20K×n2×W,這是不正確的，對于計算出的Rf還應考慮爆破點的位置，安全保護區(qū)低于爆破點的位置，應增加距離，反之應減少。注意：無論計算結果如何，該距離均不得小于國家安全規(guī)程規(guī)定的最小200m安全距離。(2)飛石安全防護技術露天爆破的飛石主要產生于孔口和前排。造成孔口飛石有兩個原因：一是堵塞不嚴，產生沖炮并帶出孔口松動石塊;二是裝藥過多，堵塞長度不夠，使孔口石塊飛出。造成前排飛石的原因主要是前排臨空面不平，最小抵抗線差異太大，或結構面切割，甚至裂縫與炮孔貫通。對于孔口飛石，防護措施可在孔口加壓砂包，就能夠既消除沖炮隱患，又能限制孔口松動石塊的飛出，同時又能有效降低大塊率，因此，在孔口加壓砂包是防止飛石操作方便、效果顯著的有效辦法。對前排飛石的防護，一方面可采用多排微差爆破，減少前排出現次數，另一方面，可根據前排抵抗線和結構面變化情況，在抵抗線太薄的位置堵塞巖粉作間隔裝藥。如果使用銨油炸藥，必須防止過量的炸藥流入前排裂縫，否則必將造成大量飛石，發(fā)生重大事故。一旦發(fā)現炮孔與貫通裂縫或空洞相連，應將該段炮孔堵塞，分段裝藥。如果發(fā)現有過量銨油流入裂縫中，必須注水溶解，然后再回填石沫堵塞裂縫貫通段。個別飛石的飛散距離與爆破方法、爆破參數特別是最小抵抗線的大小、堵塞長度和堵塞質量、孔間或排間毫秒延期時間、地形地質構造(如節(jié)理、裂縫和軟夾層等等)以及氣象條件有關。因此，為了防止飛石的產生，工程技術人員在爆破設計和施工時，一定要根據爆破條件的變化合理確定單位炸藥消耗量和爆破參數，保證炮孔的堵塞長度和質量，以及采取以上種種措施。3.5爆破沖擊波安全距離的計算與防護技術(1)爆破沖擊波安全距離的計算

R=K×Q1/3

式中：R———為沖擊波的安全距離,m;K———為系數，有掩體取15，無掩體取30;Q———為最大一段起爆藥量,kg。(2)爆破沖擊波安全防護技術為了減少爆破沖擊波的破壞作用，可從兩方面采取措施，一是防止產生強烈的空氣沖擊波;二是利用各種條件來削弱已經產生了的空氣沖擊波。通過合理確定爆破參數，避免采用過大的最小抵抗線，防止產生沖天炮；選擇合理的微差起爆方案和微差間隔時間，保證巖石能充分松動，消除夾制爆破條件；保證堵塞質量和采用反向起爆，防止高壓氣體從孔口沖出；推廣導爆管或電雷管起爆，盡量不用高能起爆索起爆。這些措施都能提高爆破時爆炸能量利用率，有效防止產生強烈空氣沖擊波。此外，盡量避免爆區(qū)正面朝向被保護物，無法避免時也應將建筑物的門窗打開，必要時搭設防護架，也可有效減小沖擊波的危害。3.6起爆網路安全起爆技術如使用電爆網路，則要根據爆區(qū)氣象水文條件、爆破要求、成本等方面綜合考慮,選用普通瞬發(fā)、秒、毫秒延期電雷管，以及抗雜電雷管、BJ-1型安全電雷管、無起爆藥雷管、預防雜散電流、射頻電、雷電等的影響，提高電爆網路的安全性、可靠性，防止發(fā)生早爆事故。導爆管網路由于操作簡單，不受外來電影響(雷電除外)、成本低、可實現等間隔微差起爆并且起爆段數和炮孔不受雷管段數限制而得到廣泛推廣應用。缺點是起爆前無法用儀表檢查；爆區(qū)太長或延期段數太多時，采用孔外延期網路容易被空氣沖擊波或地震波、飛石破壞網路；在高寒地區(qū)塑料管硬化會惡化導爆管的傳爆性能。推薦使用新型導爆管發(fā)射四通多閉合起爆網路。該網路具有以下特點：(1)整個起爆網路呈網格狀多通道，傳爆方向四通八達，個別雷管或導爆管的缺陷不影響整個起爆網路的準爆性;(2)對于每個雷管至少有兩個方向傳遞爆轟波，起到雙保險作用，可取代或減少復式導爆管起爆網路形式，節(jié)省起爆器件;(3)整個起爆網路中只要有一個結點被擊發(fā)，即可使整個網路引爆;(4)網路聯接操作簡單，便于檢查;(5)起爆雷管不受限制，可以把封閉的網路無限擴展然后單點或多點擊發(fā)，以起爆整個網路。十、檢查結果技術效果通過認真實施以上措施，較好的達到預期目標，控制了主廠房爆破時產生的沖擊波及飛石的現象。效益結果節(jié)約了雷管與炸藥的數量，節(jié)約了經濟。新技術的運用，大大提高了爆破的質量，從根本上解決了爆破時產生的沖擊波及飛石等對相鄰建筑物的影響。十一、總結通過總結有以下幾點值得借鑒：.1、露天爆破安全警戒距離半徑：裸露藥包、深眼法、峒室法不得小于400m；炮眼法(淺眼瑩)、荮壺法不得