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爆破设计指导书
新疆和静县莫呼查汗水库
(合同编号:
MHCHSK-SG-01)
爆破设计指导书
编制:
审核:
审批:
葛洲坝新疆工程局(有限公司)
和静县莫呼查汗水库工程项目部
二○一二年一月十五日
爆破设计
根据新疆库尔勒市和静县莫呼查汗水库工程所在地山体岩石结构、设计地质勘探描述、及正在施工中1#道路高边坡段开挖爆破效果,结合我公司在古城水利水电枢纽工3000m引水隧洞开挖爆破、坝基开挖爆破;官地水利水电枢纽工程中右岸导流洞(23.4米×16.8米断面)爆破开挖;亭子口水利水电枢纽左右岸灌浆平洞(3.5米×5.3米断面)、消力池、左右岸导墙基础开挖等类似工程钻爆经验。
莫呼查汗水库、坝基、心墙、边坡、导流洞等钻爆开挖宜选用以下爆破设计参数。
1预裂爆破:
(1)孔距
a=(7~12)D其中a——炮孔孔距(mm)D——钻头直径(mm)
(2)线装药密度
基坑岩体主要为砂岩,根据经验潜孔钻造孔预裂线装药密度为350~500g/m,气腿手风钻造孔水平预裂线装药密度为280~300g/m。
线装药密度需根据试验情况作调整。
(3)装药结构
底部1.0~1.5m加强装药2~3倍。
炮孔顶部1~3m线装药密度适当减小。
孔口段用炮泥、沙子或岩粉堵塞0.3~0.5m。
(4)起爆
预裂炮孔和梯段炮孔若在同一爆破网络中起爆,预裂炮孔先于相邻梯段炮孔起爆的时间,不得小于75~100ms。
预裂孔最大单响药量应通过试验确定,在取得爆破试验成果之前,坝基面预裂孔最大单响药量暂按不大于2kg控制。
当药量超过规定时,应根据预裂部位的具体情况进行串联分段起爆。
2.梯段爆破
(1)主爆孔参数
本标工程主要梯段爆破高度为H=3-5m。
爆破孔孔径d=40mm。
超钻c=0.5~0.8m。
装药量Q=gabH,岩石爆破单位耗药量0.4~1.0kg/m3。
各梯段高度的爆破参数,见表1。
具体实施时,根据爆破监测成果,爆破效果对参数不断进行调整。
表1梯段主爆孔爆破参数表
梯段高度(m)
孔径(mm)
药径(mm)
底盘抵抗线(m)
超深(m)
孔距(m)
排距(m)
堵塞长度(m)
单耗(kg/m3)
5
40
25/30
0.5
0.5
0.4~0.8
0.6~1.2
0.3~0.5
0.4~0.55
(2)缓冲孔参数
紧邻设计边坡的2~3排梯段炮孔应作为缓冲炮孔,其孔距、排距和每孔装药量,应较前排梯段炮孔减少1/3~1/2。
表2梯段爆破缓冲孔参数表
梯段高度(m)
孔径(mm)
药径(mm)
超深(m)
孔距(m)
距前排主爆孔(m)
距预裂孔(m)
堵塞长度(m)
线装药密度(kg/m)
5
40
25/30
0.5
0.6~0.8
0.7~1.2
0.5~0.8
0.5
0.8~1.6
辅助孔因间排距较密,单孔装药量较小,为了获取较好的爆破效果,堵塞长度分两段进行,其中第一段封堵布置于辅助孔中部,第二段封堵布置于孔口,装药结构采用分两层连续不耦合装药结构,采用石渣分层堵塞。
(3)施工预裂
为防止分区线上出现大块石集中现象,与相邻爆区的分界线,要进行施工预裂。
施工预裂孔深与主爆孔相同。
孔径:
φ40mm;孔距0.6m。
线装药密度0.5~1.0kg/m,堵塞长度0.3--0.5m。
(4)爆破网路
深孔梯段爆破网络采用孔间微差顺序爆破,这种塑料导爆管接力起爆网络,能有效地将多孔齐爆变为单孔接力起爆,且前爆孔为后爆孔提供新的临空面,能充分利用爆破能量,爆破时增加岩石相互之间碰撞次数,爆破岩块的块度小,且具有单段起爆药量少,极大减小爆破震动对边坡影响。
爆破网路既要保证孔、排间顺序起爆,也要保证传爆可靠。
梯段爆破最大一段起爆药量应通过试验确定,取得爆破试验成果之前,暂定一般梯段爆破要求:
距建基面5m以外单响药量不大于8kg,5m~3m不大于5kg,3m以内不大于3kg;并满足技术条款中对质点振动速度的要求。
3.预留保护层爆破
保护层采用一次爆破法爆除,炮孔采用垂直孔与水平孔相结合布置或只布置水平孔的方式。
保护层爆破主要参数见表3。
表3保护层爆破主要参数表
布孔方法
类别
孔径(mm)
孔深(m)
孔距
(m)
排距
(m)
药径(mm)
单耗(kg/m3)
线装药密度(g/m)
垂直孔水平孔结合
主爆孔
42
2.2
1.5
1.0
φ32
0.45~0.55
预裂孔
42
3.0
0.45~0.5
/
φ32
280~350
水平孔
主爆孔
42
3.0
1.5
1.1
φ32
0.45~0.55
预裂孔
42
3.0
0.45~0.5
/
φ32
280~350
4.沟槽爆破
沟槽爆破除遵循有关规范要求以外,还应遵循以下规定:
(1)沟槽爆破采用小直径炮孔进行分层爆破开挖,并遵循先中间后两边的“V”型起爆方式,形成梯段爆破临空面,再向两侧扩挖。
周边爆破采用光面或预裂爆破;
(2)对于宽度小于4m的沟槽,炮孔直径小于50mm,炮孔深度不大于1.5m。
沟槽两侧的预裂爆破不同时起爆;如果要求两侧的预裂爆破同时起爆,那么其中一侧的预裂爆破至少滞后100ms。
(3)沟槽开挖爆破首先沿槽壁进行预裂爆破,然后采用中、小直径药卷和延期雷管进行分层爆破。
具体要求:
对于较窄沟槽(宽度在4m以内),只能采用手持式凿岩机钻孔爆破,最大一段起爆药量不得大于50kg;对于较宽沟槽(宽度大于4m)可使用70~55mm药卷进行爆破,采用浅孔梯段爆破。
(4)对齿槽和其它特殊沟槽等开挖作控制爆破设计,并通过爆破试验调整爆破参数。
5.地质缺陷置换开挖爆破
地质缺陷置换明挖,周边采用预裂爆破,根据开挖范围和开挖高差大小,确定梯段高度,采用浅孔梯段爆破技术。
预裂孔单响药量不大于2kg,爆破孔单响药量不大于3kg,实施过程中按照工程师指示进行调整,以不使周边岩体恶化为原则进行施工。
6.特殊部位附近的爆破
坝基开挖施工作业时,部分部位将采取控制爆破措施。
若发生在特殊部位的爆破作业,按下列要求执行:
(1)在新浇筑混凝土、新灌浆区、新预应力锚固区、新喷锚支护区和已建建筑物、已埋设备附近进行爆破,以及有特殊要求部位的爆破作业,按技术规范有关规定进行专门的爆破方案设计和现场试验,并将试验报告(含爆破监测成果)报监理人审批。
(2)若爆破监测表明,爆破作业可能对开挖部位的边坡和基础、灌浆、喷混凝上或混凝土浇筑不利时,将改变爆破参数,保证开挖质量。
(3)新浇混凝土基础面的质点振动速度不得大于安全值。
安全质点振动速度按照相关规定执行。
若装药量控制到爆破的最低需用量,新浇筑大体积混凝土基础面的质点振动速度仍大于安全值,将采取有效减震措施,或暂停爆破作业。
(4)在新预应力锚固区、新锚喷(或喷浆)支护区等部位附近进行爆破,通过试验证明可行且其安全质点振动速度满足规定的要求,才开展作业。
(6)在已灌浆部位附近需要进行基岩爆破时,进行爆破振动衰减测试,以其基础的质点振动速度为控制标准,并在爆破前后对灌浆区进行检查,必要时进行补强。
遵循其他有关技术规范,并根据莫呼查汗水库工程现场具体情况采取相应的过程技术措施。
7.导流洞爆破
导流洞开挖采用YT28手风钻造孔,全断面开挖,中间楔型掏槽,周边光爆,选用2号岩石乳化炸药,采用毫秒微差非电雷管起爆,周边孔采用导爆索竹片φ20药卷间隔装药,爆破孔采用φ32药卷柱状连续装药,炮泥堵塞。
对于断层、裂隙和层面发育地质洞段施工,尽量减少爆破对围岩的扰动。
采用超前钻探、打导洞等方法进一步了解地质情况,做好地质预报;采取短进尺、弱爆破、多循环的方法施工,减少对围岩的扰动;采取分部开挖,分部支护的方式进行施工;掌握不良工程地质问题的性质,及时采取有针对性的有效支护形式;
加强监测,勤检查和巡视并且及时分析监测成果和检查情况,以采取有效的应对措施。
表4Ⅲ类围岩洞室爆破参数表
布孔方法
类别
孔径(mm)
孔深(m)
孔距
(m)
排距
(m)
药径(mm)
单耗(kg/m3)
线装药密度(g/m)
周边孔
辅助孔
主爆孔
32
2.2
0.3-0.4
0.6
Φ25
0.45--0.55
辅助孔
42
3.0
0.45-0.5
/
φ30
0.45--0.65
280~380
掏槽孔
辅助孔
主爆孔
42
3.5
0.8
0.8
φ30
0.65~1.0
辅助孔
42
3.5
0.45~0.5
/
φ30
0.65~1.2
280~380
表5Ⅳ类围岩洞室爆破参数表
布孔方法
类别
孔径(mm)
孔深(m)
孔距
(m)
排距
(m)
药径(mm)
单耗(kg/m3)
线装药密度(g/m)
周边孔
辅助孔
主爆孔
32
2.2
0.25-0.4
0.5
Φ25
0.4--0.45
辅助孔
42
3.0
0.6
0.6
Φ25
0.4--0.5
280~300
掏槽孔
辅助孔
主爆孔
42
3.5
0.6
0.5
φ30
0.5~0.7
辅助孔
42
3.5
0.45~0.5
/
φ30
0.65~1.0
280~300
表6Ⅲ--Ⅴ类围岩洞室布孔设计
布孔个数
类别
10.37m2
12.9m2
15.4m2
14.14m2
28.09m2
起爆管(毫秒管)
周边孔
辅助孔
主爆孔
35-24
42-29
51-34
47-32
68-48
M7-M9段
辅助孔
15-13
21-18
42-38
23-20
56-48
M5-M7段
掏槽孔
辅助孔
主爆孔
6
10
13
10
12-9
M3段
辅助孔
4
4
12
4
4
M1段
8.开挖质量保证措施
(1)开挖爆破施工质量专项保证措施
针对工程的开挖爆破施工特点制定切实可行、便于操作的质量控制措施,在质量控制过程中重点强调过程控制,因为过程控制在质量控制中是最关键的。
加大对开挖爆破作业的全工序、全过程的监督检查力度,对主要工序实行全过程的跟踪控制。
实行工序验收合格证制度,对主要工序都必须由技术人员验收并签发合格证,才能进行下一序的施工。
根据技术要求和国家规范制定各工序的质量控制标准。
对开挖爆破作业进行详细的工序划分,共分为23个工序进行控制。
开挖爆破主要工序:
爆破设计及审批→清面→爆破区上钻平台找平→上钻前验收→测量放线→布孔→对钻孔作业人员进行技术交底→钻孔→清孔→钻孔保护→钻孔质量检查、验收→钻孔合格→爆破申请→进行爆破前的技术交底→装药→网络连接→网络检查→起爆→安全检查→出渣→爆破效果分析→优化钻爆参数→下一循环。
1)爆破设计:
钻爆作业施工前,技术人员根据设计的开挖体型,开挖分区和施工顺序及施工道路的布置,结合现场实际情况进行爆破设计。
参数选择根据上一层开挖爆破所披露的地质情况,分区、段进行参数选定,预裂孔线装药量的调整,并在爆破设计参数表里反应出来。
结合现场岩石构造及设计对单响药量、总装药量、爆破速度等参数,开挖总体布置、开挖方式等要求进行爆破设计。
不断根据上次对应部位的爆破效果进行爆破参数的优化。
使之与现场情况紧密结合,便于前方施工,并通过爆破设计来控制、规划、指导现场开挖施工工作。
在爆破设计审批上执行层层把关、层
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