石方明挖钻孔,爆破施工作业指导书

柴家峡水电站CⅡ标工程合同编号：CJF-CⅡ石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书批准：审批：校核：廖书杰编写：冶学斌中国水利水电第三工程局小峡施工局2005年12月1日柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部1/291目的为了规范柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业，严格石方明挖钻孔、爆破施工工艺与作业流程，确保石方明挖钻孔施工及爆破施工各阶段的质量控制，使石方明挖钻孔、爆破施工全过程处于受控制状态，根据水电三局质量手册有关文件，特编写本作业指导书。2适用范围本作业指导书适用于柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）基坑石方开挖施工。对特殊部位、特殊工艺，可根据设计要求、作业环境和技术条件，予以适当补充和变动。3技术支持文件(1)《质量管理体系要求》GB/T19001-2000；(2)《水工建筑物岩石基础开挖施工规范》SL-47-94；(3)《管理手册》Q/SD3-GLSC-2002；(4)《露天深孔爆破》ISBN7-5369-0688；(5)《中华人民共和国爆破安全规程》GB6722-85；(6)《生产和服务提供程序》Q/SD3-CX-11-2005；(7)《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001；(8)《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173-2003；4工程概述和特点4.1工程概况黄河柴家峡水电站二期工程土石方开挖主要包括厂房引水渠、厂房及安装间、左副坝、中间坝段、尾水渠、左岸上坝道路及上游护坡、左岸1＃滑坡体处理、左岸生活消防水池和左坝肩灌浆平洞等部位的土石方开挖。支护工程主要包括厂房及安装间、左副坝、中间坝段、尾水渠和左坝肩灌柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部2/29浆平洞等部位的边坡锚杆、基础锚杆和喷射砼（包括喷素砼、钢筋网砼）支护。黄河柴家峡水电站Ⅱ期工程土石方开挖与支护主要分项工程量见表4-1。表4-1土石方开挖与支护主要工程量一览表序号施工项目单位工程量厂房及安装间中间坝段左副坝尾水渠左岸1＃滑坡体左岸生活消防水池左坝肩灌浆平洞左岸道路和上游防护1土方明挖m3101200152762101548201961150581652石方明挖m33017001927384231162813797045064893石方洞挖m31751754危石清理m3600060005长3.5m锚杆根3366172913543981856长3.8m锚杆根1401407长2.0m锚杆根39398水泥卷锚杆根1001009挂网钢筋t1.51.10.410喷20cm抗酸砼m2101011喷15cm抗酸砼m2101012喷10cm抗酸砼m2700521179合计土方明挖10.12万m3，石方明挖30.17万m3，石方洞挖175m3，锚杆支护3645根，挂网钢筋1.5t，喷砼730m2。厂房引水渠水平长度40m，宽87.28m。引渠底板从1539.5m高程以1:2的坡比开挖降至厂房进水口前的1522.0m高程。厂房及安装间顺水流方向底板开挖长度为80.29m，垂直水流方向底板开挖长度为123.28m。底板大面开挖高程分别为1519.40m和1522.72m，帷柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部3/29幕灌浆廊道底板开挖高程1514.00m，排水泵房集水井底板开挖高程为1512.60m，渗漏集水井底板开挖高程为1513.90m。左副坝边坡开挖在高程1536.00m和高程1535.00m分别预留两个平台，高程1536.00m以上开挖坡比为1:1.5，高程1536.00m以下开挖坡比为1:1。中间坝段垂直水流方向长12m，顺水流方与厂坝同长为80.29m，与泄洪闸以1:0.5开挖坡比相接。尾水渠垂直水流方向长约90m，顺水流方长约为58.21m，从坝下0+072.79m处起坡以1:4的反坡与原河床相接。左岸1＃滑坡体位于坝轴线上游约51m，为削坡减载处理，以确保边坡安全。左岸生活消防水池为左坝肩半山腰高程1600m的基础开挖平整，工程量虽不大，但施工道路布置困难。左岸灌浆平洞位于左坝肩坝下0+002.75m，坝左0+177.90m～0+198.90m，洞底高程为1555.00m，断面型式为2.7×3.1m的圆拱直墙式，全长21m。4.2基坑土石方开挖工程施工特点4.2.1施工强度大、工期紧本工程土方开挖总计为10.12万m3，石方开挖总计为30.17万m3，开挖主要工期仅2个多月（主要为2006年1月份和2月份）。开挖工期紧，强度高。特别是保护层开挖面积大约2.4万m2，工期特别紧张，是基坑开挖进度控制的重点。4.2.2厂坝基坑开挖场地狭窄基坑左右方向底宽93.88m，上、下游方向开挖建基面长度约170m，基坑开挖面积约1.6万m2，开挖场地较小。下游围堰堰顶高程为1549.50m，基坑建基面高程为1519.40m，高差为28.2m，下基坑施工道路布置困难。柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部4/294.2.3主要开挖时段在2006年1月份和2月份，平均气温在－12.3C°～－5C°，为全年最冷时段，给施工带来很大不便。4.2.4坝基岩石均存在遇水易软化崩解、具弱膨胀潜势等特性，施工开挖中需合理的编排清基交面工期，并对基岩面进行适当保护。4.2.5中间坝段和厂房尾水右护岸开挖爆破与纵向导墙砼距离非常近，本标边坡开挖爆破与边坡锚喷支护施工交叉作业，部分保护层开挖爆破与砼浇筑施工距离较近，均需进行控制性爆破。5施工测量5.1标准依据：基坑土石方开挖工程施工测量应按《水电水利工程施工测量规范》（DL/T5173-2003）要求执行。5.2施工测量主要精度指标：应符合表1的规定。5.3基坑土石方开挖工程施工测量内容：开挖轮廓点的放样，此前需进行施工控制网的加密。5.4施工测量遵循原则：在布局上“先整体后局部”、在程序上“先控制后碎部”、在精度上“先高精度后低精度”。施工测量主要精度指标平面高程±50±50±100±100±150±150表1注：点位限差均是相对于邻近基本控制点而言的。轮廓放样点位点位限差（mm）主体工程部位的基础轮廓点、预裂爆破孔定位点主体工程部位的坡顶点、非主体工程部位的基础轮廓点土、砂、石开挖轮廓点5.5平面控制测量平面控制网是由西北勘测设计院测量大队设计施测的Ⅱ等控制网为基准网。施工测量中，开挖平面控制测量按Ⅳ等要求控制。柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部5/295.6高程控制测量高程控制网是由西北院测量大队测设的Ⅱ等水准点、Ⅲ等水准点组成的基准网，开挖高程测量按Ⅳ等三角高程控制。高程测量使用的水准仪、水准标尺，测距仪及其附件等应分别按GB12897—91、GB12898—91及《中、短程光电测距规范》（CZBA76002—87）中有关规定进行检验与校正。5.7施工放样5.7.1放样前的准备工作1)放样前应根据设计图纸和有关数据及使用的控制点成果计算放样数据、绘制放样草图。所有数据、草图均经两人独立校核。2)应将施工区域内的平面、高程控制点、轴线点、里程桩、测站点等成果，以及工程部位设计图纸中的各种坐标、方位、尺寸等几何数据编制成放样数据手册，供放样人员使用。3)现场放样所取得的测量数据应记录在规定的放样手薄中，所有栏目必须填写完整，字样应整齐清晰，不得任意涂改。5.7.2平面位置放样方法平面位置放样方法根据实际情况，主要选用直角坐标法、极坐标法等。5.7.2.1直角坐标法直角坐标法是根据直角原理把设计图纸上各点的相对应的平面位置测设到地面上，在放样过程中，我们一般采用施工坐标，这样直观方便。放样前先算出需放样的坐标或编写所需放样部位的体形程序。用全站仪直接测坐标，所得坐标与理论坐标比较，从而得到需放样的数据。5.7.2.2极坐标法极坐标法是根据一个水平角上量水平距离测设地面点的平面位置，先算出测站点到需放样点的方位角、水平距离，然后用仪器设定该方位角，以距离放样该点的位置。柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部6/295.7.3高程放样方法高程放样方法主要有：水准高程测量、三角高程测量；1)高程放样方法的选择是根据放样点的高程精度要求和现场作业条件确定，开挖高程一般采用三角高程测量。2)对于高程放样点中误差要求不大于±10mm的部位，采用水准高程测量。6基坑石方明挖钻孔工程6.1工程地质条件坝址位于梁家湾与对格台间的柴家峡河谷段。黄河从北往南流，基本为横向河谷，坝址区河道顺直，水面宽250.0m～260.0m，水深2.0m～5.0m。河谷呈左岸较陡峻、右岸平缓开阔的不对称“U”型谷。河床较平整，基岩裸露，覆盖层1～2.5m厚。坝基岩体以钙质砂岩和泥钙质砂岩为主，约占71.62%。左岸副坝段坝基岩性主要为泥钙质砂岩及泥钙质砂岩夹粘土质砂岩。上覆1～4.0m砂砾卵石层，岩石强风化带厚度2.5～3.0m，岩石倾角55～68°，基础工程地质条件良好。安装间、厂房及中间坝段基础岩石为钙质砂岩、泥钙质砂岩夹粘土质粉砂岩或粉沙质粘土岩。上覆1～2.0m砂砾卵石层，岩石强风化带厚度2.5～3.0m，岩石倾角55～61°，基础工程地质条件良好。厂房建基高程最深为1513.9m，开挖深度大，因此，基础坐落在微风化岩层上。岩石强风化带厚度2.0～2.5m，岩石倾角56～61°，缓倾角裂隙不发育，基础工程地质条件较好。安装间坝段建基基岩强度低，岩石存在遇水易软化崩解、具弱膨胀潜势等特性。6.2基坑石方明挖钻孔工程设备φ76～φ89液压钻、手风钻。柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部7/296.3主爆孔钻孔施工作业6.3.1严格按照已经批准的爆破设计进行现场布孔，布孔原则：间排距a、b≤H（其中孔距a，排距b，孔深H），布孔应从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘距离不小于2.5m。遇到节理发育或岩性变化较大的地方，在a、b、w(最小抵抗线)，乘积浮动小于10％的情况下进行孔位调整，坡面脚过缓时，要在坡脚处补孔，或者加大超深，紧邻设计边坡处设一排减弱边坡孔，孔间排距为正常钻孔的1/2或1/3。6.3.2布设孔位必须用皮尺或钢卷尺等量具测量，孔位偏差为±20㎝。6.3.3孔位必须放明显的标识牌，标识牌必须用规整的纸板或具有一定硬度的铁板，且标识牌面积s≥0.2m2。6.3.4孔位布设后，须对孔点的浮渣和活动的岩块进行撬挖，清基面积s≥0.4m2，清理完毕重新放好孔位标识牌，并用岩块压好，以防被风或异外因素挪动。6.3.5测量人员须配合现场技术人员逐孔进行高差标识，高差应精确到0.1m，并由现场技术人员逐孔进行编号。6.3.6必须保证造孔工作面面积s≥3.0m2，若经人工和机械处理后仍不足3.0m2，应选用手风钻进行造孔。6.3.7岩体软弱，硬度系数f≤10时，宜采用矩形布置，孔位规整直观，便于连接孔网和网路检察，对于岩体硬度系数f≥10时，采用三角形布置，可加强破碎，爆渣块度平均匀。6.3.8深孔作业时，应及时用扒子等工具将岩粉清理，以防岩粉倒流和钻杆受卡。6.3.9钻孔过程中要观看岩粉的外溢情况。判断钻孔过程看有无异常的声音，漏气或不出岩粉等异常现象，以防钻入岩体夹层，裂缝，溶洞或探洞，尽早做出应急的处理。6.3.10孔深L：主爆孔分垂直孔和斜孔（如图一所示）柴家峡水电站二期工程（CⅡ标）石方明挖钻孔、爆破施工作业指导书中国水利水电第三工程局柴家峡项目部8/29高程（一）HLγβW1αh高程（二）图（一）垂直孔：L=H+h倾斜孔：L=(H+h)/sinαL—某排孔的实际孔深，单位：mH—台阶设计高度，单位：mh—某排孔超深值，单位：mα—某排钻孔倾角β—台阶倾角6.3.11为避免或减少留根层，降低装药中心位置以克