V类导流洞爆破方案

莲花县寒山水库工程施工标导流隧洞爆破试验专项方案(V类围岩)萍乡市久安爆破工程有限公司二〇一五年十月2莲花县寒山水库工程施工标导流隧洞爆破试验专项方案(V类围岩)编制：审核：批准：萍乡市久安爆破工程有限公司二〇一五年十月目录一、总则-----------------------------------------------------------------------1-1、编制依据------------------------------------------------------------------1-2、编制原则------------------------------------------------------------------1-3、适用范围范围------------------------------------------------------------2-二、工程概况及特点--------------------------------------------------------2-1、工程概况------------------------------------------------------------------2-2、爆破岩石特点------------------------------------------------------------3-三、爆破方案设计-----------------------------------------------------------3-1、总体设计思路------------------------------------------------------------3-2、爆破器材设计------------------------------------------------------------4-3、光面爆破施工工艺流程------------------------------------------------4-4、爆破钻孔布置设计------------------------------------------------------4-5、装药设计------------------------------------------------------------------5-6、起爆设计------------------------------------------------------------------6-7、爆破参数设计与选取---------------------------------------------------6-四、爆破监测-----------------------------------------------------------------7-1、震动监测------------------------------------------------------------------7-2、变形测量------------------------------------------------------------------9-五、安全保障措施----------------------------------------------------------10-1、安全措施----------------------------------------------------------------10-2、现场安全控制措施----------------------------------------------------11-3、其他安全措施----------------------------------------------------------11--1-一、总则1、编制依据依据该工程的地质勘探资料与隧洞周围环境条件及建设单位的要求，本方案主要采用和遵循的国家法令及国家标准主要有；（1）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；（3）《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）；（4）《水工隧洞设计规范》（DL/T5195-2004）；（5）《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）；（6）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-1994）；（7）《民用爆炸物品安全管理条例》；（8）《中华人民共和国环境保护法》；（9）《中华人民共和国安全生产法》；（10）《特种作业人员安全技术考核管理规则》；（11）《中华人民共和国安全生产法》；（12）《导流隧洞施工设计图纸》；（13）施工合同、施工招投标文件；（14）其他适用于本工程的国家爆破技术标准及相关资料。2、编制原则⑴炮孔布置要适合机械钻孔；⑵安全高效，尽量提高炸药能量利用率，爆破效果良好；⑶减少对围岩的破坏，控制好开挖轮廓，杜绝欠挖，严格控制超挖；⑷在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。-2-3、适用范围范围本方案适用于莲花县寒山水库导流隧洞工程建设V类围岩开挖。二、工程概况及特点1、工程概况寒山水库座落于赣江二级支流、禾水一级支流凫水河（南村水）上，地处萍乡市莲花县荷塘乡寒山村境内，坝址距莲花县城约15km。现有道路可达坝址，外来物资全部可通过公路运输进场。导流隧洞沿线通过的地层岩性情况如下：前段(水平距离195m前)为泥盆系上统锡矿山组中段(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩,后段(水平距离195m后)为锡矿山组上段(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)。地表一般分布第四系全新统残坡积壤土、碎块石。洞室围岩总体产状N10°～20°E/SE∠55°～85°，受断层构造影响，局部产状变化较大。隧洞轴线前段与岩层走向交角较大，后段较小。①进口段：水平距离30m以前段，岩性为锡矿山组中段(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩,岩石强～弱风化，上覆围岩厚度小，岩体完整性差，建议明挖。洞脸地表分布第四系崩坡积层，上部岸坡较陡，边坡稳定性较差，建议清除现引水渠以下覆盖层。②水平距离45～80、115～175、270～325m：洞室围岩基本为弱风化(D3X2)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩，及微新(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)，岩石物理力学性质、岩体完整性等相对较好，基本属Ⅲ类围岩，围岩稳定主要受结构面组合控制，局部稳定性差。③水平距离30～45、175～190、325～360m：隧洞基本开挖于弱风化(D3X3)变质细粒砂岩(石英砂岩)夹千枚岩及部分(D3X3)千枚岩中，岩石物理力学性质、岩体完整性等相对较差，属Ⅳ类围岩，围岩自稳-3-时间短，时间效应明显，洞室开挖需做好支护。④水平距离80～115、195～270m：f3、f4断层发育部位及强风化上段(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)地层，工程地质条件差，洞室围岩极不稳定，隧洞开挖需及时支护衬砌。⑤水平距离360m以后段(出口段)：岩性为强风化上段(D3X3)千枚岩，上覆围岩厚度小，成洞条件差，建议明挖。洞脸部位第四系覆盖层边坡稳定性较差。2、爆破岩石特点根据本工程设计文件及地质资料揭露的情况看，本工程水平距离80～115、195～270m：f3、f4断层发育部位及强风化上段(D3X3)千枚岩夹变质细粒砂岩(石英砂岩)地层，工程地质条件差，洞室围岩极不稳定，属V类围岩。隧洞轴线前段与岩层走向交角较大，后段较小。三、爆破方案设计1、总体设计思路根据设计图纸及揭露的地质资料，导流隧洞的V类围岩段，原则上采用正台阶法开挖风动凿岩机钻孔，光面爆破，由于洞泾不太大，施工过程中视围岩情况，如地下水不发育时，为加快施工进度，可改为全断面掘进,但应加强观测。总的设计思想是先采用管式锚杆超前支护，后拱部采用光面爆破，新奥法施工，“弱爆破、短进尺”，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。开挖后立即进行支护。施工采用自制多功能台架，气腿式风动凿岩机钻孔，光面爆破，人工装药，非电微差雷管起爆，轴流通风机通风，装载机装车，自卸车出渣外运，锚杆锚固，挂钢筋网后湿喷法支护，工字钢支撑。施工顺序为：超前管式锚杆支护→钻孔爆破→砂浆锚杆→挂网喷混凝土5cm→钢支撑→继续喷混凝土10cm。-4-在施工时根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边初期支护。2、爆破器材设计本爆破采用非电毫秒雷管，梯段微差挤压爆破；炸药采用2#岩石乳化炸药。起爆使用电击雷管。钻孔采用气腿式风钻凿岩机。3、光面爆破施工工艺流程光面爆破施工工艺流程图4、爆破钻孔布置设计根据工程地质及现场施工条件，按照全断面法光面爆破。根据设计图纸和有关规范要求，每循环进尺不超过1m，在保证施工安全，同时加快施工进度的情况下，本方案拟将单循环进尺控制在1m。掏槽孔布置在掌子面中心左右各偏100cm，下排偏下50cm处，以减小底部炮孔爆破的阻力，掏槽眼比其他炮眼加深20cm。周边孔测定围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数不理想钻爆作业理想-5-孔口间距为40～50cm，距开挖轮廓线取10～20cm，向外稍斜（2°～3°），孔底超出轮廓线10～20cm。在硬岩层中，周边孔的孔口在断面设计轮廓线上，孔底超出轮廓线小于10cm；在软岩中，周边孔的孔口在断面设计轮廓线内小于8cm，孔底落在轮廓线上。崩落孔间距400～600mm，根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。底孔间距取小值，底眼在距底线50mm处开口，稍向下倾斜。为了取得良好的爆破效果，炮孔的开孔误差对掏槽孔和周边孔应不大于3cm，其余孔不大于5cm，所有炮孔的方向偏差不大于3cm/m。钻孔布置设计见下图：5、装药设计掏槽眼装填直径32mm的药卷，堵塞长度500mm；周边眼采用轴向不耦合装药，装直径25mm的药卷，堵塞长度300mm；崩落眼和底眼装填直径32mm的药卷，堵塞长度400mm。起爆药包静力压-6-起爆网路示意图777755333331111333557777实，其余满包加力捅实，消除药包的孔径间隙，保证药包传爆效果。依据施工现场的岩石爆破情况，不断优化调整相关的爆破参数，以取得最佳的爆破效果和良好的经济效益。6、起爆设计施工中遵循新奥法施工原理，软弱地质洞身开挖应坚持：短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则，加强施工临时监控量测，确保施工安全。具体设计如下：⑴.为使岩石能够充分的破碎并使由其产生的负效应降到最低，孔内采取微差爆破技术，采用非电毫秒微差导爆管雷管进行网络并联连接。限制最大单段起爆药量，以降低爆破震动，减小冲击波的影响。⑵.起爆雷管采用电雷管起爆，导爆管传能。将孔外导爆管簇联为2簇，每簇倒装2发瞬发电雷管，电雷管采用串联方法联接，实施起爆。起爆网络示意图如下。7、爆破参数设计与选取本工程采用光面爆破技术，爆破参数设计如下：⑴、孔径：D=40mm-7-⑵、炮孔深度：L=1m⑶、药卷直径：d=32mm-25mm⑷、不耦合系数：з=2-4⑸、孔距：a=40-50cm⑹、孔间距系数：E=7-10⑺、最小抵抗线（光爆层厚度）：W=0.8-1.2m⑻、光面孔密集系数：K=0.8-0.9⑼、线装药密度：QL=0.3-0.8kg/m⑽、顶部（0.5-0.6m）线装药密度：QLS=0.4-0.7kg/m⑾、底部（0.45-1m）线装药密度：QLS=0.3-0.5kg/m⑿、填塞长度：LT=0.8-1.25m注：施工时，上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。掘进孔爆破参数表如下：注：每循环药量取41.4kg；全断面每次爆破进尺1米。眼号炮眼名称数量(孔)眼深（m）装药量毫秒管（发）每个炮眼合计用量段号卷数装药长重量每米量填满率卷数重量(卷)(m)（kg）