取水头部爆破开挖控制措施

xx水库输水（二期）工程取水头部及输水隧洞工程第一标段取水头部竖井爆破开挖控制技术措施xx工程局xxx项目经理部年月日审核：校核：编制：取水头部竖井爆破开挖控制技术措施1.概述取水头部竖井石方爆破开挖过程中，上游围堰岩坎正在进行帷幕灌浆，随开挖进度，边坡锚喷支护紧跟进行施工，爆区中心距离xx水库二副坝70m，距离上游围堰岩坎帷幕灌浆线最近距离为5.15m（上游部位爆破已经开挖至122.0m），最远距离为83.75m（下游部位爆破已经开挖至113.0m），根据爆破安全技术规程要求，需要对后续竖井爆破施工作业采取必要的控制措施。2.爆破开挖技术措施竖井爆破开挖采取分区爆破作业，分为上游爆区与下游爆区两个爆破分区，上游爆区上下游宽度约为30m，下游爆区上下游宽度约为50m，各爆区作业起爆顺序：下游爆区→上游爆区，爆破分区布置见图1、图2。根据工程特点，结合进度要求和资源配置等因素，采取按台阶高度分层分段多作业面同时开挖的施工方案，施工中采用深孔微差爆破技术，2.1上游爆区爆破开挖技术措施上游爆区上游开挖边线距离围堰帷幕灌浆中心线较近，最近距离为5.15m，最远距离为14.55m，根据爆区实际情况，将上游爆区细化为两个小爆区：Ⅰ区为自现有开挖边线（靠近帷幕灌浆中心线三面）预留出3m宽隔离区作为二期光爆作业区；Ⅱ区为预留隔离区下游约27m控制爆破作业区。各爆区作业起爆顺序：Ⅱ区→Ⅰ区。2.1.1Ⅰ区（光爆作业区）（1）最大单孔起爆药量Q的计算根据《新编爆破工程实用技术大全》光面爆破爆破振动速度提供的经验公式υ=70Q0.7/R1.5可以导出：Q=0.7√（υ×R1.5）/70式中：Q——单孔药量（kg）υ——质点振动速度，根据水电水利工程爆破施工技术规范（DL/T5135-2001）规定，取υ=2.5cm/sR——距离，按照5.15m、7.65m分别进行计算Q1=0.7√（2.5×5.151.5）/70=0.287kgQ2=0.7√（2.5×7.651.5）/70=0.671kg（2）孔网参数孔网参数设计如表1。分层孔径(mm)最小抵抗线(mm)孔距(m)孔深(m)不耦合系数炸药单耗(kg/mm3)堵塞长度(m))单孔装药量(kg))第一层420.850.74.501.560.250.800.55第二层420.850.74.101.560.250.800.49第三层420.800.63.201.560.250.800.29第四层420.800.62.401.560.250.800.20（3）装药结构为柱状装药，如图3所示。光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法。施工中选用直径Φ27mm的2号岩石乳化炸药，不耦合系数为1.56，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再装入炮孔，炮孔堵塞长度0.8m。光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。（4）施工措施该区已经进行了132.5m~113.0m高程间的设计开挖边线的预裂爆破施工，但是根据开挖实际揭露情况，可以看出，实际没有达到预期的预裂爆破效果，部分预裂孔仍然保留空孔状态，对于剩余部位采用YT26手风钻机进行光面爆破分台阶逐层剥离，分层厚度为0.8m，台阶高度为2.4m~4.5m。2.1.2Ⅱ区（缓冲爆破作业区）Ⅰ区与Ⅱ区的爆区分界线上增设一排施工预裂孔，并布设两排辅助孔，之后再布设主炮孔。（1）最大单响起爆药量Q的计算根据《现代水利水电工程爆破》一书提供的采取预裂爆破施工，主炮孔爆破通过预裂缝的计算公式：v=45（Q1/3/R）1.36可以导出:Q=(1.36√υ/45×R）3式中：Q——单响药量（kg）υ——垂直向质点振动速度，根据水电水利工程爆破施工技术规范（DL/T5135-2001）规定，取υ=2.5cm/sR——测点至爆心距离，按照21.65m进行计算Q=(1.36√2.5/45×22.65）3=17.27kg（2）孔网参数孔网参数如表2。序号孔径(mm)孔距(m)排距(m)孔深(m)不耦合系数堵塞长度(m))平均线装药量或或单耗单孔装药量(kg))最大单响药量((kg)预裂孔1101.09.03.441.200.42kgg/m4.9560.92～177.27辅助孔11102.01.59.03.600.35kgg/m39.4517.27辅助孔21102.01.59.02.800.35kgg/m36.5117.27主爆孔1104.02.59.03.600.35kgg/m325.517.27注：辅助孔2与预裂孔之间距离为1.2m，预裂孔药卷直径为Φ32mm，主爆孔与辅助孔药卷直径均为Φ70mm。（3）装药结构为柱状装药，如图4所示。预裂孔施工中选用直径Φ32mm的2号岩石乳化炸药，采用间隔装药结构。辅助孔2选用直径Φ70mm的2号岩石乳化炸药，采取间隔装药，中间充填细砂。主爆孔施工中选用直径Φ70mm的2号岩石乳化炸药，采用连续装药结构。使药量均匀分布在炮孔长度上，炮孔底部1m左右为加强段。起爆药包用2个同段的毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底30cm处。（4）施工措施该区的主爆孔、辅助孔与预裂孔均采用CL351钻机造孔，成孔直径为Φ110mm，辅助孔2采取间隔装药，中间充填细砂。121m~95m之间分为两个台阶进行爆破施工，每个梯段高度均为9m，最大单响药量控制不超过19.78kg。2.2下游爆区爆破开挖技术措施2.2.1最大一段起爆药量Q的计算根据允许质点振动速度公式υ=K（3√Q/R）a可以导出：Q=（a√（υ/K）×R）3a——根据岩性可选取1.5；υ——质点振动速度，根据水电水利工程爆破施工技术规范（DL/T5135-2001）规定，取υ=2.5cm/sK——选取150；R——测点至爆心距离，按照60m进行计算；Q1=（1.5√（2.5/150）×60）3=60kg（2）孔网参数孔网参数如表3。序号孔径(mm)孔距(m)排距(m)孔深(m)不耦合系数堵塞长度(m))平均线装药量或或单耗单孔装药量(kg))最大单响药量((kg)周边预裂孔1101.018～213.441.200.42kgg/m8.736～99.996660辅助孔11102.01.59.03.600.35kgg/m39.4515.5~600辅助孔21102.01.59.02.800.35kgg/m36.5115.5~600主爆孔1104.02.59.03.600.35kgg/m315.0~255.515.5~600（3）装药结构装药结构与上游爆区Ⅱ区（缓冲爆破作业区）基本相同。（4）施工措施该区的主爆孔、辅助孔与周边预裂孔均采用CL351钻机造孔，成孔直径为Φ110mm。113m~95m之间分为两个台阶进行爆破施工，每个梯段高度均为9m，根据距离帷幕线的远近，控制最大单响药量不超过15.5~60kg（近者取小值，反之取大值）。2.3空气冲击波超压值ΔP的计算ΔP=14Q/R3+4.3Q2/3/R2+1.1Q1/3/R=14×1000÷1203+4.3×10002/3÷1202+1.1×10001/3÷120=0.130（105Pa）Q按照每次爆破最大总装药量为1000kg考虑。R按照距离湖边宾馆120m计算经过验算可知：对距离爆区最近的湖边宾馆等建筑物为3级轻度破坏，对人员的伤害等级满足规定要求。2.4飞石的安全距离爆破时个别飞石对人员的安全距离，可按《水利水电工程施工手册》第2卷90页表2-12-11查得，浅孔爆破200m，深孔爆破不小于200m。查阅有关露天台阶爆破的飞石资料，依据瑞典提出的经验公式来估算台阶深孔爆破的飞石距离：RFmax=（15~16）D经计算，R=165m，满足《爆破安全技术规程》规定要求。3.爆破开挖施工工艺控制爆破施工一般顺序为：施工测量→标定炮孔位置→钻孔→炮孔检查→爆破器材准备→装药→联结爆破网络→布设安全岗哨→炮孔堵塞→爆破覆盖→起爆信号→起爆→消除瞎炮、处理危石→解除警戒→爆破效果分析及资料记录。3．1布孔炮孔标定必须按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行标识，不能随意变动设计位置。布孔前应先清除爆破体表面积土和破碎层，根据施工测量确定的边坡线，布孔完成后，应认真进行校核，实际的最小抵抗线应与设计的最小抵抗线基本相符。3．2钻孔在钻孔过程中，应严格控制钻孔的方向、角度和深度，特别是边坡光爆孔与周边预裂孔的倾斜度应严格符合设计要求。孔眼钻进时应留意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，应及时同技术人员进行研究处理，调整孔位及孔网参数。钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔直接采用胶管向孔内吹气，吹净后，应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与设计相符，若和设计相差较多，应对参数适当调整，如果可能影响爆破效果或危及安全生产，应重新钻孔。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。3．3装药及连接与起爆装药前，要仔细检查炮孔情况，清除孔内积水、杂物。装药过程中应严格控制药量，把炸药按每孔的设计药量分好，边装药边测量，以确保线装药密度符合要求。为确保能完全起爆，起爆体应置于炮孔底部并反向装药。对于预裂孔及光爆孔，首先沿预裂孔（光爆孔）设一条导爆索作为主索，然后把各炮口预留的导爆索搭接到主索上，用电工胶布缠紧，搭接长度≥20cm，搭