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水电站3X30MW厂房工程爆破设计方案批准________________审核________________编制采用宽孔距窄排距,取m为l.Oo7炮孔排距b炮孔采用梅花形、宽孔距窄排距布孔,b=
0.
81.0w=
0.87x
0.75=
0.65m〜8炮孔底部超钻h,h尸
0.
10.15H,数取
0.1;则h尸
0.1H=O.3m〜9炮孔深度LL=H+h,L=
3.3m10单位耗药量q根据地质条件及岩石较完整性,查得单耗药量q=
0.45kg/m3因此工程开挖单耗药量控制在q=
0.45kg/m3左右单孔装药量Q=qabH=
0.45x
0.75x
0.65x3=
0.66kg取H=3m11装药结构采用32mm70nlm乳化炸药底部连续装药结构填塞长度L填二
0.7-1,0w=
0.53m~
0.75m,取
0.6m12起爆网络为减小爆破单响最大药量,采用毫秒微差爆破技术,起爆采用毫秒雷管孔内或孔外进行延时注以上参数根据实爆结果进行调整
6.
3.
3.2预裂孔1预裂孔孔深L根据地质及岩石情况及开挖设计要求,以及预裂孔孔深的原则是不留根底和不破坏台阶底部岩体的完整性,因此预裂孔孔深根据台平高度及超钻深度控制钻孔孔深应按设计要求平台预留
0.5m的保护层2钻孔直径d采用气腿风钻YT-28造孔,钻孔直径
①35nlin⑶孔斜孔斜严格按照设计坡比,采用罗盘仪或施工样架控制和检验4炮孔间距a炮孔间距aa-8~12d,取a=
0.4m5预裂孔与缓冲孔排距b预:b^a/
0.7=
0.57m取b预=
0.6m6堵塞长度L填L填二1220d,取L填=
0.6m〜7线装药密度q:线装药密度q与岩石极限抗压强度,预裂孔的孔径、孔距有关,查规范中经验表,线装药密度q控制在
0.35kg/m左右8装药结构预裂爆破要求炸药在孔内均匀分布,采用分段间隔不耦合装药,孔底一段装药的密度加大23倍,孔内用导爆索引爆,炸药利用竹片捆绑组成药包串〜9起爆网络采用导爆索引爆,毫秒雷管起爆,起爆顺序为预裂孔应超前主爆炮孔起爆,超前的时间不少于lOOmSo
6.
3.
3.3缓冲孔在预裂孔前设置一排缓冲孔,以限制爆破的后冲和减轻爆炸作用对开挖边坡面以外岩石的作用,减少预裂面的破裂和降低地震效应1缓冲孔孔深L均与对应后排预裂孔相同2钻孔直径d采用气腿风钻YT-28造孔,钻孔直径035mm3炮孔间距aa=1015d取a=
0.4m〜4最小抵抗线WW=15-20d取W=
0.6m5堵塞长度L填L填三
0.75L0W=
0.5m〜6单位耗药量q缓冲孔单位耗药量采用与主爆孔单位耗药量相同,也控制q=
0.45kg/n3左右7装药结构采用32mm乳化炸药间隔装药,底部药量控制单孔药量的2/3,采用连续装药,剩余单孔药量的1/3在上部分成两部分,均匀间隔装药结构8起爆网络采用导爆索引爆,毫秒雷管起爆,起爆顺序为缓冲孔迟于主爆炮孔起爆注以上参数根据实爆结果进行调整本工程施工爆破主要使用的爆破材料计划见下表注爆破材料为预估工程量表7-1爆破材料表序号材料名称规格型号用量主要用途1毫秒非电雷管1-9段、11-15段16000发网络传爆2瞬发电雷管/5000发网络起爆32#岩石乳化炸药32mm
51.85T42#岩石乳化炸药70mm
22.22T爆破安全振动控制8为防止附近已开挖的洞室、竖井及混凝土衬砌、灌浆、观测设施和支护结构不受到震动而损坏,整个爆破中对已开挖的洞室及其它建筑物的质点质点振动速度不得大于安全质点振动速度允许爆破质点振动速度控制标准见下表表87允许爆破质点振动速度控制标准单位cm/s龄期d项目0-
3.
03.
07.
028.0〜混凝土
1.5-
2.
02.0〜
5.
05.0〜
7.
010.
05.0喷混凝土灌浆
1.
01.
52.
02.5〜锚索、锚杆
1.
01.
55.
07.0〜已开挖的地下洞室洞壁
10.0最大允许单段药量的确定9爆破最大单段药量Qax按《爆破安全规程》GB6722—2003推荐的计算公式:Q R3[V]/K3/amax式中Qmax为爆破单段起爆最大药量,kg[V]为建筑物允许振动速度,cm/s;R为爆破中心距建筑物的直线距离,m;K,a为场地系数可根据相关规范和类似工程选取,一般是通过爆破试验来确定由于没有本工程爆破振动传播规律实测资料,根据爆破安全规程推荐值,参考类似工程的k、a值进行设计计算《爆破安全规程》GB6722—2003推荐爆区不同岩性的K、a值见下表表97不同岩性的K、a值岩性K a坚硬岩石50~
1501.3~
1.5中硬岩石
1502501.5~
1.8〜软岩石250~
3501.8~
2.0实际爆破施工过程中,最大一段单响药量按不大于计算最大一段单响药量1/2进行控制,确保周边建筑物不受损坏质量安全控制措施
1010.1质量控制措施1严格按照设计要求进行布孔、钻孔、装药、联网起爆施工过程中精心操作,按照爆破设计进行联网2确保施工操作人员都具有相应的操作技能,保证持证上岗,特别是爆破人员必须具有相应理论及岗位实践经验3技术、质量、安全部门在施工过程中要加强检查、监督、指导,发现不合要求的及时返工处理4严格按设计边坡线进行钻爆开挖作业,控制好孔深、孔向、孔距、装药量等以防止边坡超欠挖,保证边坡表面平整、轮廓顺畅
10.2安全控制措施1爆破施工严格贯彻“安全第一,预防为主”的方针.加强安全知识的教育,发现安全隐患及时整改,确保安全生产.2所有施工人员都必须明确和高度重视爆破的环境特点、质量要求和安全防护的难点,做到心中有数安全部门要加强对爆破作业的安全检查,爆破前安全人员必须到场进行警戒、检查
(3)严格控制堵塞质量,堵塞要密实、连续,堵塞物中避免出现夹杂碎石保证有足够的堵塞长度,根据地形及周边的环境情况,选择合理的临空面,控制最小抵抗线
(4)爆破前警戒区内所有人员设备都应撤出到安全地点,不能撤离的机械设备做好安全防护
3.357亿kW h,保证出力
21.19MW,・装机利用小时数3730h,工程规模属中型,工程等别为三等发电厂房洪水标准设计洪水重现期50年P=2%,校核洪水重现期200年P=
0.5%o引水发电系统布置于左岸,采用单元引水和出水的布置方式由岸塔式取水口、引水隧洞、压力钢管、地下厂房及尾水洞等组成取水进水口底板高程
473.0m,设拦污栅和
4.5X
4.5m的平板检修闸门、工作门各3扇引水隧洞分别为
132.65m、
164.65m、
196.65m,内径均为
4.5m隧洞末端设等直径的地下埋管,长12m地下式主厂房长
69.7m,宽
15.3m,高37m,内设3台水轮发电机组主厂房和副厂房的主通道,宽
9.7m,分两层布置第一层布置各种电缆、发电机母线,低压盘、直流屏和厂用变,高层为
449.2m;第二层高层为
454.2m,布置10kV高压开关室和中控室开关站布置在洞内尾水洞
9.108X
4.016m宽义高城门洞型,长度
153.04m、
180.85m、
210.87ni各尾水洞的轴线距离为16m变压器布置在厂房下游,尾水洞的上部中控室布置在地面工程地质条件
22.1发电引水隧洞工程地质条件及评价隧洞进口为逆向边坡,地形坡度3450°,地表主要为基岩裸露,残坡积及岸坡〜崩塌堆积零星分布,厚
01.5m岩性为中至厚层状灰岩,强风化层厚6~
8.5m边坡〜卸荷裂隙发育较弱,自然边坡及开挖边坡稳定性均较好N75°E/SEZ700与N35°W/NEZ850两组裂隙与层面形成楔体,洞脸边坡开挖时强风化带局部岩块有沿走向N75E裂隙面倾倒的可能,需加强护坡进水口闸门井地基岩体呈层状结构,由于建筑物较小要求的岩体强度不大,因此可选择强风化中部一弱风化岩体作为地基基础,但须对其层状岩体进行锚固处理,锚固深度以不小于
3.5m为宜主体洞室埋深4080nl左右,围岩为T2L中厚厚层状灰岩,岩石新鲜完整,〜岩质坚硬,岩石饱和抗压强度>70MPa,呈微风化一新鲜状态,由于洞轴线走向变化较大N75E转向S53E,导致岩层走向与洞线交角为6336°,属层状结〜构,岩层倾角2324,成洞条件较好〜表1-4发电引水隧洞围岩工程地质评分及分类表评分评分因素进、出口15m范围洞身段岩石强度A2025完整程度B1322评分项目结构面状态C1521地下水D-6-5结构面产状E-10-5总评分T3258围岩类别IV111洞身段以m类围岩为主,隧洞进、出口为iv类围岩隧洞段地下水位高程448482nb除进口局部洞段位于地下水位之上外,大部分洞〜室处于地下水位变幅范围之下,地下水位一般高于洞室5-35m隧洞区为相对弱岩溶块o段,施工开挖中无大的岩溶突水及岩溶工程地质问题但发电尾水出口位于河水位以下5-8m,施工中应采用适当的排水措施,对局部岩溶发育带及囊状溶蚀风化带作特殊处理
2.1发电引水隧洞工程地质条件及评价地下厂房位于左岸山体,距河岸水平最短距离90m地面高程525-600m,600m高程之下地形相对较缓,坡度40-65o600nl高程之上为峭壁地表多见基岩裸露,岩性为T2L浅灰色中至厚层灰岩,岩层产状N75W/NEN23-25,岩体强度高,地表溶沟溶槽及卸荷裂隙发育,强风化厚度6T0m,卸荷裂隙延伸一般小于lOmo厂房后边坡自然坡体基本稳定,局部存在松动岩块厂区无断裂切割,节理裂隙主要发育三组
①.N75°E/SEZ700,延伸长5-20由,裂隙频率
0.5-1条/口,沿该组节理地表常追踪发育形成卸荷裂隙或楔形溶蚀宽缝;
②.N15E/SEZ650,延伸长5-8m,裂隙频率
0.4-
0.8条/m;
③.N35°W/NEZ850,延伸长3Toln,裂隙频率1条/m表1一地下厂房围岩工程地质评分及分类表5评分因素评分岩石强度A25完整程度B25评分项目结构面状态C21地下水D-5结构面产状E-5总评分T61围岩类别III工程施工内容及工程量3冗各水电站厂房标土建及金属结构安装工程土石方明挖、洞挖包含的施工内容有1土方明挖主要包括尾水洞出口开挖,临时工程的基础开挖、公路、房屋基础以及其它监理人指明的土方明挖工程2石方明挖石方明挖范围主要包括尾水出口石方明挖,以及公路、施工营地、施工辅助工厂等范围的石方明挖工程3石方洞挖地下洞室开挖,其内容包括引水隧洞、地下厂房洞室群、尾水洞、施工支洞等地下工程的开挖厂房土建工程土石方开挖工程量主要见下表37单工程量开挖部位备注位土方明挖石方明挖石方洞挖尾水施工支洞m36837压力管道施工支5323m3洞厂房施工兼排风2436m9513洞主变施工兼排风2002m5543洞进场交通洞m3140113020进场道路m34484033385m引水隧洞工程121603m压力管道工程13303主厂房m337808副厂房m32477m主变室187753出线洞m31600出线平台m33040排水廊道及灌浆7450m3工程m尾水隧洞2380033尾水出口320015760m排水隧洞m2350进出口工程m34901110合计m3413826849137753工程施工环境4该地区地表岩体多为可溶性岩块柱状、大型顺层坡逆向坡结构,成洞条件差,施工难度大,进洞后岩石结构相对完整、新鲜,成洞条件较好受喀斯特地貌影响,浅埋深地下洞室渗水情况较多,均发生在多雨季节,暂无透水情况发生,深层埋深洞室暂无较大渗水情况在爆破施工点距离最近爆破点200m左右有施工队营地,距离800m左右有民房,在爆破时应严格控制装药量,以防飞石造成人员及财产损失工程施工要求
55.1安全要求爆破施工时,采用控制爆破,尽量确保周边建筑物不受地震波损坏,杜绝飞石超过允许安全范围,砸伤人员或被保护对象;
6.2时间要求严格按照政府、业主及有关单位的时间安排;
7.3质量要求严格按照爆破设计对施工过程中爆破参数进行控制,确保开挖边坡坡比及不平整度满足设计要求,爆破块度便于机械挖装运输爆破技术方案设计
67.1设计目的按照设计图纸,达到主体土建工程开挖轮廓及形状尺寸,满足设计要求,有效控制飞石距离及爆破震动,确保周边建筑物不受损坏,个别飞石控制在规定范围内
7.2设计依据1《贵州蒙江冗各水电站3X3OMW厂房工程施工》招投标文件;2《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001;3《爆破安全规程》GB6722-2003;4《水电水利工程爆破安全监测规程》DL/T5333—2005;
(5)《地下厂房开挖及支护技术要求》;
(6)《地下厂房开挖支护设计图(1/77/7)》;〜
(7)《主厂房高程
463.74m、主变高程
471.4m以上洞室开挖支护图(1/2〜北)》;
(8)《厂房UOkv电缆出线洞设计开挖图(1/22/2)》;〜
(9)《1#3#发电引水隧洞开挖及衬砌结构图(1/44/4)》;〜〜
(10)《1#3#尾水洞结构及开挖设计图(1/77/7)》;〜〜
(11)《厂房尾水洞出口开挖支护图(1/33/3》〜
6.3爆破设计为有效控制飞石距离,减少地震波,采用毫秒微差松动控制爆破技术,使相邻炮孔中的炸药,在极短的时间内(以毫秒计),按预先设计好的次序,利用毫秒电雷管顺次起爆,由于炸药相继爆炸所产生的应力波的叠加作用,以及抛出的石块相互碰撞,使爆炸效果大为提高,微差爆破虽然一次用药量较大,但同时起爆的药量少,因而可显著减少地震效应,增大一次爆破量,得到较好的技术经济效果
8.
3.1石方明挖
(1)为保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度,对岩质基础、边坡所有轮廓线上的垂直、斜坡面必须采用控制爆破
(2)钻孔爆破的梯段高度应根据地质条件,以及设计要求的开挖深度与宽度、钻具设备等因素确定紧邻设计建基面、边坡面、建筑物和防护目标,不应采用大孔径爆破方法,其开挖爆破应采用毫秒延时起爆网络
(3)钻孔应符合下列要求1)钻孔孔径台阶爆破不大于150mm;紧邻保护层的台阶爆破及预裂爆破、光面爆破不宜大于nOmm;保护层爆破不大于50mm2)台阶爆破钻孔不应钻入预留的保护层内3)无论采用何种开挖爆破方式,钻孔均不得钻入建基面
(4)在新浇混凝土、新灌浆区、新喷锚支护区和已建建筑物附近进行爆破,以及有特殊要求部位进行爆破作业时,必须制定专门的爆破措施方案,并提交监理人批准
(5)对廊道、齿槽和其它特殊沟槽等开挖必须进行控制爆破试验选定爆破参数6台阶爆破的最大一段起爆药量,应不大于300kg;邻近设计建基面和设计边坡的台阶爆破以及缓冲孔爆破的最大一段起爆药量,应不大于lOOkgo7对爆破空气冲击波和飞石应做好控制防护措施,以免危及机械设备和人身安全
6.
3.2石方洞挖1钻孔的测定和开孔质量应符合下列要求1钻孔孔位应依据测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定;2周边孔应在断面轮廓线上开孔,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其它炮孔孔位的偏差不得大于10cm;3炮孔的孔底应落在爆破图规定的平面上2炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结,应由经考核合格的炮工负责,并严格按爆破图的规定进行;地下洞室爆破应采用塑料导爆管引爆,预裂爆破应采用导爆索引爆3光面爆破和预裂爆破效果应达到以下要求1残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布2炮孔痕迹保存率硬岩不少于80%;中硬岩不少于70%;软岩不少于50%3相邻两孔间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆震裂隙4相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值,不应大于5cm5预裂爆破的预裂缝宽度,应不小于
0.5cm
6.
3.3爆破参数
7.
3.
3.1主爆孔1梯段高度H根据地质岩石情况及开挖设计要求,梯段高度控制在5m以内2钻孔直径d根据开挖高度及地形条件,采用气腿风钻YT-28,钻孔直径中35mm3孔斜斜孔的倾角根据爆区的地质地形条件确定,尽量的控制在75左右4最小抵抗线W:W=20-40d=
0.64~
0.8;取W=
0.75m5炮孔间距aa=mW=
0.75m;式中m为密集系数,一般为
0.
91.4,爆破〜。