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土石方爆破开挖技术交底文档[1]


施工技术交底

单位: 新疆生产建设兵团建设工程(集团)肯斯瓦特水利枢纽工程项目部 工程名称 新疆玛纳斯河肯斯瓦特水利 枢溢洪道工程施工 单元工程 土石方爆破开挖 土石方开挖施工方法 5.4.1 开挖施工技术要求 5.4.1.1 土石方开挖 表层的有机土壤需单独开挖, 并运至指定场地堆放, 同时做好排水及防止雨水冲刷措施。 土方和残坡积物覆盖层及全风化岩层、岩块及碎石,需开挖清除符合填筑要求。 5.4.1.2.边坡开挖 按设计坡比自上而下进行,高度较大的边坡应采用梯段分层开挖,垂直梯段高度一般不 大于 15m。对开挖出露的软弱岩层和构造破碎带应及时按设计要求进行支护等处理,并采取 有效的堵、排水措施。开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行,上层的支护应保证下 层开挖安全顺利进行,未完成上层支护,严禁进行下一层开挖施工。开挖坡面做到平顺,无 陡坡、反坡,岩石中的断层、裂 隙、软弱夹层局部反坡、凹坑按设计要求处理。 5.4.1.3.建基面开挖 基础建基面采用预留保护层或控制爆破技术进行开挖,严格控制开挖平整度和爆破对保 留区岩体的影响。要求开挖面无陡坡尖角、反坡,倒悬岩体,开挖后的岩石表面应干净、粗 糙,岩石中的断层、裂隙、软弱夹层按设计要求处理。结构面上的破碎和松动岩块、泥土、 锈斑等采用人工清除处理。开挖面不欠挖、少超挖。 5.4.1.4 控制爆破 基础和坡面岩石开挖优先采用预裂爆破和光面爆破技术,对不适合预裂爆破和光面爆爆 破的部位,采用预留保护层开挖法。预裂爆破相邻两炮孔间的不平整度应控制在 15cm 以内, 孔壁表面不产生明显的爆破裂隙,炮孔残留率满足技术规范要求。 5.4.1.5 爆破振动控制 加强爆破震动观测,寻求爆震波在开挖区内传播规律。加强爆破振动对锚喷支护或现浇 混凝土、高边坡的稳定监测工作。 5.4.2 开挖施工原则 5.4.2.1 不合格料剔除 溢洪道进入石方爆破开挖前,必须按要求将覆盖层(包括强风化层)剥离干净,经监理工 程师验收合格后方可进行石方开采,确保坝体填筑料的质量要求。 7.4.2.2 爆破试验 严格按照“爆破试验大纲”要求进行爆破试验,确定爆破孔网参数。 7.4.2.3 采用控制爆破技术 溢洪道石方开采采用“宽孔距、小底抗线”爆破技术、 “微差挤压爆破”技术。永久边坡 和建基面采用预裂(光面)爆破技术、保护层开挖技术等。爆破参数的选用以确保构筑物的形 体质量,减少大块率。 5.4.2.4 确保高边坡的稳定 溢洪道开挖必须遵循自上而下,分层分块控制爆破,严格按照“开挖一层、支护一层” 的原则组织施工。控制爆破规模及单响最大起药量,减少爆破振动的破坏影响。

5.4.2.5 满足填筑料的动态平衡要求 为了减少开挖料的二次周转,提高开挖料的直接上坝率,降低施工成本,溢洪道各开挖 阶段的开采强度必须与各阶段坝体填筑强度相协调。 5.4.3 石方开挖施工方法 5.4.3.1 分层厚度:根据溢洪道设置要求,本工程分层厚度确定为 15m。 5.4.3.2 分块大小:分块的大小应确保爆破作业的可操作性和安全性。分块过大,会增 加爆破网络联接难度,一旦爆破失败,处理的工作量较大。根据以往施工经验,本工程分块 大小控制在 4500m3 左右。 5.4.3.3 开挖次序:开挖采取自上而下分层分块梯段爆破。槽挖部分,各层爆破以中部 拉槽爆破后,再向二侧边坡推进,其目的是为了增加爆破临空面,减少爆破振动对开挖边坡 的影响。 5.4.3.4 爆破方式:各分层距永久边坡、水平建基面 10m 外,均采用“宽孔距、小抵线” 控制爆破技术进行深孔梯段爆破。距永久边坡或水平建基面 10m 内采用常规深孔梯段爆破, 边坡采用预裂(光面)爆破。 水平建基面采用预留保护层开挖。 起爆方式采用排孔(斜线、 型) V 微差起爆,起爆网络采用毫秒微差塑料导爆管复式起爆网络。 5.4.3.5 钻孔及出渣方式:石方开挖爆破以阿特拉斯 ROCD7 钻机造孔为主,手风钻配合。 永久边坡采用中风压潜孔钻在特制的样架上造孔。水平建基面则根据爆破方式的不同,选用 潜孔钻或手风钻钻孔。 爆破石渣装运选用 2.8~1.6m3 挖掘机配 20t 自卸车在开挖工作面直接装运。 在大坝填筑 前,临时堆放在大坝左岸上游周转料场;大坝填筑开始后,直接用于坝体填筑。 5.5 爆破试验 为保证火工材料使用安全、爆破安全,减少爆破破坏影响,必须进行对新入库火工材料 的性能、各种雷管的延期精度、爆破网络的安全准爆性、选用炸药的猛度与爆力和岩石的可 爆性及匹配等一系列爆破试验。所有各项试验均需经工程师审查。 5.5.1 钻孔爆破试验 溢洪道钻孔爆破方案应满足以下要求: (1)尽量避免爆破石渣对大坝作业面以及邻近作业面施工的干扰。 (2) 强风化下限料和新鲜岩石掺配比例现场爆破试验。 (3) 防止爆破振动对溢洪道高边坡的影响。 (4) 通过爆破试验确定安全的单响药量(最大段装药量)。 5.5.2 钻孔爆破方案的选择 对于上述的要求,我们已有类似工程成功经验,可以通过爆破试验得以解决,对于第(1) 点的要求,可采取顺序微差起爆网络控制爆堆爆落方向,减小石渣滚落和飞石对大坝施工作 业面以及邻近作业面施工的干扰;第(2)点要求,新鲜岩石爆破块度级配计划安排通过 2~3 场现场试验,对爆堆进行筛分分析以确定爆破参数;第(3)(4)点要求,爆破震动对高边坡的 影响,可在以上场次的爆破过程进行爆破振动测量,得出安全的参数和安全的单响装药量。 5.5.3 爆破参数试验 (1)试验目的 确定爆破参数(预裂及深孔);使爆破取得的石料级配达到设计要求;尽可能降低爆破振 动影响,测得爆破振动传播衰减规律,求出 K、α值。 (2)爆破试验参数 爆破方案中的孔网布置、单耗选择和起爆方法及顺序等,应满足标书规定的级配要求及 尽量减小爆破振动的作用。方案的要点为:①采用的台阶高度为 15m。②正方形或梅花形布 孔,便于采用微差顺序起爆法。③一次爆破中,单响装药量的控制范围。④起爆爆落方向倾

向于上下游,尽量减少两侧的爆落量。⑤最后一排孔的孔距试验设计为 2m,其目的是防止爆 破的后拉作用, 为下一次爆破保留完整的台阶工作面, 使其第一排孔抵抗线均匀和钻孔便利。 预裂孔参数:孔距 1.0m,一次预裂到底,台阶高度 15 米。堵塞段长度 1.0~1.5 米,按 线装药密度 0.40~0.45kg/m 进行试爆。 缓冲孔参数:缓冲孔设置,其目的在于保护预裂面完整性。孔距 2m,缓冲孔距预裂孔距 离为 1.2m,与预裂孔平行,也为斜孔。缓冲孔底部与主爆孔的水平距离为 1.2~1.5 米,堵 塞段长度 2.0~2.5 米。 主爆孔参数:孔距为 3~3.5m,排距为 2.5~2.0m,炸药单耗 0.4~0.5kg/m3。炮孔超钻 深度 1.0m,堵塞长度 2.0~2.5m。后排孔加密,孔距为 2 米,目的是防止爆破后拉作用,为 下一次钻孔爆破创造良好的工作面。 5.5.4 爆破参数设计 溢洪道基础、边坡开挖,要求开挖面达到平整、稳定,尽量减少对保留区岩体的破坏影 响,石方利用率及块度级配满足设计要求,开挖钻爆施工方案初步为:边坡采用控制(光面爆 破或预裂爆破)爆破,底板建基面采用预留保护层法进行开挖。主爆孔采用微差爆破,严格控 制单响装药。各种爆破参数设计选择确定后,经现场爆破试验取得成果后报工程师批准后实 施。 5.5.4.1 中风压潜孔钻预裂(光面)爆破参数 (1)孔径: D=100mm (2)孔距: a=80~100cm (3)孔深:根据台阶高度确定 (4)最小抵抗线: W=90~120cm (5)线装药密度: q=350~450g/m (6)炸药直径: d=32mm (7)不偶合系数:≥3.1 5.5.4.2 手风钻预裂(光面)爆破参数 (1)孔径: D=45mm (2)孔距: a=40~50cm (3)孔深: L=2.5~3.0m (4)最小抵抗线: W=50cm~60cm (5)线装药密度: q=250~350g/m (6)炸药直径: d=22mm (7)不藕合系数:≥2.0 5.5.4.3 ROCD7 钻机梯段爆破参数 钻孔直径:Φ89mm 钻孔间距:3.5m~4.0m 钻孔排距:2.0m~2.5m 梯段高度:15m 钻孔深度:16.0m(在预留保护层不超深,按设计深度控制) 钻孔角度:75~85 度 超钻深度:1.0m 装药结构:不耦合连续装药 堵塞长度:2.5m 炸药单耗:0.4kg/m3~0.5kg/m3 5.5.4.4 缓冲孔爆破参数

缓冲孔设置,其目的在于减少主爆孔对永久边坡的爆破震动影响。根据爆破规模的需要 设置 1~3 排缓冲孔。孔距控制在 2.0~2.5m,缓冲孔距前排的预裂爆破孔或光面爆破孔距离 为 1~1.5m,与前排孔平行布置,装药量为主爆孔的 60%~70%左右。 5.5.4.5 保护层开挖 ①第一层:对基础岩体 1.5m 保护层以上部分,采用梯段爆破,炮孔不得穿入距建基面 1.5m 的保护层范围,炮孔装药直径不大于 32mm。 ②第二层: 对建基面上 1.5m 以内的垂直保护层, 采用手风钻钻孔, 人工装药, 火花起爆, 炮孔不得穿入距建基面 0.5m 的范围,炮孔装药直径为不大于 32mm,采用单孔起爆方法。 ③最后一层炮孔不得穿过建基面,装药直径和起爆方法同第二层。对于软弱、破碎岩基, 最后一层留足 20cm 的橇挖层。 5.6 钻孔爆破施工 梯段爆破,钻孔作业与挖运作业平行施工,每个台阶工作面布置 2 台阿特拉斯露天液压 履带钻机完成主爆孔钻孔,YQ-100B 潜孔钻专门用于周边孔的光面、预裂孔钻孔。具体施工 程序和施工方法如下: 5.6.1 周边爆破孔钻孔爆破施工: (1)施工程序:

(2)施工方法: 在钻孔前精确测量边坡开挖线,并用红油漆标明开孔孔位,安装定制钢结构钻孔样架, 按钻孔角度和方位精确定位,钻孔过程中,适当降低钻孔速度,以确保钻孔的准确无误。装 药时,先将药卷按设计的间隔装药结构导爆索串联用胶布绑扎在竹片上,然后放入孔内,并 用纸团放置在药卷顶部,最后利用钻孔岩屑封堵孔口密实。 5.6.2 梯段爆破施工方法: (1)施工程序

(2)施工方法 每次钻孔爆破前,先将台阶面上的浮渣清理干净,并按设计用红油漆标明爆破孔位,上 次爆破石料挖运完成后,应将临空面清理干净,若局部根底较大(底盘抵抗线较大),则采用 局部补孔,与梯段爆破一起起爆。因溢洪道爆破采用孔间微差起爆网络,其起爆网络连接, 须在爆破技术员的指导下,由专业爆破员认真连接,以确保爆破成功。

交底对象:施工 1 队 交底人

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