抽水蓄能电站上水库石方明挖施工工艺.docx

抽水蓄能电站上水库石方明挖施工工艺
1.1石方明挖工艺流程
石方明挖工艺流程，见图1.12-1.
1. 2石方开挖施工方法
⑴爆破材料的选用
① 炸药
采用工地炸药库供应的2#岩石铵梯乳化粉状和乳化胶状
炸药。
② 导爆索、导火索
石方明挖边坡预裂采用普通导爆索进孔起爆炸药。
（2）爆破方法的选用
① 爆破作用方式
采用钻孔内装药的松动或加强松动爆破的作用方式。
② 爆破方法
大量岩石开挖采用深孔毫秒差分段的挤压爆破方法。掏槽爆破采用“V”形或直孔长条梯形掏槽爆破方法。岩石边坡轮廓开挖，采用预裂（光面）爆破方法。保护层开法，根据现场实际情况，分别采用：
a. 手风钻造孔，分层钻爆开挖方法；
b. 沿建基面造孔，进行光面（预裂）爆破，一次爆除保
护层的方法。
(3)钻孔机械的选用
① 大量石方明挖采用的钻机
较平缓的场地用液压钻和CM351型高风压钻机造孔，孔径 D=105mm。
山坡部位即液压钻和CM351型钻机不能进入的较陡山坡
部位，用YQ-1B型快速钻机造孔，孔径D=90〜1mm。
② 保护层及断层处理开挖
采用手风钻机造孔，孔径D=40〜42mm。
③ 挖掘运输设备
采用1.2〜1.6m液压反铲，20t自卸汽车装运。
1. 3爆破试验
⑴爆破试验目的
主体工程大量岩石开挖前，通过爆破试验取得：
① 合理的炸药单耗q值。
② 获得合格坝料各种级配要求的钻爆参数及这些参数的合理组合。
③ 确定保护层厚度。
(2)爆破试验场地
爆破试验结合施工生产进行，在开挖区内选取有代表性部位，报监理人批准后作为爆破试验场地。
⑶试验爆破设计
试验爆破设计，由项目部爆破专业技术人员进行，形成爆破试验设计文件，经监理人审后实施。
⑷爆渣颗分
为坝料开挖的爆破试验需进行颗分，由项目试验专业人员作出颗分措施计划方案，与爆破设计一同报监理人审批后实施。
(5)保护层厚度的测试
由项目部技术部与测试人员编制测试方案，与爆破设计一同报监理人审批后实施。
⑹爆破试验成果审批
进行爆破试验后，对爆破效果、颗分检验成果，波速测试成果等进行分析整理，形成爆破试验成果文件，报监理人审批后，指导后续爆破施工作业。
1.4爆破设计参数
每次爆破通过爆破设计及审批确定的爆破主要参数为:
表1.12-1主要爆破参数表
按地形地质及施工条件确定

爆破设计确定

按采用起爆网
络确定
梯段高度(H)
抵抗线
(W)
排距
(b)
布孔形式
钻孔倾角(a)
孔 深
装药结构
起爆顺序

(L)

孔 径(D)
钻孔超深
(h)
段间时差
(t)
网络结构
炸药单耗(q)
孔 距
(a )
堵孔长度
(Lc)
起爆方法
单响药量(Q)
1. 5梯段爆破设计

⑴梯段爆破的布孔
梯段爆破采用小排距、宽孔距、梅花型布孔的形式，以取得较好地破碎岩石及产量较高的效果，爆破布孔布孔见图 YM/C1-06-04.
⑵孔网参数
① 排距(b)，抵抗线W
b=w= (20〜25)d
式中：d一装药直径；
(20〜25)一处于装药直径d ( 20 - 25 )倍的破坏范围。
对于岩石节理较发育部位偏向大值；对于较新鲜、完整岩体偏向小值。
② 孔距(a )
暂考虑a=(1.5〜2)b,具体根据实际爆破效果确定。
③ 钻孔倾角(a)
为利于爆破飞石的控制和爆破过程增加爆渣相互挤压破碎，考虑a >70°。
④ 钻孔超深（h ）
按h＞（0.3〜0.5）w考虑，具体按实际爆破效果确定。
⑤ 炸药单耗（q）
根据上水库开挖的岩石为晶屑凝灰熔岩，根据以往工程施工经验，暂考虑单位岩石耗药量q=0.5〜0.65kg/m （包括大石解炮耗量），具体根据现场爆破试验确定。
⑥ 孔堵塞长度（Lc）
Lc= （0.75〜1.0）b
式中：b—爆孔排距。
⑶梯段爆破参数汇总
表1.12-2暂定梯段爆破参数表
名称
符号
单位
取值范围
梯段高度
H
m
5〜10
钻孔直径
D
mm
90〜105
钻孔倾角
a
°
>70°
装药直径
d
mm
75〜1
孔 距
a
m
2.5〜4.0
排 距
b
m
1.6〜2.5
抵抗线
W
m
1.8〜2.5
钻孔超深
h
m
0.4〜0.7
孔 深
L
m
5.7〜14.6
炸药单耗
q
kg/m
0.5〜0.65

孔堵塞长度
Lc
m
(0.75-1.0)
b
单响起爆药量
Q
kg/段
< 5kg/段
⑷爆破网络
① 爆破网络形式
梯段爆破采用非电导爆管起爆网络，根据现场实际情况分别采用一字形起爆网络、“V”形起爆网络、斜形起爆的并串并联网络。
② 起爆网络图
多排孔、非电导爆管起爆网络代表性起爆网络，
YM/C1-06-04
1.6预裂（光面）爆破
岩石边坡轮廓开挖，采用预裂（光面）爆破方法，取得边坡岩石壁面质量良好的效果。
⑴边坡预裂（光面）爆破布孔见预裂（光面）爆破布孔图 YM/C1-06-03.
⑵预裂爆破参数
① 孔距（a）
a=KD
式中：a —预裂孔孔距，mm；
D—钻孔孔径，mm;
K一系数，经验值K=7〜12；孔径小，岩石均质、完整，
偏向大值；孔径大，岩石节理裂隙较发育，偏向小值，具体根据现场实际情况确定。
② 不耦合系数De
De=D/d=2.5 〜4
式中符号含义同前述。
③ 线装药密度(Qx)
暂考虑为：
Qx= 3 (Da) 0.5 • a1/3
式中：Qx—平均线装药密度，g/m;
D一孔径，cm;
a一孔距，cm;
。一岩石极限抗压强度，MPa。
Qx值具体根据现场爆破试验成果及实际爆破成果，进行合理调整采用。
⑶ 预裂孔的装药结构及孔内的药量分配。
① 装药结构
预裂孔的装药结构见预裂(光面)爆破布孔图YM/C1-06-03.
装药直径d,孔径D=90〜105mm时，d=32mm,孔径D=40〜
42mm 时，d=22.6 〜25mm。
② 孔内药量分配
a.顶部装药。」页=(1/2〜2/3) Qx
其装药长度一般为1・0m,将Qx顶分成两小节捆扎在l顶位置的导爆索上。
b.孔中部装药Qp=Qx Lp
一般按药包中心距0・3〜0.5m,将。。等距平均分配，捆扎在Lp位置的导爆索上。
③ 孔底装药Qx底
孔底部Qx底，采用连续装药方法，其装药量与孔深有关。
表1.12-3装药量与孔深的关系
孔深L(m)
Qx底
L=2.5 时，
嶷底=(1〜2) Qx
L=5〜10时，
嶷底=(2〜3) Qx
L=10 〜15 时，
Q乂底=(3 〜4) Qx
L>15 时，
Q乂底=(4 〜5) Qx
⑷预裂孔药结构加工及装药
① 药结构加工及装药
按批准的预裂爆破装药量、装药结构和实际孔深，在孔现场将炸药和导爆索及竹片加工成药串，并经质检员检查验收后进行安装。
② 孔堵塞
炸药在孔内安装结束，即进行孔堵塞。
首先用草把或用其它有较大磨擦作用的细软物料在药串顶部堵塞长度20〜30cm,然后用中细砂或土料将孔堵
塞密实。
孔堵塞过程严防出露的导爆索滑落孔中。
⑸起爆网络
① 预裂孔用导爆索联接成开网络。
② 预裂孔与相邻的缓冲孔，爆破孔同网络起爆时，用导爆管并串并联网络分段起爆，网络结构见梯段爆破布孔及参数图YM/C1-06-04.
⑹光面爆破
岩石边坡的光面爆破与预裂爆破的参数基本相同，两者的区别主要有：
① 不耦合系数De值的区别：
预裂爆破De=2.5〜4;
光面爆破De值一般大于2,不得小于1.5.
② 线装药密度Qx值的区别：
光面爆破的Qx值一般比预裂爆破大倍。
③ 起爆顺序的区别：
预裂爆破的起爆顺序，预裂孔必须先于相邻缓冲孔起爆;
光面爆破同网络、光面（预裂）孔，最后起爆。
④ 地形条件要求的：
边坡轮廓的光面爆破要求有很好的自由面条件，而且在边坡轮廓前面，一股为2〜3排爆破孔（包括缓冲孔）。
⑤ 光面层厚度W与光面孔（预裂孔）的孔距a之间有密
切的关系，即：
w=k-a
式中：w一光爆层厚度（即光爆孔至缓冲孔之间距离）；a一孔距；
k一系数，一般k=0.5〜0.8时，光面爆破待到相邻两孔壁之间较平整的爆破效果。
1.7缓冲孔爆破
⑴缓冲孔的作用
在预裂孔与爆破孔之间设置一排缓冲孔，起着减弱震动对边坡影响的保护作用。
⑵缓冲孔的爆破参数
缓冲孔的孔距a, —般为爆破孔的2/3.
缓冲孔的炸药单耗为爆破孔的80%左右。
缓冲孔的装药结构一般为导爆索进孔起爆炸药。方法为：其一，不耦合等距间隔装药，先在孔外加工成药串，然后进孔安装；其二，耦合间隔装药；缓冲孔与光面（预裂）孔之间起爆时差，采用t=70〜1毫秒范围，能较有效地控制相邻两段爆破振动速度叠加峰值在安全允许范围。
1. 8钻爆施工作业程序
（1）技术交底爆破设计批准后，项目技术部门组织向钻爆施工技术人员、钻爆及爆破作业人员进行技术交底。
(2) 现场测量放样
项目测量人员对即将进行钻爆作业的现场进行测量放样，现场作出明显标识，并用书面形式向钻孔施工负责人现场交底。
(3) 下达钻孔任务书
钻爆施工负责人，向钻孔作业队(组)下达钻孔任务书，明确钻孔部位，钻孔参数，测量放样标识，质量和安全有关事项。
⑷布孔、钻孔
钻孔作业人员严格按任务书的要求进行现场布孔，经检查无误后进行造孔，造孔过程中做好质量自检和施工记录。
⑸验孔
造孔结束，钻孔作业队(组)自检合格后，报项目部质检部组织检验，出现不合格孔，返工合格后再检验，检验合格质检员签证验收。
(6)下达爆破作业任务书
钻孔检查合格验收后，钻爆施工负责人向爆破作业队(组)下达爆破施工作业任务书，明确爆破作业部位、时间、爆破参数、质量及安全注意事项。
⑺爆破作业
① 按时运送爆破器材进场，放出旗语信号（升红旗）。
② 爆破作业负责人组织进行钻孔复查，计算单孔实际用药量，并在孔用纸条标明。
③ 爆破器材、按品种、规格、数量到孔位。
④ 装药、按爆破设计确定装药结构进行。
⑤ 孔堵塞，炸药进孔安装完毕，用土料或干砂堵孔。
⑥ 联网，按爆破设计确实的起爆网络结构联网。
⑺警戒，结束装药后，即派出警或人员进入警戒工作。
⑦ 警报信号
第一次警报，装药结束后发现，危险区内人员、设备开始撤离危险区。
第二次警报，起爆网络结束联网，并检查确认无误；危险区内人员、设备已全部撤离，警戒人员已在警戒位置，秩序良好，此时发出第二次警报；第二次警报结束爆破负责人发出起爆指令，起爆员即时起爆。
第三次警报，为解除警报。
电爆起爆后5分钟，火炮起爆后15分钟后，爆破员进入查炮，排除盲炮，确认安全后发现第三次警报。
1. 9爆破质量技术措施
⑴严格爆破设计的审批
爆破设计与实际的符合性，爆破参数设计的合理性，是指导钻爆作业，并取得良好爆破效果的关键，项目部严格对每次爆破设计的审查和审批。确保采用爆破参数的合理性。
（2）边坡岩石钻爆质量控制
预裂（光面）爆破后，边坡岩石壁面平整度的质量，主要靠造孔的孔位、孔向、钻孔的倾角准确性保证。为此:
① 边坡轮廓开孔位，通过测量定位；
② 钻机进钻前，首先钻头对准孔位，调整进钻方向（垂直于边坡）和钻孔倾角，检查确认无误，才能进钻。
③ 预裂（光面）孔，造孔完毕，对孔位、孔深、孔距、钻孔方向及钻孔倾角的质量，进行严格检查验收。
④ 预裂爆破作业过程，对孔加工的装药结构，逐孔检查合格、验收后才能进孔安装。
⑤ 雷管段号按批准爆破设计的分段，及起爆顺序发放到每个炮孔，检查准确无误后进入安装、联网。
⑶超径大石的及时处理
① 挖渣过程对大石的剔除
挖掘机在挖渣过程，发现超径大块石及时剔出，就近集中堆放，以利及时钻孔解炮，确保供应合格坝料，不允许超径大块石装车运出。
② 大石的解炮
现场施工人员及时安排对大石用手风钻造孔，并通知爆
破队（组）在每天爆破时间统一进行爆破，大石解炮爆破参数见表4.
孔深L2 S
3
孔距a<0・7m
排距b<0.5m
炸药单耗qz =K - q
式中：q，大块石解炮炸药单耗，kg/m;
q梯段爆破时炸药单耗，kg/m；
5大块石厚度
K自由面修正系数，见表1.12-4.
表1.12-4 自由面修正系数
自由面
数（个）
1
2
3
4
5
6
K值
1.0
0.9
0.66
0.5
0.4
0.25
⑷保护层爆破质量控制
① 按监理人确定的保护层厚度及批准的爆破设计进行钻爆。
② 测量人员对现场的地面高程、边线轮廓位置设置明显标识，以利作业过程对孔深、孔位的质量自控和检查控制。
③ 严格钻孔质量，装药直径和装药结构的控制。
1.10爆破安全技术措施
(1) 爆破作用方式的控制
采用钻孔内装药的松动或加强松动爆破作用方式，不允许进行裸爆。
(2) 爆破飞石安全控制
按照《爆破安全规程》GB6722-23的规定，爆破个别飞
散物对人员的安全距离R为：
深孔梯段爆破R> 2m
浅孔爆破R> 3m
大石解炮R> 3m
据此，考虑爆破警戒线的位置，距离爆区边沿R> 350mo
(3) 爆破振动速度控制
① 爆破对新浇混凝土、新灌浆、新锚喷区振动控制
在施工进度计划允许情况下，尽可能在结束钻爆情况下
进入混凝土及锚喷施工。
在被保护对象附近进行爆破时：
a.允许爆破质点振动速度的标准按DL/T5135-21的规定执行见表1.12-5.
表1.12-5允许爆破质点振动速度(cm/s )
项
目
质点振动速度
备 注
3 (d)
3〜7(d)
7〜28(d)
混凝土
1〜2
2〜5
5〜7

坝基灌浆
1
1.5
2〜2.5
含接缝灌

浆
预应力锚索
1
1.5
5〜7
含锚杆
备注：龄期不到24h的混凝土，在30m内不进行爆破。
b.严格控制单响起爆炸药量

爆破振动允许单响药最大段起爆药量，用经验公式计算
确定
Q R V /K 1/ 3
max
式中：—允许最大段起爆药量，kg/段；
max
R 一爆破中心至被保护对象的距离，m;
V 一全允许质量振动速度标准，cm/s
K 一质量振动衰减常数，参考表1.12-6
a 一质量振动衰减指数，参考表1.12-6.
表1.12-6 不同岩性的K、a值
岩性
K
a
坚硬岩石
50〜150
1.3〜1.5
中硬岩石
150〜250
1.5〜1.8
软岩石
250〜350
1.8〜2.0
c.进行爆破振动监测
在被保护对象防近进行爆破时，进行爆破振动监测，以检验采用K、a值的符合性，以及实际发生的V值与允许V值标准之间的差距，以利指导后续爆破振动的有效控
制。
(4) 爆破对边坡安全的控制
大量爆破测试表明，在梯段微差爆破中，相邻段间起爆时差t=70〜1ms、爆破产生V值的叠加能较有效地按允许的V值进行控制，临近边坡相邻段起爆时差按t=70〜1ms进行。
(5) 火工材料安全管理
① 利用业主在工地设置的火工材料仓库
② 火工材料的采购、运输、保管、使用和回收等，严格按照业主和当地政府有关规定执行。
③ 火工材料的采购、押运、保管人员和爆破作业人员，均经过专业培训合格，执证上网。
④ 对不同批号的火工材料，投入使用前进行质量检验，对变质和性能不符合订货合同要求的火工材料，按当地政府有关规定处理，一般为退货或销毁。
⑤ 建立火工材料收发、退货帐目、三联式准用单和退料单制度，定期核对帐目，做到帐物相符。
(6) 现场爆破安全管理措施
① 认真执行国家、行业、当地政府有关爆破工程的规定。
② 严格爆破设计的审查、审批。
③ 按批准的爆破计划规定爆破安全警戒线范围，并设置安全警戒线标识牌。
④ 每天爆破时间及爆破旗语信号、警报信号经监理人批准后，报当地政府确认，并贴出安民告示，广播宣传。
⑤ 每天爆破时间、旗语和警报信号的任何改变，必须书面报监理人从新批准，报当地政府确认后，出示安民告示的同时，对施工人员附近的居民的宣传做到家家知晓后才能实施。