爆破实验方案

湖南省涔天河水库扩建工程电站和右岸洞群 土建施工与机电安装工程 爆破试验 （厂房【2014】技案004号） 批准： 审核： 编制： 中国水利水电第十一工程局有限公司 涔天河厂房洞群工程项目经理部 2014年06月 目 录 一、施工条件    1 1.1 工程概况    1 1.2工程地质    1 1.3设计依据    3 二、爆破试验    3 2.1技术要求    3 2.2爆破试验实施要点    4 2.3爆破试验的目的    5 2.4实验场地选择    5 2.5明挖爆破试验方法    5 2.6洞挖爆破试验方法    8 三、爆破试验计划及试验材料    10 3.1爆破试验计划安排    10 3.2试验器材    10 3.2试验人员    11 四、爆破试验成果提交    11 五、声波测试    12 5.1 声波测试目的    12 5.2 声波孔的布置    12 5.3 声波测试方法（跨孔测试法）    12 六、爆破安全    14 6.1爆破安全保证措施    14 6.2爆破作业区警戒措施    15 6.3爆破飞石控制措施    15 6.4爆破安全作业注意事项    16 七、爆破振动监测    17 7.1爆破振动检测设备原理及其布置    17 7.2爆破振动控制    17 一、施工条件 1.1 工程概况 湖南省涔天河水库扩建工程坝址位于潇水上游涔天河峡谷出口处，永州市江华瑶族自治县东田镇境内。本工程是以灌溉、防洪、向湘江下游长株潭河段补水为主，兼顾发电、航运等综合利用的Ⅰ等大（1）型水利水电枢纽工程。枢纽工程由混凝土面板堆石坝、1#泄洪洞、2#泄洪洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房和灌溉渠首等主要建筑物组成。大坝坝顶高程324.0m，水库正常蓄水位为313.0m，总库容为15.1亿m3。 本工程为电站和右岸洞群土建施工与机电安装工程，主要包括：1#泄洪洞、2#泄洪洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房及厂区和尾水渠等项目的土建工程、金属结构制作和安装工程、机电设备安装工程和压力钢管制作安装工程等施工项目。 发电厂房布置在大坝下游河道转弯处右侧漫滩，主厂房平面尺寸70.5×20.5m（长×宽），机组为4台单机容量50MW的混流式机组；安装场尺寸25.5×20.5m（长×宽），布置在主厂房左侧，安装场上游布置中控室；上游副厂房60.1×11m；GIS楼布置在副厂房上游侧，主变容量为2台120000kVA。 放空洞由原涔天河右岸电站发电引水洞改建而成；1#泄洪洞为城门洞型，结构尺寸10×12m（宽×高），全长573m，设计纵坡6.25%；2#泄洪洞与导流洞结合布置于同一个纵剖面上，结构尺寸12×12.5m（宽×高），全长770m，设计纵坡2%；发电引水洞洞径9.5m，全长478.7m，设计纵坡0.5%。 1.2工程地质 1、电站厂房 厂房建基面高程204.36m，低于现地面15~25m。厂房3组节理及层面相互组合构成的不稳定体较多，其中节理①、②、③组组合体交线在上游侧及右侧边坡倾向坡外，倾角35°~38°，稳定性差；3组节理与层面的组合中，节理①、③与层面组合的交线在上游侧及右侧边坡倾向坡外，倾角12°~18°，节理②与层面组合的交线在下游侧及右侧边坡倾向坡外，倾角15°，此3种组合稳定条件较差，特别是在爆破等诱发条件下仍可能失稳。断层、层面组合分析， F237与F6组合体交线在上游侧及右侧边坡上的交线倾向坡外，倾角30°，F58与F6的组合体交线在下游侧及右侧边坡上的交线倾向坡外，倾角22°，稳定性差；断层F58、F6与层面的组合体交线在下游侧及右侧边坡上的交线倾向坡外，倾角22°，稳定性差，施工期存在掉块，坍塌等边坡稳定问题。 2、引水发电洞 1）进口地形陡峻，平均坡度45°。岩层产状N31°E?NW∠20°～25°，走向与洞轴线交角41°。洞脸边坡高达75m，上部为强风化岩体，受节理、层面切割影响，存在掉块及局部塌滑问题。 硐脸右侧边坡高达55m，为近顺层边坡，坡面分布多条破碎夹泥层，在节理裂隙的组合切割下构成不稳定棱体，存在沿软弱夹层滑动问题。 2）洞身K0+011.1～K0+043.1、K0+077.6～K0+108.7、K0+225.8～K0+255.2、K0+329～K0+410.8、K0+410.8～K0+447.6段或受断层F27、F1、F230切割，或为进出口附近岩体风化较强、节理裂隙较发育段。围岩呈碎裂结构状，自稳条件差，为Ⅳ～Ⅴ类围岩。由于断层带透水性较好，且水量较丰富，故存在渗水、塌方等问题。 1#泄洪洞洞内主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩，其中Ⅲ类围岩约238.3m，Ⅳ类围岩约112m，Ⅴ类围岩约151.8m。 3）出口地形较陡，平均坡度33°，硐脸为顺层边坡，高33m，岩层产状为N40°E?NW∠50°～68°，上部强风化岩体破碎，夹层发育，存在开挖切层后的顺层滑动问题。此外，边坡表部有2～5m的残坡积层，且基岩面坡度较陡，在雨季或受施工扰动后，存在覆盖层沿基岩面的塌滑问题。 3、1#泄洪洞 隧洞地层呈单斜构造，隧洞上、中段岩层产状：N11°E·NW∠15°，岩层走向与洞线夹角较小，约22°；下游段为N32°E·NW∠26°，岩层走向与洞线夹角约50°~70°。 斜切洞线的断层有F2、F27、F1、F10、F230、F106、F6、F244、F243等。其中规模较大的断层为F27、F1、F230、F244、F6等，破碎带宽度1.3~5.0m，其它断层破碎带宽度一般小于1.0m，破碎带多为断层角砾岩、断层泥等，结构较松散，透水性较强，多富水，断层泥呈可塑~软塑状，断层走向以N25°~60°E为主，与洞线夹角一般较大。此外，据PD26揭露，隧洞出口段还有多条小断层，破碎带宽度一般几厘米至0.3m，走向N10°~55°E，倾SE或NW，倾角多大于70°。1#泄洪洞洞内主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩，其中Ⅲ类围岩约302.5m，Ⅳ类围岩约113.5m，Ⅴ类围岩约188m。 4、2#泄洪洞 隧洞斜切F21、F88等断层，岩石破碎，裂隙发育，风化较强烈，透水性较好，属Ⅴ、Ⅳ类碎裂结构围岩，围岩自稳及成洞条件差。施工中洞顶、壁存在掉块、坍塌、涌水、流砂等问题，施工时应引起高度重视。 K0+029.5~K0+64.8属Ⅲ类围岩，局部稳定性差。由于洞段破碎夹泥层及节理发育，右壁岩层倾向洞内临空，对稳定不利。存在沿软弱夹层及与节理组合不稳定体的掉块、坍塌问题。 导流洞和泄洪洞交汇位置（进口段）将会形成一个向下游延伸的尖角形岩体，由于上、下两洞开挖时将会切层，尖角形岩体整体呈悬挑状，对稳定不利，在节理裂隙切割下可能产生坍塌，应及时采取刚性支护。 5、放空洞 根据勘察，进口附近边坡强风化岩体厚约15m，弱风化岩体埋深约15~35m，出口段强风化岩体厚约30~35m，弱风化岩体埋深30~70m，洞身K0+000~K0+040m为弱风化岩体，K0+040~K0+610m段为微风化~新鲜岩体，K0+610~K0+640m为弱风化岩体，K0+640至出口为强风化岩体。 本次新建进水塔位于K0+99.1～K0+110.1段，地表高程315m，坡度30°。该段基岩裸露，岩性为D13厚～巨厚层状细砂岩、石英砂岩、粉砂岩等，强风化下限埋深约20m，弱风化下限埋深35m，岩层产状为N10°～20°E.NW∠10°～23°。受断层F88、破碎夹泥层及节理切割影响，局部将形成不稳定楔形体，存在掉块及坍塌问题。 1.3设计依据 1、《爆破安全规程》（GB6722-2011）； 2、《水利水电工程爆破安全监测规程》（DL/T5333-2005）； 3、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术》（SL47—1994）； 4、《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）； 5、合同文件相关要求及现场实际情况。 二、爆破试验 2.1技术要求 2.1.1爆破作业安全 爆破作业安全应遵守《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）第8章或《爆破安全规程》（GB6722-2011）的规定。 2.1.2爆破材料的试验和选用 应根据本工程的实际使用条件和监理人批准的钻爆措施计划中规定的技术要求选用爆破材料，爆破材料使用前应进行材料性能试验，证明其符合技术要求时才能使用。 2.1.3控制爆破 边坡和基础开挖必须按以下各项要求进行控制爆破： （1）应对岩质基础、边坡、马道的所有轮廓线上的垂直、斜坡面应采用控制爆破。 （2）紧邻设计建基面、设计边坡、建筑物或防护目标，应采用毫秒延时起爆网络，不应采用大孔径爆破方法。 （3）预裂爆破、梯段爆破和特殊部位的爆破，其所用的参数和装药量应由施工单位通过专项爆破试验确定，试验成果应提交监理人批准。