爆破施工专项方案正式版.docx

1、爆破施工专项方案正式版三门核电一、二期排水箱涵基坑爆破开挖专项施工方案编 制: 审 核: 批 准: 上海兴甬建筑市政工程有限公司二九年十二月二十八日一、工程概况本项目位于三门健跳镇猫头村三门核电厂区内。三门核电工程是我国引进第三代压水堆核电技术自主化依托项目，采用国家全面技术引进的第三代核电技术AP1000堆型，一期工程装机容量为2台AP1000（1250MWe）核电机组，远期规划容量为三期共6台AP1000机组。本工程循环冷却水采用海水直流供水系统，循环冷却水取自三门湾海水，循环水系统采用单元制直流供水系统，每台机组配置一根混凝土自流饮水管、2台50循环水泵、2根钢制压力供水管、2根钢制排水

2、管（1座虹吸井、1根双孔钢筋混凝土排水沟、1座排水工作井（两台机组合用），1只排水口（两台机组共用）。从虹吸井到排水口，每台机组设置1根4.0m4.0m排水沟，两台机组合并的排水沟为1根四孔4.0m4.0m的排水沟，双孔排水沟的长度约为210米，四孔排水沟的长度约为810米排水沟为现浇钢筋混凝土结构，排水沟在虹吸井连接处底比6.5米，根据施工现场的实际情况，本期考虑将部分一、二期排水沟（出虹吸井段并排部分）在一期一次施工完成。排水构筑物由循环水排水沟、检修闸门井、循环水排水口、排水明渠组成。拟建循环水排水沟位于工程地质分区中的基岩区和回填片石区，回填片石区原地面标高为1.3m2.9m，现地面标

3、高8.0m12.0m。排水沟地段基岩区表部约10m为人工回填片石区，其下为淤泥质黏土、粘土层，回填区场地类别为类。负挖施工范围主要为一期循环水排水沟、2#虹吸井和部分二期排水沟。需爆破区域为：1)西爆破区，即1#虹吸井2#虹吸井间双孔箱涵段基岩爆破，长度约100m；2)东爆破区，即排水箱涵尾端基岩爆破，长约50m。爆破开挖深度约为19m，工程量约为13万m3，工期为6个月。爆区周围环境较好，西爆破区西面160m为小山，东面300m外是碎石堆场，南面250m外是拼装场房，北面与2#虹吸井相隔30m远；东爆破区东临大海，南侧60m外有碎石场办公小楼一座，西、北侧为堆场，东北300m外有拼装厂房。爆

4、破时，除对房屋方向要进行防护遮挡外，还要采取措施减轻对2#常规岛及办公小楼的震动影响。爆区岩石性质是凝灰岩，区内未见有大的断裂构造，岩石中硬，不易破裂成碎块，岩石的普氏系数f约为810。爆区山体地形条件有利于地表水自然排泄。水文地质条件较简单，地下水以松散岩类孔隙水、基岩裂隙水二大类，松散岩类孔隙水和基岩裂隙水含水层储水空间小，主要接受大气降水补给，汇水面积小，水量贫乏，迳流短，无统一潜水面，动态变化大，受降水和地表水的控制，同时受季节性气候变化制约，总体上对本工程影响较小。可爆性较好。二、编制原则1、编制依据（1）三门核电一、二期排水箱涵施工图纸（C版）（2）业主提供的其他资料（3）现行的有

5、关国标、部标技术规范、规程、标准（4）我公司对现场查勘所获得的资料，以及对此的理解2、编制原则（1）确保安全1）爆破施工期间必须确保场内施工人员、设备以及正在建造的构筑物等保护目标的安全。2）根据招标时业主要求，距爆区边缘30m处基岩面质点震动速度峰值不大于3cm/s，爆破设计及施工时必须满足。3）施工时于业主、监理、监测单位紧密配合，严格按照爆破监测并按有关单位提供的爆破参数组织现场开挖。（2）确保质量爆破开挖后的坡面平整度、基底的平整度等均要满足招标文件的要求。三、工程重难点分析通过对工程要求和施工图纸的研究及工程现场踏勘，认为本工程的主要难点是：1、工程难度大，施工技术要求高。根据招标文

6、件图纸及技术要求，本工程基坑开挖较深，边坡、底板要求比较高；2、安全要求高。距爆源30m处由爆破引起的质点震动速度不得超过3cm/s，爆区附近成品及半成品需重点防护。四、爆破施工方案（一）施工总体方案根据本项目工程量大小以及工期，结合周围环境条件等综合考虑，西爆破区2#虹吸井、局部开挖深度在5米以下的用浅孔爆破的方法，以更好地控制爆破震动速度以及边坡超欠挖，其余地段拟采用中深孔爆破。爆破参数的取定应在本设计的基础上，经现场试爆确定。施工时，首先在岩土分界地段用挖掘机将土方进行剥离，把回填土方及强风化围岩挖掉，露出岩面，使之具备爆破临空面，然后进行横向梯段爆破。中深孔施工采用阿特拉斯全液压潜孔钻

7、进行钻孔，孔径90mm，药卷直径70mm，每次起爆药量不超过1000kg，且孔内、孔外分段爆破，以保证爆破的震动在规定的范围内。浅孔爆破使用YT28凿岩机钻孔，孔径40mm，药卷直径32mm。爆破后岩碴采用挖掘机挖、装，自卸汽车运输至指定弃碴场地。（二）施工总体规划1、施工工区的划分根据该工程的性质、工作内容和位置，将整个工程划分为二个工区：1）西爆破区：位于2#虹吸井以西约100m范围（包括2#虹吸井爆破区），特点是沿结构轴线爆破区域狭长，基槽顶宽35m，底宽14.6m，深20.1m。2）东爆破区：位于本标东部终点约50m范围，特点是沿结构轴线爆破区域宽阔，基槽顶宽91m，底宽47.1m，深

8、20.1m。从地形上来看，东爆破区临空面更宽广，干扰因素少，更宜采用中深孔梯段爆破。2、施工顺序及便道的布置根据设计意图及业主要求，爆破施工先进行西爆破区施工，再进行东爆破区施工；基坑内施工运输方向为东西两端向人工岛方向推进，因此，爆破方向为背离核心岛方向，挖运方向指向人工岛，具体见下图。施工道路的合理布置对整个工程施工局面的快速顺利的展开有着决定性的作用，结合本工程负挖的施工方案，运输便道设置如下：（1）西爆破区施工便道：西爆破区施工便道有二条，便道一东部起点标高为+3.0m，西部端点标高为-8.1m，坡度10%，靠近基坑南侧布置，即该段基岩按照图示坡度开挖，便道宽度5m，此段便道的基岩待东

9、侧第4层土方开挖到2#虹吸井处时再开挖。便道二南部起点标高为-8.1m，北部端点标高为-11.76m，坡度10%，宽度5m，是为虹吸井最底层开挖运输服务，使用完成后采用碎石或贫砼回填至设计标高。便道一北侧围岩，按照设计标高开挖至-8.1m，兼做2#虹吸井出土坡道与便道二相连。（2）东爆破区施工便道东爆破区基坑内比较开阔，设置一条便道即可满足使用要求，便道宽度5m，坡度10%，便道东侧挨基岩设置，西侧为回填片石边坡，便道北侧起点标高为-8.1m，向南爬至+2.0m平台，然后折向西出基坑，端点标高+7.0m。（三）爆破试验方案在我公司原有类似工程施工的经验爆破参数的基础上，结合本工程的实际地质情况

10、进行为期半个月的爆破试验施工，每一次试验爆破在依据前一次爆破的总结成果的基础上进行爆破参数的设计调整，通过多次爆破试验总结以便充分掌握不同山体岩层的可爆破特性和炸药的爆破性能，归纳出不同的爆破类型在该场地的地形、地质条件下的K、等参数的取值，进而摸索总结出震动速度的计算公式、更为安全合理的爆破参数，并在实际施工中逐步调整完善后再进行推广应用，从而确保爆破的安全、质量和进度。1、爆破试验程序爆破试验程序流程图2、中深孔台阶式爆破试验（1）试验目的主要是研究满足安全和工期要求的主爆破方案，确定最佳的爆破参数,以应用于整个爆破工程中,确保每次爆破的震动量都不大于3cm/s（爆破区域30m处）。（2）

11、试验内容与步骤试验区的选择：根据开挖分层的施工情况，将爆破试验区选择在1#虹吸井东侧。按设计依次做单孔单段，单排多段，及设计的多排多段台阶爆破制定试验，每种重复不少于3次，并做好详细记录。根据前面的试验结果，调整拟采用的台阶爆破方案（包括单孔装药量、最大一段装药量、一次起爆总装药量、段间微差间隔时间等爆破参数），并对拟采用的爆破方案进行震动监测验证，如果可行，在整个爆破工程中进行推广应用。3、浅孔爆破试验（1）试验目的研究满足施工要求的辅助破方案，确定最佳的浅孔爆破参数,以应用于整个爆破工程中,确保每次爆破的震动量都不大于3cm/s（爆破区域30m处）,并且无飞石。（2）试验内容与步骤试验区的

12、选择：根据开挖分层的施工情况，将爆破试验区选择在2#虹吸井。按设计依次做单孔单段，单排多段，及设计的多排多段台阶爆破制定试验，每种重复不少于3次，并做好详细记录。根据前面的试验结果，调整拟采用的浅孔爆破方案（包括单孔装药量、最大一段装药量、一次起爆总装药量、段间微差间隔时间等爆破参数），并对拟采用的爆破方案进行震动监测验证，如果可行，在整个爆破工程中进行推广应用。（四）爆破施工工艺流程（五）中深孔台阶式爆破设计1、中深孔爆破参数选择（1）炮孔直径露天中深孔爆破的孔径主要取决于钻机类型、台阶高度和岩石性质。该工程采用阿特拉斯全液压钻机，d=90mm。（2）台阶高度该工程的开挖高度为19米，拟采用

13、二个台阶分段开挖的方法，所以台阶高度H取9.5m。（3）超深根据此处对箱涵标高和图纸设计的要求，超深h可以取0.5米。（4）炮孔深度L=H+h=9.5+0.5=10.0m（5）底盘抵抗线W1=(3050)D=2.74.5米，取3.5米。（6）孔距a=(2040)D1.83.6米，取3.5米。（7）排距由于是梅花型布置，b=sin60a=0.8663.5=3.03米，取3米。（8）炸药设计单耗根据岩石的f值，以及经验得q=0.250.35kg/m3，考虑该岩石不易爆破，所以此处取0.35kg/m3，根据初爆后可作适当的调整。（9）单孔药量Q、kg单孔装药量为Q1=qabH=0.353.539.5

14、=34.91kg（10）装药长度L1=Q/P=354.8=7.3m（11）堵塞长度L2钻孔长度为10米，装药长度为7.3米，堵塞长度=10-7.3=2.70.75W1=2.6。（12）布孔方式：采用梅花布孔，见下图（13）钻孔角度：本工程采用7080的倾斜钻孔，增加堵塞长度，防止飞石溢出。（14）装药结构：采取连续柱状装药。见下图（15）起爆网络及起爆顺序由于离碎石场办公用房较近，所以在靠近办公用房的地方爆破时，要求单孔药量在kg以下，减少爆破所产生的震动对办公用房的影响。采用孔内孔外微差的起爆方法，就是孔内用不同段别的毫秒雷管，孔外每排之间用一发4段或段的毫秒雷管串联，然后一排一排串联起来起

15、爆的方法。减少爆破震动，如下图所示：爆破网络采用非电导爆管串联网络，孔内外微差。起爆顺序由前排中间往后排起爆，呈V字形。（16）起爆方法采取起爆器激发导爆管起爆。（17）爆破最大段发药量 Qmax、kg最大段发药量由以上计算得单孔药量为35kg，因为是二孔一响，所以最大段发药量就是70（18）安全距离及安全校核a）个别飞石根据爆破安全规程和实际情况，距离西爆破区域最近的是2#常规岛，为30m；距离东爆破区域最近的是石料场办公楼，为60m，根据爆破飞石安全距离计算：Rf=（1516）d式中：Rf最大飞石距离md炮孔直径；取9cm则Rf=15169=135144m30m，因此需要采取措施防止飞石产

16、生。主要措施是对爆破区域进行覆盖炮被。炮被分三层，第一层紧贴岩石为麻袋，在麻袋上覆盖渔网，在渔网上再用砂袋压牢，防止个别飞石溢出。b）爆破振动根据V=K（Q1/3/R）a式中：V爆破振动速度cm/s；K与地形，地质及爆破方式有关系数，本工程由于岩石f在810，K 取150；R爆破中心与保护对象的距离（西爆破区域2#虹吸井边缘至2#常规岛R=30m，东爆破区域爆破边缘至石料场办公楼R=60m）；a与爆破地形，地质等条件有关的衰减指数1.6；则西爆破区域：V=K（Q1/3/R）a=150(701/3/30)1.6 =6.26cm/s2.8cm/s，不能满足业主对震动要求，根据以下公式反推，若要保证

17、2#常规岛处爆破震动速度控制在3cm/s以内，则爆破中心距离2#常规岛距离为R=Q1/3/(V/K)1/a= 701/3/(3/150)1/1.6=47.5m也就是采取以上中深孔装药量爆破必须在2#常规岛50m以外距离进行，因此2#虹吸井采取浅孔爆破，以确保2#常规岛爆破震动速度满足要求。东爆破区域：V=K（Q1/3/R）a=150(701/3/60)1.6 =2.07cm/s2.8cm/s，东爆破区域的石料场办公用房等建筑物是安全的。按照以上的参数，由公式：Q安全R1/m(V安全/K)1/a*m得爆破地震安全距离与允许齐爆最大药量计算表国家标准建筑物（砖混结构）安全震速（cm/s）药包与建筑

18、物距离（m）允 许 单 次 齐 爆最大药量（kg）2.8100.572.8151.932.8204.592.8258.962.83015.472.83524.572.84036.682.84552.232.85071.642.85595.352.860123.802.865157.392.870196.58此表按中华人民共和国爆破安全规程（GB67222003）标准为依据。c）空气冲击波由下面公式得：PH（Q1/3/R）式中：P空气冲击波得超压值。H、分别是与爆破场地有关得系数和冲击波得衰减指数，分别取1.43、1.55。Q、R分别为最大装药量和与民房的距离。PH（Q1/3/R）1.43（10

19、001/3/200）1.550.0140.02，所以爆破时人员等要撤离到200米以外的安全地带。d)、爆破警戒根据爆区周围环境，共设4个警戒岗哨。警戒线以300m为半径实施警戒。2、浅孔松动爆破参数选择（1）主要爆破参数如下：钻孔直径（d） d=40mm炮孔深度（L） L=4.0m(根据实测地形及局部变化在现场进行调整)孔距（a） a=1.5m排拒（b） b=sin601.51.3m、取1.2m（采用梅花型布置）最小抵抗线（W） W=1.2m炸药单耗（q） q=0.30.4kg/m3 暂取0.3 kg/m3,根据岩性和已往经验取定施工时可适当调整。 （2）单孔装药量计算（Q） Q=qWaL =

20、0.31.21.54.0 =2.16kg根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗再做适当的调整。（3）填塞长度l2=1.7 m1.2m（4）布孔方式：采取梅花形布孔（如下图）（5）装药结构与起爆方法装药结构一般采取连续装药。起爆方法则采用非电毫秒雷管孔内或孔外延时起爆，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。(如下图)（6）起爆网络为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量减少爆破危害、方便施工操作，结合其他工程成熟的施工技术和经验，爆破起爆网络采用复式微差起爆网络，孔内分别装各段别的毫秒雷管，采用塑料导爆管和四通连接，起爆器起爆。详见下面起爆网络示意图。为了确保起爆网络设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，

21、避免雷管的分发错误，采取了标识措施。对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。（7）浅孔爆破不同深度的参数见下表孔 深2m3m4m5m最小抵抗线1.0m1.2m1.2m1.4m孔 距1.2m1.3m1.5m1.6m排 距0.8m1.0m1.2m1.3m炸药单耗0.30.30.30.32单孔装药量0.576kg1.17kg2.16kg3.33kg装药长度0.6m1.2m2.3m3.3m堵塞长度1.4m1.8m1.7m1.7m(8)浅眼爆破安全距离验算1）爆破地震安全距离验算：西爆破区域2#虹吸井距离2#常规岛为30米，这处要按控制爆破做好必要的防护和覆盖，现对此处进行安全验算，若此处满

22、足则其它段均能满足要求，故对此处进行验算。R=（K/V）1/aQm式中：R爆破地震安全距离m；Q最大段发药量（设计2个炮孔微差起爆，则最大段发药量为4.32kg）V地震安全速度cm/s,（按招标要求取3.0cm/s。）m药量指数；取1/3；K、a与爆破点地形、地质条件等有关的系数和衰减指数，K取150，a取1.6。则R=（K/V）1/aQm V= K（Qm /R）a=150（4.321/3 /30）1.6=1.42cm/s3.0cm/s理论计算此时2#常规岛是安全的，但爆破时必须严格控制最大段发药量，且总装药量要控制在毫秒雷管的总段数的范围内以确保2#常规岛的安全。2）浅眼控制爆破冲击波安全距

23、离验算空气冲击波对于裸露的药包爆破时要求比较高，但是对于钻孔爆破，只要做好炮孔的堵塞和覆盖，空气冲击波的影响是很小的。爆破时所有200米以内的人员要全部撤离，爆破时要对炮孔做覆盖。3）浅眼控制爆破个别飞石安全距离个别飞石的飞散距离受地形、风向和风力、堵塞质量、爆破参数等影响,必须采取覆盖等措施确保无飞石产生,具体做法同前。3、控制爆破技术措施（1）减震措施1）控制最大一段装药量。计算装药量，参考业主提供的在距被保护对象不同距离上的最大一段安全装药量建议，据此来指导施工控制一次爆破规模和最大一段安全装药量。尤其是当现场浇筑砼时，应当根据不同龄期的砼允许的震动速度和其距爆源的距离，认真计算其最大一

24、段装药量，确保爆破的安全。2）采用微差爆破技术，合理选取微差间隔时间及微差段数，根据施工进度实际情况合理安排，尽量多安排段的数量和延长微差时间，利用先爆孔爆破后造成附近岩体破碎和松裂为后爆孔开创内部自由面来达到降振的目的。3）减少爆破深度，降低装药量，每次爆破层控制在10.0m以内。4）爆破施工中，合理设置和人为开创自由面来减少岩体的过大的夹制作用造成地面的震动和飞石。5）在爆破过程中，对爆破震动进行全程监测并根据监测的实际效果对爆破参数进行调整以确定合理的爆破参数。6）严格控制钻孔超深，过大的超深会增加爆破的振动。（2）爆破飞石的控制及对爆区周围建筑物的保护措施爆破飞石主要产生于那些抵抗线或

25、堵塞长度太小的地方，以及地质条件差的地方，对此要做好预防措施。1）装药前要认真校核各炮孔最小抵抗线，严格控制装药量。2）确保炮孔的堵塞质量，用黄泥填塞密实，填塞长度为孔深的1/21/3，且不小于最小抵抗线。3）及时观察爆破地段的地质条件变化，随时调整爆破参数。4）加强爆破施工组织管理，根据每一炮的实际情况随时调整警戒范围，加强警戒工作。5）同时我们根据具体情况加大爆区覆盖措施。具体的覆盖防护措施如下：在爆破区域装填完药后，先在爆区覆盖一层麻袋，麻袋之间错缝搭接（搭接长度20cm），麻袋覆盖超出爆区边缘50cm，以防爆区边缘飞石飞出，然后用渔网覆盖在麻袋上，渔网是柔性材料，具有强缓冲飞石作用。在

26、渔网上再覆盖砂袋，压紧铁丝网，砂袋呈梅花型错落有致地布置，砂袋间隔距离为1米，爆区紧紧包围在覆盖物下面，使下面碎石无法飞出。（3）爆破空气冲击波和噪音的控制在露天台阶爆破中，空气冲击波容易衰减，它对建构筑物的破坏表现在玻璃上，以及衰减后形成的噪音，为防止空气冲击波及噪音的破坏作用，采取下列措施：1）尽量提高爆破时的爆炸能量的利用率，减少形成空气冲击波的能量，从而最大限度地降低空气冲击波的强度。2）合理确定爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，防止产生冲天炮。3）选择合理的微差段别和微差间隔时间，保持岩石能充分松动，消除夹制爆破条件。4）保证堵塞和采用反向起爆，防止高压气体从炮孔中冲出。5）杜绝裸

27、露药包爆破。（4）有毒炮烟的控制炸药爆炸时，由于不良反应会产生一定量的一氧化碳和氧化氮，还可能出现硫化氢和二氧化硫，凡爆破后含上述一种的气体则叫炮烟。人吸入炮烟，轻则中毒，重则死亡。有毒炮烟的扩散受气象、地形、炸药质量、装药情况的影响，预防控制有毒炮烟，应采取以下措施：1）加强炸药的质量管理，定期检验炸药的质量。2）不要使用过期变质的炸药。3）加强炸药的防水和防潮管理，保证堵塞质量，避免炸药产生不安全的爆炸反映。4）杜绝裸露药包爆破。4、与爆破震动监测单位的配合为了严格控制爆破震动的强度，确保爆破施工过程符合业主提出的安全控制要求和标准，无条件的配合监测单位的爆破试验工作，无条件的接受并服从监

28、测单位监督和指导，具体措施如下：1）对每一炮次的爆破设计包括装药孔的数量、孔深、孔排距、抵抗线、药孔内情况等必须经爆破监测单位审核后方可在现场实施，每一次爆破必须提前通知爆破监测单位提前进行准备，在监测单位签字确认后方可引爆。2）对药孔装药量、堵塞长度，必须经监测单位、业主进行检查统计。3）对爆后是否有拒爆、半爆进行检查。4）对每一炮的安全防护措施进行检查。5）按每次爆破的监测数据，对下一炮次爆破方案进行调整，但所有这些调整必须经过业主及其聘请的爆破监测人员的批准。5、施工测量技术措施（1）施工测量控制网的建立1)控制网的布设形式根据业主已在厂址内建立的初级测量控制网和厂区地形条件及配备的仪器

29、，在爆破基坑边设导线，作为爆破施工的控制网。高程控制可采用三角高程形式控制。2）图上设计选点根据施工平面布置在图上选取点；利用模拟优化设计方法定观测权，同时考虑经济因素。3）外业踏勘、标识标识的规格按照相应等级控制规范去做，同时周围设立安全保护装置。4）外业观测：按二级导线和四等水准的技术规范进行观测。5）内业整理：将相关测量数据整理好后，根据管理程序上报相应部门及单位。（2）施工测量和放样1）平面定位按照施工组织设计的施工顺序，在施工平面图上计算出待放区域放样数据，用各种放样方法放样出控制点位，经过检核确认无误后交付施工。2）爆破孔放样按照施工方案中确定的爆破参数布置钻孔位置，然后用水准仪测

30、出每个炮孔的钻孔深度。对于预裂爆破区域，根据每一个孔位的实际地面标高，考虑设计坡度线，计算出每一炮孔的钻孔深度和位置。3）挖运施工后平面位置和高程的检核：施工过程中及时的对坡脚和底板标高进行测量检查对，不到位的地方及时处理。6、施工截、排水措施在施工过程中，为防止雨水、岩石裂隙水和潮水汇集至开挖作业面，淹没基坑，影响施工的正常进行，根据本工程的实际情况，决定采取如下措施：1）在爆破区域先行进行截水旋喷桩的施工，使爆破区域形成一个封闭的施工区域，阻截爆破区域以外的水汇聚至爆破区域。2）利用基坑外侧围栏基础进行地表水的拦截，使地表水不汇聚至爆破区域。3）抽排降水及基坑渗水西爆破区域汇水面积按照如下数据进行测算6090+10080=13400m2最大降水量按200mm/12h取定，则每小时汇聚降雨量为134000.212=225m3选用200m3/h离心泵1台，再配30m3/h潜水泵2台，可以满足排水需要。由于已经做了旋喷止水设施，故基坑渗水量不予考虑。3）基坑内排水沟和集水井的布置：在基坑底部坡脚处开挖宽60cm，深50cm的排水沟，