石方爆破专项施工方案secret.docx
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石方爆破专项施工方案secret
中电投陕县盘陀山风电场工程
石方爆破专项施工方案
批准：
审核：
编制：
中国能源建设集团安徽电力建设第一工程有限公司
中电投盘陀山风电场项目部
2015年09月24日
一、工程概况
二、气象和工程地质
三、编制依据
四、施工技术方案
五、安全施工专项措施
石方爆破专项施工方案
一、工程概况
中电投陕县盘陀山风电场工程装机容量为44MW，共安装22台风力发电机组，单机容量2000kW。
根据当地电网状况和本风电场的接入系统设计，本风电场接入已建的响屏山风电场220kV升压站。
二、气象和工程地质
1水文、气象条件
河南大部分地处暖温带，南部为亚热带，属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候，同时还存在自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征，具有四季分明、雨热同期、气候多样的特点，一般冬季寒冷干燥，春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季日照充足。
根据三门峡气象站长期观测资料统计，气象站多年平均气温为14.1℃，极端最高气温为41.6℃，极端最低气温为-12.8℃。
多年平均气压为969.2hPa，多年平均水汽压为11.7hPa，多年平均相对湿度为62%，多年平均降水量为549.6mm。
气象站多年最大风速为17.0m/s。
气象站多年平均雷暴天数为16.4d，平均沙尘暴天数为0.1d，多年平均大风天数为1.5d，多年平均冰雹天数为0.1d，多年最大冻土深度为32cm，多年最大积雪深度为17cm。
三门峡气象站主要气象要素特征值见下表。
三门峡气象站主要气象要素特征值
项目
单位
指标
发生时间
气温
多年平均
℃
14.1
多年极端最高
℃
41.6
2002年7月12日
多年极端最低
℃
-12.8
1991年12月28日
气压
多年平均气压
hPa
969.2
水汽压
多年平均水汽压
hPa
11.7
湿度
多年平均相对湿度
%
62
降水量
多年平均降水量
mm
549.6
极端风速
多年最大风速
m/s
17.0
1971年、1973年
特殊性
天气
平均雷暴天数
d
16.4
平均沙尘暴天数
d
0.1
平均大风天数
d
1.5
平均冰雹天数
d
0.1
最大冻土深度
cm
32
最大积雪厚度
cm
17
2工程地质条件
工程区以丘陵山地为主，高程1100～1500m，坡度一般10°～30º，局部山体较为陡峻。
风电场区内山体覆盖层较薄，为第四系的残坡积土，植被较发育，以灌木、杂草为主。
根据区域地质资料和地质测绘成果，场区内布置风机处出露的地层年代、形成原因、岩土结构及物理力学性能。
上部为第四系全新统残坡积碎石夹粘土，下伏为基岩。
各岩土层自上而下分述如下：
①层粉质粘土：
第四系（Qel+dl）残坡积成因，灰黄色，稍湿，结构疏松，含碎石和植物根茎，粒径约2~5cm，含量约5%，棱角形为主。
全场分布，本次揭露厚度0.1～0.5m。
②块石夹粉质粘土：
灰紫色，块石为强风化安山玢岩，块径约为5~10cm，最大20cm，含量约40%。
粉质粘土为浅黄色，稍湿，可塑。
③元古界马家河组（Pt21m）：
岩性复杂，场区内主要为灰紫、紫灰色安山玢岩夹少量流纹斑岩、英安岩、玄武岩、碎屑岩。
熔岩具杏仁状及枕状构造。
杏仁多成层分带明显，常见有钾长石及石英等组成的不规则大杏仁体，同时可见杏仁内含少量金属硫化物。
该地层广泛分布于工程区覆盖层以下，按风化程度不同分为③-2层强风化安山玢岩、③-3层中风化安山玢岩。
③-2层强风化安山玢岩：
灰紫、紫灰色，岩体节理裂隙发育，岩体破碎，呈碎块状，本次揭露最大厚度为0.5m。
③-3层中风化安山玢岩：
灰紫、紫灰色，岩体切割成大块状，岩质坚硬，用铁镐难挖掘。
节理裂隙发育，主导走向为NW向，倾角60°~85°。
根据《中国地震动峰值加速度区划图（1:
400万）》（GB18306-2001）本地区50年超越概率10%的地震动峰值加速度等于0.10g，相当于地震基本烈度Ⅶ度。
参照国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本地区陕县抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组。
本工程覆盖层基岩浅覆区属坚硬土或基岩，场地覆盖层厚度一般小于5m，故判定建筑场地类别为Ⅰ1类，设计特征周期为0.25s，属对建筑抗震有利地段。
本工程各风机均分布于山脊，地下水埋藏较深，也不存在可液化土层。
三、编制依据：
1、工程施工合同文件图纸等相关资料。
2、《中华人民共和国环境保护法》
3、《爆破安全规程》GB6722--2003
4、《中华人民共和国民用爆炸药品管理条例》
5、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076—95
6、《建设工程安全生产管理条例》中华人民共和国国务院令第393号
四、施工技术方案
本合同段开挖断面有二种典型断面，即半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖，对这二种典型施工路段，给予全挖断面以爆破方案设计。
1、爆破总体方案：
根据不同施工断面及岩性情况，并充分考虑工效及安全制定爆破方案见:
石方爆破总体设计方案。
石方爆破总体设计方案
项目类型
半填半挖
全挖断面
岩性
Ⅴ石
Ⅵ石
爆破总体方案
浅孔爆破
浅路堑浅孔爆破，深路堑深孔爆破
工作面方案
分层横向台阶方案
分层纵向台阶方案
“留靴”槽式堑沟方案
爆破
参数
软岩
W＝1.1m，a＝1.2m
W＝1.1m，a＝1.2m
次坚石
W＝1.0m，a＝1.1m
W＝2.6m，a＝2.6m
凿岩机
7655
7655及KQDl00
炮孔直径
Ф38mm
Ф38mm，Ф90mm
炮孔深度
≤2.0m
2m，11~12m
炸药
2＃岩石硝铵炸药
2＃岩`石炸药及铵油炸药
起爆器材
电毫秒雷管
电毫秒雷管及导爆索
2、半挖半填开挖方案
半挖半填断面开挖根据工作面情况，采用横向台阶爆破法、纵向台阶爆破法以及边坡的光面爆破方案：
（1）、分层横向台阶爆破法
分层横向台阶爆破方案适用于挖方较窄处，且对飞石要求严格控制地段。
爆破布眼方案见:
分层横向台阶布眼图。
（2）、分层纵向台阶爆破法
分层纵向台阶爆破方案适合于地势较平缓，离公路、河流较远路段，爆破布眼方案见：
分层纵向台阶布眼图。
（3）、边坡开挖
按设计边坡度采用光面爆破开挖，孔径d=38mm，炮眼间距a=500mm，光面厚度W=600mm，装药量0.20~0.30kg/m，布眼图见:
光面爆破布眼图。
3、深挖路堑开挖方案
（1）、施工顺序
深挖路堑路段总体施工顺序见:
深挖路堑总体施工顺序图。
首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟（图中I部分）；然后再爆破剩余部份（图中II部分），即所谓“留靴”爆破见:
（“留靴”爆破最终效果图），以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。
爆破II部分岩体时，采用微差控制爆破形式以控制爆破抛石方向。
（2）、I部分岩体爆破参数的确定
①、堑沟宽度如:
（“留靴”爆破最终效果图），考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素，挖掘成10m宽的堑沟。
②、炮孔直径d如图：
（爆破参数示意图），凿岩设备采用KQDl00潜孔钻，开挖爆破与预裂爆破穿孔设备最好一致，以利于现场操作，拟采用d＝90mm，w＝2.6m，a＝2.6m。
③、布孔方式及微差间隔的确定，布孔形式采用等三角形布置，以利于炸药能量均匀作用于岩石，实现理想的破碎效果，起爆顺序依次为0~l~2~3~4，如：
I部分岩体爆破孔起爆顺序图，首先起爆的炮孔位于上部山坡一侧，以控制爆堆前移方向，改善破碎效果，降低爆破震动。
采用我国生产的毫秒微差雷管，排间时间间隔采用25ms。
（3）、II部分岩体施工顺序
由于地形对爆破施工的影响，钻孔机具，施爆顺序必须考虑山体的坡度，II部分
总体爆破施工顺序见：
II部分岩体台阶爆破顺序图，由上到下依次为1-2-3，每一部分又分为压碴爆破和预裂爆破。
4、边坡控制方案
为确保边坡的稳定，不产生超过和欠挖，边坡采用光面爆破。
在节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。
为获得良好的光面效果，宜采用低密度、高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态状态，拟采用国产2＃岩石专用光爆炸药，以获得预期效果。
（1）、光面爆破参数的确定
参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下：
①最小抵抗线W：
W＝（0.5~0.8）H＝1.0~1.6m
本工程中取W＝1.5m，式中H为阶梯高度，此时取2.0m。
②炮孔间距：
a＝b×W＝（0.6~0.8）×1.5＝0.9~1.2m，
本工程取a＝1.1m
③光面炮孔装药量：
Q＝q×a×w＝0.6×1.5×1.1＝0.99kg/m
式中q一松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3
光面爆破示意图见：
光面爆破示意图。
5、光面爆破装药结构
（1）、药包制作：
为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，见：
光面爆破装药结构图。
将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成。
操作时将药包置于孔内，上部填塞好。
（2）、堵塞：
良好的堵塞要保证高压爆炸气体不泄露所必须的堵塞长度，取炮孔直径的12~20倍，现场根据孔间距和光面厚度适当调整。
6、预裂爆破参数
炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m，装药密集系数取为3.5，装药量为：
Q＝2.75[σ]0.53r0.38
＝2.75[1200]0.53×450.38＝500g/m
式中：
[σ]一—岩石权限抗压强度，取1200kg／cm2；
r一—炮眼半径45mm。
预裂爆破装药结构与光面爆破相同，但预裂缝一定要比主爆区超长4.5~9m，比主爆孔提前75~150ms起爆，硬岩取小值，松软岩石取大值。
7、爆破块度控制
因石方爆破后部分作为填方材料，爆破块度要求控制在10~35cm，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：
（1）、根据实际岩性情况，不断优化炮孔参数；
（2）、采取压碴挤压爆破，即在施爆岩体前面依次留下2~4m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和促使岩体充分破碎，见：
压渣爆破最终效果图。
（3）、采用孔内微差爆破技术，可加强孔底爆破作用，改善爆破效果，并且减震效果好。
（4）、工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差起爆，其布眼方式、起爆顺序见：
格式布眼、对角微差起爆顺序图。
这种起爆方式，岩石抛掷距离双排间微差减少30％左右，大块率可下降到o.9％并可大幅度降低地震效应。
8、爆破安全
（1）、爆破震动
根据《爆破安全规程》规定：
对于一般砖房，非抗震的大型砖砌块建筑物，震速V＜2~30m/s，建筑物距爆破点不小于50m，以此计算：
V＝K（3√Q/R）a。
式中：
Q一—最大装药量（kg）；
R一—距爆源中心距离（m）；
K一—与介质特性有关系数，取为180；
a一—与地形，地质等有关系数，取为1.8；
由上述公式计算得Q＝136kg，可见，对于50m外的一般建筑物，当某段起爆药量达136kg时，不会产生震动破坏。
（2）、爆破飞石
爆破场地位于山坡上，极易产生爆破飞石，对于飞石距离的计算公式，我国常用经验公式：
R=20Kn2w=20×1.5×0.752×2.4=40.5m
式中：
K一—安全系数，与地形、风向等有关，取1.5；
n一—爆破作用指数，松动爆破时取n＝0.75；
W—一抵抗线，取W=2.4m；
可见，爆破飞石在一般地段在控制范围内，但在某些要求高的路段还未达到要求，还必须采取如下措施：
①采用“V”型工作面；
②预留隔墙和“留靴”等方式；
③电力线下路石方爆破，采用松动爆破并用茅柴覆盖，防止飞石；
④山坡下部（河道上方）做好挡墙，阻挡滚石落入河道；
⑤施爆过程，根据具体情况调整药量和布孔参数，保征良好的堵塞质量，结合微差及压碴爆破，保证岩石产生松动破碎，而非抛掷爆破。
9、爆破工作面组织
根据本合同段路基开挖高度及开挖工程量，设立两个作业面，两个深孔、一个浅孔爆破作业点。
（1）、爆破设备配置
①浅孔凿岩机台班效率60m3/台班，每个浅孔爆破作业点安排1台凿岩机作业。
②深孔凿岩机台班效率300m3/台班，考虑与推土机之间的干扰，每个作业点配备1台KQDl00型潜孔钻，另还配备1台用于浅孔7655型凿岩机破碎大石块及隔墙打眼爆破。
（2）、劳动力配备：
浅孔凿岩机每台配1台机械手，1名助手；潜孔钻每台配2名机械手，2台助手；爆破工每个作业面安排3人。
总共安排凿岩工11人，助手11人；爆破工6人。
10、主要设备材料需要量
（1）、主要设备需要量
本合同段路基土石方爆破所需设备见：
石方爆破主要设备表。
方爆破主要设备表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
潜孔钻机
KQDl00
台
2
2
浅孔凿岩机
7655
台
3
3
空压机
EP200
台
1
20m3
4
VY-12/7
台
1
12m3
5
DY-9/7
台
1
9m3
6
V-6/8
台
1
6m3
五、安全施工专项措施
1、爆破器材的管理
（1）所有爆破器材、雷管、炸药在牢靠的固定仓库分开存放，库内通风良好保持干燥，库房有避雷设施，库址周围设围墙，闲人不得进入，库内严禁烟火。
（2）仓库有仓管员日夜看守，配备有良好的足够的防火设备。
（3）临时性爆破器材库，库房内未安装电灯照明，移动式照明使用安全手
电筒。
（4）爆破器材有专人负责入库、发出，领用手续严格、健全，在雷雨黑夜天气不得办理爆炸物品的收发工作。
2、爆破警戒区的确定
按《爆破安全规程》中的有关规定，露天爆破安全距离不得小于200米，并按计算的个别飞石安全距离布置警戒线。
3、装药、堵塞和起爆
（1）爆破区边界和通道设岗哨和标志，爆破信号及解除信号及时、显著。
（2）炮孔竣工后，经过施工负责人员及监理工程师检验，合格后方能装药。
（3）起爆药包只准在爆破附近的安全地点进行。
（4）严禁烟火。
（5）装药、堵塞按设计要求操作，不准用块石压盖药包，并注意保护起爆线。
（6）从事爆破作业人员均经过专业培训，并取得爆破证书的专业人员，且经过某市公安机关培训，取得合格证书。
（7）装药、堵塞后，由专业人员连线，经过专职技术人员检验合格后，在爆破负责人统一指挥下，才准起爆。
（8）爆破后对爆破现场进行认真检查，发现瞎炮及时安全处理。
4、瞎炮的预防及处理措施
（1）预防措施
储存的爆破材料除定期检查外，爆破前进行复查，选用合格的炸药和雷管。
购买、使用爆破材料时注意生产日期，有效保质期等，严禁使用过期的废旧火工品。
必须仔细进行装药、堵塞、联结工作，注意每一环节，防止出现卡孔、雷管与炸药分离及折断雷管脚线等问题。
管药联结时，雷管脚线不要过分拉紧，要保持一定的松驰度，雷管与雷管联结时反向联结，其图示如下：
（2）处理措施
产生瞎炮后立即封锁现场，组织施工人员针对装药时的具体情况，找出瞎爆原因，采取相应措施处理。
处理盲炮可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等三种方法。
属于漏点火的拒爆药包，可再找出原来的导火索、导爆管或雷管脚线，经检查确认完好后，进行二次起爆；对于不防水的硝铵炸药，可水冲洗孔中的炸药，使其失去爆炸能力；对防水炸药的炮眼，可用掏出堵塞物，再装入起爆药包将其炸毁。
如果拒爆破眼周围岩石尚未发生松动破碎，可以在距爆眼30厘米处，钻一平行新眼，重新装药起爆，将拒爆眼炸毁。
5、爆破时间及爆破信号
（1）爆破时间爆破时间一律安排在上午11：
30～12：
30，下午4：
00～5：
00，其余时间严禁施爆。
（2）爆破信号
爆破时必须同时发出声音和视觉信号，使危险区的人员都能清楚地听到和看到。
第一次信号——预告信号。
所有与爆破无关的人员立即撤离至警戒区外，并在警戒区处设置岗哨，禁止无关人员进入该区域。
第二次信号——确认人员全部撤离至危险区外，具备安全后，后能发出解除信号。
在未发出解除信号前，负责警戒的岗哨应坚守岗位，除爆破工作负责人批准的检查人员外，不准任何人进入危险区。
6、安全防护
（1）安全防护措施
凡在50米范围内有通讯、电力线路及房屋设施的爆破地段，进行爆破体表面覆盖。
在斜坡地段，特别是半挖半填地段，低处有房屋建筑及其它需要保护的构筑物，加设防护棚栏防止滚石侵入。
（2）安全组织措施
成立队施工负责人为组长的爆破安全领导小组，负责进行安全技术教育，明确人员、分工、定岗，制订安全职责；做好周围居民的宣传教育工作；认真做好每一次爆破的实施性爆破方案，严格报批、审定、检查制度；认真执行爆破器材运输、存放及使用规定，严格操作人员的各项标准。
爆破前按设计做好安全防护、信号联络、警戒标志，并做到人员、材料、器具的落实。
7、我们严格按照下表评定光面爆破作业质量的好坏：
光面爆破质量评定参考表
岩石等级
优良
良好
合格
不合格
硬岩
＞85
70～85
50～70
＜50
中硬岩
＞70
50～70
30～50
＜30
软岩
＞50
30～50
20～30
＜20
（1）石质路堑边坡质量标准
①石质挖方边坡顺直、圆滑、大面平整。
边坡上不得有松石、危石。
凸出于设计边坡线的石块，其凸出尺寸不应大于20cm，超爆凹进部分尺寸也不应大于20cm。
对于软质岩石，凸出及凹进尺寸均不应大于10cm，否则进行处理。
②挖方边坡应从开挖面往下分级清刷边坡，下挖2～3m时，对新开挖边坡刷坡，对于软质岩石边坡可用人工或机械清刷，对于坚石和次坚石，使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡，同时清除危石、松石。
清刷后的石质路堑边坡不陡于设计规定。
③石质路堑边坡如因过量超挖而影响上部边坡岩体稳定时，用浆砌片石补砌超挖的坑槽。
④石质路堑路床底高符合设计要求，开挖后的路床基岩面标高与设计标高之差符合规范的要求，如过高，则凿平；过低，则用开挖石屑或灰土碎石填平并碾压密实。
⑤石质路堑路床顶面使用密集小型排炮施工，炮眼底标高低于设计标高10～15cm，装药时在孔底留5～10cm空眼，装药量按松动爆破计算。
⑥石质路床超挖大于10cm的坑洼当有裂隙水时，采用渗沟连通，渗沟宽不宜小于10cm。
渗沟底略底于坑洼底，坡度不小于6‰，使可能出现的裂隙或地表渗水由浅坑洼渗入深坑洼，并与边沟连接。
如渗沟底低于边沟底则在路肩下设纵向渗沟，沟底低于深坑洼底至少10cm，宽不小于60cm；纵向渗沟由填方路段引出。
渗沟填碎石，并与路床同时碾压到规定的要求。
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