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1、黔中水利枢纽一期工程总干渠C4标爆破实验设计方案一、概述本标段为黔中水利枢纽一期工程总干渠C4标土建及金属结构制安工程，属一期输水工程，位于总干30+685总干40+699，全长10.014km，包含上官寨隧洞、红土洞隧洞、红土洞渡槽、大红岩隧洞、波利隧洞及建筑物相间的渠道，其中隧洞总长8639m（上官寨隧洞长3437m，红土洞隧洞156m，大红岩隧洞长242m，玻利隧洞本标长4804m）,占86.3%。根据招标文件及工程的实际需要,需对隧洞开挖进行生产性爆破试验,确定适合于本标段洞挖的最优爆破参数,用以指导后续开挖施工,从而确保开挖质量和工程进度，为以后的施工奠定基础。二、爆破试验内容1、爆
2、破参数及爆破方法选择2、炮孔布设及炮孔的深度和角度3、装药量和装药结构以及炮孔堵截方式4、绘制爆破图5、试验成果整理三、爆破试验1、爆破参数及爆破方法选择洞挖爆破参数采用先掏槽崩落周边底孔光爆的顺序，周边孔采用光面爆破的方式，以减少对周边围岩的作用，有效控制周边的超欠挖。根据我单位编报并经监理审批的爆破设计方案，选用的爆破参数如下表： 光面爆破参数成果表 参数围岩孔径(mm)药卷 直径(mm)不偶合 系数(D)周边眼 间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)周边眼线装药密度(kg/m)类（f=6-10）42321.3140-500.45-0.550.15-0.25类（f=4-6）42321.3
3、135-450.35-0.450.10-0.20类（f=2-4）42321.3130-400.30-0.400.05-0.125评价光面爆破效果的主要标准：开挖轮廓线规则，岩面平整；围岩壁上半空率不低于50%，且孔壁上无明显的爆破裂隙；超欠挖符合规定要求，围岩上无危石等。2、爆破试验的步骤及方法（1）、试验位置选定试验为生产性试验，一般选取较有代表性的围岩段进行试验。由于本标段类、类围岩所占比例较大，因此试验中拟在类、类围岩段进行试验，即上官寨隧洞支洞（K0+030-K0+045段，类围岩）及上官寨隧洞进口（K30+890-K30+905段，类围岩）段。（2）、爆破试验主要施工方法爆破试验施工
4、流程为：参数设计测量放样技术交底钻机就位验孔检查装药联网爆破效果检查 测量放样根据设计好的炮孔布置图由测量人员将各孔洞位置放样在开挖撑子面上，并做好明显标记，技术员向当班作业人员进行技术交底并提出具体要求。 钻孔按照爆破设计方案的要求，按排钻机在测量放样点的位置就位开始，钻进过程中应随时对钻孔深度和偏斜进行检测，以便及时纠偏，钻孔采用YT-28手风钻进行。 验孔、装药、联网起爆技术人员用钢卷尺进行各孔孔深测量、严格按爆破设计进行装药并做好记录，实际钻孔布置与起爆网络示意如图1。装药完成后进行堵孔，连网并经检查无误后，按规定做好爆破安全警戒，在规定时间内起爆。图1 炮孔布置及接线起爆示意图各钻孔
5、验收合格后，进行装药，其中周边孔选用32光爆药卷，崩落孔选用32炸药，导爆索串接；起爆网络电力起起爆系统。爆破前认真检查，确定施工无误且安全措施就位后，方可起爆。3、检测记录每轮试验起爆时，邀请监理工程师参加，并做好安全防范工作后，由爆破员点火起爆。项目处由两人专门负责检测记录（记录表样式附后），起爆完成，及时检测记录总结。检测工具为全站仪、钢尺、皮尺等。如试验结果与理论相差较大时，应总结并及时调整爆破参数，重新试验，直至达到理想效果为止。4、爆破试验记录（1）上官寨隧洞支洞试验人员试验人员及职责安排如下表姓 名职 责 备 注陈伏彬组织、指导王朝金技术指导李洋华量测、记录曾瑞会装药苏贵江装药、
6、点炮何金钧安全防范、警界等（2）试验时间试验时间2011年3月1520日。（3）试验结果检查 第一循环试验试爆时间：2011年3月15日，下午14：30分。 上官寨支洞类围岩第一循环爆破试验参数表 序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔241.87.28循环进2.3m0+030-0+032.32掏槽孔3.281.814.425.63辅助孔2.5181.6529.7454周边孔2.5180.610.845455底孔2.591.210.822.522.5合计5772.967.5146.1技术指标开挖断面(m2)18.0炸药单耗(kg/m3)
7、1.76 炮眼密度(个/m2)3.2 爆破方量(m3)41.4导爆索单耗(m/m3)1.35 爆破积方(m3)58 第一循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.3该试验段围岩为弱至新鲜的P1q厚层灰岩，岩层产状为35851，构造裂隙发育，岩体较破碎，围岩整体稳定性差，属类围岩。此次试爆炮孔半孔率低，超挖较大，孔壁不完整，岩面不平整，需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)923孔壁完整程度不完整4半孔率(%)顶拱35%，侧墙无炮痕5径向平均超挖(cm)356侧墙平均超挖(cm)287底板平均超挖(cm)15 第二循环试验试爆时间：2011年3月16日，上午10
8、：00分。上官寨支洞类围岩第二循环爆破试验参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔241.87.28循环进2.2m0+032-0+034.52掏槽孔3.281.814.425.63辅助孔2.5181.628.8454周边孔2.5200.51050505底孔2.591922.522.5合计5969.452.5151.1技术指标开挖断面(m2)18炸药单耗(kg/m3)1.75 炮眼密度(个/m2)3.3 爆破方量(m3)39.6导爆索单耗(m/m3)1.33 爆破积方(m3)55.4 第二循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果
9、分析1平均掘进长度（m）2.2该试验段围岩为弱至新鲜的P1q厚层灰岩，岩层产状为35851，构造裂隙发育，岩体较破碎，围岩整体稳定性差，属类围岩。此次试爆炮孔半孔率低，超挖较大，孔壁不完整，岩面不平整，需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)883孔壁完整程度不完整4半孔率(%)顶拱40%，侧墙无炮痕5径向平均超挖(cm)366侧墙平均超挖(cm)257底板平均超挖(cm)16 第四循环试验试爆时间：2011年3月17日，下午18：00分。上官寨支洞类围岩第三循环爆破试验参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔241.87.28循环
10、进2.3m0+034.5-0+036.82掏槽孔3.281.814.425.63辅助孔2.5181.628.8454周边孔2.5220.51150555底孔2.591922.522.5合计6170.472.5156.1技术指标开挖断面(m2)18炸药单耗(kg/m3)1.70 炮眼密度(个/m2)3.4 爆破方量(m3)41.4导爆索单耗(m/m3)1.75 爆破积方(m3)58.0 第三循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.3该试验段围岩为弱至新鲜的P1q厚层灰岩，岩层产状为35851，构造裂隙发育，岩体较破碎，围岩整体稳定性差，属类围岩。此次试爆炮孔半孔
11、率有所提高，超挖量减小，孔壁完整，岩面平整度提高，还需对爆破参数进行适当调整。2炮孔利用率(%)923孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱52%，侧墙无炮痕5径向平均超挖(cm)306侧墙平均超挖(cm)227底板平均超挖(cm)12 第四循环试验试爆时间：2011年3月17日，上午11：00分。上官寨支洞类围岩第四循环爆破试验参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔241.87.28循环进2.3m(0+036.8-0+039.1)2掏槽孔3.281.814.425.63辅助孔2.5181.527454周边孔2.5230.511.55
12、7.557.55底孔2.5100.992525合计6369.152.5161.1技术指标开挖断面(m2)18炸药单耗(kg/m3)1.67 炮眼密度(个/m2)3.5 爆破方量(m3)41.4导爆索单耗(m/m3)2.0 爆破积方(m3)58.0 第四循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.3该试验段围岩为弱至新鲜的P1q厚层灰岩，岩层产状为35851，构造裂隙发育，岩体较破碎，围岩整体稳定性差，属类围岩。此次试爆炮孔半孔率有所提高，超挖量减小，孔壁完整，岩面平整度提高，仍需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)923孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱68%，
13、侧墙45%5径向平均超挖(cm)256侧墙平均超挖(cm)157底板平均超挖(cm)10 第五循环试验试爆时间：2011年3月18日，上午10：30分。 上官寨支洞类围岩第五循环爆破试验参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔241.87.28循环进2.3m(0+039.1-0+041.4)2掏槽孔3.281.814.425.63辅助孔2.5201.530504周边孔2.5230.511.557.557.55底孔2.5100.992525合计6572.182.5166.1技术指标开挖断面(m2)18炸药单耗(kg/m3)1.74 炮
14、眼密度(个/m2)3.6 爆破方量(m3)41.4导爆索单耗(m/m3)1.99 爆破积方(m3)58.0 第五循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.3该试验段围岩为弱至新鲜的P1q厚层灰岩，岩层产状为35851，构造裂隙发育，岩体较破碎，围岩整体稳定性差，属类围岩。此次试爆炮孔半孔率较第四循环提高，超挖量减小，孔壁完整，岩面平整度提高，仍需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)923孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱72%，侧墙50%5径向平均超挖(cm)206侧墙平均超挖(cm)127底板平均超挖(cm)10 第六循环试验试爆时间：2011年3月20日，
15、上午10：00分。 上官寨支洞类围岩第六循环爆破试验参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔241.568循环进2.3m(0+041.4-0+043.7)2掏槽孔3.281.51225.63辅助孔2.5221.3529.7554周边孔2.5230.511.557.557.55底孔2.5100.992525合计6768.282.5171.1技术指标开挖断面(m2)18炸药单耗(kg/m3)1.65 炮眼密度(个/m2)3.7 爆破方量(m3)41.4导爆索单耗(m/m3)1.99 爆破积方(m3)58.0 第六循环爆破试验效果检查表序
16、号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.3该试验段围岩为弱至新鲜的P1q厚层灰岩，岩层产状为35851，构造裂隙发育，岩体较破碎，围岩整体稳定性差，属类围岩。此次试爆炮孔半孔率比第5次提高，超挖量小，孔壁完整，岩面平整。2炮孔利用率(%)923孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱82%，侧墙60%5径向平均超挖(cm)156侧墙平均超挖(cm)87底板平均超挖(cm)10通过试验,我们选定第六次试验的参数作为类围岩的代表参数,指导本标段三类围岩的石方洞挖，但在施工过程中，还需要根据围岩的变化情况不断微调爆破参数，以达到更为理想的爆破效果，减小超欠挖，确保施工安全及工程质量。（2）上官寨
17、隧洞进口段爆破试验人员试验人员及职责安排如下表姓 名职 责备 注陈伏彬组织、指导王朝金技术指导李洋华量测、记录裴远兵装 药裴远春装药、点炮张永红安全防范、警界等（2）试验时间试验时间2011年4月20日25日。 第一循环试验试爆时间：2011年4月20日，下午14：30分上官寨隧洞进口段第一循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度2.0m（K30+890-K30+892）2掏槽孔2.581.29.6203辅助孔2.2201.224444周边孔2.2280.616.861.661.65底孔2
18、.2101102222合计6864.683.6154.4技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(kg/m3)1.42 炮眼密度3.0 (个/m2)实际爆破方量(m3)45.44导爆索单耗(m/m3)1.84 爆破积方(m3)63.6 第一循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.0此次试爆炮孔半孔率低，超欠挖较大，孔壁不完整，岩面不平整，需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)903孔壁完整程度不完整4半孔率(%)顶拱40%，侧墙20%5径向平均超挖(cm)-186侧墙平均超挖(cm)287底板平均超挖(cm)-15 第二循环试验试验时间2011年4月21日
19、，上午10：30分。上官寨隧洞进口段第二循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装导爆索(m)钻孔(m)备注药量(kg)1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度1.9m（K30+892-K30+893.9）2掏槽孔2.581.29.6203辅助孔2.2201.224444周边孔2.2290.617.463.861.65底孔2.21111124.222合计6866.288154.4技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(kg/m3)1.53 炮眼密度3.0 (个/m2)实际爆破方量(m3)43.17导爆索单耗(m/m3)2.03 爆破积方(m3)60.4 第二循环爆
20、破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）1.9此次试爆炮孔半孔率低，超欠挖较大，孔壁不完整，岩面不平整，需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)863孔壁完整程度不完整4半孔率(%)顶拱38%，侧墙22%5径向平均超挖(cm)-206侧墙平均超挖(cm)267底板平均超挖(cm)-10 第三循环试验试验时间2011年4月22日，下午14：00分。上官寨隧洞进口段第三循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度2.0m（K30+893.9-K30+895.9）2掏槽孔2.
21、581.29.6203辅助孔2.2201.224444周边孔2.2290.617.463.861.65底孔2.21111124.222合计6866.288154.4技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(kg/m3)1.46 炮眼密度3.0 (个/m2)实际爆破方量(m3)45.44导爆索单耗(m/m3)1.94 爆破积方(m3)63.6 第三循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）2.0此次试爆炮孔半孔率低，爆孔利用率提高,超欠挖仍较大，孔壁不完整，岩面不平整，需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)913孔壁完整程度不完整4半孔率(%)顶拱45%，侧墙28
22、%5径向平均超挖(cm)266侧墙平均超挖(cm)157底板平均超挖(cm)18 第四循环试验试验时间2011年4月23日，上午10：00分。上官寨隧洞进口段第四循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度1.8m（K30+895.9-K30+897.7）2掏槽孔2.581.29.6203辅助孔2.2221.0523.148.44周边孔2.2260.4511.757.257.25底孔2.2101.0510.52222合计7059.179.2154.4技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(
23、kg/m3)1.45 炮眼密度3.1 (个/m2)实际爆破方量(m3)40.9导爆索单耗(m/m3)1.94 爆破积方(m3)57.3 第四循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）1.8此次试爆炮孔半孔率低，超欠挖减小，孔壁完整，岩面平整，需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)813孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱58%，侧墙33%5径向平均超挖(cm)166侧墙平均超挖(cm)107底板平均超挖(cm)8 第五循环试验试验时间2011年4月24日，上午11：00分。上官寨隧洞进口段第五循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装导爆索(m
24、)钻孔(m)备注药量(kg)1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度1.8m（K30+897.7-K30+899.5）2掏槽孔2.581.29.6203辅助孔2.2221.0523.148.44周边孔2.2260.4511.757.257.25底孔2.291.059.4519.819.8合计6958.0577152.2技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(kg/m3)1.42 炮眼密度3.0 (个/m2)实际爆破方量(m3)40.9 导爆索单耗(m/m3)1.88 爆破积方(m3)57.3 第五循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）1.8此次试爆炮孔半
25、孔率搞高，超欠挖减小，孔壁完整，岩面平整，还需对爆破参数进行调整。2炮孔利用率(%)813孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱70%，侧墙33%5径向平均超挖(cm)186侧墙平均超挖(cm)107底板平均超挖(cm)8 第六循环试验试验时间2011年4月25日，上午10：45分。上官寨隧洞进口段第六循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装导爆索(m)钻孔(m)备注药量(kg)1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度1.8m（K30+899.5-K30+901.3）2掏槽孔2.581.29.6203辅助孔2.2221.0523.148.44周边孔2.2270.4512
26、.1559.459.45底孔2.290.98.119.819.8合计7057.1579.2154.4技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(kg/m3)1.40 炮眼密度3.1 (个/m2)实际爆破方量(m3)40.9 导爆索单耗(m/m3)1.94 爆破积方(m3)57.3 第六循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）1.8此次试爆炮孔半孔率搞高，超欠挖减小，孔壁完整，岩面平整。2炮孔利用率(%)813孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱82%，侧墙53%5径向平均超挖(cm)186侧墙平均超挖(cm)107底板平均超挖(cm)8 第七循环试验试验时间2011
27、年4月26日，上午10：30分。上官寨隧洞进口段第七循环爆破参数表序号项目孔深(m)孔数(个)单孔装药量(kg)总装药量(kg)导爆索(m)钻孔(m)备注1掏槽孔1.741.054.26.8掘进长度1.8m（K30+891.3-K30+903.1）2掏槽孔2.581.29.6203辅助孔2.2221.0523.148.44周边孔2.2270.4512.1559.459.45底孔2.290.98.119.819.8合计7057.1579.2154.4技术指标开挖断面(m2)22.72炸药单耗(kg/m3)1.40 炮眼密度3.1 (个/m2)实际爆破方量(m3)40.9 导爆索单耗(m/m3)1
28、.94 爆破积方(m3)57.3 第七循环爆破试验效果检查表序号检查项目检查结果效果分析1平均掘进长度（m）1.8此次试爆炮孔半孔率搞高，超欠挖减小，孔壁完整，岩面平整。2炮孔利用率(%)813孔壁完整程度完整4半孔率(%)顶拱83%，侧墙55%5径向平均超挖(cm)126侧墙平均超挖(cm)107底板平均超挖(cm)8四、隧洞爆破试验总结通过爆破试验我们进行了分析、总结，指导后续开挖施工，同时改进不足，现总结如下：1、类围岩炮孔布置67个，炸药单耗量1.65kg/m3，炮眼密度3.7个/m2，掏槽孔采用双层锲形掏槽方式，掏槽孔与撑子面的角度控制在50-65，其它孔垂直于撑子面，周边孔深度控制
29、在2.5m以内较为合适，过深炮孔利用率低，过浅循环进尺较少不经济。掏槽孔的深度加深50cm。2、类围岩炮孔布置70个，炸药单耗量1.40kg/m3，炮眼密度3.1个/m2，掏槽孔采用双层锲形掏槽方式，掏槽孔与撑子面的角度控制在60-70，其它孔垂直于撑子面，周边孔深度控制在2.2m以内较为合适。由于采用人工手持风钻钻孔，自动化程度低，必然影响到凿岩定位及钻进精度，使得周边孔有一定外插斜率而产生向外或向上的超挖偏差，钻孔越深、外插角越大，超挖量越大。 3、炸药品种及装药结构炸药与岩石阻抗不匹配,猛度过大对炮孔壁产生过量破坏;装药结构或线装药密度不合理也常常会造成对炮孔壁的局部或整体超爆破坏,因此
30、炸药品种及装药结构要严格执行爆破设计方案的要求。 4、施工操作影响超欠挖施工操作产生的超欠挖主要表现在：不放轮廓线、不准确放轮廓线、错误布置轮廓线和钻孔位置；放样中线和标高相对设计值的偏移；施钻人员技术不精或不认真；钻孔定位或钻进角度偏差控制不好；少打眼以及试图争取缩短钻眼时间，擅自减少钻孔深度;采用过多装药量；手持风钻施钻时工作平台高度不够而使钻孔向上偏斜过大等，因此必须控制好钻爆的每一个环节，才能有效控制超欠挖。 因此,无论是从超挖值还是从总体综合效应，在选择钻孔深度时要统筹考虑，优化每循环进尺，以获得最佳的施工进度和经济效益。上官寨隧洞及玻利隧洞已利用以上的爆破试验参数进行了施工，效果不错，但在施工过程中还需根据实际地质情况对爆破参数进行相应微调，以达到最佳的爆破效果。
