江西省 赣江
项 目: 江西省赣江石虎塘航电枢纽工程
合同号: W4 小区供水系统
业 主: 赣江石虎塘航电枢纽工程项目建设办公室
编 制:
审 核:
批 准:
葛洲坝集团赣江石虎塘航电枢纽工程W4标项目部
二00九年六月
W4标万合采石料场爆破开挖施工方案
1 工程概况
1.1 工程简介
石虎塘航电枢纽系赣江赣州至湖口河段自上而下6个规划梯级中的第3个梯级，坝址位于泰和县城公路桥下游26km的石虎塘村附近，下距吉安井冈山大桥33km，是一个以航运为主，兼顾发电等综合利用的航电枢纽工程，工程正常蓄水位56.5m，水库总库容约7.43亿m3，航道及船闸等级为Ⅲ级，电站装机容量120MW。
枢纽建筑物从左到右依次为左岸土坝、船闸、泄水闸、厂房、右岸连接坝段和右岸土坝，鱼道和导排渠从右岸土坝穿过，船闸布置在左船闸的左侧。厂房为河床式，位于泄水闸右侧，电站装机12万kW，安装6台灯泡贯流式水轮发电机组。
石虎塘航电枢纽工程W4标主要包括电站厂房与右侧闸坝土建工程，工程计划于2013年3月31日前完成全部工作，合同总工期48个月。
1.2 石渣料场的必要性
根据招标设计及施工设计图纸，石虎塘航电枢纽工程W4标一期厂房围堰施工需石渣料约8万方，用于围堰戗堤水下填筑和护坡。为确保厂房围堰水下部位的施工填筑和围堰顺利进占，石渣料源的组织是关键。根据石虎塘航电枢纽工程周边实际情况，经现场初步调查勘探和参建各方初步确认，确定万合导排渠17km桩号右侧山包作为石渣料的开采场。 2 开采规划
2.1 开采范围
厂房围堰戗堤设计需石渣料8万m3（填筑方），选定的料场山包地表基本裸露，出露岩石为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，抗压强度Rb=8.5～15.3MPa，属于软岩。开采作业面山体顶部开挖高程▽78m，山体底部平面高程▽55m。顶部开口线以征地范围线收缩3m左右为界，距开口线2m设置顶部排（截）水沟。开采范围南北向约60m，东西向约100m，石渣料开采拟采取梯段爆破方式，石方开挖边坡坡度拟定为1:0.3；梯段最大高度15m。据此核算，目前规划区域内开采储量为9万m3（自然方）。
2.2 开采工作面布置
取料石渣料场开采范围不大，开采作业面距集料平台垂直距离较小，自卸汽车可以直接在作业面下的集料平台装运。根据其南面临空的特点，拟在南面开辟一个工作面，工作面宽度约60m，由上至下采用梯段爆破，集料于下部55m平台，反铲挖装，自卸汽车运输。 以上工作面分两个作业区进行钻爆—挖装交替作业。
3 施工布置
3.1 施工机械设备布置
⑴ 根据开采工程量及开采强度，石渣料开采钻爆造孔设备拟主要采用1台CM351履带式钻机钻机，并辅助用3台手风钻进行大石解小钻爆造孔。
⑵ 石料挖装设备主要采用2台1.6m3反铲，辅助用1台3.0m3装载机和1台162kw推土机。
⑶ 石料运输设备主要采用15～20t自卸汽车。
3.2 施工道路布置
采用场内2＃施工道路经蒋家洲取土料场向东延伸，跨过原老河道至规划的石渣料场。跨河采用埋设3条直径1.5m的预制混凝土管。
至石渣料场道路采用泥结石路面，路面宽7m。
3.3 施工供风设备
CM351钻机自带高风压空压机。手风钻供风由1台9m3/min油动空压机提供。
施工总布置见附图《W4标万合采石料场爆破开挖施工平面布置图》。
4 施工程序及技术要求
4.1爆破开挖施工程序
石料开采施工程序见图1
5 爆破开采石渣料方案及爆破参数设计
5.1 爆破方案要求
⑴ 爆破块度级配应满足围堰填筑料的要求。
⑵ 减小爆破振动对料场边坡产生的影响,永久边坡满足稳定要求。
⑶ 开采强度能够满足围堰填筑各时段的要求。
5.2 爆破开采方案
5.2.1 开采方式
石料采用自上而下的开挖方法，台阶梯段高度为15m，梯段爆破采用排间微差松动爆破技术，边坡采用预裂爆破技术，每次爆破2～3排孔。
料场岩石最终开挖边坡坡度拟定为1:0.3。
爆破后的石渣料采用反铲挖装，自卸汽车运输。
5.2.2 钻爆参数初步设计
根据本工程地质情况和以往类似工程的钻爆施工经验，初步设计石料开采的主要爆破参数，在实际钻爆施工时根据现场爆破效果进行修改调整。
⑴ 梯段爆破
梯段爆破采用CM-351履带式钻机造孔，孔间排距分别为4m和3m。主爆破孔以2#岩石为主，采取分段间隔装药。爆破参数见表1。
表1 梯段爆破参数表
名 称 | 符号 | 单位 | 取值范围 | 装药结构示意图 |
小球归位梯段高度 | H | m | 梯段高度+0.5 | |
孔 距 | a | m | 4 |
排 距 | b | m | 3型采 |
抵 抗 线 | W | m | 3 |
钻孔倾角 |
|
| undefined75undefined |
单 耗 | q | kg/m3 | 0.30～0.35 |
钻孔超深 | h | m | 0.5 |
孔 深 | L | m | 15 |
孔 径 | D | mm | Φ110 |
堵塞长度 | Lc | m | 3.0～4.0 |
| | | | |
起爆网络：采用微差爆破网络，1～20段非电毫秒联网，非电起爆，最大一次量≤300kg；一次爆破钻孔排数不多于3排。
宽孔距小排距微差挤压爆破，能充分利用爆破能量，可较好地控制爆渣块度，堵塞段加辅助药包解决堵塞段岩体的大块率，在爆破工程中已被越来越广泛的运用。根据施工实践经验，采用以下效果好的布孔形式和起爆破网络，详见图2梅花形布孔一字型起爆网络图（一排一段起爆）和图3长方形布孔V型起爆网络图。雷雨天气严禁采用电和电爆网络爆破。
起爆采用爆破延时技术，爆破延时选用25~50ms。
⑵ 预裂爆破
边坡预裂爆破采用CM-351履带式钻机造孔，人工装药。选用φ32mm的，不耦合装药结构。初拟爆破参数见表2。
表2 预裂孔钻爆参数设计表
参数名称 | 单位 | 取值范围 | 装药结构示意图 |
孔 深 | m | 边坡长度+0.5 | |
孔 径 | mm | φ110 |
孔 距 | cm | rs232和ttl100 |
药卷直径 | mm | φ32 |
不耦合系数 | | 3.4 |
线装药密度 | g/m | Q =250~300 |
顶部装药密度 | g/m | （复方川羚定喘胶囊2/3~1/2）Q |
堵塞长度 | m | 1.5～桁架结构2.0 |
| | | |
预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统，传爆，起爆方式同梯段爆破。为减小爆破震动对预留岩体的破坏，在预裂孔孔底预留50cm保护层，同时，预裂孔起爆时间应超前主爆孔100ms以上。
