水下爆破施工方案

/炸巖工程施工方案山東天寶爆破有限公司二○一三年三月十六日一、工程概況1、工程地點(diǎn)及概述二、主要項(xiàng)目施工方案（一）、水下爆破施工1。總體施工方法根據(jù)本工程特點(diǎn)及施工要求,確定以下總體施工方法：在基槽南側(cè)范圍內(nèi)（距薛家島一級(jí)漁港突堤碼頭較近）,距離沉箱較近處采用水下毫秒分段爆破工藝實(shí)施。由于南側(cè)基槽需有保護(hù)沉箱，為避免水下爆破時(shí)使沉箱發(fā)生位移、裂隙等不利現(xiàn)象的發(fā)生，現(xiàn)擬定以下方案：我方鉆爆船舶施工長(zhǎng)度４2。5m，配有三臺(tái)高風(fēng)壓液壓潛孔鉆,完全滿(mǎn)足該工程施工要求。該工程基槽南側(cè)需爆破距離約42m，寬約１0．５ｍ，北側(cè)施工長(zhǎng)度小于42．5ｍ。共需兩個(gè)施工船位鉆爆.起爆過(guò)程需對(duì)靠岸沉箱加以保護(hù)，按照安全要求設(shè)計(jì)單段最大起爆藥量。起爆采用毫秒分段起爆方式。2.施工方法⑴施工工序定位定位鉆孔驗(yàn)孔裝藥聯(lián)網(wǎng)移船起爆鉆孔完畢⑵主要施工方法①定位鉆爆船定位采用全站儀定位精度可達(dá)10ｃｍ以?xún)?nèi)，完全滿(mǎn)足定位精度要求。鉆爆船的移動(dòng)靠絞錨完成。每鉆完一排孔后再進(jìn)行下一排孔的定位工作。根據(jù)規(guī)范要求，定位偏差不得大于30cm。②鉆孔鉆孔采用風(fēng)壓潛孔鉆，鉆頭在套管內(nèi)旋轉(zhuǎn)沖擊鉆孔。③爆破底標(biāo)高計(jì)算爆破底標(biāo)高的控制是根據(jù)施工水位和下至巖面的鉆桿長(zhǎng)度計(jì)算出巖面高程,并計(jì)算出鉆孔深度。巖面高程=水深－水位—鉆孔平臺(tái)高度鉆孔深度＝設(shè)計(jì)標(biāo)高—巖面高程+超深深度④驗(yàn)孔鉆孔完畢后,用專(zhuān)用驗(yàn)孔器對(duì)孔底標(biāo)高進(jìn)行檢驗(yàn)，確保炸藥下到設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高.裝藥孔底高程誤差不應(yīng)大于50cm,若大于50cm應(yīng)分析原因，是塌孔原因則重新掏孔后再行裝藥,如是鉆孔深度達(dá)不到要求孔深，則在原孔位重新鉆孔，直到符合要求為止.⑤裝藥每鉆完一個(gè)孔,提起鉆桿，沿套管將藥柱及起爆體裝入孔內(nèi)，并用炮棍將炸藥捅實(shí),確保裝藥質(zhì)量,然后提起套管。每一船位鉆孔完畢,炸藥也隨之裝完。⑥堵孔水深大于6ｍ的可不需堵塞；水深大于3m小于6m的，堵塞長(zhǎng)度取0．5～1。０m；水深小于3ｍ的，孔口堵塞長(zhǎng)度取1。5～2。0m.水深小時(shí)，堵塞長(zhǎng)度取大值,反之取小值.本工程水深較大,除個(gè)別區(qū)域堵孔長(zhǎng)度按０．5m考慮,其余區(qū)域不堵孔。⑦爆破網(wǎng)路的聯(lián)接與起爆根據(jù)設(shè)計(jì)要求及鉆爆船施工特點(diǎn)，每完成一定數(shù)量的鉆孔后，即進(jìn)行爆破網(wǎng)路的聯(lián)接工作。聯(lián)網(wǎng)時(shí)，每排孔內(nèi)裝的是相同段號(hào)雷管,排間由外向內(nèi)分別裝低段號(hào)到高段號(hào)的導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)微差爆破。每個(gè)船位完成后，將各段號(hào)的雷管用4～5枚引爆雷管分別聯(lián)接,最后用100ｍ長(zhǎng)的導(dǎo)爆管聯(lián)接。為防止導(dǎo)爆雷管在引爆時(shí)雷管碎片將導(dǎo)爆管炸斷影響起爆效果甚至造成炸藥拒爆，起爆管聚能穴方向要朝向?qū)П軅鞅捶较?，并用防水膠布纏緊。然后將鉆爆船移至１０0ｍ外或者更遠(yuǎn)的安全距離后，用起爆槍擊發(fā)導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行起爆。（二）、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)1。爆破施工材料的選擇⑴雷管采用8#非電毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。該種雷管具有良好的抗雷電、雜散性電流能力，同時(shí)具有較好的抗水、抗壓、抗?jié)B性，適用于較為復(fù)雜條件下的爆破。⑵炸藥炸藥選用乳化炸藥.炸藥直徑９0mｍ，藥卷長(zhǎng)度0．3５mｍ。該炸藥具有爆速快、爆力強(qiáng)、猛度高,抗水性能強(qiáng)、安全性能好等特點(diǎn)，適合于水下鉆孔爆破。２．爆破參數(shù)設(shè)計(jì)⑴鉆爆孔爆破參數(shù)①鉆孔方式及孔徑一般采用垂直鉆孔方式，由于本工程礁層較薄,鉆孔時(shí)宜采用較小孔徑鉆機(jī)，適當(dāng)減小鉆孔的孔距和排距，適當(dāng)減小超鉆工作量，達(dá)到最佳效果，孔徑暫定為９0mｍ.②炮孔布置方式根據(jù)采用船機(jī)設(shè)備特點(diǎn),為加快施工進(jìn)度,本工程施工考慮采用梅花形布孔方式。③炸藥單耗根據(jù)我單位常年炸礁施工經(jīng)驗(yàn)，水下爆破的炸藥單耗一般?。?１．0~1．５Ｋg／ｍ３。本工程暫按１.2Kg/m3考慮。根據(jù)試爆后情況，以上炸藥單耗可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整.④網(wǎng)孔參數(shù)根據(jù)本工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)炮孔間距a=2。５m，炮孔排距ｂ=2．0m，超深１.5m~2m。⑤堵塞長(zhǎng)度除個(gè)別水深小于6m的區(qū)域進(jìn)行填塞堵孔,其他水深較深區(qū)域不堵孔。⑵裝藥結(jié)構(gòu)各鉆孔內(nèi)連續(xù)裝φ９0mm的乳化藥柱,由于本工程礁層厚度較小，每孔按照實(shí)際情況裝置起爆體.靠近孔口位置留0。５ｍ距離不裝藥用以堵孔,堵孔材料為粗砂。裝藥結(jié)構(gòu)示意圖⑶爆破網(wǎng)路本工程的水下爆破采用３—5排孔每排１8個(gè)孔作為一個(gè)船位起爆，每排連接網(wǎng)絡(luò)分別裝不同段別的導(dǎo)爆管雷管，采用串－并聯(lián)的方式，實(shí)現(xiàn)排間微差爆破控制技術(shù)。爆破網(wǎng)絡(luò)布置圖⑷單孔裝藥量計(jì)算水下鉆孔爆破單孔裝藥量按下式計(jì)算：Q=q0×a×b×H0式中:Q-炮孔裝藥量,Kg；q0-水下爆破單位炸藥消耗量；根據(jù)本工程巖石性質(zhì),這里暫取q０=1。0kｇ/m３；a、ｂ—炮孔間、排距,m;Ｈ0-設(shè)計(jì)開(kāi)挖巖層厚度，包括計(jì)算超深值;這里暫按巖層最厚１．7m考慮，根據(jù)上式得出最大單孔裝藥量為：Q=1。0×2.5×2。0×（1.7+１。５-0．5）＝13。5kg（三）、爆破安全爆破安全一般主要考慮的是爆破振動(dòng)對(duì)碼頭及周?chē)ǎ?gòu))筑物的影響以及爆破飛石對(duì)安全的影響等。爆破振動(dòng)安全允許距離，可按下式計(jì)算.Ｒ＝·Q…………(1）爆破安全振速，可按下式計(jì)算V=K·（)…………(2）式中：Ｒ--爆破振動(dòng)安全允許距離,單位為m；Ｑ-—炸藥量，延時(shí)爆破為單孔藥量,單位為kg；Ｖ——保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)安全允許速度,單位為cm／s;可按《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)爆破安全規(guī)程》42頁(yè)表確定(下為表）.K、α—-與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)1．爆破安全距離根據(jù)爆破規(guī)范,爆破地震安全距離可用下式計(jì)算:主要類(lèi)型建、構(gòu)筑物地面質(zhì)點(diǎn)安全振動(dòng)速度序號(hào)主要建、構(gòu)筑物類(lèi)型安全振動(dòng)速度（ｃｍ/s)1土窯洞、土坯房、毛石房屋12一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物2～３3鋼筋混凝土框架房屋５４重力式碼頭５～８５水工隧洞106交通隧洞15K，α分別為與爆破點(diǎn)地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，可按下表選取或試驗(yàn)確定。陸上爆破K，α值巖石類(lèi)型Kα堅(jiān)硬巖石50~15０1．３～1。５中等硬度巖石150～2501。5～1。8軟巖石２５0~35０1.8～2.0爆破震動(dòng)安全距離主要考慮的是爆破震動(dòng)對(duì)爆破區(qū)域內(nèi)建(構(gòu)）筑物的震動(dòng)影響，本工程主要考慮爆破區(qū)域附近建筑物（護(hù)岸、橋梁、居民住宅)的爆破安全.這里爆破震動(dòng)速度按重力式碼頭8ｃm/ｓ計(jì),Ｋ暫?。?0,α?xí)喝。保?，由此計(jì)算出最大一段起爆藥量應(yīng)距預(yù)保護(hù)物之間的距離：R＝1６。１2ｍ爆破施工區(qū)域距離(薛家島一級(jí)漁港突堤碼頭）最短直線(xiàn)距離１6.5m，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。2。水中沖擊波安全距離⑴對(duì)水中人員、施工船舶的安全距離根據(jù)《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》，鉆孔爆破水中沖擊波對(duì)水中人員、施工船舶的安全距離按下表確定。水中沖擊波的安全距離人員或船舶狀況水中沖擊波安全距離（m）Q≤５050〈Q≤2０0200＜Ｑ≤１000人員游泳５0070０1１00潛水6０0９001400施工船舶木船10０150250鐵船7０10０150注:Q表示起爆藥量,單位kｇ。由于設(shè)計(jì)的爆破單段起爆藥量小于50kg，因此,水下鉆孔爆破水中沖擊波的安全距離：對(duì)于游泳者５0０m、潛水者６00m、木船１00m，鐵船70m。⑵對(duì)航行船舶的安全距離爆破地點(diǎn)在航海時(shí)為1500m。(四）、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)析及控制方案1、水下爆破地震波（1）風(fēng)險(xiǎn)分析:在實(shí)施水下爆破時(shí)可能產(chǎn)生地震波危害效應(yīng),主要來(lái)自三個(gè)方面：一是爆破直接作用形成的地震波;二是水中爆破沖擊波沖擊水底邊界所產(chǎn)生的沖擊地震波;三是爆炸氣體中做脹縮上浮運(yùn)動(dòng)形成的脈動(dòng)水壓力也會(huì)引起地震效應(yīng).可能產(chǎn)生的危害:因震動(dòng)對(duì)建筑物造成掉落碎塊、產(chǎn)生裂紋或增大裂隙率、移位乃至塌毀。(2)預(yù)防和防護(hù):①準(zhǔn)確掌握爆破區(qū)域地質(zhì)條件,熟悉爆破對(duì)象的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)特點(diǎn)，為爆破設(shè)計(jì)做好資料準(zhǔn)備和提供可靠的依據(jù).②認(rèn)真進(jìn)行地質(zhì)勘察和工程測(cè)量,了解和掌握爆破地震波的特征、傳播規(guī)律及對(duì)周?chē)鷺?gòu)筑物的影響，進(jìn)一步修改爆破參數(shù)和優(yōu)化爆破施工方案，取得更好的爆破效果，以確保施工安全.③重視現(xiàn)場(chǎng)組織實(shí)施，重視爆破監(jiān)測(cè),不斷根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整合理的爆破參數(shù),修正施工方案。在保證清挖效果的前提下，盡量減小單耗.④盡量減小孔徑和孔網(wǎng)參數(shù)，降低單孔起爆藥量.⑤精心設(shè)計(jì)起爆網(wǎng)絡(luò),保證裝藥和聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)安全藥量來(lái)控制最大單響藥量.2、水中爆破沖擊波(1)風(fēng)險(xiǎn)分析：炸藥在水中進(jìn)行爆炸時(shí),具有高溫高壓的爆轟波急劇壓縮和沖擊周?chē)橘|(zhì)，形成強(qiáng)烈的水中沖擊波，向周?chē)D(zhuǎn)播,由于水是幾乎不可壓縮的介質(zhì),沖擊波的能量衰減較慢，可以傳播較遠(yuǎn)?？赡墚a(chǎn)生的危害：船艇損傷、人員傷害.（２）預(yù)防和防護(hù):①按照施工設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格控制一次起爆藥量；②爆前劃定安全區(qū)，嚴(yán)格安全警戒程序,在實(shí)施爆破前，必須保證相關(guān)船艇、人員處于安全區(qū).詳見(jiàn)安全區(qū)域范圍圖.③在條件允許的情況下，可以考慮進(jìn)行水中沖擊波試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)確定水中沖擊波的安全藥量和安全距離。3、爆破飛散物(1）風(fēng)險(xiǎn)分析：在工程爆破中，爆破飛散物造成的安全事故是最多的，出現(xiàn)的飛散物主要有兩種：一種是炸藥爆