尼泊尔上马相迪-A水电站BOOT项目
土建、金属结构及机电设备安装工程
（合同编号：SHR-UMHPBOOT-007）
隧洞开挖
生产性爆破试验设计方案
批准： 审核： 编制：
中国水利水电第十一工程局有限公司
上马相迪A水电站项目部
2013年5月3日
尼泊尔上马相迪A水电站土建、金属结构及机电安装工程 生产性爆破试验设计方案
目 录
1. 概述 .............................................................................................................................. 1 2. 工程地质条件 .............................................................................................................. 1 3. 洞室开挖施工工艺简介 .............................................................................................. 2 4. 爆破试验目的 .............................................................................................................. 2 5. 爆破试验设计依据 ...................................................................................................... 2 6. 爆破试验设计原则 ...................................................................................................... 2 7. 试验内容与步骤 .......................................................................................................... 2 8. 爆破试验计划 .............................................................................................................. 3 8.1 爆破试验方法选择 ................................................................................................. 3 8.2 爆破材料选择及性能 ............................................................................................. 3 8.3 主要技术参数确定 ................................................................................................. 3 8.4 炮孔装药 ................................................................................................................. 8 8.5 最终爆破参数确定 ................................................................................................. 9 9. 质量控制措施 .............................................................................................................. 9 10. 安全控制措施 .............................................................................................................. 9
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尼泊尔上马相迪A水电站土建、金属结构及机电安装工程 生产性爆破试验设计方案
隧洞开挖生产性爆破试验设计方案
1. 概述
上马相迪A水电站工程洞室开挖工程项目主要包括引水隧洞、交通洞、导流洞、引水系统施工支洞（4条：0#、1#、2#、3#）。
水隧洞洞身长约5kmm，开挖断面为直径6.6m的马蹄形断面。其中Ⅱ类围岩1,182.371m，占23.9%，Ⅲ类围岩2,130m，占43.0%，Ⅳ～Ⅴ类围岩1,640.378m，占33.1%。引水系统设置阻抗式调压井1个，开挖断面为直径11.6m的圆形断面。引水系统出口为254.661m长的高压引水道，由上平洞段、竖井段、下平洞段、压力钢管主管及支管段组成。上平洞段、竖井段和下平洞段头部开挖断面为直径6.6m的圆形断面，下平段渐变后进入高压钢管主洞段，开挖直径为4.6m圆形断面，开挖主洞支管段为开挖直径为3.4m的圆形断面。
交通洞位于厂房～大坝连接公路发电厂房～业主营地公路段的路中间，洞身长254.00m，进出口段开挖断面尺寸为6m×6m的城门洞型。
导流洞洞身长度300m，开挖标准断面尺寸为宽×高=6.0m×7.0m的城门洞型。 施工支洞：0#支洞长345m，开挖坡比-10%，与主洞相较于0+920桩号；1#支洞长度365m，开挖坡度为9%，与主洞相交于3+050桩号；2#号支洞长188m，与主洞相交于5+029.19桩号；0#、1#和2#支洞开挖断面均为城门洞型，设计尺寸为：宽×高=6m×6m。3#支洞长98m，压力管道相交于0+090桩号，开挖断面为5 m×6m的城门洞型。
2. 工程地质条件
引水隧洞沿线地形呈波状起伏，地表高程一般为960～1250m，上覆山岩厚度一般为150～350m，引水隧洞围岩穿过的主要地层岩性有冲积砂卵石夹漂石、大理岩、云母石英片岩、云母片岩等，岩质较好，除在断层附近受构造、风化及地下水影响，围岩稳定性较差外，其余大部分为Ⅲ类围岩，稳定性较好。
交通洞洞身岩性主要以石英岩和云母片岩为主；开挖围岩以Ⅲ类、Ⅳ类为主，其中进出口段均以Ⅳ类为主，中间段以Ⅲ类为主。
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3. 洞室开挖施工工艺简介
本工程隧洞开挖断面较小，根据招标文件提供的地质资料，结合我公司以往在类似工程中的施工经验，拟采用YT-28型手风钻造孔“全断面一次爆破成型法”进行开挖。施工遵循“短进尺，多循环”原则，周边轮廓线采用光面爆破技术进行控制。
4. 爆破试验目的
通过在交通洞进口段进行生产性爆破试验，采集爆破施工参数，确定安全、合理的基本爆破参数。同量验证、调整隧洞爆破设计，优化爆破方案，为引水隧洞爆破开挖提供施工依据，指导后续爆破施工，有力推进洞室开挖施工效率，保证开挖质量，为施工生产奠定理性基础。
5. 爆破试验设计依据
（1） 设计图纸 （2） 技术条款 （3） 施工组织设计
（4） 《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5315-2001 （5） 《爆破安全规程》GB6722-2003
6. 爆破试验设计原则
根据各洞室开挖断面特点和围岩类别，结合施工总进度计划安排，在最先施工的厂房～大坝道路交通洞进口段进行生产性爆破试验。通过试验校核、确定合理的爆破设计参数，从而确定导流洞和引水隧洞的爆破设计参数。引水隧洞的爆破设计参数在施工支洞施工时进行进一步的校核，根据实际情况进行优化。
7. 试验内容与步骤
（1） 根据以往类似工程的爆破经验及本工程隧洞的岩石特性进行设计隧洞爆破的
钻孔、装药、联网分段、堵塞等参数。
（2） 按设计的爆破参数分别钻孔、装药、联网分段、堵塞。 （3） 爆破警戒，清场后宣布起爆。
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（4） 每次试验完后应及时进行总结，并做好试验报告提交业主和监理审查。 （5） 根据试验结果填写试验报告，试验报告应包含以下内容：
a) 提供详细装药量和孔内装药结构图； b) 提供详细钻孔布置图； c) 提供起爆网络示意图；
d) 提供飞石、滚石观测数据及爆破效果综合评价，并提出爆破参数、爆破工艺 调整建议。
8. 爆破试验计划 8.1 爆破试验方法选择
针对本工程实际情况，爆破试验采用“生产性爆破试验法”。
根据地质资料交通洞段主要为III类、IV类围岩，断面尺寸较小，结合类似工程施工经验，选择使用 “全断面开挖法”进行爆破施工。
8.2 爆破材料选择及性能
光面爆破孔选用φ25mm×100g型2#岩石乳化炸药间隔不耦合装药，导爆索起爆；辅助孔采用φ32mm×150g型2#岩石铵梯炸药连续耦合装药（底板孔及炮孔中有山体裂隙渗水时采用φ32mm×150g型2#岩石乳化炸药），毫秒延期导爆管雷管微差起爆。
8.3 主要技术参数确定
交通洞洞室开挖生产性爆破试验拟分次进行。III类围岩进尺选择为2.5～3m，IV类围岩选择进尺为2～2.5m。周边轮廓线光面爆破孔孔距取40～60cm。爆破后主要从周边光面爆破的不平整度、孔痕率、炮孔有效利用系数、爆后岩块的均匀程度以用爆破对周边岩体的影响等方面综合分析爆破效果，以确定合理的爆破参数。
按照线装药密度Q线、单位炸药消耗量q，装药不藕合系数初拟的爆破设计参数如下表所示：
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爆破试验设计参数选择参考表
线装药密度Q线，g/m 130～220 单位炸药消耗量q，kg/m3 1.1～1.6 初选爆破试验设计参数表
围岩类别 爆破设计参数 钻孔直径D，mm II、III类围岩 IV、V类围岩 备 注 YT28手风钻施钻，钻头直径Ф38 斜眼掏槽，深度按垂直深度计 装药不藕合系数 1～3 42 42 掏槽孔孔深L，m 孔深，m 辅助孔 孔距，m 层间抵抗线，m 3.2 3.0 0.7-0.8 0.7-0.8 3.0 0.5-0.6 0.6-0.7 2.8 2.5 0.75-0.9 0.8-0.9 2.5 0.4-0.5 0.7-0.8 连续藕合装药 周边 光爆孔 孔深，m 孔距，m 最小抵抗线，m 间隔不藕合装药 II、III类围岩钻孔及装药参数
孔名 掏槽孔 辅助孔 光爆孔 合计 钻孔参数 孔深 孔数 药径 （mm） （个） （mm） 320 300 300 22 33 28 100 32 32 25 装药参数 装药长度 单孔药量 （cm） （kg） 200 180 180 2.0 1.8 0.8 总装药量 （kg） 44 59.4 22.4 125.8 雷管段数 Ms1～MS5 Ms7～Ms11，MS15 Ms13 1.周边孔采用Ф25mm直径2#岩石乳化炸药药卷，间隔不藕合装药；其余采用Ф32mm直径2#岩石铵梯炸药药卷，连续耦合装药。 备 注 2.周边孔不藕合系数为1.68。 3.爆破总方量80.85m3，单位炸药消耗量1.56kg/m3。 4.爆破参数在施工过程中根据现场试验进行优化调整。
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交通洞III类围岩开挖爆破炮孔示意图
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IV、V类围岩钻孔及装药参数
钻孔参数 孔深 孔数 药径 （mm） （个） （mm） 2.8 2.5 2.5 22 36 37 95 32 32 25 装药参数 装药长度 单孔药量 （cm） （kg） 180 150 150 1.8 1.5 0.65 孔名 掏槽孔 辅助孔 光爆孔 合 计 总装药量 （kg） 39.6 54 24.05 121 雷管段数 1.周边孔采用Ф25mm直径2#岩石乳化炸药药卷，间隔不藕合装药；其余采用Ф32mm直径2#岩石铵梯炸药药卷，连续耦合装药。 备 注 2.周边孔不藕合系数为1.68。 3.爆破总方量82.56m，单位炸药消耗量1.43。 4.爆破参数在施工过程中根据现场试验进行优化调整。
交通洞IV类围岩开挖爆破钻孔布置及起爆顺序见详图如下：
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8.4 炮孔装药
装药前须对各钻孔进行认真清理、检查，经检查钻孔质量附合设计要求之后方可开始装药。
洞室轮廓线周边光面爆破孔选用φ25mm×100g型2#岩石乳化炸药，雷管采用非电毫秒微差雷管，分节间隔不耦合装药，导爆索起爆。为确保药卷位于炮孔的中心线上，应采用竹片等辅助物件进行固定药卷，从而确保装药符合爆破设计要求。
掏槽孔和辅助孔采用φ32mm×150g型2#岩石铵梯炸药柱状连续藕合装药，（底板孔及炮孔中有山体裂隙渗水时采用φ32mm×150g型2#岩石乳化炸药），毫秒延期导爆管雷管微差起爆。
对装药和起爆线路检查合格后，进行炮孔堵塞，堵塞材料选用石粉或粘土。堵塞时须十分小心，不得破坏起爆线路，禁止直接捣击接触药包的堵塞材料或用堵塞材料冲击起爆药包。
炮孔装药示意图如下所示：
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8.5 最终爆破参数确定
根据初定的试验参数爆破后进行检查，主要从周边光面爆破的不平整度、孔痕率、炮孔有效利用系数、爆后岩块的均匀程度以用爆破对周边岩体的影响等方面综合分析爆破效果，根据分析结果进行优化调整，经过对比选取最优的爆破施工参数，做为后续施工的依据。
导流洞和引水隧洞爆破设计参数参照交通洞爆破设计参数拟定，在实际中根据实际情况进行优化调整。
9. 质量控制措施
（1） 钻孔环节应严格控制钻进的孔位孔深、孔的倾斜角度，尤其是光爆孔更应严
加控制，做到“准、齐、平、直”，保证爆破后开挖成型规则。。
（2） 装药是控制开挖质量的关键环节，要确保装药质量达到爆破参数要求的标准，
装药前须对各钻孔进行认真清理，以确保设计孔深。在进行光爆孔的药卷安装时，须确保药卷位于炮孔的中心线上，应采用竹片等辅助物件进行固定药卷，从而确保装药符合爆破设计要求。
（3） 良好的起爆网络与合理的微差延时时间是提高爆破效果的有效途径，也是控
制爆破质量的最后一道环节，由于先起爆区域可为后起爆区域创造了新的自由面而提高爆破效果，而合理的微差延时时间可以使岩石在爆破过程中发生相互碰撞而提高破碎效果，降低大块率。
（4） 项目部成立以总工程师为组长的爆破试验工作小组，对试验的全过程进行监
控、总结，组员包含爆破工程及工程技术科、质量管理科、安全管理科、测量队、专业爆破作业中队的相关人员。
（5） 爆破试验工作小组成员在每次试验前应对爆破作业面的围岩地质条件进行详
细的勘察、评估，并结合前次的爆破效果，根据现场实际地质条件对爆破试验参数进行相应的调整，以取取得更为合理、安全、经济的爆破试验参数。
10. 安全控制措施
（1） 严格按照项目部制定的爆破施工方案和爆破警戒方案进行爆破施工期间安全
控制。
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（2） 所有工作的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。开
挖作业人员到达工作地点时，应检查所施工的工作面是否处于安全状态，检查支护是否牢固等。
（3） 参与生产性爆破试验作业的所有人员必须充分熟悉工作面的情况，未持有爆
破工程技术人员安全作业证或爆破员安全作业证的人员不得从事装药、联线、起爆等爆破作业。
（4） 参与技术人员必须随时掌握隧洞地质情况、施工技术要求及施工安全技术要
求，并以书面的形式向作业人员交底。
（5） 严禁在残眼中继续钻眼，并禁止钻孔和装药平行作业。
（6） 装药时应使用木质炮棍装药，无关人员与机具等均应撤离至安全地点。进行
爆破时，所有人员应撤离现场以确保爆破安全。
（7） 每次爆破至少15分钟，检查人员方可进入工作面，检查有无“盲炮”及可疑现
象，有无松动石块，支护有无损坏与变形情况。在进行安全处理并确认无误后，爆破试验工作小组成员方可进入工作面进行爆破试验数据的收集。
（8） 其它未尽事宜按照《爆破安全规程》（GB6722－2003）和《民用爆破器材管
理条例》（2006年9月1日实施）执行。
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