南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南 （委托建管项目）南阳段第四施工标段 合同编号：HNJ-2010/NY/SG-004
渠道石方开挖专项方案
河南省水利第一工程局
南水北调中线工程南阳段四标项目部
二0一一年七月
南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 目 录
1、工程概况 .................................................................................................. 2 2、编制原则及目标 ....................................................................................... 2 3.硬岩开挖施工工艺流程 ............................................................................... 2 4、硬岩开挖 .................................................................................................. 2 (1)开挖方法 ............................................................................................................... 2 (2)石方开挖分段、分区 ........................................................................................... 3 ◆深孔爆破参数..................................................................................................... 3 ◆预裂爆破参数..................................................................................................... 3 ◆爆破安全验算：................................................................................................. 4 (3)爆破施工工艺 ....................................................................................................... 4 5、主要施工设备配置 .................................................................................... 7
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 主渠道石方开挖专项方案
1、工程概况
南阳-4标起点设计桩号108+650，轴线坐标为(X=3661805.195m，Y=459249.797m) (1954年北京坐标系，下同)，终点设计桩号115+190，轴线坐标为(X=3665040.401m，Y=464651.330m), 南阳-4标长度为6.540km。
本标段有硬岩开挖6.3万m3。
2、编制原则及目标
1、招标文件及施工图纸； 2、《爆破安全规程》GB6722-2003；
3、硬岩开挖施工工艺流程
施工准备→表层清理→直接开挖或机械钻孔→装药爆破→石渣清理→下层施工。
4、硬岩开挖
从上至下分段分层依次进行，严禁自下而上或倒悬的开挖方法，同一施工段段内同时开挖平行下降。不能平行下挖时，两者高差不宜大于一个梯段。
(1)开挖方法
渠道硬岩开挖为坚硬大理岩夹片岩，根据岩石的风化程度和硬度，上部较软碎石土采用1m3挖掘机直接开挖，装15t自卸汽车运输。
不能采用挖掘机直接开挖的软岩，采用“先松动爆破、再开挖”的方法开挖。 爆破石方挖深在4m以下的石方段，采用手风钻钻孔爆破；挖深在4m以上的深挖方渠段，采用深孔梯段爆破。边坡采用预裂爆破，以尽量降低对岩体的破坏。石方开挖预留1.0～1.5m保护层，采用浅孔小孔径进行保护层爆破开挖。
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 (2)石方开挖分段、分区
石方采用纵向分层开挖。由于本标段岩石渠段为115+047～115+190段，约150左右，作为一个施工段，由于渠道开挖深度较大，相邻施工段采用分台阶开挖，为下层石方开挖创造多作业面同时施工条件。
因渠道开挖宽度较大，宽度方向首先沿渠道中心线开挖10m宽，为两侧开挖创造临空面，然后进行两侧渠道开挖，两侧开挖一次开挖至渠道边坡。
①爆破器材准备
石方爆破炸药采用2#岩石硝铵炸药；起爆方式为非电导爆索和导爆管组合起爆，所用起爆材料有：火雷管、导火索、导爆索、导爆管。
供风设备配置：
计划配置3m3/min空压机5台，即可满足施工供风要求。 ④爆破参数
根据《爆破安全规程》GB6722-2003和现场实际情况，结合岩石类别，拟定爆破参数。
◆深孔爆破参数
q－单方耗药量kg/m3，根据岩石坚固系数，结合施工经验拟定为q=0.40kg/m3。 a－孔距，拟定孔距3.0m b－排距，拟定排距均为2.5m。
◆预裂爆破参数
q－线耗药量kg/m，根据岩石极限抗压强度和钻孔半径，结合施工经验拟定为q=0.45kg/m。
孔距：a＝（7～12）D
其中a一炮孔孔距（mm） D一钻头直径（mm） 钻头直径为30mm，a拟定为300mm。 Dd=D/d=2—5
Dd—不偶合系数，拟定为3。
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 ◆爆破安全验算：
爆破飞石的计算：
按爆破飞石的距离计算公式： Rf=40÷2.54×d
式中：Rf——飞石的飞散距离，米： d——深孔直径，厘米。
当采用钻孔直径d=30毫米爆破时，爆破飞石距离为： Rf =40÷2.54×3 =47.24（米）
根据《爆破安全规程》GB6722-2003爆破时个别飞石对人员的安全距离为47.24米。因此 ，爆破警戒范围确定为100米。 ⑤渣料开挖运输
采用1m3挖掘机装15t自卸汽车运输至弃渣场。 爆破施工设计参数将根据爆破成果进行优化。
(3)爆破施工工艺
①测量定孔：爆破作业区划定后，进行测量定孔，定孔测量仪器采用全站仪，测量定孔应依照设计边线和尺寸要求，按照所选定的爆破参数孔距、排距和孔深，进行布孔放样，并用明显的标识表示。测量布孔后，测量技术人员应在现场向造孔机械操作工人和现场施工员，进行技术交底。同时，测量技术人员跟踪检测造孔质量。
②钻孔
测量布孔后，钻孔机械进场进行钻孔。造孔作业严格按照爆破参数所选定的孔距、排距、孔径、孔深进行。若发生夹钻和孔斜角度超过规范要求，操作工人应及时通知现场施工技术人员，通过爆破设计调整后，再行造孔。操作工人不能私自调整爆破布孔参数。钻孔后，孔口周围的碎石、杂物应清除干净，对于孔口岩石破碎不稳固段，进行维护，防止石块塌落。钻孔结束后，封盖孔口或设立标志，以防施工破害和人员伤害。
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 ③钻孔检查
装药前，爆破技术人员会同测量技术人员检查孔位、深度、倾角是否符合爆破设计要求，孔内有无堵塞，孔壁是否有掉块以及孔内有无积水和积水深度如何。如发现孔位和深度不符合要求时，及时处理，进行补孔或透孔。
④装药
炸药运输：装药前有专人负责到炸药库领取所需的炸药和起爆材料，并填写材料领用登记表，然后用专用运输车运至爆破作业区，人工卸车，分别把炸药和起爆材料运至爆破作业布孔区。
◆ 装药方法：
爆破装药采用人工方法，装药时严格控制每孔的装药量，并在装药过程中检查装药高度。在装药过程中如发现堵塞时停止装药，并及时处理，在未装入雷管或起爆药包等敏感的爆破器材以前，可用木制长杆处理，严禁用钻具或金属杆处理装药堵塞的钻孔。对于已装入起爆药包带有导爆管或导爆索时，注意保护导爆管和导爆索时，避免拉紧导线，防止石块和其它物体对导爆管和导爆索的损伤。
预裂爆破装药采用不耦合装药，根据计算的线装药密度和装药结构，将药卷均匀连续或按一定间隔距离绑扎在导爆索上，为方便装药，也可固定在一长竹片上，形成一个炸药串，然后将炸药串轻轻送入炮孔内。
装药时整个装药过程安排专人负责，进行控制和管理。装药后对所用炸药和起爆材料进行核对，对于剩余炸药或起爆材料及时送回炸药库，并登记器材返回表。
◆ 堵塞
堵塞材料采用钻孔的岩屑和粘土，禁止使用含有较大粒径的碎石碴，防止堵塞物悬空。
◆ 爆破网路敷设
装药完成后，撤离与网路敷设无关的其它人员，由爆破技术人员进行爆破网路敷设。爆破采用非电导爆管和导爆索组合起爆网路，预裂爆破采用非电导爆索起爆网路。网路敷设按爆破设计要求进行，并严格遵守《爆破安全规程》中有关
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 起爆方法的规定。起爆器材使用前事先进行检验。网路敷设后进行仔细检查，具备安全起爆条件时方准起爆。
⑤起爆
起爆网络敷设完毕，经检查确认无误后，在确认人员、设备全部撤到安全地点，已具备安全起爆条件时，起爆作业人员，收到起爆信号后，进入起爆岗位，听从爆破指挥长的起爆命令，进行起爆。
⑥处理瞎炮
爆破后，爆破技术人员必须按规定的不少于5分钟等待时间进入爆破地点，检查有无盲炮。
盲炮处理：
◆爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化者，验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆。
◆在距盲炮口不小于10倍炮孔直径处打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破负责人确定。
◆所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好者，可取出部分堵塞物向孔内灌水，使之失效，然后进一步处理。
⑦爆破警戒与信号 爆破警戒
◆ 爆破作业开始前，确定危险区的边界，设置明显的标志。
◆ 危险区的边界设置岗哨，使所有通路经常处于监视之下。每个岗哨值班人员配置对讲机相互联通，并与爆破指挥长联通，以便及时通告情况。
信号
爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到和看到，使全体职工和附近居民，事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号的意义， 发出信号的方法和时间。本工程将在来往路口，各施工作业区设置兼职安全员宣传爆破时间、次数和地点，警戒范围和各种信号的意义。起爆前将通过高音喇叭和警报器进行信号预报。
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段（委托建管项目）南阳段第四施工标段施工方案 第一次信号——预告信号，所有与爆破无关人员立即撤到危险区以外，或撤至指定的安全地点，向危险区边界派出警戒人员。
第二次信号——起爆信号，确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，方准发出起爆信号。根据这个信号准许爆破员起爆。
第三次信号——解除警戒信号，未发出解除警戒信号前，岗哨应坚守岗位，除爆破工作领导人批准的检查人员以外不准任何人进入危险区，经检查确认安全后，方准发出解除警戒信号。
5、主要施工设备配置
采用三班制作业，满足施工进度和施工强度要求，配备开挖机械设备如下表1-1：
表1-1 硬岩开挖主要机械设备表
序 号 1 2 3 4
设 备 名 称 手风钻 空压机 挖掘机 自卸汽车 规 格 Y-30 3m3 1m3 15t 单 位 台 台 台 台 数 量 10台 5台 2台 6台 7
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