1、中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 1海南琼中抽水蓄能电站土建主体工程 C4 标（尾水系统工程）（合同编号：TFTP20140102JJ007 ） 尾水系统工程爆破施工专项方案批准： 审核： 编写： 中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部2014 年 4 月 15 日中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 21 编制依据（1） 水电工程施工组织设计规范DL/T5397-2007；（2） 抽水蓄能电站设计导则DL/T5208-2005 ； （3）中华人民共和国爆破安全规程 (GB6722-2003)；（4）公安部爆破作业人员安
2、全技术考核标准 ；（5）现场勘测及调查了解的施工环境、条件等。2 工程概况琼中抽水蓄能电站位于海南省琼中县境内，工程建成后其主要任务是承担海南电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。电站距海南省海口市、三亚市直线距离分别为 106km、110km，距昌江核电直线距离 98km。电站安装 3 台单机容量 200MW 的可逆式水泵水轮发电机组，总容量 600MW，为二等大(2)型工程。枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及下水库等 4 部分组成。上水库正常蓄水位 567.00m，主要建筑物有主坝、副坝 1、副坝 2 和溢洪道。主、副坝均采用沥青混凝土心墙土石坝，坝顶高程
3、为 570.00m，坝顶宽度 8.00m，最大坝高28.00m，主坝轴线长度 342.00m。输水发电系统上水库进/出水口布置在副坝 1 与副坝 2 之间半岛型山包前，下水库进/出水口布置在下水库库中右岸，距右坝肩约 440m。输水系统为 1 条隧洞，采用一洞三机布置，由上水库侧式进(出) 水口、上平洞、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水支洞、尾水支洞、尾水主洞、尾水闸门井、尾水调压井、下水库侧式出(进)水口和相应的建筑物组成。厂房采用首部式地下厂房，主要建筑物包括主厂房、母线洞、主变洞、高压电缆洞、进厂交通洞和排风洞、排水廊道、自流排水洞等，220kV 地面开关站(GIS 室) 、中控楼及
4、出线场位于上下库连接公路旁。下水库位于南渡江腰仔河支流黎田河上游峡谷区。下水库坝址以上集水面积17.51km2，坝址多年平均流量为 0.819m3/s，多年平均径流量为 2583 万 m3。下水库 正常 蓄 水 位 253.00m， 主要建筑物有大坝、溢洪道和放水底孔。大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程为 257.00m，坝顶宽度 8.00m，最大坝高 54.00m，坝轴线长度 347.00m，坝顶设防浪墙。左岸设有闸控制溢洪道，堰顶高程为 245.00m，共 2 孔，弧形工作门尺中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 3寸为 6.5m8m(宽 高)。放水底孔直径 1.8
5、m，在溢洪道内侧采用混凝土浇筑形成，在下游出口设置锥阀。2.1 主项目及工作内容(1) 尾水支洞及尾水岔管：石方洞挖及支护；钻孔与灌浆（尾支 0+116m 下游段） ；钢筋混凝土衬砌及钢筋制安（尾支 0+116m 下游段） ；部分机电埋件施工；充排水试验工作。(2) 尾闸室：石方井挖及支护；钻孔与灌浆；机电设备预埋件制安工程；钢筋混凝土衬砌及钢筋制安；充排水试验工作。(3) 尾水调压室：石方洞挖、井挖与支护；混凝土衬砌及钢筋制安；钻孔与灌浆；部分机电埋件施工；充排水试验工作。(4) 尾水主洞：石方洞挖与支护；混凝土衬砌及钢筋制安；钻孔与灌浆；部分机电埋件施工；充排水试验工作。(5) 尾闸运输洞
6、：石方洞挖与支护；混凝土衬砌及钢筋制安。(6) 下水库进/出水口（高程 256.70m 以下）：土石方明挖及支护；基础处理；混凝土浇筑；混凝土预制构件制作、运输；交通桥施工；启闭机房和配电房；机电及金属结构一期埋件施工。(7) 接地工程：本标范围内接地的采购、安装与焊接。(8) 永久安全监测的配合。完成尾水支洞、尾闸室、尾水调压室、尾水主洞及下水库进/出水口等永久安全监测工程的配合工作，提供供水、供电、供风接口，提供施工通道、施工照明、脚手架、升降台车、必要的施工时间等。本标主要工程量为：土石方明挖 25.8 万 m3、石方洞挖 21.0 万 m3、混凝土浇筑 7.3万 m3、喷射混凝土 1.
7、1 万 m3、钢筋/钢材 0.55 万 t、锚杆 4.18 万根、固结灌浆 6.2 万米、回填灌浆 1.6 万 m2。2.2 工程地质条件整个尾水系统包括尾水支洞段、尾水闸门井、尾水岔管段、尾水调压井及尾水主洞段，其地层岩性均为白垩系下统鹿母湾组(K 1Lm1)碎屑岩，围岩主要为含砾砂岩、含砾长石石英砂岩，岩体为微风化新鲜。尾水支洞洞室埋深 340m 420m， 断裂构造不发育，岩体完整性较好，围岩类别属 2 类 1 类 ， 局 部 小 断 层 及 节 理 裂 隙 密 集 带 部 位 围 岩 类 别 为 2 类 或 类 。 尾水闸中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 4
8、门井位于尾水支洞中部主变室与尾水岔管之间，闸门井洞室顶拱埋深 330m 338m， 围岩为微风化新鲜，岩体多较完整完整，断裂构造不发育，围岩类别多属 2类 1 类，整体成洞条件较好。、闸门井局部裂隙性小断层通过部位围岩类别为类，但规模小，对闸门井及闸门井洞室围岩稳定有所影响。尾水岔洞段洞室埋深 324m 338m， 围岩微风化新鲜状，岩体多较完整完整，透水性一般较弱，地质构造条件较简单，围岩类别多属 2 类 1 类，虽周边附近发育有 NE 向小断层 f12、f 11 及岩脉，但断层规模小，为 级以下结构面。尾水调压井洞室顶拱埋深 194m 196m， 弱风化以下岩体厚度 137m。洞室围岩微风
9、化新鲜状，岩体多较完整完整，透水性一般较弱，地质构造较简单，无规模较大的断裂通过，围岩类别多属 2 类 1 类，整体成洞条件较好；但发育有 NE 向小断层 f11 斜穿洞室中部， f11 断层产状： N10E，NW75 ，断层破碎带宽小于 0.1m， 断层规模小，为级以下小结构面，对洞室围岩稳定有所影响。尾水隧洞主洞长约 1087.1m，洞室顶拱埋深由尾水岔管处的 327m 至出口处逐渐减小，围岩以含砾砂岩、含砾长石石英砂岩为主，主要为微风化新鲜岩体，围岩类别多属 2 类 1 类，但部分洞段断裂构造、闪长岩脉较发育，规模较大的断层有F18、 F19、F 20、F 33、F 34、 F42、F
10、37、F 38 等，断层最大破碎带宽度为 1.1m，胶结一般较差；主要分布有 、 、闪长岩脉，断裂构造属 级及其以下结构面。尾水洞沿线洞室埋深差别较大，总体呈减小的趋势，洞室围岩由下白垩统鹿母湾组含砾砂岩、含砾长石石英砂岩组成，微风化新鲜岩体为主。整体岩体较完整完整，透水性一般较弱，但部分洞段断裂构造、闪长岩脉较发育，断层、岩脉均为级及其以下的结构面，围岩质量总体以 2 类 1 类为主，占整个洞室的 75.8%，构造部位为 1 类，占整个洞室的 17%，局部 2 类，占 7.2%；其结构面组合形成的块体、特别是结构面交汇部位、节理密集带是影响洞室围岩稳定的不利因素，另外，规模较大的断层等结构面
11、部位地下水丰富，施工时应加强引排水处理。整个尾水洞支洞段、尾水岔管段及尾水主洞段大多工程地质条件较好，围岩稳定性及成洞条件较好，其中：桩号尾 0+248尾 0+508 洞段、桩号尾 0+754尾 0+813 洞段、桩号尾 1+093出口段发育规模相对较大的断层、岩脉，规模较大的断层主要有F18、 F19、F 20、F 33、F 34、 F42、F 37、F 38 等，断层最大破碎带宽度为 1.1m，胶结一般较差；主要分布有 、 、闪长岩脉，断裂构造通过部位洞室围岩稳定性较差，断层与节理的组合可能在洞顶及洞壁形成局部不稳定块体，影响洞室局部稳定性，进/出中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水
12、蓄能电站项目经理部 5水口段全强风化岩体性状较差，断裂构造较发育，围岩为类岩体，围岩稳定性和成洞条件较差，存在洞室成形与边坡稳定问题，施 工 过 程 中 应 引 起 足 够 的 重 视 ，对 出 现 的 局 部 不 稳 定 块 体 加 强 支 护 ， 同 时 还 要 做 好 尾 水 主 洞 施 工 期 排 水 。2.3 主要工程量本标段主要工程量见下表：尾水系统工程主要工程量表序号 项目/部位土石方明挖（m3）石方洞挖（m3）混凝土（m3）喷混凝土（m3）钢筋/钢材（t）钢筋网（t）锚杆（根）固结灌浆（m）回填灌浆（m2）1 下水库进出口 258086 30924 200 2367 119 8
13、629 1139 2 尾水主洞 105596 26846 5707 1987 94 15789 42018 126523 尾水支洞 22000 2280 1064 50 8 1640 1605 10374 尾水岔洞 7084 3146 224 331 8 1018 3955 7485 尾水调压室 22298 4157 636 326 31 2197 11884 4156 尾闸室 21854 2411 852 250 20 2207 233 7 6#支洞 19520 2104 939 85 4 4716 673 7048 8#支洞 11947 993 1044 102 12 5586 360 4
14、649 配电室 60 153 7 合计 258146 210299 73014 10666 5505 296 41782 61867 160202.3.1 强度分析（1）尾水主洞强度分析尾水主洞石方洞挖总量 10.56 万 m3，石方洞挖高峰月强度 8184m3/月，发生于2015 年 1 月和 3 月。（2）尾水调压室尾水调压室石方洞挖总量 2.23 万 m3，石方洞挖高峰月强度 3031m3/月，发生于2015 年 7 月12 月。中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 6土石方明挖强度柱状图石方洞挖强度柱状图中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理
15、部 73 组织机构及职责3.1 成立爆破作业安全领导小组为了工程建设的顺利进行，保障周围单位正常的生活秩序和建、构筑物的安全，在项目经理部的统一领导下，成立爆破作业安全领导小组，爆破安全领导小组必须全过程监控、指导爆破作业。爆破安全领导小组由项目部及部室主要负责人组成。组 长：唐九顺副组长：李 锐、韩建良、肖厚云成 员：吴 明、陈 钊、江太安、王 圣、李 勇、马 魁李双林、王 林、及其他有爆破员证的员工3.2 爆破作业安全领导小组职责（1）负责划分责任片区，将有关责任落实到部门、协作队。（2）负责监督各职能部门及作业队在爆破时段对爆破区域进行警戒。（3）负责将业主、监理传达的相关爆破信息及时传
16、递到职能部门及现场协作队。（4）领导指挥爆破事故应急抢救，对伤员安排医疗救治、处理伤亡的赔偿等善后工作。（5）事故灾害终止后组织工作人员对事故原因进行调查。4 爆破施工方案上下库连接公路标工程石方开挖主要分为路基边坡石方爆破和隧洞爆破施工两种方式。路基边坡石方爆破主要采用手风钻造孔，局部高陡边坡区域石方开挖及预裂孔采用潜孔钻造孔，根据开挖揭露的石方地面线进行爆破设计，主要采用浅孔爆破、光面爆破和预裂爆破技术，确保路基边坡开挖质量。隧洞爆破主要采用手风钻造孔，施工中坚持“多打孔、少装药、弱爆破、勤量测、强支护”的原则，减少对围岩产生大的扰动，确保每一道工序的施工安全。并要求在现场实际施工中不断优
17、化爆破设计参数，确保隧洞开挖成型质量满足设计要求。4.1 路基边坡石方爆破施工4.1.1 爆破施工工艺流程图爆破方案设计施 工 准 备主管部门批准人员机具准备 场 地 整 理中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 84.1.2 光面爆破施工为获得良好的光面效果，宜采用低密度，低爆索，高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态状态。（1）光面爆破参数的确定参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下： 钻孔直径 D=42mm 台阶高度 H=23m 超钻深度 h=0.5m 最小抵抗线 WW=（7.020）D=0.631.
18、8m本工程中取 W=1.5 米，式中:D为炮孔直径。 炮孔间距测 量 放 线布 孔钻 孔钻 孔 检 测装 药堵 塞网 络 联 接起 爆哑 炮 处 理危 石 清 除挖 运保 护 钻 孔爆破器材准备警 戒解 除 警 戒防 护中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 9a=（0.60.8）W=(0.60.8)1.5=0.91.2m本工程取 a=1.0m。 炮孔长度 L=H/sina+h 光面炮孔装药量计算Q=(0.122.1)L，L 为炮孔长度，装药量要在现场试验单孔装药量一般采用线装药密度 QX 表示QX=qaw=0.61.51.1=0.99kg/m式中 q松动爆破单位炸药消耗
19、量，取 0.6kg/m3。光面爆破装药结构 (不耦合系数采用 3.0)（2）装药联网为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心，将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成。操作时将药包置于孔内，上部填塞好。（3）堵塞良好的堵塞是保持高压爆炸气体所必须的堵塞长度，取炮孔直径的 1220 倍，现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。4.1.3 预裂爆破施工（1）预裂爆破参数的确定参照国内外岩石预裂爆破施工经验，预裂炮孔参数确定如下： 钻孔直径 D=90mm 炮孔间距 a=（712）D=63108cm当孔径小时取大值，孔径大时取小值；
20、当岩石均匀完整时取大值，岩石破碎时取小值。 不耦合系数在预裂爆破设计中，不耦合系数大于 2。坚硬岩石选较小值，松散岩石选较大值。 线装药密度根据岩石强度和孔距计算Qx=0.188a 0.5=0.188708000.5=372g/mQx线装药密度，g/m，以全孔长度计；中国水利水电第七工程局有限公司海南琼中抽水蓄能电站项目经理部 10a炮孔间距，cm,暂取 70cm岩石极限抗压强度，Kgf/cm2，适用 2001500 Kgf/cm2，本工程暂取800Kgf/cm2 装药结构装药结构与光面爆破相同，但预裂孔比主爆孔提前 75150ms 起爆，硬岩取小值，松软岩石取大值。（2）装药及堵塞：钻孔后，
21、及时核对炮孔间的间距和排距，以及岩石结构、软弱程度，重新复核装药量。装药前必须检查炮孔、深度与方向是否符合规定要求，同时应将炮孔中的粉泥浆除净，如炮孔内有水要掏净。装药时，必须按每一孔的计算装药量进行准确装药，以确保周围居民、建筑物的安全和爆破效果。炸药一般采用 32mm 2#岩石乳化炸药，采用底部连续装药，隔段使用 115 段非电导爆管毫秒雷管。按爆破设计将同一段孔并联后，各段进行分批串联正向起爆。炮孔堵塞时可就地取材，用砂粘土堵塞，用小木棍轻轻掏实，但不能用力挤压，以保护电雷管脚线。（3）爆破网络起爆系统用非电毫秒微差起爆系统，爆破网络用孔外等微差接力式起炸网路，具体做法是：在孔内药包中用
22、同一段别的非电雷管，把伸出炮孔的导爆管进行分组，在组与组之间用比孔内稍高段别的非电雷管串接起来。（4）起爆采用非电毫秒微差雷管一次起爆。爆破后出现块状较大时，采用手风钻造孔进行二次解爆。爆破后用推土机集碴，装载机、挖掘机进行装碴，自卸汽车运输，短距离的填方可直接采用推土机推土就位。4.1.4 浅孔爆破施工本标段工程路基边坡开挖浅孔爆破主要采用浅孔梯段爆破，采取“多孔、浅孔、密炮、少药”方式，爆破参数的选取和装药量的计算应符合爆破安全规程的规定要求，并应根据微差爆破取最大一段药量复核爆破安全距离和爆破振动速度，并在实施过程中，不断修正其爆破参数，以确保周围建筑物的安全。 炮孔深度 H（爆破层厚度）根据本工程岩石情况，可取 H=2.0m
