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风电项目基坑爆破土方爆破设计及施工组织方案
第一部分爆破设计规范
1概述
1.1项目概述
某某某风电场位于某省某市某县和某县交界处,在某县西部的某镇。场地呈不规则多边形,东西长约3.5km,南北宽约10km,面积约20km2。本项目计划安装17台单机容量为2MW的风力发电机。当基础开挖遇到岩石时,需要进行爆破开挖。爆破区直径20m,爆破开挖深度5-7m,总爆破量约26万立方米。
1.2爆破区的地形和地质
爆破区属于丘陵地貌,东高西低,但落差较小。爆破深度最大为7m,最小为5m。岩石为白云岩,夹有弱夹层,岩石风化程度强。被爆破岩石的普氏系数约为f = 8 ~ 10。
1.3周围环境
北面100米处有电线杆,东面50米处有测风仪,西面150米处有村庄,南面是荒山。爆破区边界外300m范围内无省级文物、学校、医院和办公楼,建设条件较好。
北方:
东部:
西方的
周围环境示意图:
爆破区域
爆破区域
100米
50米
150米
电线杆
村庄
荒山
测风塔
北方
1.4施工要求
1.4.1施工安全要求。
施工中贯彻“安全第一,预防为主”的原则,严格遵守操作规程,严格控制爆破造成的危害,确保周围人员、厂房和设备的安全。
1.4.2施工质量要求:
要求工程的进度和质量达到合格标准和业主的要求。
2编制依据和原则
2.1编制依据
(1)《中华人民共和国安全生产法》
(2)《民用爆炸物品安全管理条例》(国务院令第466号)
(3)《爆破安全规程》( GB6722—2014)
??Code土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ201-83)
⑸现场勘察及业主提供的相关资料和要求。
2.2编制原则
(1)遵守并满足土方爆破的有关规范、规程和爆破技术要求。
??According针对本工程的特点,突出重点、难点工程的施工方案和技术措施,精心组织施工,确保优质高效地完成本工程的施工任务。
(3)建立完善的安全管理体系和措施,组建强有力的施工组织,加强过程控制和现场管理,突出施工现场的标准化作业,确保施工安全,避免爆破事故的发生。
(4)采取爆破技术手段和安全防护措施,将爆破的有害影响控制在爆破安全规程规定的范围内,确保周围被保护对象的安全。
3爆破技术分析
3.1岩石破碎机理
炸药在炮孔内爆炸后,瞬间爆轰波与高温高压气体形成冲击波,作用于孔壁。由于爆炸压力远大于岩石的动态抗压强度,几倍炮孔半径范围内的岩石被压碎,形成破碎区。在这一区域,相当一部分爆破能量消耗在岩石的过度破碎中,以致冲击波通过破碎区后,衰减为压缩应力波,继续向围岩传播。压缩应力波引起岩石颗粒的径向位移,导致周围岩层的膨胀和切向拉伸应变。当切向拉应变超过岩石的动态抗拉强度时,岩石层中就会产生径向裂纹,裂纹以0.15-0.4倍压缩应力波的传播速度向前扩展。在压缩应力波向前传播的同时,爆炸气体迅速渗入裂纹,由于爆炸气体的楔入作用,裂纹进一步扩展。当切向拉应力低于岩石的动态抗拉强度时,裂纹停止向前扩展,产生与拉应力波相反的向心拉应力,导致岩石产生环向裂纹。径向裂缝和环向裂缝形成的区域为裂缝区。当应力波进一步向前传播时,已经衰减到足以破坏岩石,只能使岩石颗粒产生弹性振动,以地震波的形式传播,直至消失。这个区域是振动区域。
3.2技术分析
经过爆破设计前的现场勘察和对施工现场周边环境的分析,确定本次爆破的难点在于爆破区域距离电线杆仅50米,距离附近村庄仅150米,对爆破施工过程中的爆破震动和爆破飞石提出了很高的要求。必须采用孔内外毫秒延时控制爆破震动,采用多孔减少单孔装药量,增加充填长度,减少爆破飞石,避免对被保护对象造成破坏。
4爆破设计
4.1爆破方案的确定:
目前,适用于场地平整的爆破方法有很多,如浅孔爆破、中深孔爆破、浅孔爆破等。根据工程量和周围环境,本工程拟采用中深孔爆破法施工。施工程序如下:首先用CAT320挖掘机自上而下开挖土方和边坡。开挖至岩石后,将所有土方运走,用山体生产的链轨DTH钻机垂直钻孔,进行中深孔爆破。爆破工程总量由一次爆破完成,本次爆破工程所需总药量预计为1000kg。在施工过程中,每次起爆的方向都是向东,避开最近的生产车间。
4.2爆破参数的选择
4.2.2中深孔台阶爆破
本工程爆破开挖高度超过5m的岩体采用中深孔台阶爆破法。开挖采用垂直钻孔,炮孔布置采用梅花孔布置。爆破孔的布置如下:
Hh
H
h
w底部
L
W
B
L2
腰神经2
a
中深孔爆破台阶单元图
H为台阶高度,L为孔深,W为底部前底盘抵抗线,W为爆破孔最小抵抗线,B为台阶上眉线到前孔口的距离,L1为装药长度,L2为堵塞长度,H为超深,B为排距,A为台阶的坡角。
(1)炸药单耗Q值的选择
该工程岩石属于中硬岩石。根据我公司以往爆破施工的经验,查阅相关资料,以及爆破施工中选用的炸药品种,综合考虑取q=0.35
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