核岛负挖施工技术总结.doc

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1、辽宁红沿河核电站一期核岛负挖工程施 工 技 术 总 结批 准： 审 核： 编 制： 中国核工业华兴建设有限公司红 沿 河 核 电 负 挖 项 目 部二00六年十二月二十八日辽宁红沿河核电站一期核岛负挖工程施 工 技 术 总 结1、工程概况1.1、地理位置和地质情况辽宁红沿河核电站一期核岛负挖工程位于厂区8m平台W2区西部，周边环境较好，开挖区四周地势平坦，视野开阔，距西南部T3区海堤最近处直线距离154m，周边无其它建筑物，施工条件良好，前期场平工程已修建了多条施工运输道路，交通便利。负挖区地段主要分布花岗岩，变质岩很少，风化层总体呈层状分布，强风化层较薄，以中等风化、微未风化为主。岩体结构类

2、型为块状结构，岩体基本质量等级为级级，岩石质量以较差较好为主。本工程从施工开挖情况来看,2#核岛区域岩石风化较严重,且在2#核岛南边坡及基底出现了黑云母夹层,影响边坡的稳定和基底的成型。1.2、施工内容及工期辽宁红沿河核电站一期核岛负挖工程主要完成以下工作内容的施工：1）土石方爆破开挖: 16.8万m3，开挖面积17889m2，其最大挖深为GB沟中间部位为13.70m。2）核岛基坑边坡预裂：7500m2。3）核岛基坑边坡喷射混凝土防护：5500m2。4）核岛基坑基底的清理：15148m2。施工工期为5个月，于2006年6月28日正式开工，计划竣工时间为2006年11月30日。实际竣工时间为20

3、06年11月28日完工。1.3、工程要求1)爆破振动要求：对现场龄期1-3天的砼的震动速度必须控制在1.5cm/s以下、对现场龄期3-7天的砼的震动速度必须控制在2.5cm/s以下、对现场龄期7-28天的砼的震动速度必须控制在7cm/s以下。距爆区边缘30米处基岩面质点振动速度峰值不大于5cm/s。若设计有新的要求，则按要求执行。中国科学院武汉岩土力学研究所于2006年8月17日开始对核岛负挖进行爆破振动监测及声波实验，于2006年8月24提出了新的控制参数：工程公司对该项爆破振动安全阈值进行了调整即：西区1#核岛-5.5-9.0米层岩体爆破开挖时,距爆源30米处基岩面质点振动速度峰值不大于2

4、.5cm/s；东区2#核岛-5.5-9.0米层岩体爆破开挖时,距爆源30米处基岩面质点振动速度峰值不大于1.5cm/s；-7.65m区域保护层及1#核岛保护层爆破开挖时,距爆源30米处基岩面质点振动速度峰值不大于1.0cm/s；2#核岛保护层爆破开挖时，距爆源30米处基岩面质点振动速度峰值在-7.65m区域基岩爆破振动速度安全阈值控制参数的基础上适当降低。2)爆破飞石要求：严禁爆破飞石危及建（构）筑物、设备及人员的安全。3)开挖边界要求：石质边坡采用预裂爆破，边坡开挖允许超挖15cm；不满足预裂爆破的岩体部位，可考虑光面爆破，边坡开挖允许超挖15cm；其它区域要求超出开挖线控制在1040cm；

5、基底开挖清理完毕后允许超挖40cm，不允许欠挖。2、施工部署 根据本工程的实际情况，将开挖区域分成主体（包括-7.65m平台和-10.15m平台）、边坡、环廊和沟槽三个部分，并按开挖深度将待开挖区域分为四层进行施工。其中0.00m5.5m为第一层；5.5m9m为第二层(-7.65m区域：5.5m-7.65为第二层)；9m10.15m为第三层；环廊开挖至13.38m、沟槽开挖至12.45m和13.7m为第四层。施工时我们按施工组织设计分四步进行开挖施工。第一步：对第一层进行开挖，从0.00m开挖至标高-5.5m。在开挖时先在开挖区的中部掏槽爆破出一条沟槽，并修建临时运输坡道至5.5m，其余待爆体

6、则以此沟槽作为自由面进行台阶爆破开挖，向四周推进。当推进到距基坑边缘10m后，对基坑周边边坡先进行预裂爆破，再对剩余部分进行爆破开挖。第一层开挖的后期修筑正式的施工运输坡道至5.15m。本层开挖自2006年6月28日起至2006年8月12日结束，共投入4台液压钻机、3台液压挖掘机和12台自卸车辆用于施工，开挖土石方量78000m3，预裂面积5500。第二步：在第一层开挖完后即对第二层开挖，从1#、2#核岛南部掏槽，以此沟槽作为自由面进行台阶爆破开挖，由南向北推进。同时对-7.65区域预留保护层进行开挖清理及其周边的预裂。第二层开挖的后期修筑正式的施工运输坡道至10.15m。本层开挖自2006年

7、8月4日起至2006年9月25日结束，共投入4台液压钻机、3台液压挖掘机和12台自卸车辆用于爆破开挖，开挖土石方量43000m3， 预裂面积约650。第三步：预留保护层的开挖和清理。当第二层开挖由南向北推进50m后即对第三层（9m10.15m预留保护层）开挖。本层开挖自2006年9月15日起至2006年10月14日结束，共投入3台液压钻机、2台液压挖掘机和台6自卸车辆用于爆破开挖，开挖量24000m3。对预留保护层爆破开挖时，采用“密布孔少装药”的技术措施，并在爆孔底部设置柔性缓冲层，来减弱爆破冲击波对核岛基底的破坏作用，对欠挖2030cm处用风镐进行找平，以此来保证核岛基坑底板基岩不受破坏。

8、在核岛基底爆破开挖结束后，我公司组织人员对基底进行人工清理，并利用空压机对浮渣进行清理，使核岛基底新鲜岩体自然露出，没有松动的石块，保证核岛基底岩体的整体性。第四步：廊道和沟槽的开挖和清理。当第三层开挖由南向北推进至核岛区域后即可对第四层环廊、沟槽和GB廊道进行开挖。本层开挖2006年9月15日开始， 2006年10月14日爆破开挖施工结束，2006年11月26日基底清理工作结束。爆破开挖量23000m3,预裂面积1500。3、爆破设计根据本工程的实际施工特点和爆破技术控制要求，我们选用了台阶爆破、预裂（光面）爆破、保护层爆破和沟槽爆破等几种爆破类型对爆破不同区域进行控制爆破。3.1台阶爆破此

9、种爆破类型为本工程爆破施工的主要爆破类型，主要应用在核岛负挖的第一、二层施工中。炮孔采用梅花型布孔方式，孔内外微差爆破技术。多孔多段排间微差顺序起爆，微差间隔时间不少于50ms，排间微差时雷管段别采用跳段使用。网络联接采用串并串联复式网络连接方式。最大一段装药量控制在160kg以内，每次总装药量小于1600Kg，每次爆破方量在3000m以内。 台 阶 爆 破 参 数 表开挖部位台阶高度m孔深m超深m孔径mm孔距m排距m单耗kg/m3装药长度m堵塞长度m单孔装药 量Kg第一层5.56.00.5893.53.00.354.02.020第二层3.54.00.5763.02.00.362.51.57.

10、53.2 预裂爆破本工程对核岛周边边坡、-7.65m平台周边、核岛环廊、GB廊道等区域进行了预裂、光面爆破，以保证边坡岩石的完整性和边坡的稳定性。预裂孔采用不耦合间隔装药，分三段装药即顶部的减弱装药段、中间的正常装药段、底部的加强装药段。预裂孔内采用32mm的乳化炸药卷绑扎在导爆索上和竹片上，预裂孔与相邻的药孔连接采用导爆索串联连接。采用导爆索并联起爆方式，预裂孔与主爆孔可分开单独爆破，也可同时爆破。当预裂孔与主爆孔同时爆破时，爆破顺序为：预裂孔、主爆孔、缓冲孔，预裂孔起爆时间较主爆孔提前至少100ms。在核岛负挖预裂爆破正式开始施工前，先在施工坡道圆弧段、核岛第一层开挖区、核岛北边坡进行了预

11、裂爆破试验，确定边坡预裂爆破的孔距、线装药量、装药长度等参数，使边坡的预裂效果达到预期的目标。3.2.1 预裂试验数据分别进行了五次预裂爆破试验，试验数据如下： 2006年7月5日，在核岛第一层开挖区进行垂直孔预裂试验：钻孔13个，孔深5.7m，孔距0.8m，预裂孔离缓冲孔距2m，线装药量0.3/m，装药长度4.24.7m，堵塞长度1.01.5m，装药量1.7，共使用导爆索150m，32mm乳化炸药24kg，超前主爆孔110ms起爆。爆后检查预裂效果不好，未留下任何预裂孔痕迹。 2006年7月12日，在核岛东施工坡道圆弧段进行预裂试验：钻孔26个，孔深7.28.2m，孔距外孤0.8m、内孤0.

12、6m，预裂孔离缓冲孔距2m，线装药量0.150.25/m，装药长度6.27.2m，堵塞长度1.01.5m，装药量12，共使用导爆索250m，32mm乳化炸药48kg，超前主爆孔110ms起爆, 分二响起爆。爆后检查留下较少炮孔痕迹, 效果不佳。 2006年7月14日，再次在核岛东施工坡道圆弧段进行预裂试验：钻孔外孤54个、内孤33个，孔深8.311.1m，孔距外孤0.8m、内孤0.6m，预裂孔离缓冲孔距2m，线装药量外孤0.225/m、内孤0.25/m，装药长度7.010m，堵塞长度1.01.5m，装药量1.82.7，共使用导爆索600m，32mm乳化炸药144kg，超前主爆孔110ms起爆,

13、 分二响起爆。爆后检查外孤段半孔较多，效果较好，内孤段半孔痕迹不明显，效果不佳。 2006年7月21日和22日，在核岛北边坡西段进行预裂试验：钻孔49个，孔深约14m，孔距0.7m，预裂孔离缓冲孔距2m，线装药量0.3/m，装药长度12.612.9m，堵塞长度1.3m，装药量约4.2，共使用导爆索800m，32mm乳化炸药216kg。爆后检查半孔率较高，坡面较平整光滑，效果较好。 2006年7月23日，由于预留边坡较薄，在核岛北边坡东段进行预裂和光面爆破试验：钻孔56个，预裂孔深约14m，光爆深约7m，预裂孔距0.8m，光爆孔距0.6m，线装药量分为0.2/m、0.25/m、0.33/m三种，

14、堵塞长度1.5m，共使用导爆索650m，32mm乳化炸药192kg。爆后检查半孔率较高，坡面较平整光滑，效果较好。3.2.2 试验结果分析 线装药密度：试验表明，在施工道路外圆弧段线装药密度仅150g/m200g/m，也能形成预裂缝，而在内圆弧150g/m200g/m线装药密度出现冲孔，外圆弧225g/m装药段尽管出现半孔但坡面凸起较多，说明试验选取药量偏小。在核岛北边坡调整为250g/m330g/m，出现了半孔，没有超挖。因此强风化岩体中适宜的线装药密度为250280g/m，中风化岩体中适宜的线装药密度应为300350g/m。炮孔间距：由于地质结构复杂,在不同的区域变化和差异均比较大，试验表

15、明，风化越严重的部位宜采用较小的炮孔间距，但风化过于严重的部位即使采用很小的炮孔间距也不能形成预裂面。在北边坡东段光爆中,采用了0.6m的炮孔间距，充分形成半孔，效果颇佳，但相应的钻孔工作也大大增加。相比较而言，在中风化岩体中，采用0.8m孔间距较好，在强风化岩体中宜采用0.7m孔距。装药结构：试验表明，当孔底加强装药段为11.5m，顶部减弱装药段为1.52m时爆破效果较好。在实施的过程中，随着风化程度的增加, 孔底药量应酌情减弱。预裂孔离缓冲孔距：缓冲孔采用89mm孔径和W1=2.0m出现贴膏药的现象，因此应减少其距离，宜调整为1.8m。堵塞：孔口填塞长度，填塞质量以及孔口减弱段药量对避免孔口漏斗以及孔口拉裂现象密切相关。在试验中，主要根据该处的岩体状况确定填塞长度，强风化松软破碎的岩石，容易产生破坏，故填塞段长些。中风化岩石的破坏情况要好一些，其填塞段短些，