料场开挖施工技术方案

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1、沿河县甘溪水库工程料场开挖施工技术方案1 概述根据甘溪水库料场开采规划，土料场土料主要用于上、下游围 堰粘土心墙防渗材料，共需要用量约1500m3，由于所需土料较少，为 方便施工，本阶段推荐桥头堡右岸冲沟内土体作为土料场一，距离坝 址约140m，为灰黄色粘土夹碎石及少量块石，分布高程464475m， 平均厚度约2m,面积约2100，可开采量约4000m3。该冲沟属库区， 边坡为逆向坡，开挖对边坡稳定无影响。水库左岸为顺向坡，而料场的开挖量较大，开挖会引起高边坡的 稳定问题，因此砂石骨料场不宜选择在水库左岸；在右岸船柱溪上游 及附近，毛田组（三）及后坝组（三）地层方解石脉发育，以白云岩为3m3h

2、主，其运距较远，且汛期易受石梁河涨水影响，因此也不宜选作砂石 骨料场。综合考虑，砂石骨料场选择在甘溪乡东南面的小岩底，所处 地层为桐梓及红花园组（0 ）灰岩，有乡村公路通过，但需改造，交1t+h通较方便。2 料场储量及质量根据水库大坝对砂石骨料的储量、质量等要求，结合开采及 运输方便、不影响施工等原则，初选砂石骨料料场位于坝址东南 侧、水库右岸分水岭上。料源储量：料场位于水库右岸分水岭上，基岩裸露，植被不发育； 地表溶蚀裂隙较发育，强风化溶蚀层厚约03m。地表岩体溶蚀 裂隙、溶槽发育，多有少量粘土充填物。开挖有用层面积1523.11 m?，无用层面积266.56对应有用层体积约22.2万m3，

3、无 用层体积约3.9万m3；料场储量能满足工程所需。甘溪水库位于沙沱电站库区，二者直线距离约12.5km,本 工程选料与沙沱所用砂石骨料相同，而桐梓及红花园组（O1 t+h） 灰岩地层在本区稳定连续分布，故引用沙沱碱活性试验成果：料 场试样碳酸盐骨料碱活性试验最大膨胀率为0.032%,小于规范 值（0.10%），由此可判断此骨料为非碳酸盐碱活性骨料。 料源质量：料源为桐梓及红花园组（O1 t+h），岩层单斜产出，倾 角27，料场边坡为斜顺向坡，建议从上到下分层开采，避免 出现边坡稳定问题。根据取样作室内物理力学试验，其饱和抗压 强度约65.797.0Mpa，为坚硬岩，强度能满足本工程混凝土骨

4、料要求。甘溪水库工程区域内缺乏天然砂石料，坝区工程混凝土骨料 全部考虑从人工石料场开采，输水线路建筑材料主要利用沿线石 方开挖料及洞挖料。主体工程混凝土总量（含喷混凝土）约15.25万m3 （不含导 流和输水系统工程），其中挡水建筑物混凝土 13.3万m3，泄水 建筑物混凝土 0.70.37万m3,帷幕工程混凝土 0.88万m3,放空 底孔工程混凝土 0.37万m3。选择石料场甘溪乡东南面的小岩底，石料场至坝址运距约 2km，所处地层为桐梓及红花园组（01 t+h）灰岩，剥离层厚度为 2m，岩质坚硬，为坚硬岩，强度能满足本工程混凝土骨料要求。 料场需要储量17.58万m3，可采方量大于85.0

5、万m3，满足设计 所需。3施工部署3.1施工机械道路右岸3号公路：从右坝肩至渣场，公路总长为686.56m，平均坡 度0.7%，路面宽度6.0m，路面结构为泥结碎石型式。3.2运料道路我部施工单位在建设的砂石料加工系统在甘溪乡东南面的小岩 底，运输距离较短，毛料采用装载机或反铲配合15t201自卸汽车拉 运至砂石料加工系统。3.3排水设施排水设施为避免雨水夹带泥土及杂物污染已爆破的块石料，开 挖区上部及两侧设截水土沟（宽X深=400X600mm），周边抹水泥砂 浆约23cm。34料场开挖风、水、电布置施工供风：在料场开挖时，采用2台移动式空压机供风，容量为 2X20m3/min，摆放在甘溪乡东

6、南面上部平台，接4寸供风钢管至开 挖区。施工供水：用水主要利用1#高位水池供水，施工用水采用DN50 钢管作支管从水池供水管接取，支管上设阀门，PVC管接引至工作面；施工供电：从甘溪乡东南面变压器接引。4开釆工艺措施4.1施工准备施工准备包括施工道路修筑，排水沟开挖，供风管线敷设， 调度值班室建筑等。施工道路、加工厂石方开挖、料场外围排水 沟采用手风钻钻爆开挖，道路开挖石渣由装载机或反铲挖掘机配 合自卸车运往弃渣场，与采料场剥离覆盖层一起装运至弃渣场。4.2覆盖层剥离及软弱夹层清除石料场顶部残积物和植物根系，以人工配合挖掘机清除，表 层风化岩层和犬牙状岩体用手风钻钻爆，挖掘机集渣至下部装运 平

7、台，3m3装载机15t自卸车运输至弃渣场。4.3钻爆作业4.1.1、过渡料爆破设计过渡料粒径要求小于300mm，设计一次爆破达到粒径级配要 求。根据我单位爆破的施工经验，采取以下技术措施，可以得到 满意效果。采用小孔径潜孔钻钻孔，增加单位岩体上的炮孔密度，本料 场选用全液压履带式潜孔钻造孔，采用小抵抗线的炮孔分布模 式。提高炸药单耗值，增加破坏岩石能量，采用微差挤压爆破技 术，延长岩块之间碰撞时间，增加岩石破碎度。（1）爆破施工要求 爆破后石块块径不大于30cm直径的要求。大块率控制到最低。 爆破产生的震动不能对周围建筑物产生破坏效应。 爆破飞石必须控制在警戒范围内。 爆破作业尽量对后边坡避免

8、造成爆破影响裂隙，确保后缘边坡 稳定。(2) 爆破器材的选用 非电延时导爆管雷管。 8#工业电雷管 直径70mm的乳化炸药，直径32 mm的乳化炸药。 粉状铵油炸药 导爆索(3) 爆破方案为确保开挖边坡平顺、整齐、稳定，应有效地控制爆破效应和确 保安全，并能使爆破效果满足机械化开挖作业要求，确定开采开 挖爆破方式为：根据开采台阶布置和阶段高度，采取多级台阶分 段开挖，主爆区采用毫秒微差松动控制爆破。主要采用以下孔径。 炉70血孔，最佳效果孔深510m,本工程过渡料的开采钻孔选 用6m孔深。其爆破参数的选择如下：本工程过渡料的开采爆破试验目前已做完，通过爆破试验取得以 下爆破参数： 台阶高度：H

9、=6m； 最小抵抗线：中等坚硬矿岩w= (25-45) d,取w=2m； 孔深：L二(1.1-1.5) H,取 L=6.5m； 炮孔间距：a二(0.7-2.0) w,取 a=1.4m； 炮孔排距：b= (0.8-2.0) w,取 b=2.0m； 填塞长度：1= (0.71) w,取 l=1.5m； 单孔装药量：Q=qaHW，取Q=13kg； 多排孔爆破时，从第二排孔起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算Q二kqabH,即 Q=13.86kg,取 Q=14kg 式中 a炮孔孔间距；d炮孔直径；q单位用药量，根据f=68，取q=0.75kg/m3；k考虑前排炮孔的矿岩阻力作用的增加系数，一般 k=1

10、.11.2,本工程取 1.1；w最小抵抗线；l炮孔填塞长度；b炮孔排间距；1.5m堵塞段1.5m减弱装药段Jj.5m间隔堵塞段工fflD Oom2.5m底部加强段过渡料梯段台阶爆破布孔剖面图4.1.2、主、次堆石料爆破设计根据主、次堆石料的工程量要求，首先爆破必须具备规模， 设计每天爆破一次，每次爆破需完成7400m3以上；其次是爆破 块体主堆料小于800mm，次堆料小于1000mm。根据以上两个要求, 设计爆破如下：(1) 爆破施工要求 爆破后石块块径不大于800 mm1000 mm直径的要求。大块率控制到最低。 爆破产生的震动不能对周围建筑物产生破坏效应。 爆破飞石必须控制在警戒范围内。

11、爆破工作要保证围岩岩石不受扰动，结构完整。(2) 爆破器材的选用 非电延时导爆管雷管。 8#工业电雷管 直径70mm的乳化炸药，直径32 mm的乳化炸药。 粉状铵油炸药 导爆索(3) 爆破方案为确保开挖边坡平顺、整齐、稳定，应有效地控制爆破效应和确 保安全，并能使爆破效果满足机械化开挖作业要求，确定开采开 挖爆破方式为：根据开采台阶布置和阶段高度，采取多级台阶分 段开挖，主爆区采用毫秒微差松动控制爆破。本工程主、次堆石 料的开采爆破试验目前已做完，通过爆破试验取得以下爆破参 数： (p 90 mm孔，最佳效果孔深510m,本工程选用10m孔深，作 为主次堆石料的开采钻孔。爆破参数的选择 台阶高

12、度：H=10m； 最小抵抗线：中等坚硬矿岩w= (25-45) d,取w=2.5m； 孔深：L二(1.1-1.5) H,取 L=10.5m； 炮孔间距：a二(0.7-2.0) w,取 a=1.8m； 炮孔排距：b=(0.8-2.0)w,取 b=2.5m； 填塞长度：1= (0.71) w,取 l=2.7m； 单孔装药量：Q=qaHW，取Q=32kg； 多排孔爆破时，从第二排孔起，以后各排孔的每孔装药 量按下式计算Q二kqabH,即 Q=34.65kg,取 Q=35kg 式中a炮孔孔间距；d炮孔直径；q单位用药量，根据f=68，取q=0.7kg/m3； k考虑前排炮孔的矿岩阻力作用的增加系数，一

13、般 k=1.11.2，本工程取 1.1；w最小抵抗线；1炮孔填塞长度；b炮孔排间距；主、次堆石料梯段台阶爆破布孔剖面图4.1.3、038mm浅孔爆破辅助爆破本工程由于外边坡面临空，爆破过后产生超径块体是难免的，超 径不合格块体采用038mm浅孔松动爆破解小，开挖区便道开拓， 工作面的揭顶开采，在大型潜孔钻不能到达的地方，需要用浅孔 进行爆破。038mm浅孔松动爆破参数如下： 台阶高度：H=3m； 最小抵抗线：中等坚硬矿岩w= （25-30） d,取w=1.0m； 孔深：L二（1.1-1.5）H,取 L=3.5m； 炮孔间距：a二（0.8-2.0）w,取 a=1.2m； 炮孔排距：b=（0.8-

14、1.2）w,取 b=1.0m； 单孔装药量：Q=eq松aHW，取Q=1.2kg； 填塞长度：装改性铵油炸药0.2m/条，装八条后，还余1.9m，即填塞长度为1.9md炮孔直径；q单位用药量，根据f=68，取q=0.35kg/m3，根据实际情况再校正；e炸药换算指数，对2#岩石炸药，e=1；w最小抵抗线；4.1.4、起爆方式和起爆网络设计 由于本工程对石料的粒径、级配要求十分严格，特别是其中过渡 料的粒径要求在300mm以内，而且要求爆破一次成功，根据爆破 试验取得的最佳效果来看，决定采用“V”型起爆方式，利用“V” 型起爆的特点，加强岩块之间的碰撞程度，从而得到符合质量要 求的石料。由于段数过

15、多，为了避免可能出现的“串段”或“重段”现象, 均采用孔内延时接力传爆，孔外用电雷管连接，孔内用1段12 段延时秒管起爆，排与排之间时间差控制在50ms左右。12111098导爆索电雷管过渡料、主、次堆石料炮孔起爆顺序图5 施工方法说明5.1、钻孔工程本工程钻孔采用全液压履带式潜孔钻造孔，全液压履带式潜孔钻 机钻孔具有劳动强度低、速度快、工效高、操作安全等特点。全液压履带式潜孔钻机在钻孔操作和钻机维护方面的操作要点：(1) 在钻孔时，推进梁应该牢牢地抵住岩石不能有任何移动。如果在钻孔中推进梁出现移动，就会产生弯曲应力。在极端的情 况下，会造成钻杆的断裂。(2) 在推进梁和钻头接触岩石前，不允许开动冲击功能。(3) 钻机空打将损坏钻头并造成连接部分松动。(4) 开孔应该在低冲低推状态下进行。(5) 任何时候只要有可能就要提供充足的冲渣介质。如果打开 冲渣介质开关太迟，就有可能造成卡钻和堵住钻头冲渣孔的危 险。