第17卷第3期工程爆破Vol. 17, No. 32011年9月ENGINEERING BLASTINGSeptember 2011文章編號(hào): 1006-7051(2011}03-0029-04某核電廠循環(huán)水泵房底板保護(hù)層的爆破開挖黃衛(wèi)兵(中電投電力工程有限公司，上海200233)摘要: 利用毫秒延時(shí)爆破技術(shù)在某核電廠循環(huán)水泵房底板保護(hù)層實(shí)施多排孔孔聞延時(shí)爆破。對(duì)爆破參敷.裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥量、布孔方式及爆破網(wǎng)路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并校核了爆破振動(dòng)安全。通過對(duì)現(xiàn)場的爆破效果進(jìn)行分析表明,毫秒延時(shí)爆破技術(shù)應(yīng)用于水工建筑物底板保護(hù)層的開挖可取得良好的爆破效果，它對(duì)施工環(huán)境復(fù)雜、規(guī)模受限爆破振動(dòng)等有害效應(yīng)以及爆破質(zhì)量控制嚴(yán)格的爆破工程,具有很好的實(shí)關(guān)鍵詞:毫秒延時(shí)爆破;水工建筑物:底板保護(hù)層;爆破設(shè)計(jì);爆破振動(dòng)中圖分類號(hào): TD235.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: ABLASTING EXCAVATION OF BOTTOM PLATE PROTECTIVELAYER OF THE CIRCULATING WATER PUMP HOUSE INA NUCLEAR POWER PLANTHUANG Wei-bing(CPI Power Engineering Co. Ltd., Shanghai 200233，China)ABSTRACT: For blasting bottom plate protective layer of the circulating water pump house in a nuclearpower plant, delay blasting among the multi-row holes was applied by using millisecond delay blastingtechnique. Blasting parameters, charge structure, charge quantity, bore-holes layout mode and blastingnetwork were designed. The blasting effect analysis in the filed showed that good effect was achieved by u-sing millisecond delay blasting technique to excavate bottom plate protective layer of hydraulic buildings.The technique has good practicability for blasting projects whose construction environments are complex,blasting sizes are restricted, blasting vi bration and blasting quality are strictly controlled.KEY WORDS: Millisecond delay blasting; Hydraulic building; Bottom plate protective layer; Blasting de-sign; Blasting vibration受限爆破開挖有害效應(yīng)和爆破質(zhì)量控制嚴(yán)格等問1引言題集中的爆破工程中,還值得交流探討。鑒于此,筆毫秒延時(shí)爆破是指相鄰炮孔或排間以及深孔內(nèi)者將此爆破技術(shù)應(yīng)用于某核電廠循環(huán)水泵房底板保以毫秒級(jí)的時(shí)間間隔循序起爆的一種爆破技術(shù),多護(hù)層開挖施工中,取得了良好的爆破效果。應(yīng)用于工期長、規(guī)模大、施工人數(shù)多的礦山開采、鐵.2工程概況路和公路土石方開挖等工程。然而如何利用毫秒延時(shí)爆破技術(shù)的特點(diǎn),將其應(yīng)用于施工環(huán)境復(fù)雜、規(guī)模2.1 工程現(xiàn)狀該工程位于某核電廠一期工程循環(huán)水泵房施工區(qū)域,循環(huán)水夏房包括泵房區(qū)_前油區(qū)和進(jìn)水流道區(qū)收稿日期: 2010-08-27中國煤化]作者簡介:黃衛(wèi)兵,助理工程師,主要從事爆破隧道和核電施三個(gè)區(qū)域。{=保護(hù)層, 設(shè)計(jì)工管理工作。標(biāo)高-13.8~YH. CNMH Go00m. 爆破工_程爆破環(huán)境復(fù)雜,距爆區(qū)東側(cè)最近的核設(shè)備組裝廠房約爆 破施工也容易,因此設(shè)計(jì)鉆孔方向平行臺(tái)階面按25m,內(nèi)有正在組裝的CA01模塊，該模塊由特種鋼90°設(shè)計(jì),這樣的鉆孔方向抵抗線分布均勻。但當(dāng)臺(tái)板材焊接而成;西側(cè)19m為除鹽水車間廠房,為混階坡面形態(tài)不規(guī)則時(shí)要注意抵抗線的變化，否則將凝土框架結(jié)構(gòu);北側(cè)為swS和CwS管廊大體積混對(duì)爆破效果產(chǎn)生直接影響甚至產(chǎn)生爆破飛石,要根凝土施工區(qū)域約21m.基巖為中生代早白堊世某群據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正.水南組kls地層,以粉砂巖和細(xì)砂巖為主,以互層、(2)臺(tái)階高度和超深。臺(tái)階高度為保護(hù)層厚度夾層、夾薄層等形式沉淀而成,有少量的原生裂隙，H=2m,因?yàn)槭潜Ｗo(hù)層爆破不考慮超深,炮孔深度巖石堅(jiān)固性系數(shù)f=10~12。根據(jù)該工程三級(jí)進(jìn)度L= H+h=2m.計(jì)劃的要求，前池區(qū)底板保護(hù)層爆破絕對(duì)工期為(3)最小抵抗線W取1.0m;按大孔距小排距的8d,工期緊張、施工任務(wù)比較繁重。原則選取炮孔間距和排距。炮孔間距a取1. 5m;炮2.2爆破設(shè)計(jì) 原則和要求孔密集系數(shù)按經(jīng)驗(yàn)取m=1.5,則W=b=a/m=保護(hù)層的厚度由設(shè)計(jì)確定為2m,通過前期的爆1m.破經(jīng)驗(yàn),結(jié)合勘探和設(shè)計(jì)單位的意見,最終確定前池(4)炸藥單耗。由于爆區(qū)以粉砂巖和細(xì)砂巖為區(qū)底板保護(hù)層爆破的設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)為:主,以互層、夾層、夾薄層等形式沉淀而成,有少量的(1)保護(hù)層開挖應(yīng)采用淺孔、密孔、少藥量的分原生裂隙,巖石堅(jiān)固性系數(shù)f=10~12,炸藥是直徑段控制爆破。38mm的巖石乳化炸藥,按照以前的施工經(jīng)驗(yàn),在松(2)大體積混凝土爆破振動(dòng)控制必須符合{水工動(dòng)爆破條件下,抵抗線在1.0~1. 2m的情況下,炸建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/藥單耗的范圍基本為0.3~0.5 kg/m,取q=T5389- 2007)的要求:當(dāng)混凝土齡期為初凝~3、0.4kg/m2。3~7、7~28d時(shí),其安全允許振速分別為2. 0~3.0、3.2 裝藥結(jié)構(gòu)與裝藥量3.0~7.0、7.0~12.0 cm/s.核安全級(jí)設(shè)備CA01(1)裝藥結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用炮孔底柔性材料裝藥結(jié)模塊的振動(dòng)要求要滿足設(shè)備廠家提供的技術(shù)規(guī)格書構(gòu)時(shí),炮孔內(nèi)炸藥爆炸后所產(chǎn)生的沖擊波和爆炸氣要求,安全允許振速≤1.1cm/s,除鹽水廠房安全允體作用于孔壁產(chǎn)生徑向、環(huán)狀裂隙的同時(shí),通過柔性許振速為4. 2~5. 0cm/s.墊層的可壓縮性及對(duì)沖擊波的阻滯作用,大大減小(3)爆破不得損害巖體的完整性,必須滿足《電了對(duì)炮孔底部的沖擊壓力,減小了對(duì)炮孔底部巖石力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)定規(guī)程》(DL/T5210.1-的破壞”。為保護(hù)底板質(zhì)量,根據(jù)現(xiàn)場的鉆孔直徑2005)的驗(yàn)收要求,即無松動(dòng)巖塊、無明顯爆破裂隙。和 提供的炸藥直徑,前6排采用炮孔底部柔性材料(4)爆破后的石方90%粒徑要小于30cm,以滿(鋸末)不耦合的裝藥結(jié)構(gòu),如圖1所示。為保證爆足1#常規(guī)島回填的要求。破效果,從7排起采用炮孔底部柔性材料(鋸末)密(5)開工日期既定,但絕對(duì)工期要控制在8d,以實(shí)加強(qiáng)裝藥結(jié)構(gòu),裝藥結(jié)構(gòu)如圖2所示。底部柔性不影響9d后1#核島首次澆注混凝土(FCD)儀式。材料為0. 05m厚鋸末。3爆破方案與參數(shù)設(shè)計(jì)鍋末導(dǎo)爆管雷訾炸藥填塞物核電施工現(xiàn)場爆破環(huán)境復(fù)雜,因此在控制爆破振動(dòng)、飛石、噪聲、氣浪、粉塵等方面均有嚴(yán)格的要求。此外根據(jù)爆破技術(shù)和安全管理的要求,以循環(huán)圈1不耦合裝 藥結(jié)構(gòu)水泵房基礎(chǔ)負(fù)挖施工圖紙和現(xiàn)場周邊環(huán)境出發(fā),從Fig. 1 Non- coupling charge structure控制爆破規(guī)模人手將整個(gè)爆破區(qū)域劃分為10個(gè)小(2)裝藥量的計(jì)算。單孔不耦合裝藥量Q=區(qū)即B.~Bro,每個(gè)小區(qū)面積約360m2,依次分區(qū)實(shí)1. 2kg,炸藥線裝藥密度約為1. 33kg/m,裝藥長度施大孔距小排距毫秒延時(shí)爆破。h=1.2/1.33=0.9m.密實(shí)加強(qiáng)裝藥Q2=kQ1=3.1爆破參數(shù)的選擇(1)鉆孔直徑和鉆孔角度?，F(xiàn)場已有的鉆機(jī)孔1.4kg, k取值一般為1.1~1.2,這里取1.2。按利文中國煤化工藥量驗(yàn)證分析:徑為60mm,可以滿足施工要求?？紤]到在滿足機(jī)利文斯頓認(rèn)YHCNMH C深度H。的藥械施工的情況下垂直鉆孔作業(yè)方便.簡單,且后續(xù)的.黃衛(wèi)兵:某核電廠循環(huán)水泵房底板保護(hù)層的爆破開挖.31.偏差值,10ms; to為各條傳爆支路上傳爆雷管延時(shí)鋸末炸藥填窘物偏差值，10ms。根據(jù)公式計(jì)算得n=12,即當(dāng)支路接力傳爆結(jié)點(diǎn)達(dá)到12時(shí)就有可能發(fā)生串段,因此應(yīng)該在第12個(gè)結(jié)點(diǎn)前采取前后排搭接。如圖3所示,在圖2密實(shí)加強(qiáng)裝藥結(jié)構(gòu)支路第8個(gè)接點(diǎn)處進(jìn)行搭接,同樣采用MS3段雷Fig.2 Strengthening charge structure管。包,爆破時(shí)總能找到一個(gè)裝藥量QL,當(dāng)爆破能量低臨它面于此值時(shí)，巖石表面只產(chǎn)生彈性形變而無明顯破MSI微發(fā)雷管壞，超過此藥量限度，巖石表面將由彈性形變轉(zhuǎn)化MS2為破裂,并用下面的公式“1表征:MS3HMS2Qn=(Ho/ E)式中: H。為藥包埋置深度,m ; QL為藥包埋置深MS34度Ho時(shí)的臨界裝藥量,kg;E,為巖石變形能系數(shù),m/kg/3.圖3爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)示意圉Fig.3 Design scheme of the blasting network根據(jù)本工程地質(zhì)和巖石力學(xué)分析資料可得E=1.02 m/kg/3,則對(duì)應(yīng)于不同藥包埋置深度的臨4爆破振動(dòng)控制驗(yàn)算界裝藥量如下:Ho/m1.11.21.31.4根據(jù)該核電廠一期工程循環(huán)水泵房爆破振動(dòng)監(jiān)Qr/kg1.251.632.072. 59測報(bào)告: U畫直= 207. 26 (Q'*/R).7412, U*平徑向=本設(shè)計(jì)方案中藥包埋深為1.475m和1. 5m,與185.23 (Q/'*/R)1.708， U*平切向= 188.39 (Q"3/此表對(duì)照可知,計(jì)算裝藥量Qn=1.2kg和Q2=R)1.6954 ,由前面計(jì)算可知，最大單響藥量為Q=Q21. 4kg均小于相應(yīng)的臨界裝藥量,因而達(dá)到了最佳=1.4kg,爆破振動(dòng)驗(yàn)算數(shù)據(jù)如表1所示。的破壞效應(yīng),提高了有用功。表1爆破振動(dòng)驗(yàn)算數(shù)據(jù)3.3布孔方式Table 1 The checking data of the blasting vibration對(duì)于寬孔距小排距布孔，則是矩形或梅花形。結(jié)構(gòu)物爆心距安全允許振速驗(yàn)算 報(bào)速/(em.s5-1)由于梅花形布孔往往需要補(bǔ)孔,布孔不方便,鉆機(jī)施R/m_ /(cm.s-I)_ 確食向口水平輕向U水平奶向除鹽水廠房14.2~5.01.371.34 1. 42工難度大,因此采用矩形布孔。.大體積混凝土2.0~3.01.151.13 1. 193.4爆破網(wǎng)路的設(shè)計(jì)CA01模塊0.850.84根據(jù)爆區(qū)劃分情況,每次爆破18~20排,爆破孔數(shù)約240個(gè),另外由于業(yè)主要求,爆破時(shí)盡量控制依據(jù)表1的結(jié)果可見，選取的爆破參數(shù)和網(wǎng)路爆破聲響，同時(shí)考慮到延時(shí)爆破的特點(diǎn)，決定采用孔引起的爆破振動(dòng)在允許的范圍以內(nèi),周圍的建(構(gòu))內(nèi)高段孔外低段、導(dǎo)爆管接力單孔起爆網(wǎng)路?？變?nèi)筑物是安全的。高段采用導(dǎo)爆管雷管MS8~MS11段均可,本設(shè)計(jì)用MS11,孔外低段采用MS2~MS3,本設(shè)計(jì)傳爆雷5爆破效果與體會(huì)管采用MS2段即to= 25ms,排間接力雷管采用5.1 爆破效果MS3段即延時(shí)50ms,設(shè)計(jì)時(shí)差偏差10ms。(1)爆破后經(jīng)過現(xiàn)場檢查,爆堆稍稍隆起,飛石導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)的基本要求之一,是不允最遠(yuǎn)距離不到5m,爆破時(shí)聲響在警戒點(diǎn)基本聽不許網(wǎng)路中出現(xiàn)串段、重段現(xiàn)象。在多排接力式網(wǎng)路見,達(dá)到了業(yè)主的要求。中,關(guān)鍵是決定炮孔前、后排在何部位會(huì)發(fā)生串段、(2)通過振動(dòng)監(jiān)測波形圖4可見,振動(dòng)控制在標(biāo)重段。準(zhǔn)范圍內(nèi)，沒有對(duì)CA01模塊造成影響。另外，按照所選取孔外雷管段別,依據(jù)n≥(t°一CA01模塊吊裝前的焊縫無損檢測復(fù)檢合格，也證tr*)/2 to"公式”計(jì)算前后排間可能出現(xiàn)串段、重段明了爆破振i中國煤化工。的傳爆結(jié)點(diǎn)序號(hào)。公式中t1為前后排對(duì)應(yīng)炮孔設(shè)(3)爆破MYHCNMHG量最高標(biāo)高為計(jì)時(shí)差均值,50ms;tz為前后排對(duì)應(yīng)炮孔設(shè)計(jì)時(shí)差-15.75m、最低標(biāo)高為-16.07,經(jīng)過人工和油錘簡●32.[.程爆破單處理后,用1mX1m方格網(wǎng)進(jìn)行測量驗(yàn)收,標(biāo)高合格率達(dá)到92%(規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為0~-0.2m)(2 ,滿足了規(guī)范要求。爆破后底板如圖5所示。(4)在標(biāo)高達(dá)到驗(yàn)收要求后,地勘單位用超聲波對(duì)底板基巖質(zhì)量進(jìn)行了檢測,對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行分析后認(rèn)為底板質(zhì)量符合規(guī)范的要求。文件: NO.7.IM通道:14605)采樣頓米=0000.48圖5爆破后底板圖片顯00藥Fig.5 Image of bottom plate after blasting-0.485.2體會(huì)-0:962040.70911131.51.82.0時(shí)間A(1)毫秒延時(shí)爆破技術(shù)相對(duì)于常規(guī)爆破方法,其(a)垂直向振速單孔裝藥量大,利用孔間延時(shí)可以實(shí)施多排孔一次最大值=0616 (時(shí)間: 050s)采樣頰書=10000性爆破,達(dá)到擴(kuò)大了爆破規(guī)模、減少爆破次數(shù)、壓縮0.96工期、節(jié)省成本的目的。(2)大孔距.小排距的爆破參數(shù)設(shè)計(jì),提高了炸.藥的能量利用率和巖石破碎質(zhì)量，提高了巖石塊度的均勻性和爆堆質(zhì)量。00.2040.70.91.1131.51820(3)毫秒延時(shí)爆破技術(shù)可以在復(fù)雜地質(zhì)條件和時(shí)間Is(b)水平徑向振速施工環(huán)境中,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)裝藥結(jié)構(gòu)和爆破網(wǎng)路，文件: NOZ.IM通過: 3既保證了爆破安全又提高了爆破質(zhì)量,減小爆破有14最大值=096 (時(shí)間: 1237s) 采樣頻事0000Hz害效應(yīng)。特別是對(duì)水工建筑物底板保護(hù)層這類對(duì)基G 0.72巖質(zhì)量要求嚴(yán)格的爆破工程,具有很好的實(shí)用性。-.2參考文獻(xiàn):- 020.40.70911131.5182.0[1]于亞倫.爆破工程理論與技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版時(shí)間/s(C)水平切向振速社,2007.[2]中國長江三峽開發(fā)總公司DL/T5113. 1-2005水電水圈4 CA01 模塊實(shí)測振速時(shí)程曲線利基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].北Fig. 4 Measured blasting vibration velocity-time京:中國電力出版社, 2005.history for module CA01(3)張戈平。三門峽電站負(fù)挖工程燦破施工設(shè)計(jì)[J].工程爆破,2009,15(1):24- 27. .(上接第37頁)類,裝藥結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮深度夾制因素分為加強(qiáng)段、正常版社,1998.段和減弱段,孔口段裝藥應(yīng)以避免形成爆破漏斗和[3] 王廷武.地面與地下工程控制爆破[M].北京:煤炭工保證地表貫通裂縫形成為重點(diǎn)。在現(xiàn)有使用高爆速業(yè)出版社,1990.炸藥的情況下,水孔是否需要填塞應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)回[4]張應(yīng)立。工程爆破實(shí)用技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.饋情況調(diào)整。[5]徐小荷,廖國華,洪有秋,等。采礦手冊(第3卷)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1990.[6] Hoek E, BrayJ W.巖石邊坡工程[M].盧世宗等譯.[1]蔡福廣.光面爆破新技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社，北京:冶金中國煤化工1994.[7]回莫明,徐:C.HCNMHG手冊[M].北[2]陳士海.現(xiàn)代鉆爆理論與技術(shù)[M].北京:煤炭工業(yè)出京:人民交通出版杠,2004.