大坝填筑料爆破试验成果报告

坝体填筑料生产性爆破试验成果报告贵州水利实业有限公司龙里县窄冲水库工程项目部二零一三年十二月二日审核：校核：编写：试验参加单位：试验参加人员：目录一、工程概况 (1)1.1工程概述 (1)1.2大坝坝体填筑料料源规划 (1)二、试验实施概况 (1)2.1试验实施情况 (1)2.2现场爆破试验工程量 (2)2.3爆破试验工作内容 (2)2.3.1爆破试验目的 (2)2.3.2爆破试验内容 (2)2.4爆破试验组织 (2)三、爆破试验成果及分析 (3)3.1地质条件 (3)3.2炸药 (3)3.3钻孔设备 (3)3.4起爆器材 (4)3.5起爆方式、规模 (4)3.6单耗 (4)3.7孔网布置 (5)3.8梯段高度、超钻 (5)3.9装药结构 (5)3.10堵塞 (6)3.11起爆网络 (6)3.12爆破料的取样筛分、颗粒分析及级配包络图 (6)四、试验结论 (31)五、附件资料 (32)龙里县窄冲水库坝体填筑料生产性爆破试验报告一、工程概况1.1工程概述龙里县窄冲水库位于龙里县草原乡朵花村1.2km处的朵花河上，坝址河床高程1158～1160m，距龙里县城约25km。

窄冲水冲库是县城供水、下游灌溉及灌区人畜饮水的一项综合利用水利工程。

窄冲水库工程正常蓄水位1220.00m，正常蓄水位以下库容1487万m3,总库容1606万m3,死水位1157. 0m，死库容96.3万m3,兴利库容1390.7 m3,年总供水量1089.8 m3,工程规模为中型，工程等级为Ⅲ级。

窄冲水库枢纽工程由砼面板堆石坝、岸边式溢洪道、导流兼放空引水隧洞、左右输水管线等组成。

大坝坝体主要填筑工程量：垫层（特殊垫层）料：37930m3,过渡料：38760m3，主（次）堆石料：809560m3。

1.2大坝坝体填筑料料源规划砼面板堆石坝坝顶高程1223.3m，河床址板建基面高程1153.6m，最大坝高69.7m，坝顶长226.59m，坝顶宽6m,大坝上游坡比为：1：1.4，下游坡比为1：1.3。

料源整体规划为：▽1180 m高程（度汛）以下坝体填筑料来源于1号料场,1号料场储量57万m3,可利用料为45.6万m3（开采比按1：4计算），度汛回填工程量为44万m3，满足2014年汛前填筑要求。

▽1180m-▽1223.3m的填筑料料来源3号料场。

二、试验实施概况2.1试验实施情况龙里县窄冲水库工程爆破试验从2013年11月22日开始，至12月2日结束，历时10天，主（次）堆石料试验2次，过渡料试验1次。

2.2现场爆破试验工程量爆破试验共用炸药9200Kg,共试验3次，其中，堆石料2次，用药量8400Kg，试验工作量为21000m3,(单耗量为0.4 Kg∕m3)，过渡料用药量为800Kg，试验工作量为1600m3（单耗量为0.5Kg／m3），骨料筛分试验共筛分3组。

2.3爆破试验工作内容2.3.1爆破试验目的为堆石料开采提供能满足级配要求的深孔微差挤压钻孔爆破参数；为过渡料开采提供能满足级配要求的深孔微差挤压钻孔爆破参数；(1)合理的深孔爆破孔网参数及单孔耗药量的确定。

(2)研究不同爆破条件、地形和地质情况下的爆破振动衰减规律，以制定相应的开挖技术措施。

(3)通过对需要上坝的填筑各种料进行级配料爆破试验,确定相关爆破参数、单耗及级配料筛分测定。

(4)研究爆破对高边坡、临近建筑物及主体建筑物建基面的影响，以确定爆破安全控制标准。

2.3.2爆破试验内容各种钻爆参数试验、开采爆破起爆网络试验、爆破振动影响、石料粒径、级配曲线及成品率等。

2.4爆破试验组织龙里县窄冲水库工程爆破试验组织由业主单位、监理单位、施工单位三家共同完成。

三、爆破试验成果及分析本次爆破试验是结合坝体填筑料施工而进行的，爆破的规模和施工的爆破规模相当，每次爆破方量为1600m3-30000m3，爆破生产性试验对坝体填筑施工具有指导意义。

爆破试验成果见附表、附图及照片。

堆石料开采爆破和填筑受地形地质、造孔装药施工程序、施工现场的影响，有一定的局限性，但是，爆破试验及碾压试验的试验数据和成果可以反映一种概念和趋势。

以下的分析和结论是建立在爆破试验基础上，对施工具有较强的指导意义。

试验成果在今后的施工实际施工过程中将不断完善，以获得填筑料最佳的爆破效果。

3.1地质条件本次爆破试验分三个区域进行（2个主（次）堆石区域，1个过渡料区域）。

料场地质情况：为溶蚀低中山地貌，第四系覆盖层零星分布，主要为残坡积粘土夹碎石，厚0～2m，下伏基岩为泥盆系上统高坡场组第二段浅灰、灰色中厚层灰质白云岩夹白云质灰岩及泥质白云岩，局部夹透镜状薄层泥岩，单层厚度h=25～40cm,岩石饱和单轴抗压强度R b=43.2～59.9MPa,软化系数0.8,岩质坚硬，强度较好，为中硬岩类。

节理裂隙较发育，局部沿裂隙溶蚀风化深度较大，强风化层厚5～10m，岩层产状338°∠11°，岩层倾角平缓，自然边坡主要为斜向坡，稳定性较好。

3.2炸药本次爆破试验炸药采用的是2号∮70岩石乳化炸药。

该炸药使用方便，性能好，操作简单，便于加工，爆速中等。

∮70岩石乳化炸药可以顺利装入D=90mm孔中。

3.3钻孔设备本次爆破试验及后续石料爆破开采前的钻孔均采用德国达尔达公司生产的“9DS”型液压钻，该液压钻日均钻孔基本能满足施工要求。

3.4起爆器材本次爆破试验的起爆雷管为毫秒延期导爆管，共3段（3、4、5三个段位，角线长7m，4、5两个段位装孔，3段用于网络连接）。

起爆体为毫秒管+ 2号∮70岩石乳化炸药。

起爆方式：3段毫秒延期导爆管雷管+孔内（4、5段）毫秒延期导爆管雷管+2号∮70岩石乳化炸药（起爆体）。

3.5起爆方式、规模由于本工程对石料的粒径、级配要求十分严格，特别是其中主（次）堆石料的粒径要求在800mm以内，而且要求一次爆破成功，因此，本次爆破试验采用“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7段、9段雷管、孔外用3段延时起爆，排与排之间时间差控制在50ms左右。

该工程料场周围环境好，在300m范围内基本无影响，好警戒。

爆破规模为1600m3-30000m3。

通过这样爆破，在量上基本满足了大坝坝体回填强度要求。

3.6单耗通过本次爆破试验，结合料场的地质情况，主（次）堆石料炸药单耗量为0.3K g／m3-0.35Kg／m3，过渡料单耗量为0.32K g／m3-0.4Kg ／m3。

3.7孔网布置主（次）堆石区采用4m*4m,间距a、排具b均为4m，前排抵抗线为2m-3m，根据现场具体定夺，采取梅花型布置。

过渡料区采用3m*3m,间距a、排具b均为3m，前排抵抗线为2m-3m，根据现场具体定夺，采取梅花型布置。

具体详见《龙里县窄冲水库料场爆破试验孔位平面布置示意图》。

3.8梯段高度、超钻本次爆破试验的实际梯段高度为10-12m,试验结果表明，合适的较高的梯段高度对爆破效果和延时爆破量都产生较好的影响。

但是，梯段的高度受钻孔梯段、孔排距、炸药及起爆器材的限制，条件允许时可以采用较高的梯段高度。

试验结果表明，主（次）堆石料的爆破梯段高度为10m-15m,过渡料的梯段高度为6m-12m。

超钻一般按抵抗线的0.15-0.35倍，抵抗线为2.5m-3m，超钻控制深度为0.38（0.45）m-0.9（1.0）m。

3.9装药结构试验采用了连续装药方式。

试验结果表明，耦合装药方式效果明显优于不耦合装药方式，同样的单耗，耦合装药方式产生的特征粒径大，均匀系数小，与设计包络曲线更符合。

为此，本工程堆石料开采必须采用耦合装药结构。

间隔装药对特征粒径和均匀系数的影响从试验中对比来看不是很大，但是，间隔装药操作困难，炮孔利用率低，所以，试验采取延续装药方式。

试验表明，耦合结构装药可以满足爆破料的要求。

爆破体一般设在炮孔的底部或中下部，本次爆破试验毫秒管角线长为7m,钻孔深度为10m，本工程未采购10m角线毫秒管。

为此，爆破体设在炮孔的中下部，爆破体的位置对爆破效果没有太大的影响。

3.10堵塞炮孔堵塞一般采用黄泥或者钻孔弃渣料进行炮孔堵塞，本次试验采用钻孔弃渣料进行炮孔堵塞。

封堵的质量对爆破效果的影响较大，必须严格进行堵塞，确保爆破质量。

长度一般与炸药的直径、抵抗线有关，试验采用的堵塞长度为2.5m-3.5m，堵塞长度一般药卷直径的25倍。

试验表明采用的堵塞，控制了爆破产生的飞石。

3.11起爆网络本次爆破试验采用的是电雷管起爆网络。

试验采用了毫秒微差爆破方式，起爆方式大部份为V或U型，该起爆方式便于网络连接，爆堆集中。

微差间隔时间一般为25秒左右，可以产生微差爆破的作用。

3.12爆破料的取样筛分、颗粒分析及级配包络图主（次）堆石区和过渡区爆破料筛分及颗粒分析、包络图详见“8～31”页。

通过颗粒分析、包络图可以得出如下结论：(1)各个粒径的颗粒含量满足设计要求，无超径颗粒；(2)通过计算各筛分料的不均匀系数和曲率系数得出主（次）堆石区和过渡区爆破料级配良好，很好的满足了设计要求和施工要求。

(3)后续施工中我们应严格按照爆破试验得出的爆破施工参数控制石料的开采，并间歇性的抽查爆破料的级配情况，在石料级配不能满足施工和设计要求时，及时对爆破参数作出调整。

789101112131415161718192021222324252627282930四、试验结论本次爆破试验，在参建单位及施工队伍的共同努力下，完成了龙里县窄冲水库工程的堆石料开采的生产性爆破现场试验，取得了相应的数据和成果，为下一步坝体填筑料开采打下了坚实的基础，同时锻炼了施工爆破开采队伍，为正式生产开采提供有利的爆破施工工作面，并生产填主料约4万m3，圆满完成了计划的试验任务。

通过本此爆破试验，达到了试验的目的，基本确定了炸药的内型、钻孔设备、钻孔参数、梯段高度、装药结构、堵塞和超钻、起爆网络等爆破参数。

通过相应的爆破筛分试验，表明爆破试验料基本满足设计要求,得到的结论如下：(1)采用2号∮70mm岩石乳化炸药是适宜于堆石料开采的；(2)采用不耦和装药方式可以改善爆破料的级配；(3)本工程外部条件较好，东南西北四个方位在爆破安全距离内基本无主要的建筑设施，好警戒，一次性爆破规模为3-4万m3;(4)常规的钻孔直径∮90mm可以产生合格的级配料；(5)主（次）堆石料的梯段高度为8m-15m,过渡料的梯段高度为6m-12m,合理的梯段高度对级配的改善特别有利；(6)爆破孔采用垂直方式便于爆破施工定位，控制及安全；(7)布孔、起爆方式、雷管对爆破效果的影响不太明显，主要采用毫秒微差挤压爆破，采用V或U型起爆，采用1.1-1.3的密集系数比较便于控制；(8)堵塞长度在保证安全控制在保证安全的条件下，应尽量减小堵塞质量对爆破质量影响较大，在施工过程中应严格控制；(9)延续的装药结构能够提高炮孔的利用率，便于施工，在特殊情况下才采用间隔装药（如溶洞、软弱夹层等）(10)临空面尽可能清除干净，以确保爆破效果。