温州港状元岙港区围垦工程（一期）
石料开采、围堤抛理施工组织设计
第一章工程概述
1.1工程名称
温州港状元岙港区一期围垦工程石料开采工程。
1.2工程地点
状元岙港区围垦工程位于瓯江口外，南水道南岸洞头县状元岙岛北侧元觉乡境内，与东北向正在兴建的洞头县霓屿车渡码头相邻。
1.3工程概况
1.3.1工程规模
本次施工主要为状元岙港区围垦工程生产土、岩材料。
一期工程总需用方量为307.71万m3。其中：围堤所需石料242.76万m3；隔堤26.03万m3；陆域面层37.5万m3（详见工程量表）。考虑到开采损失和抛填海损（按开采损失5%、海损10%计算）开采自然方量为270万m3。
1.3.2开挖山体位置
状元岙港区围垦工程规划石料主开采区为岩咀头。主采区位于状元岙北岸。
1.3.3施工内容
本次施工内容包括山体爆破、铲装、运输、围堤抛填和理坡等内容。
工程量表
1.3.4工期要求
山体开挖工期要求在270天内完成上述全部施工内容。
1.3.5质量要求
1.3.5.1混合石料质量与级配符合设计要求。
1.3.5.2工程质量达到优良标准。
1.4自然地理概况
1.4.1气象
工程区域属严热带海洋性季风气候区，温暖湿润，四季分明，光照充足，灾害性天气较多。历年平均气温17.7℃，极端最高气温39.3℃，极端最低气温-4.5℃；年均降雨量1507mm，年最大降雨量1888.9mm，年均降雨日175d；其中11月至来年2月为少雨期，3-6月为春讯梅雨，7-10月为台风多雨期。洞头地区是易受台风影响的地区，根据1951年以来39年的资料统计，影响本区域的台风138次，平均每年3.5次。区域内受台风影响最严重的；从风力来看，1972年3月17日09号台风最大，平阳金乡的瞬时风速达到40m/s，过程降雨量平均达到322mm；区域内年均雾日为15-40d，其中以春雾持续时间长、范围广、浓度高、能见度低。
1.4.2水文潮汐
潮汐：属不正规半日潮，潮差大，落潮历时略大于涨潮历时，潮汐作用明显。
潮流：为半日潮流类型，潮流的运动呈往复流。
区域内地表水主要为海水，海水含泥、沙，混浊不清。陆地地表水体不发育，以水塘、溪沟为主，具明显海岛特征。
1.4.3场地地形地貌
拟建围堤场址属山前~滨海沉积地貌类型。低山丘陵区位于场地东、
西南侧外围，山体坡度一般15~35°，植被较发育，以杂草、灌木为主。场区主要位于海区，第四纪海积软土层厚度较大（其中近岸段厚度变薄）。
1.5山体工程地质条件
岩咀头山体属于低山丘陵地形，山体坡度一般15~35°，植被较发育，以杂草、灌木为主。表土层较厚，一般为1~1.5m。表土覆盖层呈褐黄色、稍湿，由粘性土和少量碎石组成。岩石为侏罗系凝灰岩，以角砾凝灰岩为主。强风化层较厚，层厚一般为5~10m，裂隙发育，不宜作围堤抛填石料。中风化层厚度一般为2~3m，比较破碎，部分可作围堤抛填石料。基岩为角砾凝灰岩，厚度较高，f=8~12左右，但节理较发育，其可钻性差，可爆性较好，爆岩成材率较低，碎石率较高，难以满足所需各级石料量。
1.6采场周围环境
石料开采场区沿东北侧边缘约50m有一条高压输电线路通过，向北约300m为一工业用临时码头隔海湾相望；采区东山顶东侧有一座移动通讯塔；西约150m临海，并有新建状元岙码头一座；南侧约200m与元觉乡居民区相连接。周围环境较为复杂，使爆破作业受到一定限制。
1.7供水、供电条件
第二章设计依据及执行标准
2.1设计依据
2.1.1 温州港状元岙港区围垦工程招标文件；
2.1.2温州港状元岙港区围垦工程（一期）岩土工程勘察报告；
2.1.3温州港状元岙港区围垦工程（第一施工段）水工施工图设计；
2.1.4工程现场踏勘资料。
2.2执行标准
2.2.1《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；
2.2.2《爆破安全规程》GB6722—2003；
2.2.3《防波堤设计与施工规范》TJT—298—98；
2.2.4《施工机械安全操作规程》；
2.2.5《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201—83；
2.2.6《建筑工程质量检验评定标准》GB50300—2001；
2.2.7《中华人民共和国海洋法》；
2.2.8《中华人民共和国环境保护法》；
2.2.9省、市、地方政府颁布的相关法规、规范和条例；
第三章施工前期准备
施工前期准备工作包括：技术准备、物资准备、施工现场准备、临时设施准备和资源配备的准备等内容。
3.1技术准备
3.1.1工程开工前，立即组织参加施工的工程技术人员、施工管理人员认真阅读招标文件和有关资料，全面了解和领会工程特点、意图和要求，做到心中有数、决择有备，指挥有方。
3.1.2开工前认真组织技术交底工作。按《过程控制程序》的规定做到层层交底，包括业主和设计部门的交底，使之对工程施工要求进一步加深理解，对工程施工环节和关键控制节点有更明确的认识。针对施工过程中可能遇到的问题或困难，在施工前及时制定出解决方案或预防措施。
3.1.3合同签定后，立即组织测量人员按“施工组织设计”的要求建立起施工测量控制系统，保证按时开工。
3.2物资准备
3.2.1主要施工材料的准备
3.2.1.1本次施工主要施工材料之一是爆炸物品。鉴于爆炸物品的控制和管理的特殊性，必须在开工前做好采购计划，落实供应渠道，完成申报和审批工作。同时要根据需要派专人负责爆炸物品仓库的选址和修建的准备工作，如需新建要在开工后一个月内完成。
3.2.1.2本次施工投入的机械较多，油料消耗大，必须有足够油料储备。12月30日前应完成2个25吨贮油罐的安设工作。
3.2.1.3计划于开工后10日内完成与各有关部门的协调工作，完成
火工品等特殊材料申报、审批、使用的各种手续。
3.2.2施工机械的准备
我公司中标之后严格按施工进度计划及机械设备进场计划要求及时组织施工机械分批分期进驻现场。
3.3施工现场准备
3.3.1原有道路修复和上山运输道路开挖
3.3.1.1原有运输道路修复
原有运输道路约 400 m，开工后3日内将原有道路按设计要求加以修整完毕。。
3.3.1.2运输道路开挖
根据总体开采方案设计需开挖上山运输道路1900m，除已有400m外，尚需开挖1500m，计划在开工后15天内完成，并具备开采条件。
3.3.2施工、生活用水根据现场情况，从接水点引接。
3.3.3施工、生活用电计划在开工后10天内完成各用电点的线路铺设、安装工作。
3.4劳动组织准备
3.4.1根据劳动力需用量和动态计划，及时组织职工分批分期进场，本着生产、生活两不误的原则，提前安排好进场职工的食宿条件。具体项目及开、竣工时间见前期准备进度计划表。
3.4.2每期职工进场后立即组织安全、防火、文明施工和遵纪守法教育，熟悉厂区环境，增强团结、友爱、互相帮助意识。
3.4.3对每期新入场职工要明确任务及岗位责任制，按专业分别进行技术交底，熟悉操作规程。
第四章石料开采方案及施工方法
4.1石料开采方案
采用深孔台阶式微差爆破，反斗挖掘机铲装、20T汽车运输开采方案。
4.1.1台阶的规划
4.1.1.1开采高程
岩咀头山场底面高程为+5m。山体最高点标高+116m，最大高差：111m。
4.1.1.2台阶高度
取台阶高度H=20m
4.1.1.3台阶规划
分为4个台阶，分别为+5m平台、+25m平台、+45m平台、+65m平台。
4.1.2开采顺序：
本工程采用垂直下降分层后退式开采，通过对开拓、采准和开采的合理调整，在保证施工安全的前提下，尽量组织多台阶同时生产。
4.1.3方案特点：
便于使用先进穿孔钻车，穿孔效率高，机动灵活，能满足开采强度大的要求。
便于通过调整爆破参数，提高爆岩成材率和石料质量。
便于采用有效措施降低爆破危害。
4.2上山运输道路
4.2.1上山运输道路的技术参数
道路技术等级：三级；
路面类型：沙石路面；
最小曲线半径：15m ；
行车限速：15km/h ；
纵坡平均坡比：10% ，最大坡比≤12%；
路面宽度：10m；
路肩宽度1m；
道路长度：约1900m;
水沟尺寸：上宽1m、下宽0.5m、深0.5m，单侧水沟，局部双侧沟。
4.2.2上山运输道路修筑
上山运输道路采用高风压钻机穿孔爆破及220推土机相结合的修筑方法。
4.2.3道路通过能力验算
N D=1000νn/S·K
式中：自卸汽车的平均速度，ν=15km/小时
n——线路数目，n=1
K——车辆行驶的不匀衡系数，K=0.5
S——视距，Ⅲ级路面取S=40m
计算结果：N D=187辆/小时
按总工期安排，山场高峰日产量为10000m3计算，20吨自卸汽车日运输量为1200辆次，运输时间按每天20小时计算，小时通过车辆为N=60辆/小时。
N D＞N可以满足供石要求
4.3山体开挖工作面参数
4.3.1台阶高度H的确定
台阶高度大小受各方面因素的限制，主要取决于挖掘机工作参数与作业安全、岩石性质、穿孔钻车技术性能、开采强度及运输条件等因素。
本工程台阶高度的确定主要考虑以下几方面的影响：
a)挖掘机工作参数对台阶高度的影响
挖掘机直接在台阶下挖掘爆岩，并确定选用斗容为0.8～1.4m3反斗挖掘机，按其工作参数在保证安全作业的同时又能提高挖掘效率来确定选择合理的台阶高度。
b)开采强度对台阶高度的影响
本工程开挖强度较大，应尽量减少工作台阶的更替次数。
c)运输条件的影响
为简化开拓系统减少上山道路开挖量和维修量，在满足上述要求的前提下宜适当提高台阶高度。
d）根据地质资料，采区岩石坚硬，永久性较好。
综合上述因素，本工程拟定台阶高度H=20米是合理的。
4.3.2采区长度L C
采区长度L C为工作台阶划归一台挖掘机的长度。根据各水平工作线的长度、开采强度及穿爆和采装作业的配合，采区最小长度应满足挖掘机的正常作业，保证5~7天以上的采装爆岩量。本工程拟采用0.8～1.4m3单斗挖掘机确定采区长度L C =30米。
4.3.3采掘带宽度b
c
采掘带宽度就是一次挖掘带的宽度。
为保证挖掘机的采装生产能力，采掘带宽度应保持使挖掘机向里侧回转角不大于90°，向外侧回转角不大于30°，故：
b c=1.5R wz=1.5×11=16.5m，取b c=16m。
式中：R wz——1.2m3反斗挖掘机最大水平挖掘半径，R wz=11m。
4.3.4工作平盘宽度B
工作平盘是进行铲装和运输作业的场地，在汽车运输时最小工作平盘宽度按下式计算：
B min=b+c+d+g+f（m）
式中：B min——最小工作平盘宽度（m）
b——爆堆宽度，取b=12m
c——爆堆坡底线至汽车边缘距离，c=1m
d——车辆运行宽度，采用折返式调车时取d=16m
g——安全宽度，取g=6m
f——下台阶钻孔宽度取f=10m 计算结果：B min=45m.
4.3.5工作面边坡角α
工作面边坡角按常规确定为α=75°
4.4施工测量
4.4.1执行标准
《工程测量规范》GB50026—93；
《测量产品检查验收规定》CH1002—95；
《测量产品质量评定标准》CH1003—95；
《港口工程质量检验评定标准》JTJ221-98。
4.4.2平面控制网的建立
该工程主要内容是开山采石、石料装运抛填，满足围堤、隔堤和围垦场地填筑对石料的需求，故对于测量的精度要求相对较低，施工测量方案相对简单，为此场区控制采用图根导线测量。
4.4.3高程控制测量
采用图根高程控制测量，将业主提供的控制点的高程通过三角测量方法引测至采场后，对开采平台、钻孔和回填标高进行控制。
4.4.4技术精度要求
图根导线测量的技术要求
图根经纬仪三角高程测量的主要技术要求
S——边长（km），n——边数，Hd——等高距（m）。
4.4.5仪器配置
4.4.6人员配备
测量工程师：1名
测量技术员：1名
测 量 工：2名
4.5石料开采爆破设计
4.5.1台阶要素
本工程拟采用倾斜深
孔台阶爆破，其台阶要素见右图。图中H 为台阶高度； w 1为前排钻孔的底
板抵抗线；h 为超钻深度；L 为钻孔深度；L 1为装药长度；L 2为堵塞长度；
α为台阶坡面角；b ′为台阶上缘至前排孔距离；b 为排距；a 为孔距；w
为最小抵抗线；α1为斜孔倾斜角度。
4.5.2爆破参数选择
4.5.2.1台阶高度H 的确定
根据山体条件及挖装设备状况，已确定取H=20m 。
4.5.2.2钻孔直径D 的确定
钻孔直径的大小，主要取决于钻孔机械，台阶高度，岩石性质，本工
程钻机拟采用CM —35高风压钻机，钻头直径d=115mm 。
4.5.2.3钻孔形式采用倾斜孔，倾角α1为85°。
4.5.2.4超钻深度h 和钻孔深度L 的确定
超钻深度h ：超钻是为了克服底板阻力，使爆破后不留岩坎，本工程
超钻深度按1米计算；
钻孔深度L ：钻孔深度按L=（H+h ）/sin α,计算L=22m 。
倾斜深孔爆破台阶要素图 (a)剖面图(b)平面图
(b)
4.5.2.5底板抵抗线w1计算
对于倾斜孔w1按下式计算：
q12+4mqq1HL-q1
W1=
2mqH
式中：W1——底盘最小抵抗线
q1——每米深孔装药量 q1=8.3kg/m
q——单位炸药消耗量 q=0.4kg/m3
m——炮孔间距邻近系数取m=1.5
L——钻孔深度 L=22m
经计算：W1=3.60m
利用经验公式验算：w1=0.024d+0.85进行校核，w=3.61m 本工程底盘最小抵抗线取w1=3.6m。
4.5.2.6炮孔间距a的确定
炮孔间距按a=mw1计算，取a=7.0m。
4.5.2.7排距b的确定
排距b按b=W1计算，b=3.6m。
4.5.2.8布孔方式
本工程施工孔眼呈梅花形布置。
4.5.3单孔装药量计算
本工程采用倾斜深孔台阶爆破，其单孔装药量按下式计算： Q=qaw1H（kg）
符号同前。
计算得：Q=150kg
4.5.4装药及堵塞长度计算
装药长度L1的计算
L1=Q/q1
经计算：L1=18m
堵塞长度L2的确定
L2=L-L1
L2=3.63m。
4.5.5起爆方法
本工程主要采用非电导爆管起爆网路，电雷管引爆，微差间隔V形起
爆顺序。
微差间隔时间t按下式计算：
t=aw
式中：a——与岩石有关的系数，取a=6
其他符号同前
经计算： t=21ms
根据多次爆破经验，取t=50ms
4.6山体开挖施工方法
山体开挖施工工艺流程：布孔→穿孔→装药→起爆
4.6.1穿孔
4.6.1.1穿孔设备的配备
a)穿孔设备选型原则
所选择的穿孔机械，应能满足施工方案对钻孔方向、孔径和深度的要求；
所选用的机械设备要从供给来源、机械质量、维修条件、操作技术、管理水平和环境保护等方面综合考虑；
选用机械设备的类型不宜太多，以利于生产效率的提高和维修管理。
b)穿孔设备选型
根据上述原则结合我公司现有设备状态，本工程穿孔设备选用CM—351高风压钻车配合KQ90潜孔钻机。
c)穿孔设备台班生产能力
穿孔设备台班生产能力按下式计算：
A=8VK t
式中：V——凿岩机纯钻进速度，取V=25m/h
K t——时间利用系数，取K t=0.65
A=130m/台班
d)穿孔设备需用量
N=KV/AB
式中：K——有效孔系数取K=1.05
V——每班爆岩量，每日按三班作业考虑，日最大采石强度为10000 m3，则每班爆岩量V=3600m3
A——钻机台班生产能力，A=93.6米/台班
B——每米炮孔爆岩量，B=17m3/m
经计算：N=1.16 取N=2台
e)二次破碎设备配备
根据该矿区地质情况、回填对石料粒径的要求以及我公司现有设备状况，对较大块石采用YT—27气腿式凿岩机，以9m3移动式空压机供风，进
行解小。为此，计划配备4台YT —27凿岩机、2台9m 3移动式压风机。
视情况需要再配备一台液压镐进行解小。
4.6.1.2穿孔工艺
穿孔工艺流程详见穿孔工艺图。首先由
测量人员用经纬仪按照设计要求，给出孔
位，标注倾角孔深。穿孔员对钻具进行检
查，然后方可开机。开机后要空载预热一
段时间，将钻机开至设计的爆区，按测量
给定的点位进行钻机定位、穿孔作业。在
穿孔及吹孔作业时要注意将岩粉回收避免 或减少岩粉对环境的污染。作业完毕后要由
专职人员进行验收、检查其孔深、倾角、孔位是否符合设计要求。对不合
格的炮孔要按照本公司ISO9001：2000质量控制程序文件要求进行纠正，
直至达到合格，最后用编织袋装岩粉封堵孔口。
4.6.2装药、起爆
爆破工作面的装药起爆工艺程序如右图。4.6.2.1孔口标识
每次爆破装药前必须按爆破设计的要求
在每个孔口处在标识卡上标注该孔孔深，是 否有水，装药量及装药结构，堵塞长度及允许偏差值、段别，以便于装药人员作业。
4.6.2.2装药
装药前必须认真核查孔口标识卡，严格 按照标识卡要求进行装药，对有疑问或不解的地方应及时向爆破指挥或现
装药起爆工艺图
穿孔作业工艺图
场技术人员反映。
装药时应将炸药徐徐倒入孔内，同时用测绳量测装药情况，对于结块的炸药要用木质器具将炸药捣碎，以防块药将孔眼堵塞，对于堵塞的孔眼用竹杆捣通。
装药时应谨防装药过量，对于超出允许值部分的炸药要用压风将多余的炸药吹出。
装药时应将每孔雷管段别标识卡放在孔外，以便检验。
4.6.2.3堵塞
装药后将剩余部分炮孔全部堵塞，堵塞材料就地取用钻岩岩粉，堵塞要紧密，并注意保护线路不受损坏。
4.6.2.4联线
本工程爆破网络采用导爆管组成的复式起爆网络，网络联接方式见起爆网络图。导爆管与导爆管之间用四通管联结起来, 用电雷管起爆。各联结点必须密封完好,爆破联线必须由有经验的爆破员进行。
4.6.2.5检查
网络联结必须严格按自检、监督和复检三道程序进行。自检、监督结合在联线过程中进行，由爆破员边联接边检查，同时设专人监督联线工作是否符合爆破设计和技术规范要求。联线完毕后，由本次爆破现场指挥或技术员进行复检，合格后方可进入下道工序作业。对不合格的联线必须严格按本公司的程序文件要求进行纠正，直至合格方可进行下道工序。
4.6.2.6起爆
每次爆破作业必须设立爆破指挥部，由指挥部协调各工序、各队组之间的作业。指挥部在确认条件成熟的情况下，由爆破总指挥发布起爆命令。
4.7铲装
4.7.1铲装要求
4.7.1.1铲装设备必须符合回填强度和工艺要求；
4.7.1.2工作面要求铲装设备具有较大的机动灵活的特性；
4.7.1.3铲装设备必须与间断作业的特点相适应；
4.7.1.4铲装设备的技术性能必须与爆堆高度相适应，与运输车辆相匹配。
4.7.2设备选型
根据上述原则及本公司现有设备状况，铲装设备主选PC350单斗挖掘机，斗容1.4m3。
4.7.3设备能力计算
4.7.3.1计算依据
设备配备必须满足最大月供石34万m3，日供石强度为15000m3。
4.7.3.2挖掘机台班生产能力计算
挖掘机台班生产能力按下式计算：
Q B=（3600/t）EK WηT
式中： t——一次挖掘循环连续时间，取t=30s
K W——满斗系数，取K W=1.0
E——斗容积，取E=1.4m3
η——工时利用率，取η=0.75；
T——班工作时间，T=10小时
计算结果Q B=1260.0m3
4.7.3.3挖掘机需用量配置
挖掘机需用量按下式计算：
N=M/wP s K t
式中：N——挖掘机需用数量
M——计算时段内应开挖的方量，M=12000m3。
w——计算时段内台班数，取w=2
P s——挖掘机生产率，P S=1260.0m3
K t——机械利用率，取K t=0.8
经计算：N=5.95（台）
取N=7台
同时配备一台220型推土机，配合挖掘机铲装爆碴和清除生产平台散落石料。
4.8运输
4.8.1运输设备配备
配备依据：最高生产期日平均运输混合料25000吨。采用三班作业制。
4.8.1.1设备选型原则
a)所需设备必须具有很好的机动性，并与滩涂地基相适应；
b)所选设备要从供给来源、机械质量、维修条件、操作技术和管理水平等方面综合分析比较；
c)选用机械设备的类型不宜太多，以利生产效率的提高和维修管理。
4.8.1.2设备选型