1、XXXXXX高速公路一期土建工程XX合同段隧道爆破設(shè)計(jì)方案XXXXXXXX合同段項(xiàng)目經(jīng)理部2010年12月隧道爆破設(shè)計(jì)方案1 / 15文檔可目由編輯、工程概述本合同段有四座隧道。隧道設(shè)計(jì)為左右幅分離式雙洞單向行車雙車道，凈 跨 11.2m,凈高7. Om的三心圓拱曲墻斷面。隧道區(qū)域處于構(gòu)造剝蝕丘陵一低山地貌區(qū)，主要出第四系全新統(tǒng)殘坡積碎石土、 中元古武當(dāng)山群片巖和上元古界震旦系上 統(tǒng)燈組片巖。本段內(nèi)短隧道為IV、V級圍巖，中長隧道為111、 IV、V級圍巖， 其中III級圍巖采用全斷面法爆破開挖（V級圍巖主要采取人 工配合機(jī)械開挖，不 需要爆破）、錨、噴、格柵、網(wǎng)、初期支護(hù)，全斷面復(fù) 合式襯砌

2、。爆破方法采用光 面爆破。二、光面爆破的特點(diǎn)光面爆破施工，可以減少對圍巖的擾動(dòng)，增強(qiáng)圍巖的自承能力，特別是在不良地質(zhì)條件下效果更為顯著，不僅可以減少危石和支護(hù)的工程量，而且保 證了施 工的安全；由于光面爆破使開挖面平整，巖石無破碎，減少了裂隙，這樣可以大大減少超欠挖量。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，光面爆破與普通爆破相比，超挖量由原來的15%? 20%降低到4%? 7%,不但減少出磴量，而且還很大程度 的減少了支護(hù)的工 作量，從而降低的成本，加快了施工進(jìn)度。根據(jù)公路隧道“新奧法”施工的需要和工程地質(zhì)條件，結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況，我標(biāo)段的四座隧道中的III、IV級圍巖決定采用光面爆破施工。三、光面爆破方案的確定

3、目前，大斷面隧道光面爆破施工有 2種方法：一是預(yù)留光爆層法；二是全 斷面 一次性開挖法。根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際條件及圍巖情況，本段隧道采用全斷面一次性2 / 15文欄可目由褊輯開挖法 四、全斷面（ni級圍巖）爆破方案設(shè)計(jì)1、爆破參數(shù)的選擇光面爆破參數(shù)選擇主要與地質(zhì)條件有關(guān)， 其次是炸藥的品種與性能；隧道 開挖 斷面的形狀與尺寸，裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方法。隧道主要為III、IV、V級圍 巖，III級圍巖全斷面爆破斷面面積為83.52, IV級圍巖上導(dǎo)坑爆破斷面面積為58.45m2采用2號巖石乳化炸藥，V級圍巖主要采取人工配合機(jī)械開挖，不需要爆破。周邊眼采用不耦合間隔裝藥，其他炮眼采用連續(xù)柱狀裝藥，采用導(dǎo)爆

4、索和毫秒延期導(dǎo)爆雷管 起爆。嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，盡可能的使藥沿藥眼長 均勻 的分布，這是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件。在光面爆破中，炮眼間距 E、最小抵抗線V、炮眼密集系數(shù)K、裝藥密度q是 相互制約的。（1）炮眼深度炮眼深度受開挖面大小的影響，炮眼過深，周邊巖石的夾制作用較大，故 炮 眼深度不宜過大，一般最大炮眼深度取斷面寬度（或高度）的 0.5? 0.7倍，同時(shí)考 慮到III級圍巖每循環(huán)掘進(jìn)一般不超過 3. Om, IV級圍巖一般不超過1. 5mo3 / 15文檔可目由編輯 故III級圍巖鉆孔深度取3. On)o鉆孔采用YT-28風(fēng)鉆，鉆頭直徑為4) 40mm,炮眼孔徑為4

5、) 42mm,為克服 及減 少巖石的夾制作用，除掏槽眼和底眼深度3.2米外，其余周邊眼、輔 助眼等炮孔 深度L二3.0米。(2)、光面爆破不耦合系數(shù)(D)及裝藥直徑(d)炮眼直徑dk與藥卷直徑di之比稱為不偶合系數(shù)，合適的周邊眼不偶合系 數(shù)應(yīng) 使爆炸后作用于炮眼壁的壓力小于圍巖抗壓強(qiáng)度，理論與實(shí)踐證明，當(dāng)巖石種類為 軟巖(我標(biāo)段四座隧道巖層)時(shí)，不偶合系數(shù)在2.0? 2.5范圍時(shí)，緩沖作用最佳，光 爆效果最好D 二 dk/di式中D 不耦合系數(shù)；dk炮眼直徑(cm);di裝藥直徑(cm);在實(shí)際使用過程中，我們采用直徑為32imn的2號巖石乳化炸藥，周邊眼 采用2號巖石乳化炸藥沿長度方向?qū)Π肭?/p>

6、(相當(dāng)于20小藥卷)即周邊眼的 不耦合系 數(shù) D 二 42/20=2. 1，符合 D 二 2.0? 2. 5 的要求。4 / 15文檔可目由（3）周邊眼間距（E）、最小抵抗線（V）和相對距系數(shù)（K）最小抵抗線與開挖的隧道斷面大小有關(guān)。在斷面跨度大，光爆眼所受到的夾制 作用小，巖石比較容易崩落，最小抵抗線可以大些，斷面小，光爆眼所 受到的夾制 作用大，最小抵抗線可以小些，最小抵抗線與巖石的性質(zhì)和地質(zhì) 構(gòu)造也有關(guān)，堅(jiān)硬 巖石最小抵抗線可小些，松軟破碎的巖石最小抵抗線可大些。我標(biāo)段四座隧道巖質(zhì) 主要為軟巖，故確定最小抵抗線（V）為0.40? 0. 60o相對距系數(shù)是周邊眼間距（E）與最小抵抗線（V）

7、的比值，是影響爆破效 果的重要 因素。K= E/V式中，E為周邊炮眼間距，cm; V為最小抵抗線，cm;K 值總是小于 1,當(dāng) d 二 38? 46mm, E 二 30? 50cm,V 二 40 ? 60cm 時(shí)，K=0. 5 ? 0. 8?？紤]到權(quán)爆區(qū)巖石節(jié)理較發(fā)育，并參照規(guī)范周邊眼間距取值范圍 30cm-50cm,對 周邊眼間距取45cm,最小抵抗線值取60cm, K二E/V二0. 75。（4）裝藥量計(jì)算：光面爆破裝藥量的計(jì)算，主要是確定周邊眼光爆層炮眼裝藥集中度，即以kg/m表示，一般采用實(shí)驗(yàn)方法求得或從同類工程中選取。q=QEV5 / 15文欄可目由褊輯式中q一裝藥集中度，kg/m;Q

8、一單位體積耗藥量)g/m3;E一周邊眼間距，m;V最小抵抗線，m;通過現(xiàn)場試驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算法進(jìn)行校核，確定 q=0.07?0. 15kg/mo 按照 q 二 0. 15kg/m 計(jì)算。(5)炮眼數(shù)量N=qS/n Y式中：N 炮眼數(shù)量)不包括未裝藥的空眼;q 單位炸藥消耗量)一般取q=l. 2八2. 4kg/m3 ;S -開挖段面積，m2;T1 裝藥系數(shù)，即裝藥長度與炮眼長度的比值，暫取 0.7;Y每米藥卷的炸藥質(zhì)量)kg/m, 2號巖石乳化炸藥Y =0. 91o即：N= (1.47X83. 1) / (0.7X0.91) =192 個(gè)6 /巧文檔可目由編輯其中掏槽眼6個(gè)（向內(nèi)傾斜15

9、）,輔助掏槽眼8個(gè)（向內(nèi)傾斜15 ）,輔助強(qiáng)爆破效眼111個(gè)，周邊眼53個(gè)，底眼14個(gè)，非裝藥眼四個(gè)（增加臨空面，增果）。20 804 X 8580 20（6）每一循環(huán)裝藥量計(jì)算及分配Q=qV式中：q單位炸藥消耗量）取q=1.47kg/m3 ；V1個(gè)開挖循環(huán)進(jìn)尺爆落巖石總體積，用;7 / 15文檔可目由編輯即：Q=l. 47X3. 0X83. 1=366. 47kg各炮眼裝藥量分配如下：因?yàn)橛?jì)算炮眼數(shù)量時(shí)，采用n=0.7,由周邊眼裝藥集中度q二0.15血/m,得出周 邊眼裝藥系數(shù)為0. 165設(shè)其它各炮眼裝藥系數(shù)取值：掏槽眼 0.9，底 眼0.9,輔助眼 0.9，則6X0. 9+8X0. 9+

10、53X0. 165+14X0. 9+111 X0. 9= (6+8+53+14+111) n計(jì)算得：ti二0.7若計(jì)算T1H0. 7,則需重新調(diào)整n值代入N二qS/n v,并適當(dāng)調(diào)整所設(shè) 掏槽眼、 底眼、輔助眼裝填系數(shù)，使試選 T1值與計(jì)算n相符。所以按上列裝填系數(shù)進(jìn)行分配是可以的。8 / 15文檔可目由編輯每個(gè)掏槽眼裝藥量=0.91X3. 106X0. 9=2. 544kg折合為12.719卷，采用13卷每個(gè)輔助掏槽眼裝藥量=0.91X3.313X0. 9=2. 713kg折合為13.57卷，采用13. 5 卷；每個(gè)輔助眼裝藥量=0.91X3.0X0. 9=2. 439kg,折合為12.19

11、5卷，采用12卷；每個(gè)周邊眼裝藥量=0. 91X3. 0X0. 165=0. 447kg折合為2. 236卷，采用2卷；每個(gè)底眼裝藥量=0.91X3.2X0. 9=2. 621 kg,折合為13. 1卷，采用13卷；（7）裝藥結(jié)構(gòu)和起爆方式光面爆破采用不耦合裝藥，軟巖一般不耦合系數(shù)為2.0? 2.5，炮眼裝藥按裝藥集 中度計(jì)算出的藥量均勻裝入炮眼內(nèi)。 為克服底部炮眼的阻力，在炮 眼底部放半個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)藥卷，使光爆層易于脫離巖體。施工中采用如下圖裝藥結(jié) 構(gòu)：1/2普通標(biāo)準(zhǔn)藥 卷（*32）起爆；普通標(biāo)準(zhǔn)藥卷沿長度方向?qū)Π肭?（相當(dāng)于20小藥卷）不耦合間 隔裝藥。9 / 15文欄可目由褊輯圖2周邊眼裝藥

12、結(jié)構(gòu)示意圖(8)光面爆破的分區(qū)起爆順序?yàn)椋禾筒垩垡灰惠o助眼一一底板眼一一周邊眼c采用多段微差起爆(由內(nèi)向外)，其中主爆區(qū)的周邊眼比輔助眼眼跳 2段起爆, 并用同一段雷管。主爆區(qū)使用非電毫秒雷管，周邊眼用導(dǎo)爆索一次 同時(shí)起爆。2、裝藥量分布及光面爆破參數(shù)表 (見下表)順序炮眼名稱炮眼/藥卷直徑 (mm)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))累計(jì)裝藥量(kg)1掏槽眼42/32615.62輔助掏槽眼42/32821.63輔助眼42/32716.84輔助眼42/321331.25輔助眼42/321638.46輔助眼42/322048合計(jì)70171. 610 / 15文檔可目由編輯全斷面開挖斷面面積：83. 1平方米，掘進(jìn)長

13、度按3.0m考慮。炸藥單耗量：k二1.47kg/立方米。復(fù)式楔形掏槽：槽口尺寸 80cmX240cni和120cmX280cm。周邊眼直徑：v l)42nun使用4)32nim藥卷切半(相當(dāng)于小直徑藥卷4) 20mm), 裝藥不耦合系數(shù)入=2. Io周邊眼間距E=45cm,最小抵抗線V二40? 60cm, E/V=0. 5? 0.8，單孔裝藥 量q二 0. 4kgo光面爆破參數(shù)表2名稱炮眼間距E(cm)最小抵抗線V(cm)相對距系數(shù)E/V裝藥集中度(kg/m)不耦合系數(shù)D般參差值30 ? 5040 ? 600. 5 ? 0.80. 07? 0. 152.0?2. 5花石溝隧道取值45600.

14、750. 152. 1五、施工方法及工藝、鉆爆機(jī)具材料鉆孔采用13臺(tái)YT28型鑿巖機(jī)和3臺(tái)20R空壓機(jī)，人工鉆孔，鉆孔直徑為42inm, 一字形合金鋼鉆頭。采用32mmX220mm 2號巖石乳化炸藥。雙 電 雷管引爆連接各孔的跳段導(dǎo)爆管，炮眼內(nèi)的起爆傳爆，掏槽眼采用跳段雷管以利用擴(kuò)大掏槽效果。11 / 15文檔可目由編輯:、光面爆破施工工藝1、放樣布眼鉆眼前，測量人員用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀，準(zhǔn)確定出隧道中心線和拱頂面高程 ；用 紅油漆畫出開挖輪廓線，并標(biāo)出炮眼位置，其誤差不得超過5cm；每次測量放線的 同時(shí)，要對上次爆破斷面進(jìn)行檢查，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，以達(dá)到最佳 爆破效果。2、鉆眼要求掏槽眼：深度、

15、角度按設(shè)計(jì)施工，眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于5cm。輔助眼：深度、角度按設(shè)計(jì)施工，眼口排距、行距誤差均不大于 10cm周邊眼：開眼位置在設(shè)計(jì)斷面輪廓線上允許沿輪廓線調(diào)整其誤差不得大于5cm；炮眼方向可以3%? 5%的斜率外插，眼底不得超出開挖斷面輪廓線10cm,最大不得超過15cm。內(nèi)圈眼至周邊眼的排距；誤差不得大于 5cm；內(nèi)圈眼與 周邊眼應(yīng)采用 相同的斜率。鉆眼裝藥率調(diào)整，當(dāng)開挖面凹凸較大時(shí)，應(yīng)按實(shí) 際情況調(diào)整炮眼深度 （相應(yīng)調(diào)整裝藥量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。鉆眼完畢， 按炮眼布置圖進(jìn)行檢查并做好記錄， 有不符合 要求的炮眼重鉆，經(jīng)檢查合格后，方 可裝藥爆破3

16、、炮眼布置要求先布置掏槽眼，其方向在巖層層理明顯時(shí)應(yīng)盡量垂直于層理，掏槽眼應(yīng)比12 / 15文檔可目由編輯其他眼加深20cm。 周邊眼嚴(yán)格按設(shè)計(jì)開挖輪廓線布置，在硬巖層中，周邊眼的眼口在斷面設(shè)計(jì)輪廓線上，眼底超出輪廓線小于 10cm;在軟巖中，周邊眼的眼口在斷面 設(shè)計(jì)輪 廓線內(nèi)小于8cm,眼底落在輪廓線上。 輔助眼根據(jù)上稀下密，中部均勻分布的原則布置4、孔口堵塞長度LOLO 二(0. 2? 0. 5) V一般堵塞長度淺眼不超過20cn),深眼不超過30cm。堵塞采用用水浸濕的炸藥 包裝箱紙團(tuán)，能很好的封閉鉆眼。5、清孔裝藥裝藥前用小直徑高壓風(fēng)管將炮眼內(nèi)石屑吹凈，裝藥需分片，分組按炮眼設(shè) 計(jì)圖

17、確定的裝藥量自上而下進(jìn)行，雷管要“對號入座 ”不得混裝。所有炮孔 均用炮泥堵 塞，堵塞長度周邊眼不小于20cm,其他眼不小于30c他周邊眼采 用小藥卷配導(dǎo)爆索， 以增加不耦合系數(shù)和爆破時(shí)的緩沖作用，炮孔裝藥均采 用反向裝藥結(jié)構(gòu)。6、連接起爆網(wǎng)絡(luò)起爆網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)式網(wǎng)絡(luò)，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。導(dǎo)爆管采用四通管連接，不能打結(jié)和拉伸，各類炮眼雷管連接段數(shù)相同引爆雷管應(yīng)用絕緣 膠布包扎在13 / 15文檔可目由編輯離一根導(dǎo)爆管自由端15cm處，聚能穴背向傳爆方向，網(wǎng)絡(luò)連好后 要有專人負(fù)責(zé)檢 查后再起爆。由于毫秒雷管1段、2段、3段、4段間，延期秒差小于50ms所以 除掏槽眼外一般必須跳段使用，各孔段位布置為：掏 槽眼1段，輔助掏槽眼3段, 輔助眼由內(nèi)向外依次為5、7、9、11、13段，周邊眼為15段，底板眼為17段。7、光面爆破施工技術(shù)措施(1)對所有爆破作業(yè)人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，使他們充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。(2)選用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的2號巖石乳化梯炸藥。(3)用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，光面爆破不耦合系數(shù)為 2.0?