2023年2月6日浦口隧道爆破設(shè)計(jì)方案中鐵十二局集團(tuán)二O一五年七月2023年2月6日一、概況概況

2023年2月6日

1.1工程概況浦口隧道全長(zhǎng)660m，左右洞分離布置，左洞長(zhǎng)655m，右洞長(zhǎng)665m，左右隧道凈距31m，單洞隧道斷面面積124m2,有一人行橫洞和變壓器橫洞。隧道Ⅱ級(jí)圍巖240米，Ⅲ級(jí)圍巖125米，IV級(jí)圍巖95米，V級(jí)圍巖195米。

概況

2023年2月6日浦口隧道上穿杭深鐵路（溫福段）雞面山隧道（K833+785-K843+548，9.763km），兩線路垂直距離為50.17米，兩線路交叉角為87°，交叉里程樁號(hào)為K842+876(鐵路里程，與浦口隧道右線交叉里程)和K842+906(鐵路里程，與浦口隧道左線交叉里程)，對(duì)應(yīng)高速公路里程為YK6+448和ZK6+447。交叉點(diǎn)距浦口隧道出口為440米，距進(jìn)口210米。概況

2023年2月6日概況隧道平面交叉關(guān)系圖2023年2月6日爆破環(huán)境二、爆破環(huán)境2023年2月6日爆破環(huán)境目前浦口隧道出口方向已進(jìn)洞，進(jìn)口方向距離洞口300米范圍內(nèi)為中交一公局路基，全部是山地，且無(wú)任何構(gòu)筑物。2023年2月6日爆破環(huán)境目前隧道施工現(xiàn)狀圖2023年2月6日爆破環(huán)境浦口隧道出口2023年2月6日爆破環(huán)境浦口隧道進(jìn)口2023年2月6日爆破振動(dòng)要求三、爆破振動(dòng)要求2023年2月6日為保證既有隧道結(jié)構(gòu)安全，確保隧道開(kāi)挖過(guò)程中圍巖的穩(wěn)定性，我們將會(huì)聘請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所對(duì)鉆爆施工過(guò)程中產(chǎn)生的爆破振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)爆破振動(dòng)速度嚴(yán)格進(jìn)行控制：按照中土集團(tuán)福州勘察設(shè)計(jì)研究院針對(duì)鐵路隧道安全的評(píng)估報(bào)告，對(duì)既有隧道爆破振動(dòng)隧道按5cm/s控制。我部為確保既有隧道的絕對(duì)安全，對(duì)爆破振動(dòng)速度按3cm/s進(jìn)行控制。爆破振動(dòng)要求

2023年2月6日控制爆破施工原則四、控制爆破施工原則2023年2月6日控制爆破施工原則：

（1）調(diào)查既有線邊坡危巖落石，邊坡穩(wěn)定性及地形地質(zhì)情況；

（2）調(diào)查隧道內(nèi)是否存在開(kāi)裂及漏水現(xiàn)象；

（3）新建隧道采用微差控制爆破，正式施工前必須進(jìn)行試爆，試爆前期要與鐵路管理單位提前聯(lián)系，施工期間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)員、現(xiàn)場(chǎng)配備專(zhuān)職安全員及安全防護(hù)員；

（4）試爆時(shí)通過(guò)檢測(cè)振速與既有線隧道洞內(nèi)的變化和設(shè)備運(yùn)作情況優(yōu)化爆破參數(shù)，在保證既有線安全的控制爆破施工原則

2023年2月6日情況下，確定爆破參數(shù)；

（5）試爆前由第三方在既有線隧道內(nèi)布設(shè)振速監(jiān)測(cè)點(diǎn)，試爆期間由第三方指派專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行爆破振速監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化爆破參數(shù)；

（6）隧道在開(kāi)挖爆破時(shí)，放炮時(shí)間控制在天窗點(diǎn)時(shí)間內(nèi)?？刂票剖┕ぴ瓌t

2023年2月6日爆破參數(shù)五、爆破參數(shù)2023年2月6日

5.1爆破安全允許振速的確定

根據(jù)設(shè)計(jì)文件及施工組織要求采用楔形掏槽及微差控制爆破方式。

（1）計(jì)算炮眼數(shù)量NN=qS/ηγ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；S——開(kāi)挖段面積（m2）；η——裝藥系數(shù)；γ——每米藥卷的炸藥質(zhì)量，kg/m。爆破參數(shù)

2023年2月6日

（2）炮眼深度及直徑炮眼深度受開(kāi)挖面大小的影響，炮眼過(guò)深，周邊巖石的夾制作用較大，故炮眼深度不宜過(guò)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)考慮到本項(xiàng)目每循環(huán)掘進(jìn)要求進(jìn)行深度設(shè)計(jì)。為克服及減少巖石的夾制作用，掏槽眼、底眼深度、輔助掏槽眼深度加深，周邊眼、輔助眼不進(jìn)行加深。鉆孔采用YT-28風(fēng)鉆，鉆頭直徑為Φ40mm，炮眼孔徑為Φ42mm。爆破參數(shù)

2023年2月6日

（3）光面爆破不耦合系數(shù)（D）及裝藥直徑（d）D=dk/di式中：D——不耦合系數(shù)；dk——炮眼直徑（cm）；di——裝藥直徑（cm）。爆破參數(shù)

2023年2月6日（4）周邊眼間距（E）、最小抵抗線（V）和相對(duì)距系數(shù)（K）最小抵抗線與開(kāi)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。爆破參數(shù)

2023年2月6日（5）每一循環(huán)裝藥量計(jì)算及分配Q=qV式中：Q——一個(gè)爆破循環(huán)的總用藥量（kg）；q——爆破1m3巖石炸藥的消耗量（kg/m3）；V——1個(gè)開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺爆落巖石總體積（m3）；爆破參數(shù)

2023年2月6日

（6）各炮眼裝藥量分配因?yàn)橛?jì)算炮眼數(shù)量時(shí)，取定了一個(gè)η值，由周邊眼裝藥集中度q可以計(jì)算出周邊眼裝藥系數(shù)η4，再設(shè)其它各炮眼裝藥系數(shù)取值：掏槽眼η1，底板眼η2，輔助眼η3，則a×η1+b×η2+c×η3+d×η4=（a+b+c+d）η式中：a——掏槽眼個(gè)數(shù)；

b——底板眼個(gè)數(shù)；

c——輔助眼個(gè)數(shù)；

d——周邊眼個(gè)數(shù)。爆破參數(shù)

2023年2月6日對(duì)比計(jì)算所得的η值是否與前面取定的η值一致，若一致則按上列裝藥系數(shù)進(jìn)行分配是可以的；若計(jì)算結(jié)果不一致，則需重新調(diào)整η值代入N=qS/ηγ，并適當(dāng)調(diào)整所設(shè)掏槽眼、底眼、輔助眼裝藥系數(shù)，使試選η值與計(jì)算η相符。確定裝藥系數(shù)后就可以計(jì)算每個(gè)炮眼的裝藥量。M=γLη式中：M——單個(gè)炮眼的裝藥量（kg）；

γ——每米藥卷的炸藥質(zhì)量，kg/m；

L——炮眼深度（m）；

η——裝藥系數(shù)。計(jì)算得每個(gè)炮眼的裝藥量后再根據(jù)炸藥類(lèi)型確定單孔條數(shù)。爆破參數(shù)

2023年2月6日（7）裝藥結(jié)構(gòu)和起爆方式施工中采用如下圖裝藥結(jié)構(gòu)：①1/2普通標(biāo)準(zhǔn)藥卷（Φ32）起爆；②普通標(biāo)準(zhǔn)藥卷沿長(zhǎng)度方向?qū)Π肭校ㄏ喈?dāng)于Φ20小藥卷）不耦合間隔裝藥。周邊眼詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3.2-1所示。爆破參數(shù)

2023年2月6日爆破參數(shù)

圖3.2-1周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)示意圖2023年2月6日

（8）光面爆破的分區(qū)起爆順序掏槽眼——輔助掏槽眼——輔助眼——底板眼——周邊眼。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。爆破參數(shù)

2023年2月6日5.2爆破沖擊波安全允許距離根據(jù)GB6722-2011《爆破安全規(guī)程》和《新編爆破工程實(shí)用技術(shù)大全》規(guī)定：爆破時(shí)空氣沖擊波的安全距離為：

爆破參數(shù)

式中：RK——空氣沖擊波對(duì)掩體內(nèi)人員的最小允許距離，單位為米（m）；2023年2月6日

KK——系數(shù)，對(duì)于人員為25~60；

Q——一次爆破的炸藥量，秒延時(shí)爆破取最大分段藥量計(jì)算，毫秒延時(shí)爆破按一次爆破的總藥量計(jì)算，單位為千克（kg）上式適于平坦地形，當(dāng)?shù)匦螚l件不同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。如在狹谷中爆破時(shí)，沿溝的方向安全距離應(yīng)增大50%~100%；處于山坡背面時(shí)，安全距離值可減少30%~70%。爆破參數(shù)

2023年2月6日新建隧道開(kāi)挖方法

六、新建隧道開(kāi)挖方法2023年2月6日新建隧道開(kāi)挖方法

Ⅴ級(jí)石質(zhì)圍巖采用三臺(tái)階法進(jìn)行開(kāi)挖，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5m-1.5m以?xún)?nèi)；Ⅳ級(jí)圍巖采用上下臺(tái)階法進(jìn)行開(kāi)挖、每循環(huán)進(jìn)尺控制在1.0m-2.0m以?xún)?nèi)；Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面光爆法進(jìn)行開(kāi)挖，每循環(huán)進(jìn)尺控制在1.2m-2.5m以?xún)?nèi)。2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)

七、鉆爆設(shè)計(jì)2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.1鉆爆方案一

此方案適用于浦口隧道控爆地段的Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)圍巖全斷面開(kāi)挖地段，每循環(huán)進(jìn)尺1.4m。7.1.1方案一炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.1-1、4.1-2）圖4.1-1炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.1.2

方案一鉆爆參數(shù)

方案一鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=122.05m2N=189個(gè)q=1.1kg/m3比鉆眼量1.55個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺1.4m掏槽眼11.761.40.278.4輔助掏槽眼31.681.40.2711.2輔助眼31.591.10.25.59.9輔助眼51.5141.10.25.515.4輔助眼71.5171.10.25.518.7輔助眼91.5211.10.25.523.1輔助眼111.5231.10.25.525.3底板眼171.7171.40.2723.8輔助眼131.5251.10.25.528.5周邊眼151.5490.50.2724.5小計(jì)189187.82023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.2鉆爆方案二

此方案適用于浦口隧道的Ⅳ級(jí)圍巖上下臺(tái)階開(kāi)挖地段，每循環(huán)進(jìn)尺1.0m。7.2.1方案二上臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)（1）上臺(tái)階炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.2-1和4.2-2）圖4.2-1上臺(tái)階炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）上臺(tái)階鉆爆參數(shù)方案二上臺(tái)階鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=86.37m2N=147個(gè)q=1.0kg/m3比鉆眼量1.7個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺1.0m掏槽眼11.240.90.24.53.6輔助眼31.090.70.23.56.3輔助眼51.0120.70.23.58.4輔助眼71.0150.70.23.510.5輔助眼91.0200.70.23.514輔助眼111.0230.70.23.516.1周邊眼131.0400.20.218底板眼151.2210.90.24.518.9小計(jì)14785.82023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.2.2方案二下臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)（1）下臺(tái)階炮眼布置圖（圖4.2-3）圖4.2-3下臺(tái)階炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）下臺(tái)階鉆爆參數(shù)方案二下臺(tái)階鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=41.98m2N=79個(gè)q=1.1kg/m3比鉆眼量1.88個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺1.0m底板眼11.2160.90.24.514.4底板眼31.2150.90.24.513.5底板眼51.2120.90.24.510.8周邊眼71.0360.20.217.2小計(jì)7945.92023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.3鉆爆方案三

此方案適用于浦口隧道的Ⅴ級(jí)圍巖,采用三臺(tái)階法試爆,循環(huán)進(jìn)尺0.8m地段。7.3.1方案三上臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)（1）上臺(tái)階炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.3-1和圖4.3-2）圖4-3-1上臺(tái)階炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）上臺(tái)階鉆爆參數(shù)方案三上臺(tái)階鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=45.3m2N=90個(gè)q=0.96kg/m31.99個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺0.8m掏槽眼11.040.60.232.4輔助眼30.840.40.221.6輔助眼50.8140.40.225.6輔助眼70.8180.40.228.2周邊眼90.8300.20.216底板眼111.0200.60.2312小計(jì)9034.82023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.3.2方案三下臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)（1）下臺(tái)階炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.3-3）圖4.3-3下臺(tái)階炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）下臺(tái)階鉆爆參數(shù)方案三下臺(tái)階鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=64.72m2N=81個(gè)q=0.83kg/m3比鉆眼量1.25個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺0.8m底板眼11.0150.60.239底板眼31.0120.60.238.2底板眼51.0120.60.238.2底板眼71.0120.60.238.2周邊眼90.8140.20.212.8底板眼111.0160.60.239.6小計(jì)81432023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.3.3方案三仰拱爆破設(shè)計(jì)（1）仰拱炮眼布置圖（圖4.3-4）圖4.3-4仰拱炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）仰拱鉆爆參數(shù)方案三仰拱鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=46.62m2N=53個(gè)q=0.52kg/m3比鉆眼量1.14個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺0.8m底板眼11.0160.60.239.6底板眼31.060.60.233.6周邊眼50.8310.20.216.2小計(jì)5319.42023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.4鉆爆方案四此方案適用浦口隧道的Ⅴ級(jí)圍巖,采用三臺(tái)階法試爆,循環(huán)進(jìn)尺0.6m地段。

7.4.1

方案四上臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)

（1）上臺(tái)階炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.4-1和圖4.4-2）圖4.4-1上臺(tái)階炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）上臺(tái)階鉆爆參數(shù)方案四上臺(tái)階鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=45.3m2N=90個(gè)q=1.08kg/m3比鉆眼量1.99個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺0.6m掏槽眼10.840.50.22.52輔助眼30.640.40.221.6輔助眼50.6140.40.225.6輔助眼70.6180.40.228.2周邊眼90.6300.10.20.53底板眼110.8200.50.22.510小計(jì)9029.42023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.4.2方案四下臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)（1）下臺(tái)階炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.4-3）圖4.4-3下臺(tái)階炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）下臺(tái)階鉆爆參數(shù)方案四下臺(tái)階鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=64.72m2N=81個(gè)q=0.9kg/m3比鉆眼量1.25個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺0.6m底板眼10.8150.50.22.58.5底板眼30.8120.50.22.56底板眼50.8120.50.22.56底板眼70.8120.50.22.56周邊眼90.6140.10.20.51.4底板眼110.8160.50.22.58小計(jì)8134.92023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.4.3方案四仰拱爆破設(shè)計(jì)（1）仰拱炮眼布置圖（圖4.4-4）圖4.4-4仰拱炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)（2）仰拱鉆爆參數(shù)方案四仰拱鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=46.62m2N=53個(gè)q=0.54kg/m3比鉆眼量1.14個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺0.6m底板眼10.8160.50.22.58底板眼30.860.50.22.54周邊眼50.6310.10.20.53.1小計(jì)5315.12023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.5

鉆爆方案五此方案適用于浦口隧道108米控爆地段外的Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)圍巖全斷面開(kāi)挖地段，循環(huán)進(jìn)尺2.5m。7.5.1方案五炮眼布置圖（見(jiàn)圖4.5-1、4.5-2）圖4.5-1炮眼布置正面圖2023年2月6日鉆爆設(shè)計(jì)7.5.2方案五鉆爆參數(shù)方案五鉆爆裝藥參數(shù)表斷面炮眼名稱(chēng)段別炮眼深度(m)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))單眼裝藥（kg/孔）炸藥類(lèi)型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單段藥量(kg)S=122.05m2N=189個(gè)q=0.99kg/m3比鉆眼量1.55個(gè)/m2循環(huán)進(jìn)尺2.5m掏槽眼12.762.20.21113.2輔助掏槽眼32.682.10.210.516.8輔助眼32.591.80.2916.2輔助眼52.5141.80.2925.2輔助眼72.5171.80.2930.6輔助眼92.5211.80.2937.8輔助眼112.5231.80.2941.4底板眼172.7172.20.21138.4輔助眼132.5251.80.2945周邊眼152.5490.80.2439.2小計(jì)189302.82023年2月6日爆破安全驗(yàn)算

八、爆破安全驗(yàn)算2023年2月6日

爆破安全驗(yàn)算

8.1

爆破振動(dòng)檢算根據(jù)公式分別計(jì)算出五種鉆爆方案的振速并匯總?cè)缦拢悍桨竾鷰r進(jìn)尺（m）理論最大用藥量（kg）實(shí)際最大用藥量（kg）爆破振速（cm/s）備注方案一Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)圍巖1.468.1728.52.0方案二Ⅳ級(jí)圍巖1.060.3518.91.58方案三Ⅴ級(jí)圍巖0.886.912.00.86方案四Ⅴ級(jí)圍巖0.686.910.00.76方案五Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)圍巖2.