隧道爆破设计方案

隧道爆破技术方案1、隧道开挖钻爆设计本分部所有隧道长度均较短，拟从进口或出口单向掘进，掘进时III级围岩采用台架法、IV、V级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖，即超前支护先行（Ⅳ、Ⅴ级围岩采用超前小导管支护）；上台阶采用弧形导坑法短开挖，施作拱部初期支护；中、下台左右错位开挖及施作边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。采用YT28型气腿式凿岩机钻孔，采用楔形掏槽的爆破作业方式掘进，并控制循环进尺过长，避免产生的爆破有害效应超过安全规程规定，本工程设计III级围岩循环进尺3m，IV级围岩循环进尺2m以内，V级围岩循环进尺1m以内（下台阶不超过2m）。如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。2、隧道施工方法与措施隧道开挖采用钻爆法（其工艺流程见附图），以新奥法理论指导施工（见钻爆法施工工艺流程框图），光面爆破，爆破器材采用乳化炸药，周边眼采用Φ25光爆小药卷，其余均采用Φ32药卷。装岩运输采用ZL-50装载机配合5t自卸式汽车运输，直接运至业主指定的弃碴场。光面爆破参数：A、不耦合系数。合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度，而高于动抗拉强度，通常，不耦合系数采用1.5~2.5,选用1.7；B、光面炮眼间距E。一般取炮眼直径的8~15倍。在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值；在整体性好的岩石中，可取大值，选用45cm；C、最小抵抗线W。光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面炮眼间距，选用60cm。炮眼布置图及爆破参数表（附后）光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项：(1)周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；(2)起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆周边孔、底孔；(3)周边孔的底孔应该装一个粗药卷，以克服岩体挟制作用；(4)为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理个别欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。爆法开挖施工工艺流程框图进入下道工序断面测量画开挖轮廓线布炮眼钻炮眼装药爆破通风洒水清危排险出碴锚杆、挂网喷砼机具就位施工准备隧道新奥法施工工艺流程框图3、隧道开挖参数设计3.1、施工方法及顺序施工中严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，软弱地质洞身开挖应坚持：短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则，加强施工临时监控量测，确保施工安全。施工中如遇实际围岩类别与设计资料不符及时与监理、设计部门联系调整施工方案，确保开挖安全，顺利进行。隧道中停车段，配电室等待隧道开挖成型后，再进行扩挖。(修改施工方案)(修改支护参数)否是施工准备实施性施工组织设计开挖初期支护是否符合管理基准备防水隔离层二次衬砌结束工程地质查勘围岩分层及岩体计算参数的取值开挖程序与方法等光面爆破减少扰动锚喷支护减少围岩变形洞内观察,围岩位移测量,指导施工与设计监控测量3.2、炮孔装药量（1）掏槽孔Q1=η•L•r式中：η——炮孔装药系数，取η=0.9L——孔深，LIII=3.2m、LIV＝2.2m、LV＝1.2mr——每米长度炸药量，r=0.78kg/m经计算QIII=2.25kg，取2.3kgQIV=1.54kg，取1.5kgQV=0.84kg，取0.8kg（2）辅助孔QIII=η•L•r=0.8*3.2*0.78=2.0kg取QIII=2.0kgQIV=η•L•r=0.8*2.2*0.78=1.37kg取QIV=1.4kgQV=η•L•r=0.7*1.2*0.78=0.66kg取QV=0.7kg（3）光爆孔通常为辅助孔的1/3～1/4，取QIII＝0.7，QIV=0.5kg，QV=0.2kg装药结构图3.3、隧道开挖炮孔布置图（1)Ⅲ级围岩上下台阶法开挖①上台阶光面爆破，采用斜眼掏槽，周边眼采用空气柱状法装药。结构形式示意图说明间隔不耦合装药1、此图为光爆眼装药结构图；2、孔外雷管延时；3、导爆索起爆。耦合连续反向起爆装药结构此图为掏槽眼、辅助眼、底眼装药结构毫秒微差导爆管雷管导爆索炮泥φ25mm小药卷导爆管炮泥φ32mm药卷φ32mm药卷循环进尺按3m考虑，光面爆破参数表、炮眼布置如下。III级围上台阶岩爆破参数表上台阶掏槽眼眼布置图2433431501431231391705050188186138462°0'65°0'75°49'1808484起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1掏槽孔43.219.21.每循环进尺3.0m,爆破效率87%,每循环方量249.75m3。2.炸药单耗0.6kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2掏槽孔63.2313.83辅助孔53.15103辅助孔93.17184辅助孔123.18245辅助孔153.19306周边孔443.110/1130.87底孔203.11214合计126149.8②下台阶光面爆破左右侧跳槽开挖，进尺按照3米设计，周边眼和辅助眼装药结构同上台阶。III级围下台阶岩爆破参数表起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注（2)Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖①上台阶光面爆破，采用楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，装药结构见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶断面面积：58.4m²。Ⅳ级围上台阶岩爆破参数表药量(kg)1辅助孔393.01-5781.每循环进尺3.0m,爆破效率87%,每循环方量84.1m3。2.炸药单耗1.1kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2周边孔83.055.63底孔113.27/97.7合计4891.3起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1掏槽孔32.214.51.每循环进尺2.0m,爆破效率89%,每循环方量116.8m3。2.炸药单耗0.6kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2掏槽孔62.2393掏槽孔62.2594辅助孔52.1774辅助孔122.1716.85周边孔322.18/10166底孔142.497合计7069.3②中台阶光面爆破中台阶断面面积：54.4m²，炮眼数量78个。Ⅳ级围中台阶岩爆破参数表起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1辅助孔132.2119.51.每循环进尺2.0m,爆破效率88%,每循环方量108.8m3。2.炸药单耗1.0kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2辅助孔142.13213辅助孔152.1522.54周边孔202.17285底孔162.4922.4合计78113.4③下台阶光面爆破下台阶断面面积：51.3m2，炮眼数量86个。Ⅳ级围下台阶岩爆破参数表起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1辅助孔82.21121.每循环进尺2.0m,爆破效率88%,每循环方量102.6m3。2.炸药单耗1.2kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率75%。2辅助孔82.23123辅助孔72.2510.54辅助孔102.27155辅助孔102.29156辅助孔122.211187周边孔162.21322.48底孔152.41521合计86125.9④隧底爆破开挖时要严格控制超欠挖。隧底断面面积：15m2，炮眼数量21个。Ⅳ级围隧底爆破参数表起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1辅助孔32.214.51.每循环进尺2.0m,爆破效率85%,每循环方量30m3。2.炸药单耗1.0kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2辅助孔62.2395底孔122.4516.8合计2129.8（3)V级围岩采用三台阶法开挖①上台阶光面爆破，采用楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，装药结构见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶每循环进尺1m，断面面积：58.4m²。V级围上台阶岩爆破参数起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1掏槽孔31.212.41.每循环进尺2.0m,爆破效率89%,每循环方量58.4m3。2.炸药单耗0.6kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2掏槽孔61.234.83掏槽孔61.254.84辅助孔51.173.54辅助孔121.178.45周边孔321.18/106.46底孔141.492.8合计7033.1②下台阶光面爆破中台阶、下台阶开挖爆破按照IV级围岩的中台阶、下台阶爆破方法进行爆破，每循环开挖进尺不得大于两榀钢架。3.4、爆破网络为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量、减少爆破危害、方便施工操作，结合我公司成熟的施工技术和经验，本工程的爆破起爆网络拟采用复式微差起爆网络，起爆网络采用塑料导爆管和四通连接，起爆器起爆。为控制爆破有害效应，最大单响药量距民房15～40m为1.5kg、40m以上为25kg，一次爆破最大装药量为150kg。为了确保起爆网络设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，避免雷管的分发错误，采取了标识措施。对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。附表-2中导坑Ⅲ类围岩短台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段cm1上台阶中空眼11552掏槽眼2、1、11、2、315551.04.032、25、615551.04.04辅助眼4715540.83.252915540.81.66内圈眼91115540.87.27周边眼161316020.47.48底板眼111516051.0119合计5038.410掘进3415540.82.411下台阶眼5615540.84125815540.841321015540.81.614周边眼101216020.4415底眼111416051.01116合计3627附表-3中导坑Ⅲ类围岩短台阶光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m226.22预计每循环进尺m1.33每循环爆破石方m334.064炮眼总数个865钻孔总数m76.86雷管用量发867炸药用量Kg65.48钻眼数比个/m23.289钻眼量比m/m32.3710装药量比Kg/m31.9211单位体积岩体耗雷管量发/m31.9412预计炮眼利用率%94四、掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作方便简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬时，可考虑采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。五、装药结构及堵塞方式1、装药结构：周边眼采用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索。其余炮眼采用集中装药。2、堵塞方式：所用装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于26cm.六、爆破效果监测及爆破设计优化1、爆破效果检查a、超欠挖检查。b、开挖轮廓是否圆顺，检查开挖面是否平整。c、爆破进尺是否达到爆破设计要求。d、爆出石碴块是否适合装渣要求。e、炮眼痕迹保存率，硬岩≥80%，中硬岩≥60%并在开挖轮廓面上均匀分布。f、两次爆破衔接台阶不大于15cm.2、爆破方案优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标：a、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是周边眼。b、根据爆破后石渣的块径修正参数。石碴块径小，说明辅助眼布置偏密；块径大说明炮眼偏疏。c、根据爆破振速监测，调整单响起爆炸药量及雷管段数。d、根据开挖凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本上落在同一断面上。中导洞Ⅲ类围岩短台阶光爆炮眼布置图59×1050×610段65958段14段10段13段75×450×992×559×109段956段654段掏槽区7段15段11段9段说明：1.本图尺寸均以厘米计。2.周边眼间距E=50cm，抵抗线W=65cm，底板眼间距为59cm。3.掏槽眼采用螺旋形掏槽法。1段2段掏槽眼布置图12段2515805段5段1段25156段20206段3段3010804、安全教育和技术培训（一）建立安全施工的各项管理制度：（1）干部、工人都必须学习有关安全方针、政策、法规和有关安全规定，学习掌握防治瓦斯自救、