隧道施工爆破方案

1.编制依据1.1《爆破安全规程》-6722-20031.兰渝铁路（广元至重庆段）14标隧道施工图2.工程概况本工程位于重庆市北碚区境内，起止里程为DK913+552～DK916+464,共有4个隧道，总长度5.8km。总体爆破方量约为95万方。隧道进出口部分以弱风化花岗岩为主，表层石质强风化松散易塌方。洞身绝大部分位岩质坚硬，岩层完整。围岩结构较复杂，级别从Ⅲ级至Ⅴ级均有。隧道开挖主线结构内轮廓为曲墙半园拱，底宽13.4m、高10.2m。锚网喷复合式衬砌，各洞口段初期支护均采用超前长管棚(φ108mm或89mm超前注浆导管，壁厚6mm长度20～42m外插角1°)，I20a工字钢环形支护,以后采用超前小导管、砂浆锚杆，L=4.0mWTD25中空注浆锚杆、HK220a型钢钢拱架、C25早强网喷混凝土支护。洞口段20~30米采用双侧壁导坑开挖，每循环进尺0.5~0.8m，以后Ⅴ级和Ⅳ级采用二或三台阶开挖，在判定围岩结构确定稳定后，Ⅲ级围岩采用全断面开挖。3．施工方案3.1明洞工程进出口段明洞采用明挖法施工，由上至下分台阶施工，采用风动凿岩机钻孔、弱装药光面爆破法开挖，装载机装碴，自卸汽车运输弃碴。3.2隧道中部浅埋段暗挖法施工顺序隧道浅埋段采用暗挖法施工，为保证隧道开挖安全，根据围岩结构采中铁十局兰渝铁路四分部隧道开挖钻爆方案中铁十局兰渝铁路四分部-1-用三台阶或二台阶法进行开挖，并按设计要求采用在超前长管棚初期支护交及时做好钢拱架及径向锚杆的加固措施。施工顺序：导向拱墙→超前长管棚→上台阶开挖及支护→下台阶开挖及支护→隧道底仰拱混凝土浇注、隧底填充→拱墙衬砌→沟槽及路面结构施工。4.钻爆设计4.1设计原则1)采用光爆技术，保证隧道围岩不受损伤，避免产生塌方。2)采用微差起爆网路，延迟时间25ms或50ms。严格控制爆破振动对围岩和周围居民的影响。3)选择合理的孔网参数及合理的施工工艺达到较好的爆破效果。4)选择合理装药结构，加强堵塞质量，控制堵塞长度，进行防护。4.2爆破参数的确定4.2.1爆破器材的选择隧道施工时考虑施工风钻用水和地下水，底眼采用猛度较大且防水性能较好的乳化炸药，药卷规格为200g，直径为32mm，长度为200mm。其它眼采用2#岩石硝铵炸药，药卷规格为150g，直径为32mm，长度为200mm；炮孔内选用延期非电导爆管雷管，雷管段别分别为1、3、5、7、9、11段，雷管脚线长度为5m；起爆雷管用电雷管；钻孔直径均为42mm。4.2.2爆破参数1、Ⅳ、Ⅴ级围岩上中下台阶，台阶与阶面为开挖线直径（钻爆设计见附图）1）掏槽眼采用楔形掏槽，孔深2.9m，间距35～45cm，装药集中度中铁十局兰渝铁路四分部隧道开挖钻爆方案中铁十局兰渝铁路四分部-2-0.61Kg/m；2）上台阶周边眼距40～45cm，内圈眼距60cm，周边眼装药集中度0.12Kg/m，孔深2.5m；底眼眼距80~100cm，装药集中度0.42Kg/m，孔深2.5m；3）下台阶：眼距80～100cm；层距80～100cm；比药量0.75～0.85Kg/m3；孔深3.5m，周边眼布置同上台阶。2、Ⅲ级围岩全断面（钻爆设计见附图）1）掏槽眼采用复式楔形掏槽，1段6个孔，孔深3.0m,竖向间距35～45cm，水平间距2.5m，3段10个孔，孔深4m，竖向间距35～45cm，水平间距4.5m，装药集中度均为0.65kg/m。2）周边眼采用光爆设计，孔深3.7m，间距45～55cm，眼内间隔装药，平均装药集中度为0.2kg/m，底眼间距55～65cm，装药集中度为0.35kg/m。3）辅助眼分6排，孔深3.7m，间距85～100cm，装药集中度为0.45～0.55kg/m，内圈单孔装药较外圈单孔装药量稍大。4.3钻孔作业1）准备工作：用激光定向仪或经纬仪定出中线，水准仪抄平定出标高线，进而用红油漆画出开挖轮廓线。2）采用14～22台手持YT-28风钻钻孔（孔径42mm），立于凿岩架上同时作业。3）钻眼要求：周边眼是光爆的关键，其钻孔偏斜误差不超过10，困难地段也不超过5cm。周边眼钻孔位置应定在轮廓线上，其他孔位根据掌子面围岩情况合理微量调整分布（60～100cm）。开挖轮廓线，可根据五寸台或中铁十局兰渝铁路四分部隧道开挖钻爆方案中铁十局兰渝铁路四分部-3-定出圆心，以半径画周边圆的方法确定。4.4装药作业炮棍用木棍、竹竿或塑料杆制作，直径比炮孔小10～20mm，以便给出孔线(导爆管、导爆索)留有空隙，底眼采用乳化炸药，其它眼采用岩石硝铵炸药。装药前将炮眼内的水泥浆、石粉吹洗干净，检查炮眼达到设计要求后方可装药，装药时严格按设计药量进行。装药后，所有炮眼均堵塞炮泥。装药结构：周边眼采用间隔装药，顺向起爆，其它眼采用集中装药，反向起爆。堵塞采用粘土，堵塞长度大于20cm。4.5起爆作业起爆网路采用非电微差复式起爆网路，爆破成功率高，成本低，还可以实现等间隔微差起爆，并且起爆段数和炮孔数不受雷管段别限制，降低了爆破振动。各炮眼的导爆管引线连接采用一把抓形式图，连接线必须采用同种秒段导爆管，尾线不小于5米。非电毫秒雷管插入炸药内，正向装入眼孔内，导爆管引线也采用一把抓式连接线，雷管采用低秒段，同组连接线必须采用同种秒段导爆管。中铁十局兰渝铁路四分部隧道开挖钻爆方案中铁十局兰渝铁路四分部-4-导爆管电雷管起爆器电工胶布缠紧8-10根导爆管非电毫秒雷管4.6隧道炮孔布置图及爆破参数表光面爆破技术参数表围岩类别炮眼直径（mm）周边孔间距E（cm）周边孔抵抗线W（cm）线装药密度(g/m)装药直径（mm）硬岩4250～6080～100300～40032中硬岩4245～5580～90200～30032软岩4240～4560～80150～25032光面爆破技术措施：提高测量放样精度，确保周边眼的定位误差在3cm以内；周边眼钻孔精度的控制，周边眼钻孔误差在2cm以内；钻孔外插角控制在2°以内，控制每循环爆破进尺，确保眼底和孔口之间最大偏距不超过10cm；根据本工程地质资料，进行爆破试验，选择合理的周边眼间距、抵抗线、孔径、线装药密度、起爆顺序、堵塞长度等爆破参数，并选择与本工中铁十局兰渝铁路四分部隧道开挖钻爆方案中铁十局兰渝铁路四分部-5-程地质特性、围岩岩性相匹配的炸药品种和引爆方法以提高爆破效果。