隧道爆破施工方案819.docx

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隧道爆破施工方案819

隧道爆破施工方案

1、工程概况

XXXX-XXXXX公路隧道有一座，为双向分离式隧道。

隧道左幅Km18+294.5～Km20+310.5长度为2016m，隧道右幅Km18+279.5～Km20+274.5长度为1995m。

根据设计提供资料，隧道左幅入口高程为EL.910.435m，出口高程为EL.960.039m。

隧道右幅入口高程为EL.909.906m，出口高程为EL.959.522m。

隧道开挖半径：

5.25m，开挖高度7.9m，隧道成型净空：

9.9m×6.7m。

隧道岩层为Ⅲ、Ⅳ级，隧道右幅Ⅳ围岩316m、Ⅳ-Ⅲ围岩469m、Ⅲ-Ⅳ围岩1189m;隧道左幅Ⅳ围岩310m、Ⅳ-Ⅲ围岩501m、Ⅲ-Ⅳ围岩1184m。

隧道右幅挖方138587.66m3,隧道左幅挖方145038.32m3。

2、施工安排

2.1施工人员安排

隧道洞身开挖工程由项目总工程勇清直接负责指挥，标段负责人梁光华，现场技术负责人张涛，安全负责人龙海剑，质检负责人王华，材料负责人杨建辉，作业班长等，负责实施。

2．2施工工期

洞身开挖于2014年10月10日开工，完工日期2016年7月10日。

2.3施工机具

　开挖台车、YT-28气腿式风动凿岩机、钻杆、挖掘机、装载机、照明灯、对讲机等。

3、洞身开挖施工工艺

隧道开挖应根据采用的施工方法、施工机械，合理选择开挖方法和步骤，确定合理循环进尺及施工速度，保持各工序相互协调，确保施工安全和工程质量满足施工进度要求。

3.1、钻爆开挖

隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计，钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。

3.2、钻爆设计

钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。

为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，本合同段隧道采用微振控制爆破技术，实施光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。

3.2.1、设计原则

本隧道爆破设计遵守以下原则：

A、炮孔布置要适合机械钻孔。

B、提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。

C、减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。

对于Ⅳ类围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后，机械凿除至开挖轮廓线。

D、控制好起爆顺序，提高爆破效果。

E、在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。

3.2.2、爆破器材选用

采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，引爆采用火雷管。

炸药采用乳化炸药，选用φ25、φ32、两种规格，其中φ25为周边眼使用的光爆药卷，φ32为掘进眼使用药卷和掏槽眼使用药卷。

3.2.3、炮眼布置

进洞class-4a断面采用三台阶开挖法光面爆破，其余断面均采用台阶法开挖光面爆破，各断面开挖光面爆破炮眼布置见附件《隧道炮孔布置图》。

3.2.4、爆破参数

3.2.4.1线装药密度

线装药密度指单位长度炮孔内的装药量。

1崩落孔和掏槽孔采用连续装药方式线装药密度r，按下式计算：

r=πd12△/4

式中：

d1—药卷直径，取=32mm；

△—炸药密度，取=1200kg/m3；

经计算r=0.9646kg/m,取0.96kg/m.

②周边孔（光爆孔）采用环向不耦合连续装药方式线装药密度r，按下式计算：

r=πd22△/4k2

式中：

d2—炮眼直径，取=45mm；

△—炸药密度，取=1200kg/m3；

k—不耦合系数，k=d2/d1,d1为药卷直径，k=45/25=1.8

经计算r=0.58875kg/m，取0.58kg/m.

3.2.4.2炮眼数目

炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、隧洞成型的好坏。

暂按下式计算炮眼数目，在施工中，根据具体情况再作调整，以达到最佳效果。

炮眼N，按下式计算：

N=q*s/r*η

式中：

q—炸药单耗量，取=1.3kg/m3；

s—开挖面积，s=64.97m2；

r—每米长度炸药的药量均值r=0.77kg/m

η—炮眼装药系数，取η=0.9；

经计算，N=121只。

3.2.4.3每个炮眼的装药量

a掏槽眼

Q1=η*L*r

式中：

η—炮眼装药系数，取η=0.8；

L=眼深，L=3m

r=每米长度炸药的药量，r=0.96kg/m

经计算Q1=2.3kg

b辅助眼

Q2=η*L*r=0.4*2.5*0.96=0.96kg

c周边孔（光爆孔）

Q3=η*L*r=0.32*2.5*0.58=0.464kg

3.2.4.4光面爆破参数

岩石初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半径和轮廓不平整，不断调整光爆参数

周边孔间距a=（10-20）d=（10-20）*45mm=450~900mm

密集系数m=a/W=0.8~1.0，最小抵抗线W=360~900mm

为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用φ25小直径光爆药卷，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长度不小于40cm。

Ⅲ、Ⅳ级围岩周边眼间距E=60cm，最小抵抗线W=75cm，相对距离E/W=0.8。

爆破参数分别见下参数表。

钻爆作业时,根据地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。

钻爆炸药分配表

起爆

顺序

雷管

段别

炮眼

名称

炮眼

个数

孔深（m）

装药（kg）

备注

装药

系数

单孔

药量

装药量

中空眼

3

3

乳化

炸药

1

1

掏槽眼

6

3

0.8

2.3

13.8

2

7

辅助眼

9

2.5

0.4

0.96

8.64

3

8

辅助眼

12

2.5

0.4

0.96

11.52

4

9

辅助眼

16

2.5

0.4

0.96

15.36

5

12

周边眼

30

2.5

0.32

0.46

13.92

6

13

内圈眼

13

2.5

0.4

0.96

12.48

1

1

周边眼

27

2.5

0.32

0.46

12.53

2

7

辅助眼

11

2.5

0.4

0.96

10.56

合计

121

98.81

台阶法开挖爆破参数表

项目

爆破参数

周边眼间距E（cm）

60

周边眼抵抗线W（cm）

75

相对距E/W

0.8

装药集中度（kg/m3）

0.63

堵塞长度（cm）

50/60/100

隧道爆破炸药量表

雷管段别

炸药量（kg）

1

43304.29

7

31580.16

8

18948.10

9

25264.13

12

22895.62

13

20527.10

合计

162519.40

3.2.5、钻爆作业

采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。

钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。

3.2.5.1测量

测量是控制开挖轮廓精确度的关键。

每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

3.2.5.2定位开眼

采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3～5cm以内。

3.2.5.3钻孔

钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验。

钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。

周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔（在IV级围岩地段，周边孔在断面轮廓线内5～10cm处开孔），周边孔对孔误差环向不大于5cm。

掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。

在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。

3.2.5.4装药

钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。

装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。

3.2.5.5堵塞

所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于40cm。

3.2.5.6瞎炮处理

发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

3.2.6、光面爆破施工工艺流程

光面爆破施工工艺流程见下图：

光面爆破工艺流程图

3.2.7、超欠挖控制

钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：

①根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。

对于IV级围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。

实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。

②提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。

③提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。

④断面轮廓检查及信息反馈：

了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制规定的范围以内。

⑤建立严格的施工管理：

在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。

3.3、爆破中注意的问题

钻孔作业要做到“七快”，即：

拉风水管快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快；“四勤”，即：

保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤；“四不钻”，即：

不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层，只有这样才能有效地提高钻孔质量和速度。

3.4、主要问题处理及施工方法改进

3.4.1、光爆效果差，超欠挖严重

原因：

周边眼位置不准确，外差角偏大或不一致，爆破工责任心不强，未按照钻爆设计的装药结构、装药量和雷管的段数进行装药。

处理方法及方法改进：

1）、周边眼定位要准确，炮眼应平直、平行，炮眼间距严格按照钻爆设计要求布置；

2）、.软弱围岩边墙宜采用预裂爆破，拱部宜采用光面爆破，并预留沉落量；

3）、.加强爆破工的责任心。

提高业务水平，施工中严格按照钻爆设计的装药结构、装药量和雷管段数进行装药；周边眼采用小药量间隔装药，导爆索引爆；

4）、测工应每循环对开挖断面进行准确测量。

测量实行双检制，每开挖10米，对中线、标高和轮廓线进行一次复查；

5）、控制超欠挖，欠挖应凿除，超挖部分在允许范围内，应按照同级喷射混凝土回填。

3.5、爆破施工安全

1、爆破人员必须是经过专业培训且有爆破作业合格证的持证上岗人员。

2、采用风钻钻眼时，应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常，管子接头是否牢固，有无漏风情况，钻杆有无不直、损伤及钎孔堵塞现象。

若有以上异常情况应排除后方可进行。

3、司钻人员不得把胸部、腹部紧贴风钻手柄，腿部不得抵住卡套弹簧，卡钻时应用扳手拨出，不得敲打，未关风门不得拆除钻杆，要加强风钻保养和维修，不得在工作面进行拆除和维修工作

4、洞内爆破作业必须统一指挥，爆破时，所有人员撤到不受有害气体、震动和飞石损伤的地点。

其安全距离为不小于200m。

5、装药前，应检查爆破工作面附近支护是否牢固，必要时应先进行加固，炮眼内泥浆、石粉应吹洗干净，刚打好的钻孔因温度高不得立即装药，不得使用已经冻结或分解的炸药，若遇大量溶洞水、高压水涌出情况时，要严禁爆破。

6、装药点炮必须由爆破员统一指挥，要严格按照爆破设计规定的装药量装药，并按要求堵塞炮眼。

7、爆破后，必须经过通风排烟，15分钟后检查人员方可进入工作面检查，检查内容为：

有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药或雷管，顶板及两帮有无松动石块，支护有无松动与变形，如发现瞎炮，必须由原装炮人员按规定进行处理，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼。

有另外的原因，平行于该眼相距30cm钻眼，装药后引爆拆除该瞎炮，严禁用镐刨或用高压风吹炮，并要仔细收集未爆的药卷。

当检查确认危险因素已经排除后，才可以撤除警戒，允许施工人员进入工作面作业。

8、爆破器材加工应在洞外加工房进行，严禁在洞内设置加工房，需用的爆破器材，有专人从库房取出送到工作面，装炮后剩余的雷管、炸药应及时回收到库房存放。

9、爆破作业人员，严禁穿化纤衣服操作，防止静电火花导致早爆事故发生