光面爆破作业指导书.docx

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光面爆破作业指导书

中铁十二局集团

新建武（昌）广（州）客运专线

光面爆破

有效标注

编制　　　　

审核　　　　

批准人　　　　

编号　　　　

中铁十二局集团武广客专项目经理部

二○○六年八月

目录

一、光面爆破的技术要点1

1.1爆破参数选定原则1

1.2周边眼装药结构1

1.3掏槽形式2

二、光面爆破施工工艺2

2.1钻爆设计2

2.2放样布眼4

2.3定位开眼4

2.4钻眼4

2.5清孔7

2.6装药5

2.7联结起爆网路7

2.8瞎炮的处理7

三、隧道爆破质量检验标准7

3.1超欠挖7

3.2半眼痕迹保存率7

四、主要施工机械设备及劳动力组织8

4.1主要施工机械设备8

4.2劳动力组织8

隧道光面爆破施工作业指导书

一、光面爆破的技术要点

光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。

1.1爆破参数选定原则

1.1.1周边眼间距E

它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。

一般情况下E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45mm。

对于节理发育、层理明显的围岩地段，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。

1.1.2最小抵抗线W（光面层厚度）

W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。

其取值在（13~22）d范围内，且W≥E。

1.1.3周边眼密集系数K

取K=E/W=0.7~1.0。

1.1.4装药集中度q

采用2号岩石炸药进行光面爆破时，若预留光爆层，q=0.15~0.20kg/m；若全断面一次爆破，则q=0.2~0.3kg/m。

如果采用其它炸药，则需进行换算，其换算系数C按下式求得：

C=1/2（2#岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2#岩石炸药炸力/换算炸药炸力）

1.2周边眼装药结构

1.2.1软岩周边眼装药结构

一般采用两种形式：

一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。

导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。

另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

分别如下图所示：

1.2.2硬岩周边眼装药结构

硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图：

除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同。

1.3掏槽形式

掏槽眼的形式有三种：

斜眼、直眼、直眼和斜眼的混合掏槽。

根据隧道断面大小及工程地质特点，结合现场的钻眼机械设备，一般采用的掏槽方式为斜眼掏槽方式。

二、光面爆破施工工艺

光面爆破施工工艺流程见图2.1。

2.1钻爆设计

2.1.1爆破器材

雷管采用1-30段非电毫秒雷管，隔段使用；炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格为Ø32*200mm；当有水时换成乳化甘油炸药，周边眼使用导爆索引爆。

图2.1光面爆破工艺流程图

2.1.2爆破参数

周边眼间距E：

Ⅲ级围岩取45cm，Ⅱ级围岩取40cm；

最小抵抗线W：

Ⅲ级围岩取55cm，Ⅱ级围岩取50cm；

周边眼密集系数K：

Ⅲ级围岩取0.82，Ⅱ级围岩取0.8；

装药集中度q：

Ⅲ级围岩取0.20kg/m，Ⅱ级围岩取0.23kg/m；

周边眼装药结构：

周边眼采用小药卷间隔装药，当采用Ø32乳化甘油炸药时,将Ø32药卷劈成两半，包缚在导爆索上，间隔均匀布置，中间间隔为15cm。

2.1.3掏槽眼

掏槽眼采用斜眼掏槽，掏槽眼眼比一般眼深20cm，每对眼底间距为10～20cm。

炮眼布置详见图2.2和图2.3。

2.1.4底板眼

为了起到翻碴的效果，底板眼眼深比一般眼眼深10cm,装药量略微增加。

2.2放样布眼

钻眼前，测量人员要用红油漆准确标出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。

在直线段，有条件可用激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。

2.3定位开眼

如采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。

台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼、周边眼开眼误差要控制在3cm和5cm以内。

2.4钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图，掏槽眼和周边眼由经验丰富的司钻操作，钻眼时要有技术人员现场指挥。

钻眼精度应满足下列要求：

掏槽眼眼口和眼底间距误差不得大于5cm；周边眼眼口误差不得大于5cm；外插角应符合钻爆设计要求，眼底不得超过开挖断面轮廓线15cm；同时应根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证眼底在同一平面上。

13

12

60

80

10

8

4

2

1

0

1

9

7

6

9

7

6

0

11

11

5

14

3

0

17

16

15

15

19

18

图2.2双线隧道Ⅱ级围岩台阶法钻爆设计图

20

20

大断面隧道Ⅱ级围岩台阶法钻爆设计图（进尺3.2m）

确定炮眼孔数量

爆孔

编号

爆孔

名称

孔深

（m）

数量

（个）

单孔装药量（kg）

段装药

量（kg）

起爆

顺序

毫秒雷

管段号

上半断面

S1=83.29m2

N=228（个）

1

掏槽眼

3.7

6

2.2

13.2

1

1

2

掏槽眼

3.7

6

2.2

13.2

2

3

3

掘进眼

3.5

20

1.68

33.6

3

5

4

掘进眼

3.5

19

1.68

31.9

4

7

5

掘进眼

3.5

23

1.68

38.6

5

9

6

掘进眼

3.5

14

1.68

23.5

6

11

7

掘进眼

3.5

12

1.68

20.2

7

13

8

掘进眼

3.5

11

1.47

16.2

8

15

9

掘进眼

3.5

10

1.26

12.6

9

17

10

掘进眼

3.5

9

1.26

11.3

10

19

11

掘进眼

3.5

6

1.26

7.56

11

21

12

内圈眼

3.5

32

1.05

33.6

12

23

13

周边眼

3.5

39

0.84

32.8

13

25

14

底板眼

3.6

21

1.89

39.7

14

27

装药量合计

228

328.0

爆破指标

比炮眼数：

2.6个/m2,比装药量：

1.23kg/m3。

下半断面

S2=45.43m2

N=102（个）

15

预裂眼

3.5

10

1.05

10.5

1

1

16

掘进眼

3.5

21

1.32

27.8

2

3

17

掘进眼

3.5

21

1.32

27.8

3

5

18

掘进眼

3.5

21

1.32

27.8

4

7

19

掘进眼

3.5

21

1.68

35.3

5

9

20

底板眼

3.6

8

1.68

19.2

6

11

装药量合计

102

148.5

爆破指标

比炮眼数：

2.25个/m2,比装药量：

1.0kg/m3。

2.5清孔

装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

2.6装药

装药采用反向装药，先装一支药卷作为底药。

一般地段选用2#岩石硝铵炸药，遇水采用乳胶炸药，装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

周边眼采用φ25mm的小直径药卷间隔装药方式，其余炮眼采用φ32mm的药卷连续装药，并采用机制炮泥堵塞。

图2.3双线隧道Ⅲ级围岩台阶法钻爆设计图

2.7联结起爆网路

隧道内均采用塑料导爆管毫秒雷管微差起爆。

起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。

联结时要注意：

导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。

网路联好后，要有专人负责检查。

2.8瞎炮的处理

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TBJ404-87《铁路隧道施工技术安全规则》有关条款处理。

光面爆破操作其它事宜可参照TZ214－2005《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》和TBJ404-87《铁路隧道施工技术安全规则》有关规定实施。

三、隧道爆破质量检验标准

质量检查程序是在现场技术主管检查合格后报专职质检员检查,填写自检记录表后报监理工程师检查。

监理工程师组织专职质检员对锚杆检验批进行验收。

自检表格见附表1～3,检验批验收记录表见附表4。

在施工中要根据爆破设计结合现场地质变化情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，以达到最优爆破效果。

3.1超欠挖

爆破后的围岩面应圆顺平整，无欠挖，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm以内（眼深不大于3m时）。

3.2半眼痕迹保存率

围岩为整体性好的坚硬岩石时，半眼痕保存率应大于80%，中硬岩石应大于60%。

3.3对围岩的破坏程度

爆破后，围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应该有浮石（岩性不好时应无大浮石）。

四、主要施工机械设备及劳动力组织

4.1主要施工机械设备

光面爆破所需机械设备见表4.1

表4.1机械设备表

序号

设备名称

型号

数量

备注

1

凿岩机

天水-28型

28

2

空压机

4L-22/7

6

3

炮泥机

PNJ—l型

1

4.2劳动力组织

光面爆破所需人员见表4.2

表4.2劳动力组织

序号

工种

人数

备注

1

测量工

4

2

爆破工

12

3

风枪手

28

4

修理工

2

5

合计

46

附表1光面爆破自检记录表

（一）

编号:

单位工程名称

检查部位

检查点

检查项目

设计标准

实测值

检验点一

（布孔）

中线高程

见钻爆设计

掏槽眼眼口距离

见钻爆设计

周边眼间距

见钻爆设计

检验点二

（钻孔）

掏槽眼孔深

见钻爆设计

周边眼眼底深度

见钻爆设计

检验点三

（爆破）

欠挖情况

断面仪检查

地质素描

见附表2

炮眼痕迹保存量

硬岩39个

中硬岩39个

质检员：

现场监理：

年月日

附表3施工阶段围岩级别判定卡

工程

名称

位置

里程

评

定

距洞口距离（m）

岩

性

指

标

岩石类型:

炭质板岩

黏聚力c=Mpa;φ=

单轴抗压极限强度Rc=Mpa

点荷栽强度IX=Mpa

变形模量E=Mpa

泊松比ν=

天然重度γ=kN/m3

其他

岩

体

完

整

状

态

地质构造影响程度

轻微

较重

严重

极严重

地

质

结

构

面

间距（m）

＞1.5

0.6~1.5

0.2~0.6

0.06~0.2

＜0.06

延展性

极差

差

中等

好

极好

粗糙度

明显

台阶状

粗糙

波纹状

平衡光滑

有擦痕

平整光滑

张开性

（mm）

密闭

＜0.1

部分张开

0.1~0.5

张开0.5~1.0

无填充张

开＞1.0

黏土

充填

风化程度

未风化

风化轻微

风化颇重

风化严重

风化极严重

简要说明

地下水

状态

渗水量

L/（min.10m）

＜10

干燥或湿润

10~25

偶有渗水

25~125

经常渗水

初始

应力

状态

埋深H=m

地质构造应力状态：

高应力

其他

围岩

级别

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

备注

记录者

复核者

日期

附表4洞身开挖检验批质量验收记录表

04010202□□□□

单位工程名称

分部工程名称

分项工程名称

验收部位

施工单位

项目负责人

施工质量验收标准名称及编号

《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》

（铁建设[2005]160号）

施工质量验收标准的规定

施工单位检查评定记录

监理单位　　

验收记录

主　控　项　目

1

开挖中线和高程

第5.2.1条

2

欠挖

第5.2.2条

3

地质素描

第5.2.3条

4

钻爆设计

第5.2.4条

掏槽眼

眼口距离

5cm

深度

5cm

周边眼

间距

5cm

眼底深度

15cm

一　

般　

项　

目

1

炮眼痕迹保存率

硬岩

80%

中硬岩

80%

施工单位检查评定结果

专职质量检查员　　　　　　　　年　　月　　日

分项工程技术负责人　　　　　　年　　月　　日

分项工程负责人　　　　　　　　年　　月　　日

监理单位验收结论

监理工程师

　　　　　　年　　月　　日