隧道钻爆设计《隧道工程》钻爆课程设计西南交大峨眉校区Word文件下载.docx
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年月日
隧道爆破设计实例
1、工程概况
某隧道穿越无区域性断裂构造地带，围岩较为破碎，裂隙较发育，普氏系数f=8～10。
地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育。
隧道内围岩以Ⅳ类围岩为主，主要为片麻岩。
隧道断面设计为半圆拱形，底宽B=4.5m、高H=4.0m。
2、施工方案选择
为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。
每月施工28d，采用4班循环掘砌平行作业，月掘进计划进尺为210m。
3、爆破参数选择
1、计算炮眼数N
N——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。
q——单位耗药量
S——开挖断面积，m²
。
τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值，可参考表1
γ——每米药卷的炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2
开挖断面
单位炸药消耗量根据表5——5选取，q=1.4kg/m³
表5——5隧道爆破单位耗药量（kg/m³
）
掘进断面积/m²
围岩类别
Ⅳ～Ⅴ
Ⅲ～Ⅳ
Ⅱ～Ⅲ
Ⅰ
4～6
1.5
1.8
2.3
2.9
7～9
1.3
1.6
2.0
2.5
10～12
1.2
2.25
13～15
1.4
1.7
2.1
16～20
1.1
40～43
装药系数τ根据表5——3，并综合考虑各类炮眼的装药系数选取，τ=0.43。
表5——3装药系数τ值
炮眼名称
Ⅳ、Ⅴ
Ⅲ
Ⅱ
掏槽眼
0.5
0.55
0.60
0.65～0.80
辅助眼
0.4
0.45
0.50
0.55～0.70
周边眼
0.60～0.75
根据表5——4选取γ=0.78，代入上式则有
个
实际取55个炮眼。
表5——42号岩石铵梯炸药每米质量表
药卷直径/mm
32
35
38
40
44
45
50
γ/（kg/m）
0.78
0.96
1.10
1.25
1.52
1.59
1.90
2、每循环炮眼深度
本工程的月掘进循环计划进尺为210m，每掘进循环的计划进尺数l=210÷
28÷
4=1.875m,本设计取炮眼利用率η=0.93，则根据炮眼深度计算式有L＝l/η=1.875/0.93=2.02m
实际取炮眼深度为2m，每循环进尺l′=2.0×
0.93=1.86m
一般深掏槽眼较炮眼深度加深0.15～0.25m。
3、炮孔直径
由于地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育，因此，选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷质量为0.15kg。
炮孔过小，不利于装填药卷；
炮孔过大，会降低爆破效果和钻眼速度。
根据施工单位常用的钻孔设备和选用的药卷直径，确定炮孔直径为42mm。
4、炮眼间距和排距
（1）、掏槽眼
根据本隧道断面较大的特点，确定采用复式楔形掏槽。
共布置10个掏槽眼，其中深掏槽眼6个，眼深在每循环炮眼深度的基础上加深0.2，故深度取2.2m；
浅掏槽眼4个，深度取1.0m。
（2）、周边眼
中硬岩光爆孔间距一般取450～600mm，最小抵抗线取600～750mm。
根据实际情况，选取本隧道光爆孔间距为500mm，最小抵抗线为600mm，光爆系数为0.83。
周边眼向外倾斜，眼底距轮廓线为100mm。
按照隧道周边总长度和炮孔间距，可以计算周边眼个数为
实际取31个。
（3）、辅助眼
为了减小钻眼工作量，加快施工速度，辅助眼间距应适当加大，本隧道布置1圈辅助眼，辅助眼间距为770mm，共布置14个辅助眼。
5、装药量
（1）根据装药量计算式，计算一个循环的总装药量
Q=qV=1.4×
13.3×
2.0×
0.93=34.6kg
由于式中的q是2号岩石铵梯炸药的单位耗药量，所以应换算为2号岩石乳化炸药的装药量。
根据表4——2，2号岩石乳化炸药的换算系数e=1.0～1.23，此处取e=1.1。
则一个循环的2号岩石乳化炸药总装药量为34.6×
1.1=38.1kg。
表4——2常用炸药的换算系数e值
炸药名称
换算系数e值
2号岩石铵梯炸药
1.00
1号岩石水胶炸药
0.75～1.0
2号露天铵梯炸药
1.28～1.5
2号岩石水胶炸药
1.0～1.23
2号煤矿许用铵梯炸药
1.20～1.28
一、二级煤矿许用水胶炸药
1.2～1.45
4号抗水岩石铵梯炸药
0.85～0.88
1号岩石乳化炸药
梯恩梯
0.75～0.94
2号岩石乳化炸药
铵油炸药
1.0～1.33
一、二级煤矿许用乳化炸药
铵松炸药
1～1.05
胶质硝化甘油炸药
0.8～0.89
（2）按装药系数计算单孔装药量及总装药量
由表5——3查得，掏槽眼装药系数τ=0.5，辅助眼装药系数τ=0.4，周边眼装药系数τ=0.4。
为了保证光面爆破效果，周边眼装药系数取τ=0.35。
单个炮孔的装药量、装药卷数与装药系数、炮眼深度和单个药卷的长度及质量有关，具体计算如下。
4个浅掏槽眼：
单孔装药卷数=0.5×
1.0÷
0.2=2.5卷
单孔装药量=2.5×
0.15=0.375卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量=0.375×
1.1=0.413卷
单孔装药卷数=0.413÷
0.15=2.75卷
实际取为3卷。
6个深掏槽眼：
2.2÷
0.2=5.5卷
单孔装药量=5.5×
0.15=0.825卷
单孔装药量=0.825×
1.1=0.908卷
单孔装药卷数=0.908÷
0.15=6.05卷
实际取为6卷。
14个辅助眼：
单孔装药卷数=0.4×
2.0÷
0.2=4.0卷
单孔装药量=4.0×
0.15=0.6卷
单孔装药量=0.6×
1.1=0.66卷
单孔装药卷数=0.66÷
0.15=4.4卷
实际取为4.5卷。
31个周边眼：
单孔装药卷数=0.35×
0.2=3.5卷
单孔装药量=3.5×
0.15=0.525卷
单孔装药量=0.525×
1.1=0.58卷
单孔装药卷数=0.58÷
0.15=3.9卷
实际取为4卷。
按此计算，每循环进尺的总装药量为
Q=（4×
0.45）+（6×
0.90）+（14×
0.675）+（31×
0.60）=35.25kg
此值略小于按体积公式计算的总装药量，但基本上是一致的，所以按此值进行装填炸药。
4、炮眼布置
炮眼面置如图所示，爆破参数见表5——10
表5——10参数表
炮孔名称
炮孔编号
孔深/m
孔数
单孔装药量/kg
总装药量/kg
雷管段别
起爆顺序
1～4
4
7.20
1
5～10
2.20
6
0.90
3
11～24
2.00
14
0.675
9.45
5
25～35
46～55
21
12.60
7
Ⅳ
36～45
10
6.00
9
Ⅴ
合计
55
35.25
炮眼布置图
5、爆破网路及起爆
根据爆破器材情况，采用毫秒导爆管雷管1、3、5、7、9段，孔内延期起爆法。
各个炮眼所使用的毫秒导爆管雷管段别为：
4个浅掏槽眼1～4号使用1段，6个深孔掏槽眼5～10号使用3段，14个辅助眼11～24号使用5段，21个周边眼25～35号和46～55号使用7段，10个底眼36～45号使用9段。
采用簇联网路，所有炮眼共分为6簇，除了由掏槽眼组成的一簇包括10个炮眼外，其余各簇都由9个炮眼组成。
每簇采用一发瞬发导爆管起爆，6发瞬发导爆管雷管由1发8号电雷管起爆。
下图为爆破网路图，采用连续装药结构，反向起爆方式。
爆破网路图
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