隧道爆破专项施工方案Word文档下载推荐.docx

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总监理工程师

日期

新建衢州至宁德铁路（福建段）站前工程QNFJZQ-1标段

隧道爆破施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

编制日期：

年月日

编制单位：

新建衢州至宁德（福建段）站前工程01标项目经理部

1编制说明

1.1编制依据

（1）《爆破安全规程》（GB6722-2014）

（2）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）

（3）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

（4）《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231-2007）

（5）隧道图纸相关标准、规范以及设计文件

1.2线路技术标准

（1）铁路等级：

Ⅰ级；

（2）正线数目：

单线，预留双线条件；

（3）设计旅客列车速度：

160km/h；

（4）最小曲线半径：

一般地段2000米，困难地段1600米。

（5）限制坡度：

衢州至政和段6‰、政和至宁德段13‰。

（6）牵引种类：

电力。

（7）机车类型：

客机：

HXD3D、CRH型动车组；

货机：

HXD3。

（8）牵引质量：

4000t。

（9）到发线有效长度：

850m、双机880m。

（10）闭塞方式：

自动站间闭塞。

（11）建筑限界：

电力牵引时速160km客货共线铁路建筑限界。

1.3适用范围

QNFJZQ-I标隧道爆破施工。

2工程概况

2.1工程概况

新建铁路衢州至宁德铁路起自沪昆铁路衢州站中心DK0+000（=沪昆K443+800.06），终于沿海铁路宁德站中心DK391+284.709（沿海铁路K794+574.250），正线全长379.169km。

新建铁路衢州至宁德铁路（福建段）由闽浙省界至松溪县城以东2km设松溪站，至政和县城以南3km设政和站，至建瓯市水源乡设建瓯东站，绕避白水洋～鸳鸯溪国家级风景名胜区、穿越鹫峰山脉至屏南县上培村设屏南站，至周宁县咸村镇设周宁站，至宁德蕉城区九都镇设蕉城站后引入沿海铁路宁德站。

福建省境内正线长172.056km。

宁德地区上行客车疏解线长度7.07km,仓西至宁德北货车联络线长度6.879km。

其中，DK224+200至DK239+300段为福建段先期工程段。

全线隧道共计8座，全长7056.4km。

其中L≤1km的隧道6座2264.28m，1＜L≤2km的隧道1座1331.62m，3km≤L的隧道1座3460.5m。

最长隧道为寨岭隧道，全长3460.5m。

2.2水文地质概况

松溪为闽江二级支流，发源于浙闽边界洞宫山庆元县境的凤岗尖西麓，凤岗尖主峰海拔1577.5m，河流出源口海拔约1410m。

河源段称杨楼溪，出源后北流过杨楼，至北湾坑口折东南，至半溪又折东北流，至黄坑口转向西北流，在兰溪桥与北源后广溪汇合后称松源溪。

转西南流，至应岭尾转向西流，经松源镇、屏都镇，在马蹄岙电站下游约1km处出庆元县境，出境点河床高程约246m。

出境后继续西流，在坑下桥右岸纳竹口溪始称松溪，转西南流，在松溪县河东左纳里溪，过松溪县城，右岸汇入杉溪，继续西南流，至政和县郑源转南流，在西津左纳七星溪，过川石至建瓯市东游镇转西南流，过建瓯市区后汇入建溪。

在松源溪丽水市庆元县境以上有集水面积749.1km2，其中庆元县境内有集水面积625.59km2，主流长度65.06km，河段平均比降17.89‰。

七星溪是松溪的一大支流，属建溪水系，闽洪流域，是政和县主要河流之一，它发源于外屯乡黄坑村的青丝岭，由东向西流经黄坑、九房、湖屯、洋屯、外屯、东峰、姜屯、熊山、官湖、松源、工农（倪屯）、石屯、洋后、长城、王山口等四个乡镇15个村在西津村汇入松溪。

流域面积728km2，全长64.8km，平均坡降4.6%，每年平均径流量7.35亿立方米，每年平均流量23.3m3/s。

主流域上建有外屯电站，城关电站和灌溉200公顷以上的幸福渠道引水工程，其引用流量1.5m3/s。

百年一遇洪水Ｐ＝1％洪峰流量为2210m3/s、五十年一遇洪水Ｐ＝2％洪峰流量为1880m3/s、二十年一遇洪水Ｐ＝5％洪峰流量为1420m3/s。

2.3气象

本标段所在地属中亚热带海洋性季风气候，光能充足，热量丰富，雨水充沛，境内山地丘陵多，盆谷平原错落，地形破碎复杂，在局部地区具有包括南亚热带，以及南温带的多种多样的农业气候类型。

平均每年台风4次，最大风力12级以上。

3明洞段钻爆设计

隧道洞口段明挖与路堑开挖一起进行，隧道进、出口开挖长度、宽度、高度根据设计要求确定，开挖边坡坡比满足设计要求，隧道洞口段采用梯段爆破，实施小型松动控制爆破，边坡采用预裂爆破，预裂孔一次成形，爆破孔采用分层梯段爆破，分层高度最大为3.0m。

3.1设计原则

（1）开挖爆破孔深度小于等于5m为浅孔，开挖爆破孔深度大于5m为深孔。

（2）为保证安全，飞石要尽可能控制在30m以内。

（3）为减少对周边结构物的爆破震动效应，采用边坡预裂微差起爆技术，严格控制单响药量。

（4）选择合理的孔网参数及施工处理技术，以取得良好的爆破效果。

3.2设计参数

3.2.1主爆孔参数

（1）台阶高度H、孔距a、排距b的取值：

由于隧道明洞段地质岩层为粉质黏土、全风化、强风化及弱风化粉砂岩等破碎围岩，爆破压力波可能窜孔，削弱爆破效果，采取小药量、密集孔方式。

主爆破孔采用φ78mm潜孔钻钻孔。

最小抵抗线：

（0.5～0.9）H，分层高度H按3米计算。

W=1.5～2.7米，本次取2.0米。

炮孔间距a：

根据经验公式a=（0.8～0.9）W=1.6～1.8米，本处取1.7米。

炮孔排距b：

根据经验公式b=（0.8～1.2）W=1.6～2.4米，本处取2.0米。

（2）钻孔深度：

由于本地岩层均为松软岩石，故h=（0.85～0.95）H=2.55～2.85米，本处取2.7m。

（3）单孔装药量：

根据现场情况，采用松动爆破方式，则单孔装药量Q=0.33qabh

其中：

e为炸药换算系数，本处取1.0。

q为炸药单位消耗量（1.6～1.85kg/m3）,本处取1.6kg/m3。

则Q=0.33×

1.0×

1.6×

1.7×

2.0×

2.7=4.85kg。

（4）装药长度L1：

L1=Q/q1

其中q1为每m药包的重量，查表q1=2.0kg/m（采用50mm乳化炸药）；

则L1=4.85/2.0=2.425m。

根据计算，本爆破设计开挖主爆孔相关参数确定为：

台阶高度H选3m，钻孔深度L为2.7m，前排底盘抵抗线Ｗ距离为2.0m，孔距a取1.7，孔排距b取2.0m，单孔装药4.85kg，装药长度2.425m，装药结构为连续集中装药。

3.2.2起爆网络

预裂爆破孔采用10孔一段，单响药量控制在50kg以内。

为便于网络联结及减少爆破后冲作用对坡面的影响，以及控制抛石、飞石，排数控制在10排，最大一段起爆药量不大于300kg，逐渐递减至邻近设计边坡缓冲孔爆破时，不大于100kg。

采用梅花形布孔排间微差起爆方式，采用非电毫秒延期，导爆管传爆、引爆方式联接。

对于段数过多，可能出现“串段”或“重段”现象，采用孔外延期接力传爆，保证最大段装药量控制在300kg范围内。

爆破时严格按照先起爆预裂孔，再起爆主爆孔，最后起爆缓冲孔的起爆顺序，严格控制药量，爆破后的地表缝宽不大于1cm，预裂面不平整度不大于15cm，孔壁表层不产生严重的爆破裂隙。

3.2.3装药结构设计

主爆孔采用乳化炸药连续耦合装药结构，预裂孔采用间隔不耦合装药结构，不耦合系数2.0。

（a）主爆孔（b）预裂孔

装药布置结构示意图

3.2.4爆破安全技术

爆破产生的飞石及空气冲击波对周围环境会产生危害，故采取有效措施控制爆破的震动效应是施工重点解决的问题。

根据实际情况，采用控制单响药量和边坡预裂技术来减少爆破震动效应（根据经验边坡预裂爆破可将震动效应减少40%）。

从爆破源到被保护物的距离应保证被保护物不受爆破震动作用的破坏，这段距离称为爆破地震安全距离。

可按下式计算：

式中：

R——爆破地震安全距离，m；

Q——炸药量，kg，明挖单响药量最大50kg；

υ——安全震动速度，一般砖房，非抗震的大型建筑物为2～3cm/s；

m——药量指数，集中药包取1/3；

K、a——与爆破点地形、地质等条件有关系数和衰减指数，中硬岩石K=150～250，a=1.5～1.8；

由此计算得R=42.99～50m，即爆破对建筑物地震波影响安全距离为50m。

3.2.5爆破飞石防护措施

从现场看，飞石距离大于建筑物安全距离，需对个别飞石进行防护，防护措施如下：

（1）严格按设计进行施工；

（2）孔口进行覆盖防护（覆盖沙包、柴禾或稻草、毛竹片、钢丝网等）；

（3）保证堵塞长度和堵塞质量；

（4）合理调整自由面，控制飞石方向。

（5）必要时需对周边变压器、民房等采取防护措施，具体为在变压器、民房朝向爆破区方向搭设钢管排架，排架上挂两层毛竹排。

防护示意图

4隧道洞身爆破设计

4.1爆破方式

隧道断面开挖采用“新奥法”进行施工，严格按照“弱爆破”、“短进尺”、“勤量测”、“早支护”原则进行施工。

充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的震动破坏。

根据围岩级别及施工工法要求，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面光面爆破，IV、IV围岩采用三台阶光面爆破，部分围岩采用预裂爆破。

4.2爆破器材选用

根据开挖断面形式及本标段地质情况爆破器材选用：

有水地段周边眼采用防水乳化炸药，无水地段采用2号岩石硝铵炸药，周边眼采用φ25×

250㎜规格的炸药，人工钻眼采用φ32×

250规格的炸药，钻孔台车钻爆，内圈眼采用φ32×

250㎜规格的药卷，掏槽眼、掘进眼、底板眼采用φ32×

250㎜药卷，毫秒管用1-15段非电毫秒雷管，传爆材料采用导爆管、光爆线。

爆破工艺流程图

4.3爆破器材的使用

（1）起爆器选择K73-3D型多功能起爆器，能实现400米引线距离引爆导爆管雷管。

爆破现场增加一个击发头，引线距离可达1000米.为爆破作业节省大量的导爆管，从而降低了爆破作业成本。

该仪器安全可靠，操作简便。

（2）装药时，要严格按爆破设计规定的爆破器材类别和药量装药，并堵塞炮泥，装药与钻孔不得平行作业，装药与钻孔必须自上而下进行。

（3）网络连接好后，必须先检查连线是否正确，下图为爆破网络的正确与错误连接方式。

（4）连线检查完毕并确认后，由经过专业培训并取得相关资质的人员操作起爆器起爆。

起爆时，左手握机体、右手握钥匙，反时针转动是充电，起爆器指示灯亮后，顺时针方向旋转，用力要迅速，转动角度要达到尽头处。

（5）电力起爆连线前，母线与起爆器的连接端必须扭结成短路，并应检查开挖工作面及母线沿经地段的杂散电流，若大于30mA，应查明原因，采取安全措施后，允许进行网路连接。

（6）通电后若网路拒爆，爆破员必须先从起爆器上取下钥匙，并将母线从起爆器上摘下，扭结成短路，至少再等15min后，允许沿线路检查，找出原因。

4.4装药量计算

光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。

隧道开挖爆破总装药按下列公式计算：

Q=qSLη

Q—按定额确定的一茬炮所需要的总装药量（kg）；

q--按定额确定的单位炸药消耗量（kg/m3）；