隧道爆破设计方案129Word格式.docx
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长度
（m）
备注
刘家湾隧道
DK97+385.8
315
Ⅴ级围岩
曾家沟隧道
DK100+911.0
222
3
马鞍梁子隧道
DK117+531.0
488
Ⅴ、Ⅳ级围岩，附属洞室1个
4
回湾村隧道
DK119+805.0
200
5
炭山沟隧道
DK120+578.5
567
6
天鹅村1#隧道
DK121+267.5
300
7
天鹅村2#隧道
DK121+882.5
345
横山湾隧道
DK124+897.5
280
9
桂花湾隧道
DK125+535.0
690
10
梯子湾隧道
DK126+662.5
Ⅴ、Ⅳ级围岩，附属洞室5个
狮子坳隧道
DK129+562.5
225
三、工程自然状况条件
1、地形地貌
管段隧道位于四川盆地内，隧道地形起伏较大，属丘陵地貌，植被发育，多辟为竹林及少量松树林，杂草灌木丛生；
山坡自然坡度5～50°
。
2、地层岩性
管段隧道位于四川盆地内，主要以侏罗系、白垩系紫红色泥砂岩为主；
隧道不良地质有：
（1）泥岩分化剥落，危岩落石，隧道地形偏压。
（2）隧区部分地段分布软土、松软土、膨胀岩，对隧道施工影响较大。
3、水文地质
地表水系发育,主要为溪沟水，多具季节性；
地下水主要为基岩裂隙水，受大气降水补给，水量贫乏，动态变化不大，属于浅层地下水；
深部基岩节理裂隙大多闭合，含水性更弱。
但断层破碎带附近及其影响带裂隙密集。
四、工程项目组织机构
根据本管段工程特点，成立爆破领导小组，爆破组长负责本工程的爆破施工的组织、指挥和管理。
1、爆破组织机构图
2、隧道工程爆破组织机构职责
（1）督促检查爆破方案的执行情况，并随时检查爆破施工记录。
（2）放炮施工前，分派警戒人员，做好安全警戒工作。
（3）对于发生的安全事故，尽快组织抢救，做好上报工作，并对事故进行分析、处理。
五、施工方法
采用台阶法进行钻爆施工
1、采用7655型凿岩机钻孔，钻孔时按照炮孔布置图正确对孔，钻孔严格按照设计施工炮孔方向钻进，把误差减到最小，以确保爆破质量。
掏槽孔要保证平行，周边孔开眼要在轮廓线内5cm，外插脚1°
～2°
；
周边孔对孔误差环向不大于5cm，径向不大于3cm；
掏槽孔不大于3cm，其它孔开眼误差不大于5cm。
2、钻完孔要把炮孔吹洗干净，经检查按个后方可装药。
装药分片分组负责，严格按照爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”；
爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和《爆破安全规程》执行。
3、堵塞炮孔可以提高炸药能量的利用率，从而减少炸药用量，降低爆破震动效应。
装药后用炮泥进行认真堵塞，掏槽孔要把不装药部分堵满，周边孔堵塞长度不小于20cm，其余炮孔堵塞长度不小于最小抵抗线的80%，以确保爆破效果和安全。
拱顶和侧墙周边实施光爆作业，炸药采用2#岩石硝铵与乳化炸药，使用毫秒雷管达到光爆效果；
采用Φ20mm小药卷，非毫秒微差雷管爆破，分上下台阶施工作业。
六、钻爆设计
1、钻爆设计
（1）钻爆设计总体说明
开挖掘进采用光面爆破，减少超挖，避免欠挖和减弱对围岩扰动，提高开挖质量，确保施工安全。
工程地质状况对光面爆破的效果影响极大，在施工过程中，认真研究工程地质情况，合理确定出爆破参数，并根据实际情况，不断合理优化。
光爆药卷有水地段采用φ20光爆专用药卷。
掏槽布置采用钻孔台车，以直眼掏槽为主。
单位炸药消耗量的确定以满足较高的炮眼利用率和降低大块率，便于机械装碴为原则。
非瓦斯地段起爆采用非电导爆管起爆，起爆的时差间隔50～75ms。
（2）光面爆破参数设计
光面爆破不偶合系数：
式中：
D——不偶合系数；
dk——炮眼直径cm；
di——炸药直径cm；
α——爆生气体分子余容系数；
ρ0——爆生气体的初始压力，Pa；
[σc]——岩石的三轴抗压强度，Pa；
r——绝热指数；
光面爆破周边眼间距：
E=54.2976Kpdi
Kp——岩石抗破坏屈服系数,见表，
di——炸药直径，cm；
最小抵抗线：
光面爆破炮眼间距与最小抵抗线之比取0.8左右，即E/W=0.8。
W=1.25E
岩石抗破坏屈服系数Kp
F值
4～6
12
Kp
0.56
0.53
0.51
0.48
E——炮眼间距，cm；
W——最小抵抗线，cm。
光面爆破炮眼装填系数：
β——光面爆破炮眼装填系数；
[τ]——岩石抗剪强度，Pa；
[σe]——岩石抗拉强度，Pa；
L——炮眼深度，cm。
其它代号同前。
（3）光面爆破参数选择
为控制超欠挖，降低洞壁粗糙率，减少隧道通风阻力，对Ⅳ、Ⅴ级围岩采用光面控制爆破技术。
决定光面爆破效果的主要因素是周边眼的光爆参数，上场后试验确定的光面爆破参数，现拟定光面爆破参数见表
光面爆破参数表
围岩级别
抵抗线
W（cm）
孔距
（cm）
E/W线
装药集中度
kg/m
堵塞长度cm
Ⅳ
60
40
0.67
0.21
30
Ⅴ
2、爆破器材选择
爆破器材选择表
爆破器材名称
规格
2号岩硝铵
φ20×
200mm
无水地段
φ32×
RJ-2乳胶炸药
有水地段
火雷管
6#、8#工业雷管
非电毫秒雷管
1—15段
导火索
φ5.7～6.2mm
导爆索
3、装药结构与堵塞
周边眼采用φ20小直径药卷间隔装药，采用导爆索装药结构，用竹片和导爆索连接，在炮孔底装半卷或1卷φ32药卷做加强药包。
其它炮孔均采用φ32药卷，连续装药。
装药后用黄泥对炮孔进行堵塞，炮眼堵塞长度不少于30cm，炮泥采用炮泥机生产。
4、起爆方法
起爆采用非电毫秒雷管起爆，周边眼采用导爆索装药结构时，采用导爆索起爆。
5、起爆顺序
掏槽眼→辅助眼→侧壁周边眼→拱部周边眼→底板眼。
6、装药量计算
装药量：
光面爆破周边眼装药量严格控制，以求达到光爆效果。
单孔光面爆破经验装药量计算公式：
g=（E+W）×
L×
g——单孔装药量；
E——孔距；
W——抵抗线；
Rb——岩石抗压强度Mpa。
装药集中度：
q=g/L=（E+W）×
（g/m）
计算后与“隧道施工规范”中光爆装药集中度（q）参考值进行对比选取。
7、钻孔设备选择
采用自制简易台架风枪钻孔。
8、炮眼布置原则
掏槽眼：
隧道爆破采用中空直眼掏槽形式，为保证掏槽钻眼精度，掏槽位置选择在隧道中线偏下的位置。
周边眼：
根据光面爆破选定的周边眼间距，严格控制外插角以减少超挖。
内圈眼：
内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线（w）。
扩大眼：
掘进炮眼，其炮孔间距，视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定，一般取0.65～1.2m，岩石坚硬取小值，反之取大值。
底板眼：
底板眼沿开挖轮廓线布置，并适当增加药量起翻碴作用，使爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。
9、围岩炮眼布置图
ⅣⅤ级围岩台阶法施工炮眼布置示意图
ⅣⅤ级围岩台阶法开挖爆破参数表
开挖步序
孔类
间距（m）
孔深
单孔药量
（kg）
炮孔数（个）
装药量
上部
中孔眼
2.1
掏槽孔
0.3
2.0
1.5
辅助孔
0.8
1.8
54
43.2
周边孔
0.40
0.7
41
28.7
下部
0.80
59
47.2
地板眼
0.75
1.9
0.9
15
13.5
0.4
0.65
5.2
总装药量（kg）
149.8
总炮孔数（个）
186
炸药单耗（kg/m3）
0.78
所以：
药实际的单耗0.78kg/m3小于规范的0.8kg/m3
10、施工工艺流程
（1）钻爆作业施工工艺框图
钻爆施工工艺框图
（2）光面爆破质量标准
周边轮廓基本符合设计要求，岩石壁面平整。
爆破后岩面保留有半眼孔痕，坚硬整体性好的岩石半眼率大于80%，中等强度岩石大于60%。
爆破后，在保留的半壁面上无粉碎和明显新生裂隙，对围岩破坏轻微。
危石、浮石较少。
（3）爆破试验
对于不同的围岩地段，在开始施工前，根据初拟的钻爆设计进行钻爆试验，通过试验，一方面检验爆破设计是否合理，检验爆破振动对已支护段是否危害，二是对爆破效果进行检验，对达不到爆破效果的，对爆破参数进行优化，并将试验形成报告，送监理工程师核批，作为正式钻爆的开挖依据，同时检验机号配备、劳力、组织循环作业安排是否合理，对施组进行优化。
11、施工工艺要点
（1）钻孔作业
定位：
钻孔作业前，根据钻孔设确定台车臂作业区域，各臂钻孔的顺序，风枪钻孔的配合时段及作业时间，使钻孔有序进行。
采用多功能台架钻孔时，划定每台风枪作业区域，规定作业时间，规定周边眼、底眼、掏槽眼开孔偏角及插入角，钻孔时严格按规定作业，力求钻孔方向、位置满足设计要求，准确控制周边眼外插角。
激光定向：
用极坐标APS断面检测及炮眼定位，先按不同的围岩断面尺寸，炮眼布置图输入仪器，爆破后输入相应的里程、断面，仪器通过光束自动检测断面超欠挖，用油漆按投影布点。
钻孔标准：
达到准、平、直、齐。
准：
钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位，但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在±
1cm，眼口开眼误差：
Ⅴ级围岩深眼可从轮廓线偏内5cm，Ⅳ级围岩可从轮廓线偏内3cm，周边眼外插角的角度以0.03的斜度外插，方向与轮廓线法线方向一致。
直：
边墙直线段炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条垂线上。
平：
周边炮眼要相互平行。
齐：
各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上，掏槽眼加深10～20cm，钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。
（2）装药作业
清孔：
装药前用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒。
装药：
装药前核对雷管段数，使之与设计相符，同时按钻爆设计的装药结构及药卷规格药量装药。
装药时，药装到孔底，起爆药包用炮棍缓慢送入，防止拉雷管或破损导爆管。
装药检查：
装药时，将雷管段数标于孔外导爆管上，由检查人员对雷管段数进行复核，确保准确无误，同时核对药卷规格及装药长度，使每孔装药符合设计要求，检查后做好记录。
堵塞：
所有炮眼装药后，用炮泥进行堵塞，其长度为30cm。
炮泥用机械加工，用炮棍顶进，堵塞做到封孔严密。
（3）爆破作业
连结网络：
在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，开始连结网路。
连结时尽可能靠近眼孔，孔外网路尽量短，使连结整齐，便于直观检查网路。
连结系统尽量短，但不拉细、打结，避免导爆管、连结块受损坏等。
网路连结好后，认真检查连结是否正确，保证每个眼孔的起爆药卷都包括进去，每个簇联或连结块内都有引爆雷管。
爆破及瞎炮处理：
网络连结检查合格后，撤离受爆破影响范围内所有设备和非爆破作业人员，设好防护哨、发出起爆信号后即点燃导火索，爆破人员快速撤离进行爆破。
爆破完成后检查人员带防毒器材进入检查。
发现瞎炮时，先查明原因，因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，切去损坏部分，重新连接导爆管，再行起爆。
此时，接头尽量靠近孔眼位置。
因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮处理办法按照国家标准《爆破安全规定》中有关规定进行。
（4）钻爆效果检验
每次掘进爆破通风排烟后，值班技术和质检员即进入对钻爆效果进行检查记录。
检查记录光爆效果，炮孔利用率，平均掘进长度，碴体的破碎程度，抛掷距离，围岩的损坏程度等，作为不断优化钻爆设计的依据。
（5）控制超欠挖措施
根据不同地段情况，选择合理的钻爆参数：
采用一炮一分析制度，每次钻爆循环后，根据爆破震动速度，炮痕保存率、装药量、残眼深度及数量、抛碴距离、堆碴高度、岩碴块度等多方面的测量和数据对比分析，选择合理的钻爆参数，不断优化钻爆设计。
控制打眼精度：
在台车就位前用全站仪在隧道底测出与隧道中线平行的台车轴线位置，将台车按测设位置准确定位，开孔位置不能超过±
2cm，炮眼轴线以激光指向导向，钻周边眼时插上炮杆,使侧墙孔在一条垂线上。
施工时使用合格的司钻人员来领钻，禁止司钻用目测量。
钻孔时，专人校核，测量工程师跟踪服务。
降低爆破对围岩的震动影响：
全断面一次爆破使用1～15段毫秒雷管作为掏槽眼与扩槽眼的起爆雷管，其它炮眼配装秒差为50ms的3～11段等差雷管，可获得较理想的效果，由于毫秒雷管1段、2段、3段、5段…间，延期秒差小于50ms，所以除掏槽眼外跳段使用。
提高装药质量和炮眼口堵塞质量：
在装药前，事先用竹片，导爆管和雷管按设计装药量和间隔距离绑扎成药串，各段钻孔装药量严格控制，不能超装，雷管不能混装和错装。
炮眼装药后，认真堵塞炮泥，边堵边用炮棍捣实。
加强地质预报工作：
配备一名有专业特长的地质工程师进行掌子面地质描述，对岩性、地层结构、裂隙节理发育情况及水文地质情况作出描述，并配合有关设备或仪器作出开挖前方的地质预报，协助爆破人员进行修正和改善装药参数，达到提高爆破效果，控制超欠挖的目的。
坚持断面检测及信息反馈：
开挖放炮后，及时了解断面超欠挖情况、爆破效果等，以便制定下一个循环的改进措施。
用激光断面仪检测爆破断面的误差程度，将其测得的断面与设计开挖断面进行比较，得到这个循环的最大超挖、最大欠挖、平均线性超挖等数据，并准确标出超欠挖部位的位置，提醒司钻人员纠正偏差，根据信息反馈及时调整钻爆参数，优化钻爆设计。
12、爆破安全技术
由于隧道施工爆破过程中，掏上台阶槽眼施爆时，对地面建筑物的影响最大，所以要对掏槽眼爆破技术进行安全技术验算：
（1）爆破振动波对建筑物影响的安全距离
R1=K1·
δ·
（Q）1\3
R1—爆破振动波安全距离（m）
δ—由爆破方法和爆破指数确定的系数，δ=1.2
K1—由保护建筑物地基的土石方性质确定的系数，K1=5
Q—一次起爆最大药量（kg）
（2）爆破冲击波对建筑物影响的安全距离
R2=K2·
（Q）1\2
R2—爆破冲击波安全距离（m）
K2—与装药条件及破坏程度有关的系数，K2=2.5
Q=45kg时，R2=2.5*（4.5）1\2=5.7（m）
（3）飞石的安全距离
R3=20·
K·
N2·
W
R3—飞石的安全距离（m）
K—与岩石性质及地形有关的系数，K=1.5
N—最大一个药包的爆破作用指数，N≤0.75
W--最大一个药包的最小抵抗线，取1.8
R3=20*1.5*0.752*1.8=30.38（m）
为保证绝对安全，爆破施工时最小警戒线半径不得小于40m，在施工中严格炮位及临空面的选择，如发现抵抗线小于设计值，堵塞物长度未达到孔深的2/3，堵塞物充填不紧密等情况，严禁起爆。
爆破警戒线设置应随爆破中心改变而推移，但警戒半径不得缩小。
（4）爆破地震的安全距离
R4=（K/V）1/a·
R4—爆破地震安全距离（m）
K、a—与爆破地点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，K=150，a=1.5；
R4=（150/2.5）1/1.5·
（4.5）1\3=25.3（m）
七、爆破物品的安全管理
项目部成立爆炸物品安全管理领导小组，项目经理为爆炸物品安全管理第一责任人，其他成员按照分工，各司其职，各负其责。
安全监察部、物资保障部作为爆炸物品安全管理的职能，直接负责日常的管理、监督和检查，并配合公安机关做好各种有关安全管理工作。
1、炸药库的看守：
由项目经理部选派两名以上正式职工担任爆炸物品库房看守员兼监炮员，负责看守任务和爆炸物品的领发、配送、回收等工作，必须保证24小时有人在岗值班、巡守，严禁脱岗失控，防止被盗、火灾等危及库房安全的问题发生，确保库房绝对安全。
2、火工品的存放：
库区内严禁烟火和存放易燃易爆物品，要保持干净、整洁；
同一库房不得存放性能相抵触的物品；
库房内要保持通风良好，爆炸物品要按要求堆码，要整齐、平稳，分类有明显标牌。
严禁无关人员、车辆进入库区；
对进入人员、车辆要认真进行安全检查，详实登记，防止将火种、火具等易燃易爆危险品带入库区。
不准将未办妥手续的爆炸物品带出或带入库房。
不准在库区内喝酒、玩耍或进行其它娱乐活动。
库房必须安装报警器、看守犬等技防、物防措施。
看守员必须按要求程序开展工作，经常巡视检查库区内电源、消防设施、监控器、防盗系统、围墙、看守犬、避雷针等是否在安全、警戒状态；
库区四周要设有“严禁烟火”等警示标牌。
各类台帐齐全，记录签字清楚，领发手续完备，物帐相符。
发生火灾、雷击、漏雨等灾害事故，积极抢救，减少损失；
发生爆炸物品被盗、丢失、或出入库数量不符，必须及时报告项目经理部。
3、火工品的领用：
使用爆炸物品时，应由施工架子队根据现场用量提出书面申请计划，有工班长签字，现场施工负责人或队长审批签字，由爆破员和监炮员二人以上持审批的领料单到库房领取。
否则，保管员和看守员有权拒绝发料。
发料时，保管员和看守员要认真核实登记，并由领料人签字后方可出库。
保管员或监炮员必须直接陪同前来领料的安全员和爆破员送到爆破作业现场，并全程监控爆破作业安全结束。
在搬运途中，应按指定路线行走，直接送达爆破作业现场。
不得途中停留或出库临时存放在爆破作业现场以外的其它场所。
监炮员或保管员必须负责全程跟踪押送。
到达现场后，现场施工负责人要和监炮员、领料人员一同清点核对方可使用，防止爆炸物品途中丢失或流失等。
4、火工品的回收：
爆破作业结束，负责送爆炸物品到现场的保管员、看守员或监炮员在原领取爆炸物品的安全员陪同下，再次负责将剩余爆炸物品退回到库房存放。
对退回的爆炸物品，保管员、看守员（监炮员）和安全员、爆破员要清点核实登记，并经双方签字后方可入库。
严禁将爆炸物品存放在临时租住的村舍、生活区或库房以外的其它场所。
任何单位和个人不得发生私存、私用、截留、藏匿、出售、转让、倒卖、以物易物等违反爆炸物品安全管理规定的行为。
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