埋深257m隧道爆破设计方案Word格式文档下载.docx
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基岩裂隙水，主要赋存于石英片岩夹大理岩中，岩层受构造影响严重，节理裂隙发育，本区地下水以大气降水补给为主，以补给地表沟水和泉水形式进行天然排泄。
、根据地表水水质分析报告，地下水水化学类型为HCO3-Ca·
Mg型水，Cl-离子含量15.6mg/l，SO42-离子含量82.6mg/l，所以隧道环境地下水对混凝土无侵蚀性。
、根据降水入渗法计算隧道涌水量，预测隧道正常涌水量4316m3/d，最大涌水量按正常涌水量的3倍考虑，预测隧道最大涌水量12948m3/d。
预测横洞正常涌水量194m3/d，最大涌水量按正常的5倍考虑，预测隧道最大涌水量970m3/d。
、隧道工程水文地质评价
Dyk212+030~Dyk+400长3.37km，中等富水段，地表水发育且隧道埋深较浅，隧道施工时地表水渗漏的可能性较大。
预测单位正常涌水量1058.0m3/d·
km。
Dyk215+400~Dyk216+714长1.314km，弱富水段，隧道施工时地表水、地下水对隧道的影响较小，但不排除局部有渗水、掉块、坍塌的可能，预测单位正常涌水量571.3m3/d·
二、钻爆设计与施工
1、爆破特点及要求
隧道爆破施工必须在确保高质量的隧道开挖断面和进尺的同时,将爆破震动控制在尽可能小的范围内,以保证减轻对围岩的扰动维护围岩自身的稳定性和对周围环境的影响。
要求炮眼利用率在90%以上,光爆的半壁抛眼残留痕迹率在80%以上;
平均线性超挖不大于10cm,最大不超过15cm;
相邻两循环炮眼衔接台阶不大于10cm;
局部欠挖面积小于0.1m2,最大欠挖小于5cm。
2、钻爆设计原则
（1）对各部分所允许的单段用药量进行反算,并进行试爆试验,以取得合理的爆破参数；
（2）影响轮廓爆破质量的因素，除爆破参数外，主要依赖于地质条件和钻孔精度。
这是因为爆生裂缝极易沿岩体原生裂隙、节理发展，而钻孔精度则是保证周边控爆质量的先决条件。
因此,应根据现场的工程地质及施工条件,不断调整炮眼位置和爆破参数提高工人的技术水平；
（3）炮眼按浅密原则布置,控制单眼装药量和单段装药量。
三、光面爆破安全
3.1爆破器材的外观检查符合下列规定：
3.1.1雷管管体不应有压痕、锈蚀、破损、加强帽不应歪斜。
3.1.2导爆管端头封口，无异物或堵塞、无折伤、穿孔、油污，无断药。
3.1.3导火索、导爆索表面无折伤、压痕、变形、霉斑、油污。
3.1.4粉状硝酸铵类炸药不应吸湿结块，乳化和水胶炸药不应稀化或变硬。
3.2钻爆作业应符合下列规定：
3.2.1钻孔前必须由专人对开挖作业面安全状况和作业人员安全防护进行检查，及时消除各种安全隐患。
3.2.2钻孔作业过程中，严禁在残孔中继续钻孔。
3.2.3钻口作业中应注意观察开挖工作面有无常漏水、气体喷出、围岩变化等情况。
3.2.4凿岩台车工作前，必须检查泵、空压机等，使其处于正常状态；
应检查管路和接头五漏油、漏水、漏气现象，并确认各部操作杆、控制装置及仪表处于正常状态。
3.2.5凿岩台车行走前，操作司机应查看凿岩台车周围，确认前后左右都无人机障碍物后，按照引导人员的指示信号操作，行走时要平稳，避免紧急操作发生意外事故。
3.2.6凿岩台车钻孔完成后应停放在安全场所。
3.2.7在围岩地质复杂地段，应对凿岩台车重要部分采取加固措施和设置特殊的防护装置。
3.3.装药应符合下列规定
3.3.1装药作业前，应对钻孔情况逐一检查，并检查开挖工作面的安全情况。
3.3.2装药时英使用木质炮棍装药，严禁火种；
无关人员与机具应撤离安全地点，作业人员禁止穿戴化纤衣物。
3.3.3使用电雷管时，装药前电灯及电线路应撤离开挖工作面，装药时应用投光灯、矿灯照明，开挖工作面不得有杂散电流。
3.3.4严禁装药与钻孔同步进行
3.3.5装药作业完成后，必须及时清理现场，清点火工品数量，剩余的炸药和雷管必须由领取炸药、雷管的人退回库房。
3.4起爆应符合下列规定
3.4.1导火索起爆时，点炮人员必须有计划地依次点炮并选好撤离路线及躲炮地点。
每人每次点火应以信号雷管控制点炮时间，信号雷管的引线长度应比最短的点炮引线短0.8m，其总长不得小于1m。
3.4.2火花起爆必须导火索或专用点火器材，严禁用火材、烟头、打火机。
爆破应记录个数，最后一炮响后20min，方准进入爆破区检查。
3.4.3当近处有闪电和雷声或云雨弥漫可能发生雷电时，严禁使用电雷管起爆。
3.4.4同一施工地段有若干个点同时爆破时，必须统一指挥，在全部警戒和防护工作未完成之前，严禁任何一处起爆。
3.5处理瞎炮应符合下列规定
3.5.1应由原装药人员当场处理，处理瞎炮时，不得撤除警戒；
遇特殊情况，经施工负责人准许后，可在下次放炮或休息时处理；
瞎炮位置应设明显标志，其周围5m范围内禁止行人通过。
3.5.2炮眼中的爆破线路、导火索、导爆索等检查完好后可将引线或电线重新接通，再行起爆。
3.5.3应在取出堵塞物后重装起爆药包。
3.5.4不得在残眼中继续打眼。
3.5.5可在距瞎炮不小于0.6m处大一平行炮眼进行诱爆。
四、隧道超欠挖
1、隧道允许超挖值
围岩级别
开挖部位
1级围岩
II～IV级围岩
V～VI级围岩
拱部
线性超挖（cm）
15
10
最大超挖（cm）
25
边墙线性开挖（cm）
仰拱、隧底
1）表所列参数适用于炮眼深度1.0-3.5m，炮眼直径40-50mm，药卷直径20-42mm。
2）开挖轮廓圆顺，开挖面平整。
3）爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求。
4）炮眼痕迹保存率[（残留有痕迹的炮眼数）/（周边眼总数）×
100%]，硬岩≥80%，中硬岩≥60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
5）两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。
6）当在浅埋、软岩、邻近建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和振速，并采取措施减少爆破对围岩的扰动程度。
2、超欠挖的测定方法
测定方法及采用的测定仪器
方法简述
直接量测开挖断面积的方法
利用激光束进行测定
用激光指向仪或激光经纬仪射在掌子面上的光束测定特定部位的超欠挖的线性值。
用激光隧道限界测量仪
由免棱镜测距全站仪和手提电脑组成，对掌子面（或任一断面）测量，直接打印出设计断面与实际断面，并标出设定点的超欠挖值。
用二次衬砌轮廓刚架作基准测定
用模板台车模板面作基准
当隧道模板台车移动时，用直尺量取需测定点至模板面的最小距离，并考虑喷射混凝土的厚度，以确定超欠挖值。
3、采用螺旋钻眼
炮眼深度在3.5m以内，两茬炮衔接处的台阶不得大于15cm；
采用台车打眼，接茬处的台阶高度应按机型而定，但不得大于20cm。
4、少欠少超
当围岩完整、石质坚硬，允许岩石个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。
拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。
周边孔开孔位置对超欠挖的影响
隧道开挖θ值
Ⅰ
Ⅱ～Ⅳ
Ⅴ、Ⅵ
拱部
2.86°
～4.76°
3.81°
～5.71°
～3.81°
边墙、仰拱、隧底
≤2.86°
注：
本表适用于炮眼深度不大于3.5m的隧道。
炮眼深度大于3.5m时，可根据实际情况另行规定；
本表开口位置e按5cm考虑
不同爆破方式的超欠、挖效果比较
爆破方式
超挖值（cm）
欠挖值（cm）
炮孔保存率（%）
备注
全断面一次爆破
（含台阶法）
10.8～14.5
3～13
60～80
作业方法和地质条件大致相同
预留光面层
12.88
2～7
75
5、周边炮眼痕迹保存率
痕迹保存率是衡量平整度的指标，围岩周边炮眼痕迹保存率：
围岩性质
硬岩
中硬岩
软岩
炮眼痕迹保存率
≥80％
≥60％
≥50％
炮眼痕迹保存率＝（残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数）×
100％
6、拱、墙背回填
①拱、墙背后的局部坍塌或塌落，必须回填密实，必要时回填注浆。
②拱部范围与墙脚以上1m范围内的超挖，应用与衬砌同级混凝土回填。
③隧底超挖部分应用与隧底结构同级的混凝土回填。
④其余部位的超挖、坍塌或塌落，可视围岩稳定情况、空隙大小，采用混凝土、片石混凝土回填。
⑤所有超挖部分不得用浆砌片石进行回填。
五、钻爆设计与施工
5.1爆破参数：
炮眼直径d：
选用42mm的钻孔直径。
炮眼深度L：
Ⅴ级围岩炮眼深度约1.0m，Ⅳ级围岩炮眼深度约3.0m，Ⅲ级围岩炮眼深度约3.5m。
抵抗线W：
当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系
W=（8～15）d或W=（0.3～0.65）L。
据此Ⅴ级围岩取W=50cm，Ⅳ级围岩取W=55cm，Ⅲ级围岩取60cm。
炮眼间距a：
同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为：
W=（1.1～1.8）E。
根据以往的施工经验取W=1.25E，Ⅴ级围岩取E=55cm。
Ⅳ级围岩取E=65cm。
Ⅲ级围岩取75cm。
5.2槽眼形式：
掏槽眼采用复式楔形掏槽，为满足钻孔台车钻眼凿掏槽眼方便，达到要求的精度，将掏槽眼设置在偏中线两侧。
炮眼详见下图。
5.3光面爆破参数的确定
方案采用工程类比法，参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。
在施工时根据实际情况进行适当的调整。
选定的爆破参数见下表。
光面爆破参数表
围岩类别
周边眼间距E（cm）
周边眼抵抗线W（cm）
相对距离E/W
装药集中度（kg/m）
Ⅴ级围岩
40
50
0.80
0.09
Ⅳ级围岩
45
55
0.82
0.12
Ⅲ级围岩
60
0.83
0.14
5.4单眼装药量的计算
装药参数在上面已确定,其它炮眼的装药量均可按下列公式计算:
q=k.a.w.L.λ（kg）
式中:
q———单眼装药量（kg）;
k———炸药单耗（kg/m3）;
a———炮眼间距（m）;
w———炮眼爆破方向的抵抗线（m）;
L———炮眼深度（m）;
λ———炮眼部位系数（参照表1选取）。
5.5炮眼堵塞
堵塞作用是使炸药在受约束条件下能充分爆炸以提高能量利用率,因此堵塞长度不小于20cm,堵塞材料采用炮泥（砂∶粘土∶水=3∶1∶1）。
要求堵塞密实,不能有空隙或间断。
5.6爆破器材的选择
炸药:
采用二号岩石乳化炸药,周边炮眼采用Φ25mm小药卷,其它炮眼采用Φ32mm标准药卷。
雷管:
孔外采用电雷管起爆,连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1-15段）。
为避免爆破时冲击波的叠加,选择非电毫秒雷管时应选用段间隔为75ms以上的各段雷管（1、3、5、7、9、11、13、15共8种段别的非电毫秒雷管）。
导火索及导爆索:
周边炮眼间隔装药,采用导爆索传爆。
掏槽眼和底板眼采用反向起爆,周边眼采用间隔不偶合装药形式。
为保证每个周边眼内炸药同时起爆,需使用导爆索连结各药卷。
5.7装药结构
装药结构见《装药结构示意图》。
施工中钻爆参数将根据实际情况进行调整。
Ⅲ级围岩全断面爆破设计
爆破设计参数表
炮眼名称
炮眼深度
炮眼个数
毫秒雷管段数
装药类型
药卷数量
单孔药量
总药量
掏槽眼
1.6
12
1
φ32*220mm
5
2.63
3
9
1.8
21.6
4
13
2.6
31.2
辅助眼
3.8
7
2.0
6
8
内圈眼
3.5
26
11
46.8
周边眼
39
φ32*220m/2
0.6
23.4
底板眼
20.8
总计
116
169.8
开挖面积
48.21m2
炮眼密度
2.41个/m2
单位用药量
1.1kg/m3
实际进尺
3.0-3.2米
附注：
1、本图尺寸均以厘米计
2、本图适用于隧道全断面开挖
3、采用2#岩石乳化炸药（φ32*220mm）
4、周边眼除采用半节药卷间隔装药，其余炮眼均采用连续装药
5、周边眼采用导爆索进行连接，每3个导爆索采用一个毫秒延期雷管进行连接。
6、炮泥堵塞长度不小于20cm
Ⅳ围岩台阶法爆破设计
爆破设计参数表（上断面）
单段药量
1.1
4.8
1.4
11.2
3.0
2.2
13.2
扩槽眼
2.8
2
3.2
1.2
2.5
17
20.4
边眼
29
φ32*220m/2
17.4
16.2
89
98.4
30.7m2
2.9个/m2
1.28kg/m3
预计进尺
2.5m
爆破设计参数表（下断面）
掘进眼
12.6
10.8
14
8.4
43
60.6
23.6m2
1.82个/m2
1.03kg/m3
2、本图适用于隧道上下断面开挖（控制振速10cm/s）
5、炮泥堵塞长度不小于20cm
Ⅴ级围岩台阶法爆破设计
0.71
0.4
2.4
0.8
4.4
21
35
1.5
0.3
10.5
7.2
99
42.7
31.9m2
3.1个/m2
1.34kg/m3
1m
爆破设计参数表（下断面左侧）
3.3
0.45
φ32*220mm
11.7
爆破设计参数表（下断面右侧）
22
9.9
Ⅲ级围岩横洞、斜井全断面爆破设计
15.6
20
36
30
18
82
119.2
29.99m2
2.73个/m2
1.2kg/m3
Ⅳ围岩横洞、斜井台阶法爆破设计
5.6
8.8
10.2
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