隧道开挖爆破施工方案.docx
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隧道开挖爆破施工方案
新建铁路武广客运专线XXTJIV标
何家皂隧道钻爆设计
编制：
审核：
批准：
中铁三局集团公司武广客专经理部
第一工程总队综合队
2006-10-15
何家皂隧道开挖爆破设计
1工程概况
何家皂隧道地处湖南省衡阳市衡南县咸塘镇花江村境内，隧道全长332米，进口里程：
DK1717＋045，出口里程：
DK1717＋377，为客运专线铁路隧道，采用双块式无碴轨道。
全隧位于线路缓和曲线段，隧道内纵坡为3.5‰，隧道出口端出洞方向为下坡，洞内设置双侧侧沟、双侧电缆槽，电力电缆槽位于边墙侧，通信信号电缆槽采用合槽的方式置于道床侧。
隧道初期支护和二次衬砌间敷设防水板加土工布，环向施工缝处采用中埋式止水带及排水管，纵向施工缝涂涮混凝土界面剂。
明洞结构采用多组合防水措施，结构圬工采用防水钢筋混凝土。
主要施工方法：
进口段18米和出口段18米采用明挖法，其余采用交叉中隔壁（CRD）法进行施工。
隧道地处丘陵地带，洞身埋深较浅，地表植被发育，局部地段表层为Q4pd种植土，厚0～0.6m。
下伏白垩系上统（K2）泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，紫红色，强风化，薄状层，岩层产状340°∠20°,进出口左侧岩层产状顺层，岩层风化不均匀，岩层中软硬夹层较多。
覆盖层波速为VP=1.1～2.0km/s,岩层波速为VP=2.4～4.8km/s。
2爆破简介
隧道石质为泥岩，产状稳定，属Ⅴ级围岩，采用CRD法进行掘进施工。
钻爆设计以上台阶为主，导坑属于隧道开挖轮廓线的部位全部采用光面爆破，其它开挖分部位根据此参数参考使用，围岩变化时相应各爆破参数要进行相应调整。
1部导坑为椭圆型，高度4.2m，宽度16.72m。
月掘进计划60m，每月施工30天，每天二循环，炮眼利用率为0.9，采用标准硝铵炸药。
3钻爆设计
3.1根据导坑的地质情况决定采用垂直楔形掏槽。
3.2计算导坑炮眼数目N
q×s1.1×40.38
N＝———＝——————＝64个
a×r0.7×1.0
s＝（4.23×6.81÷2＋5.94）×2＝40.68㎡（导坑开挖面）；
q＝1.1kg/m3（单位炸药消耗量，根据s及围岩类别选定）；
a＝0.7（炮眼装填系数，根据药卷直径Ф32）；
r＝1.0kg/m3（炸药每m长度的质量，根据药卷直径Ф32）；
3.3根据采用的垂直楔形掏槽及Ⅴ级围岩由隧道施工手册中查得：
掏槽炮眼与开挖面的夹角α＝75°，上下两对炮眼间的距离a＝60cm，同一平面上两炮眼眼底间的距离b＝20cm，掏槽炮眼4个,
3.4计算每一循环炮眼深度l：
l＝60/（30×2×0.9）＝1.1（每一循环进尺为1.1×0.9＝0.99m）
故掏槽眼及底眼深度l掏、底＝1.1＋0.1＝1.2m
辅助眼、帮眼、顶眼深度l辅、帮、顶＝1.1m。
3.5计算各种炮眼的长度L及同一平面上两掏槽炮眼眼口间的距离B（见图一所示）：
L掏＝l掏/sin75°＝1.2/sin75°＝1.24m
同一平面上两掏槽炮眼眼口间的距离B（见图一所示）：
B＝2c＋b＝2×1.24×cos75º＋0.2＝0.84m
辅助炮眼长度：
（辅助炮眼垂直于开挖面）
L辅＝l辅＝1.1m
为钻眼方便，根据围岩情况，各周边眼眼口均距开挖轮廓线5cm，其眼底均超出开挖轮廓5cm。
则帮眼和顶眼长度L帮、顶＝（1.12＋（0.05＋0.05）2）0.5
＝1.11m（见图二所示）
底眼长度L底＝（1.22＋（0.05＋0.05）2）0.5
＝1.21m（见图三所示）
3.6光面爆破周边眼爆破参数
1周边眼间距（E）：
35cm
2最小抵抗线（W）：
45cm
3相对距离E/W=35/45=0.78
4装药集中度（q）：
0.1kg/m
5周边眼装药结构：
采用间隔装药结构（见图四所示）
3.7炮眼布置（见图五所示）
3.8每一循环装药量Q的计算及炮眼装药量的分配
根据炸药供应及围岩情况，使用硝铵炸药，其药卷直径为Ф32mm，长度为150mm，每卷药卷为0.15kg。
Q＝q×V＝1.1×40.27=44.30kg
V=40.68×0.99=40.27m3
折合44.3/0.15＝295.3卷（选为295卷）
周边眼装药量为：
0.99×0.1×47＝4.65kg/0.15=31卷
各个炮眼的装药量分配如下：
因为采用a＝0.7，设各种炮眼的装填系数：
掏槽眼为0.8，辅助眼为0.7，底眼为0.8，帮眼为0.6，周边眼为0.1kg/m。
则：
4×0.8+22×0.7+8×0.8+5×0.6=0.71（a＝0.7可用）
每个掏槽眼装药量＝4卷×0.99×0.8=3.2卷，采用4卷；
每个辅助眼装药量＝4卷×0.99×0.7=2.8卷，采用3卷；
每个底眼装药量＝4卷×0.99×0.8=3.2卷，采用4卷；
装药参数表
炮眼名称
非电毫秒雷管
眼深（m）
眼孔数
装药量（kg/卷）
备注
段数
个数
掏槽眼
2
4
1.24
4
2.4/16
设计每次开挖进尺为1m。
辅助眼
4
4
1.1
53
23.9/159
5
4
1.1
6
17
1.1
8
11
1.1
9
17
1.1
底眼
10
17
1.21
17
10.2/68
周边眼
12
47
1.1
47
4.7/31
合计
121
121
41.2/274
3.9根据爆破器材情况，采用非电毫秒雷管和导爆管起爆法
起爆顺序按炮眼布置的图标顺序起爆，计分8段，采用非电毫秒雷管。
网路采用并串联形式，以一把抓的方法进行并联连接，把多个在并联，接头内装一个传爆雷管（非电毫秒雷管）引爆。
每个炮眼的起爆药卷，按起爆顺序用非电毫秒雷管插入导爆管，宜连续装药结构将起爆药卷倒置于炮眼底，引出导爆管（长度5m，不计入爆区长）。
将断面内63个炮眼用塑料联结元件并联为4个小组。
用传爆雷管将4个小组并联为1个组，每小组导爆管长5m。
最后终端用8号普通雷管起爆。
4钻眼规定
钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆.
4.1炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计.掏槽眼眼口间距误差不大于3cm眼底间距误差不得大于5cm;辅助眼眼口排距行距误差均不得大于5cm;周边眼眼口位置误差不得大于3cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线3～5cm/m（深眼取大值,浅眼取小值）.
4.2当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上.
4.3钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可装药.
5爆破参数调整原则
提高光面爆破效果，除注意地质条件的影响外，应在爆破设计钻眼准确度等方面采用以下技术措施进行参数调整：
5.1周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距和抵抗线，爆破后轮廓线成形好。
5.2周边眼装药集中度太大宜造成超挖，而太小宜造成欠挖，装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。
软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。
5.3周边轮廓线和炮眼的放样宜隧道激光断面仪或其它类似的仪器，尽量减少人工操作。
周边轮廓线的放样误差应不大于±2cm。
5.4减少周边眼开眼误差，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩了向内偏5～10cm。
5.5应减少外插角的误差，一般小于3m时外插角的斜率宜为0.05；大于3m时外插角的斜率宜为0.05～0.03；外插角的方向与该点轮廓线的法线方向一致。
6爆破施工要求
6.1所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥机制作的黏土炮泥，堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用，堵塞长度应通过计算确定，浅孔应将余孔全部堵塞。
不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。
6.2爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m。
6.3爆破后检查爆破效果，并应符合下列要求:
①爆破后围岩的稳定情况应符合；硬岩无剥落；中硬岩基本无剥落；软岩围岩无大的剥落或坍塌。
②超欠挖应符合技术规定。
③开挖轮廓应符合设计要求，开挖面平整。
④爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装渣要求。
⑤炮眼痕迹保存率应符合技术规定并在开挖轮廓面上均匀分布。
⑥两次爆破的衔接台阶尺寸应符合技术规定。
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