爆破施工方案Word文件下载.docx
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K0=1~2Mpa/cm，ƒ
=0.8~1.0；
（3）洞室内水位情况
有压引水隧洞区内地下水类型，主要有基岩裂隙水和第四系松散层中的孔隙水。
基岩裂隙水主要赋存于第三系、白垩系、元古界的砂岩、粉砂质泥岩、千枚岩及石英片岩岩体的裂隙中，受断层和节理控制，深部岩体一般为不透水层。
孔隙水主要赋存于第四系松散堆积物中，一般为孔隙潜水，不具承压性。
主要接受大气降水补给，动态随时季节性变化较大。
有压引水隧洞均位于地下水位以下。
根据有压引水隧洞进、出口及中部冲沟段勘探平硐对围岩的揭露情况，岩体均处于干燥状态。
三总体爆破方案设计
3.1爆破特点及要求
（1）本标段各支洞隧道地质大部分为风化的泥质砂岩，整体性好，但存在地层差异（主要为地质原因造成地层缺失、风化差异等），根据掌子面围岩揭示及地质素描，需灵活调整药量及开挖方法。
（2）本标段支洞隧洞大部分为特浅埋隧洞，要求对爆破方法选择合理，最大限度减小爆破振动，减小对围岩的扰动深度，保持围岩的自身稳定性。
炮眼利用率在90%以上；
光面爆破炮眼残痕率在65%以上；
平均线性超挖不大于15cm，最大不超过20cm，相邻两循环炮眼台阶不大于10cm，局部欠挖小于0.1m2；
最大欠挖小于5cm。
3.2开挖工法选择
隧洞施工方法应根据施工条件、围岩类别、埋置深度、断面大小以及环境条件等，并考虑安全、经济、工期等要求选择。
选择施工方法时，应以安全为前提，综合考虑上述条件。
当隧洞施工对周围环境产生不利影响时，应把环境条件作为选择施工方法的重要因素。
同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性，以免造成工程失误和增加不必要的投资。
隧道施工方法有很多，根据本工程支洞施工条件、围岩类别、埋置深度、断面大小以及环境条件等特点，拟对隧洞Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面法开挖，楔形掏心爆破，周边光面爆破的开挖方法。
全断面法控制重点是：
常规布孔，孔内按常规布设微差毫秒雷管，孔外采用毫秒导爆管雷管串联技术，此法可以大大减小爆破振动。
3.3钻爆设计原则
根据工程实际、工程要求、地质地形条件，确定设计原则为：
（1）确保现场施工人员的安全。
要严格按照《爆破安全规程》GB6722-2003进行设计和施工，要有具体的安全施工措施。
（2）严格控制掏槽爆破、光面爆破、预裂爆破的单段齐爆药量，尽可能多的创造爆破临空面，尽可能减小爆破振动对围岩的扰动深度。
（3）根据隧洞所处围岩类型的特点，采用全断面法开挖，对软弱岩层采用缩短进尺距离，及时支护等手段，保证顶板安全。
（4）对设计确定的钻爆参数进行现场爆破试验，以取得合理的爆破参数。
爆破参数应根据地质地形条件及相应的爆破效果，适时调整、动态管理。
考虑以上设计原则，该工程应按总体施工组织分期实施。
不同阶段对应不同的工作内容和施工方法。
本设计主要针对适合采用钻爆法施工的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩地段进行爆破设计。
综合工程特点：
Ⅲ级围岩循环进尺为2.7m，Ⅳ级围岩循环进尺为1.5m，Ⅴ级围岩循环进尺为1.0m。
具体根据实际爆破效果进行调整。
3.4爆破方式选择
根据本工程隧洞特点，对洞室开挖采用光面爆破开挖。
光面爆破的特点：
（1）岩体能按照设计轮廓线爆破，壁面平整规则，围岩较完成，能明显地保留半面炮孔痕迹。
（2）避免了因爆破导致围岩局部坍塌，施工安全，从而及加快施工进度。
（3）与锚喷支护喷配套应用，可改善不良地质段的围岩稳定性，如果做永久支护，则可节省工程造价，提高工程质量，加快工程进度。
3.5施工工艺流程
隧洞采用钻孔爆破开挖方式，首先进行上部开挖，然后，进行中下部开挖。
各导流洞上部开挖按不同围岩采取不同的工艺流程，其施工工艺流程见框图。
开挖施工工艺流程图
3.6爆破设计
采用理论计算、工程类比与现场试爆相结合的方法确定爆破参数。
根据各部位炮眼所承担的任务不同，爆破作用指数也不相同。
具体为：
掏槽眼采用加强抛掷爆破，辅助眼、崩落眼、底板眼采用松动爆破，内圈眼采用弱松动爆破。
另外，周边眼采用光面爆破，爆破网路采用孔内外微差达到弱振动控制爆破的目的。
炮眼深度与循环进尺：
炮眼深度是指炮眼眼底至开挖面的垂直距离。
炮眼深度一般根据围岩的稳定性、凿岩机的钻凿能力和掘进循环安排。
根据现场考察和以往工程经验，取循环进尺为2.7m，炮眼深度3m。
炮眼直径：
本设计选用手持式风动凿岩机，炮眼直径取d=42mm。
炮眼布置：
（4）内圈眼
内圈眼的间距a、排距b应大于或等于周边眼的最小抵抗线W，而且a、b的取值与炮眼的单孔装药量有关。
（5）崩落眼
崩落眼采用松动爆破装药结构。
3.6.1爆破参数的确定
本工程采用YT28手风钻进行造孔，设计造孔直径为42mm，爆破采用的炸药为乳化炸药（标准型），炸药直径32mm。
Ⅲ类围岩炮孔造孔深度为3m，计划进尺2.7m；
Ⅴ、Ⅳ类围岩炮孔造孔深度1.8m，计划进尺1.5m；
Ⅳ类围岩炮孔造孔深度1.3m，计划进尺1m。
（1）确定不偶合系数
不偶合系数D=dk/d1
式中：
dk为炮眼直径，单位mm
d1为炸药直径，单位mm
求得D=42/32≈1.31，不偶合系数一般为1~3。
（2）确定周边眼间距、最小抵抗线和炮孔密集系数
①理论和实践证明光面爆破炮眼间距与最小抵抗线之比取0.8为好，但是应当根据围岩的具体形式进行调整。
隧洞开挖光爆孔即周边孔的最小抵抗线可按照经验公式计算：
W=KD
D——炮眼直径，cm
W——最小抵抗线，cm
K——系数，一般取15~22。
岩石坚硬完成，跨度小，取小值；
岩石松散破碎跨度大，取大值。
②炮孔密集系数
周边眼的炮眼密集系数m与最小抵抗线W之间的关系为m=E/W。
一般E＜W，结合节理发育状况，爆破后不易形成大块的特点，m=0.8。
根据模型试验和生产实践表明，一般情况下，m取0.8~1.0较为适宜。
M值是一个相对参数，它随炮孔间距和最小抵抗线的大小而变化，兵根据围岩性质、地质构造和开挖条件不同而适当调整。
③根据经验及地质条件拟定洞室在不同围岩条件下的周边孔距离和最小抵抗线，具体如下：
Ⅲ类围岩：
最小抵抗线W=KD=15×
42=63cm，取60cm。
周边孔间距E=Wm=60×
0.8=48cm，取50cm；
Ⅳ类围岩：
最小抵抗线W=KD=17×
42=71.4cm，取70cm。
周边孔间距E=Wm=70×
0.6=42cm，取42cm；
Ⅴ类围岩：
最小抵抗线W=KD=18×
42=75.6cm，取75cm。
周边孔间距E=Wm=75×
0.5=37.5cm，取35cm；
周边眼采用导爆索将药卷串联间隔装药结构，使炮孔内炸药爆炸围岩受力均匀，可以减小对围岩的扰动深度。
（2）辅助眼
辅助眼用于扩大掏槽，布置在掏槽眼两侧，采用松动爆破装药。
（4）掏槽孔
掏槽孔选择形式：
垂直楔形掏槽。
掏槽眼爆破时在围岩中形成空腔，为后续炮孔爆破创造良好的临空面，一般为加强抛掷爆破。
支洞开挖面积主要有三种形式：
7.5×
6.5和5×
6.5和6.5×
6.5城门洞型。
6.5城门洞型面积为44.04m2；
5×
6.5城门洞型面积为30.4m2；
6.5×
6.5城门洞型面积为38.02m2；
楔形掏槽炮眼的对数，根据围岩类别而定，一般Ⅲ类围岩，掏槽眼2对，Ⅳ类围岩，掏槽眼2~3对，Ⅴ类围岩，掏槽眼3对。
掏槽炮眼一般比其他炮孔深20cm。
本工程中ƒ
=0.8~4.0
每对炮眼的距离根据设计槽眼深度按照下式计算：
眼口距离=2×
掏槽深度×
炮眼倾斜坡度+眼底距离
对于Ⅲ类围岩，计划掏槽炮眼深度为3.31m。
炮眼倾角75°
，每对炮眼间距70cm，眼底间距30cm，求得眼口距离为2.0m；
对于Ⅳ类围岩，计划掏槽炮眼深度为2.03m。
炮眼倾角80°
，每对炮眼间距80cm，眼底间距35cm，求得眼口距离为1.1m；
对于Ⅴ类围岩，计划掏槽炮眼深度为1.52m。
，每对炮眼间距90cm，眼底间距为40cm，求得眼口距离为0.9m；
本工程中，断面1炮眼均采用3对，断面2炮眼均采用6对，断面3炮眼均采用6对。
3.6.2爆破药量的确定
爆破炸药为乳化炸药（标准型），炸药直径32mm，长度32cm，单重300g。
3.6.2.1炮眼数量的确定
（1）单耗q的确定
根据经验单耗q范围在0.78~1.2kg/m3之间，先拟定q=1.10kg/m3，算出炮孔数量后，再反推算实际q值。
（2）通过确定单耗q，确定每一循环的装药量Q。
每一循环的装药量Q可按下式计算：
Q=q×
s×
L
Q——每一循环的炸药量，kg；
L——平均炮孔深度，m；
s——断面面积，m2。
其中施工支洞主要断面形式有两种，断面1为30.4m2，断面2为44.04m2，断面3为38.02m2；
平均炮孔深度L根据围岩类别及进尺确定，Ⅲ类围岩LⅢ=3m，Ⅳ类围岩LⅣ=1.8m，Ⅴ类围岩LⅤ=1.3m。
不同断面及不同围岩条件下每一循环炸药量用量表表3.6-1
洞室截面面积S（m2）
围岩类别
平均炮孔深度L（m）
每一循环炸药量（kg）
断面1（5×
6.5m城门洞型）
Ⅲ类围岩
3
100.32
Ⅳ类围岩
1.8
60.19
Ⅴ类围岩
1.3
43.47
断面2（7.5×
145.33
87.20
62.98
断面3（6.5×
125.47
75.28
54.37
（3）炮孔数量的确定
①炮孔的数量
炮孔的数量N可按下式计算：
N=qs/γη
q——炸药单耗，kg/m3；
S——断面面积，本工程支洞断面1为30.4m2，断面2为44.04m2，断面3为38.02m2；
η——炮孔装药系数，见下表2.3-1；
γ——每米炸药的质量，0.9kg/m。
上述公式中，因为η为各种孔的系数，不是总体系数，所以不能直接计算出结构，需要通过炸药量反算炮孔数量。
②单个炮孔用药量
单个炮孔的装药量Qi可按下式计算：
Qi=γηL
Qi——炮孔的装药量，kg
L——孔深，m
γ、η——意义同上
装药系数η值表3.6-2
A周边孔的确定
根据周边孔间距，洞室开挖断面，通过画图布置，其中断面1中Ⅲ类围岩周边孔有31个，Ⅳ类围岩周边孔有37个，Ⅴ类围岩周边孔有44个；
断面2中Ⅲ类围岩周边孔有35个，Ⅳ类围岩周边孔有40个；
Ⅴ类围岩周边孔有49个；
断面3中Ⅲ类围岩周边孔有32个，Ⅳ类围岩周边孔有38个，Ⅴ类围岩周边孔有46个。
B掏槽孔的确定
根据围岩类别，洞室开挖面积，通过上述掏槽孔设计中，已经明确掏槽孔的数量，其中断面1掏槽孔有3对，断面2掏槽孔有6对（双排布置），断面3掏槽孔有3对。
C底板孔的确定
根据以往爆破经验，考虑底板爆破后效果，拟定在周边孔爆破后进行底板孔爆破，底板孔间距拟定80cm。
根据洞室断面尺寸，明确断面1有底板孔7个，断面2有底板孔10个，断面3有底板孔9个。
D辅助孔的确定
通过上述内容已经明确了周边孔、掏槽孔、底板孔，每一循环的炸药量Q已经通过单耗q确定，即用总的药量减去已经明确的炮孔的药量之和，再通过Qi=γηL公式，就能明确崩落孔的数量。
崩落孔初步确定表表3.6-3
洞室S（m2）
围岩
类别
每一循环
炸药量（kg）
周边孔
底板孔
掏槽孔
崩落孔（初步）
孔数
（个）
单孔药量（kg）
断面1
Ⅲ类
31
1.22
7
6
1.63
36.2
Ⅳ类
37
0.69
0.95
34.9
Ⅴ类
44
0.47
0.59
33.9
断面2
35
10
12
58.1
40
59.8
49
59.9
断面3
32
9
53.8
38
46
53.1
通过上表初步根据药量，明确了崩落孔的数量，但是根据画图发现，炮孔数量无法布置，考虑到围岩类别的不同，单耗应该不同，所以通过降低单耗q来确最终的布置图。
具体调整如下：
根据洞室布置图确定最终的崩落孔表3.6-4
断面面积S
崩落孔（实际）
修整前单耗q
修整后单耗q
1.10kg/m3
1.03
28
1.01
24
0.98
54
1.06
34
0.89
47
41
0.97
0.93
（3）炮孔布置图
根据上述经验公式，进行布置炮孔布置图，具体见后附炮孔布置图。
3.6.2.2装药量的确定
根据支洞的断面尺寸不同，及各类围岩的性质，综合计算后，确定各类围岩在不同断面的炸药用量表，主要参数具体间下表3.6-3和表3.6-4。
（1）断面1装药计算
断面1面积为30.4m2，理论Ⅲ类围岩进尺2.7m，Ⅳ类围岩进尺1.5m；
Ⅴ类围岩进尺1m。
断面1炸药用量表3.6-5
序号
炮孔数量
孔深L（m）
孔径（mm）
总用药量（kg）
Φ32
93.96
崩落孔
3.3
1.63
合计
75
单耗：
1.03kg/m3
55.38
2.5
78
1.01kg/m3
38.79
1.5
81
0.98kg/m3
（2）断面2装药计算
断面2面积为44.04m2，理论Ⅲ类围岩进尺2.7m，Ⅳ类围岩进尺1.5m；
断面2炸药用量表3.6-6
140.34
111
1.06kg/m3
77.64
108
50.79
84
0.89kg/m3
（3）断面3装药计算
断面3面积为38.02m2，理论Ⅲ类围岩进尺2.7m，Ⅳ类围岩进尺1.5m；
断面3炸药用量表3.6-7
117.14
94
66.42
0.97kg/m3
45.84
96
0.93kg/m3
3.6.3堵塞长度的确定
炮孔装药后孔口未装药部分应该用堵塞物进行堵塞。
炮眼填塞的目的是保证炸药充分反应，使之产生最大热量，防止炸药不完全爆轰；
防止高温高压的爆轰气体过早地从炮眼或导洞中逸出，使爆炸产生的能量更多地转换成破碎岩体的机械功，提高炸药能量的有效利用率。
常用的堵塞材料有沙子、粘土、岩粉等。
炮孔堵塞长度可以是全部堵塞，也可以是部分堵塞，但堵塞过短则起不到堵塞作用。
堵塞应是连续的，中间不要间断。
填塞应采用分层捣实法进行，不得有空隙或间断。
各炮眼应填塞足够长度的堵塞材料，除周边眼根据光面爆破，其他各炮眼填塞炮泥的长度不得小于40cm。
3.6.4爆破器材的选择
炸药：
乳化炸药（标准型），规格为Φ32mm×
320mm，每卷300g。
雷管：
雷管选用毫秒导爆管雷管。
起爆选用普通瞬发电雷管或导爆管激发针起爆。
3.6.5装药结构
掏槽眼采用正向起爆。
光面爆破炮眼采用空气间隔不偶合装药结构（图3-1）。
为保证炮孔内各间隔药卷同时起爆，所有空气间隔装药均使用导爆索连接各药卷。
本工程采用（b）型装药结构。
3.6.6起爆网络的确定
（1）起爆原则
爆破由内向外进行爆破，爆破原则如下：
掏槽孔→崩落孔→周边孔→底板孔
（2）爆破网络连接
见炮孔布置及网路联结图,具体见炮孔布置图。
（3）起爆方式
根据施工特点及经验结论，洞室爆破采用反向起爆。
既炮孔内起爆药包的安置放置在孔底，并将雷管的聚能穴朝向孔口和被起爆的药卷时，就是所谓的“反向起爆”。
3.7爆破施工要点
（1）隧洞钻爆作业应该按照钻爆设计进行施工。
当地质情况出现变化时，爆破设计随围岩条件变化做出调整，同时根据爆破的效果不断优化爆破设计，达到最好的爆破效果。
（2）钻孔根据不同地质地段的施工方法，采用风钻，钻孔前按设计和规范要求进行测量放线，绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合要求后，方可施钻。
（3）炮眼深度、角度、间距按设计要求确定，并符合设计要求的精度。
（4）钻眼完毕，按爆破设计进行检查，并作好记录，经检查合格后，方可进行装药。
（5）装药前将炮眼内泥浆、水及石粉用高压风吹净，装药时严格按爆破设计进行，并派专人现场指挥，并作好装药记录，所有装药的炮眼均须及时堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不宜少于200mm。
（6）爆破时，人员和机械须撤至受爆破影响范围之外；
爆破后必须立即进行安全检查，查出有未起爆的瞎炮，须按《爆破安全规程》的规定进行处理，确认无误后才能出碴。
四爆破施工
（1）光面爆破施工工艺流程图
（2）施工布眼
钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，按爆破设计（修正设计）标出炮眼位置，其误差不超过5cm。
（3）定位开眼
采用人工手持风钻（YT28）利用自制开挖台架钻孔。
台架就位后，人工按炮眼布置图正确钻
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