隧道爆破施工方案xxx.docx

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隧道爆破施工方案xxx

1、工程概况

1.1、工程概述

本合同段起点桩号K556+650，终点桩号K579+450，按客运专线技术标准设计，设计行车速度250km/h，路基顶宽13.4m，隧道开挖断面为11.56m×14.42m，为城门形。

路基长18.4km，主要爆破工程量为：

隧道1182m（岩下隧道、百朋随道、新村隧道、鞍山隧道、新甘业隧道），路基挖方21.6万m3，路基借石填方133.4万m3。

合同工期为33个月。

1.2、工程地质

工程基岩地层主要为石炭系上统灰岩、白云岩。

1.3、周边环境

本工程沿线从起点至终点经过百朋镇、百五镇、凤凰镇。

岩下隧道、百朋隧道、鞍山隧道进口距施工临时房均在500m以上，距照明线约10m，最近民房1km以上，新甘业隧道离最近的居民方约250m。

五个取石场以及百朋挖方段周围均没有居民房，通讯线路等，据现场看来本工程爆破环境比较理想。

2、编制依据

（1）《爆破安全规程》GB6722-2003；

（2）依据国家有关施工技术规程、规范；

（3）根据我公司踏勘工地现场调查咨询资料的整理、分析及从事类似工程的施工经验；

3、隧道口明方爆破设计

3.1、施工方案的确定

根据该工程现场实际情况，并结合以往类似工程施工经验，拟采用浅孔台阶控制爆破法施工为主，施工时应自上而下分台阶进行，隧道洞脸处应预留80cm的保护层，用光面爆破进行施工，以确保边坡及隧道洞脸平整、稳定，依据爆破安全规程规定。

本工程需要控制的主要有飞石，控制爆破个别飞石对民房、过往人员、车辆的危害为该段施工的重点，控制危害方法主要有选择合理的单耗、合理的爆破网络、最小抵抗线方向不能朝向民房及其他建筑物。

（式1）

根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式：

反向推导一次齐爆最大装药量公式：

Qmax＝R3（VKP/KK′）3/a（式2）

式中：

V—允许最大震动速度，cm/s，本工程最近建筑物为民房（砖房），根据表2分别取值计算。

K、α—与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、α取1.8

K′—分散装药衰减系数，K′取1

R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离，m

从现场来看，附近建筑距爆区民房为250m：

表1：

不同距离时的安全允许装药量表Q（Kg）

建筑物至爆源中心距离R（m）

允许振动速度V（cm/s）

2.3

2.0

15

1.57

20

4.69

30

15.82

40

37.50

50

73.24

60

126.56

100.26

70

200.97

159.21

80

299.99

237.65

100

585.91

464.16

120

1012.45

802.07

140

1607.73

1273.65

计算结果表明，个别飞石对民房、过往人员、车辆的危害为本次爆破影响的主要防护对象，采用浅孔台阶控制爆破是可以符合安全规程要求的，但浅孔爆破要严格按上表控制一次齐爆爆破药量，合理设计台阶高度及孔网参数。

表2：

爆区不同岩性的K、α值

爆区不同岩性的K、α值

岩性

K

α

坚硬岩石

50~150

1.3~1.5

中硬岩石

150~250

1.5~1.8

软岩石

250~350

1.8~2.0

表3：

爆破振动安全允许标准

爆破振动安全允许标准

序号

保护对象类别

安全允许振速（cm/s）

＜10Hz

10Hz～50Hz

50Hz～100Hz

1

土窑洞、土坯房、毛石房屋a

0.5～1.0

0.7～1.2

1.1～1.5

2

一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a

2.0～2.5

2.3～2.8

2.7～3.0

3

钢筋混凝土结构房屋a

3.0～4.0

3.5～4.5

4.2～5.0

4

一般古建筑与古迹b

0.1～0.3

0.2～0.4

0.3～0.5

5

水工隧道c

7～15

6

交通隧道c

10～20

7

矿山巷道c

15～30

8

水电站及发电厂中心控制室设备

0.5

9

新浇大体积混凝土d：

龄期：

初凝～3d

龄期：

3d～7d

龄期：

7d～28d

2.0～3.0

3.0～7.0

7.0～12

注1：

表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。

注2：

频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。

选取频率时亦可参考下列数据：

硐室爆破＜20Hz；深孔爆破10Hz～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。

a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。

b省级以上（含省级）重点保持古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。

c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。

d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。

为了确保施工安全，最大限度地发挥自有技术优势、选定合理的爆破方式、起爆方法、施工组织措施，特制定整体方案要点如下：

1）爆破施工通过优化爆破技术参数，合理选择起爆网络、起爆方向、积极主动地采用综合性安全防护措施、科学地进行施工组织设计，杜绝飞石对过往行人、车辆的危害。

2）爆后要达到成型边坡内侧岩石松散度、粒径满足挖运、刷坡施工需求。

3）爆破有害效应要控制安全允许的范围之内，确保其他设施的安全。

4）由专人负责指挥挖装施工组织，爆破、挖装、刷坡等工作确定在白天视线较好的条件下进行，早上6∶00至下午18∶00。

并在距爆区两端500m范围内设置醒目的警示标牌提醒驾驶人员注意前方施工和利用传单、海报进行施工公告。

5）组织人员成立应急清障排险小组，随现场施工进展情况配备的防护警示背心和铁铲、撬棍、铲车、挖掘机等工具及设备随时准备听从指挥进行应急排险工作。

3.2、浅孔台阶控制爆破参数

1）钻空直径D:

D=42mm

2）底盘抵抗线W1：

W1=（25~30）D或W1=（0.4~1.0）H

3）台阶高度H：

根据现场情况选取。

4）孔间距a:

a=m1w1=（1.0~1.5）w1

5）排间距b:

b=（0.8~1）a

6）超深Δh:

Δh=（0.15~0.35）W1

7）单耗q:

根据地质条件取q=0.3kg/m3

8）单孔装药量Q:

Q前=qaw1HQ后=qabH

9）装药长度L1:

L1=Q/qxqx:

炮孔装药线密度qx=1kg/m

10）填塞长度L2:

L2=L-L1应满足L2≥1.2W1

11）根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗在做适当的调整

按不同台阶高度计算得到浅孔台阶爆破参数见表1。

表1浅孔台阶爆破参数表（D=40mmq=0.30kg/m3）

台阶高度H（m）

抵抗线

w1（m）

超深

Δh（m）

孔距

a（m）

排距

b（m）

装药长度

L1（m）

单孔装药

Q（kg）

1.0

0.7

0.2

0.8

0.7

0.17

0.17

1.5

1.0

0.2

1.1

1.0

0.45

0.45

2.0

1.0

0.2

1.2

1.0

0.72

0.72

2.5

1.2

0.2

1.4

1.2

1.26

1.26

3.0

1.2

0.2

1.4

1.2

1.51

1.51

4.0

1.2

0.2

1.4

1.2

2.02

2.02

5.0

1.2

0.2

1.4

1.2

2.52

2.52

11）布孔方式：

梅花形布孔；

12）装药结构：

线性连续装药；

装药结构示意图

13）起爆方式：

非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装2个起爆药包。

非电毫秒雷管孔和或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。

14）起爆网络：

为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量、减少爆破危害、方便施工操作，结合我公司成熟的施工技术和经验，本工程的爆破起爆网络拟采用复式微差起爆网络，起爆网络采用塑料导爆管和四通连接，起

爆器起爆。

为控制爆破有害效应，一次爆破最大装药量为150kg。

为了确保起爆网络设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，避免雷管的分发错误，采取了标识措施。

对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。

3.3、边坡及隧道洞脸光面爆破设计

针对边坡及隧道洞脸的岩石情况初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数：

孔深L=3.2m

光爆孔间距a=（15～10）d=（15～10）*43mm=645～430mm取a=600mm

单孔装药量Q1=η•L•r

式中：

η——炮孔装药系数，取η=0.7

L——孔深，L=3.2m

r——每米长度炸药量，r=0.4kg/m

经计算Q1=0.89kg，取0.9kg

光面爆破炮孔布置及装药图

3.4、爆破飞石的计算与防护

3.4.1、爆破飞石

根据爆破飞石距离R计算公式：

RFmax=K¢·D

式中：

RFmax—飞石的飞散距离，m；

K¢—安全系数，取15～16；

D—药孔直径，4.2cm

RFm=67.2m；

3.4.2、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、隧道爆破设计

4.1、总方案

本工程隧道长度较短，拟从进口单向掘进，隧道从进口方向进洞，独头掘进，避免与隧道出口施工产生干扰。

掘进时Ⅱ、Ⅲ类围岩采用全断面法、IV类围岩采用上下台阶法、V类围岩采用台阶法加临时支撑，在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。

采用YT24型气腿式凿岩机钻孔，采用楔形掏槽的爆破作业方式掘进，并控制循环进尺过长，避免产生的爆破有害效应超过安全规程规定，本工程设计Ⅱ、Ⅲ类围岩循环进尺3m，IV类围岩循环进尺2m以内，V类围岩循环进尺1.5m以内。

如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。

4.2、隧道施工方法与措施

隧道开挖采用钻爆法（其工艺流程见附图），以新奥法理论指导施工（见钻爆法施工工艺流程框图），光面爆破，爆破器材采用2#岩石硝铵炸药（有水地段用乳化炸药），周边眼采用Φ25光爆小药卷。

装岩运输采用ZL-50装载机配合25t自卸式汽车运输，直接运至业主指定的弃碴场。

光面爆破参数：

A、不耦合系数。

合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度，而高于动抗拉强度，通常，不耦合系数采用1.5~2.5,选用1.7；B、光面炮眼间距E。

一般取炮眼直径的8~15倍。

在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值；在整体性好的岩石中，可取大值，选用60cm；C、最小抵抗线W。

光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面炮眼间距，选用80cm。

炮眼布置图及爆破参数表（附后）

光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项：

（1）周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；

（2）起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆周边孔、底孔；

（3）周边孔的底孔应该装一个粗药卷，以克服岩体挟制作用；

（4）为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理个别欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。

爆破法开挖施工工艺流程框图

施工准备

断面测量画开挖轮廓线布炮眼

机具就位

钻炮眼

装药爆破

通风洒水

清危排险

出碴

锚杆、挂网

喷砼

进入下道工序

隧道新奥法施工工艺流程框图

工程地质查勘

围岩分层及岩体

计算参数的取值

施工准备

（修改施工方案）

开挖程序与方法等

实施性施工组织设计

光面爆破减少扰动

开挖

（修改支护参数）

监

控

测量

锚喷支护减少围岩变形

初期支护

洞内观察,围岩位移测量,指导施工与设计

否

是否符合管理基准备

是

防水隔离层

二次衬砌

结束

4.3、隧道开挖参数设计

4.3.1、施工方法及顺序

施工中严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，软弱地质洞身开挖应坚持：

短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则，加强施工临时监控量测，确保施工安全。

施工中如遇实际围岩类别与设计资料不符及时与监理、设计部门联系调整施工方案，确保开挖安全，顺利进行。

隧道中停车段，配电室等待隧道开挖成型后，再进行扩挖。

4.3.2、炮孔装药量

（1）掏槽孔

Q1=η•L•r

式中：

η——炮孔装药系数，取η=0.9

L——孔深，LIII=3.2m、LIV＝2.2m、LV＝1.1m

r——每米长度炸药量，r=0.78kg/m

经计算QIII=2.24kg，取2.2kgQIV、V=1.54kg，取1.5kgQV=1.19kg，取1.1kg

（2）辅助孔

QIII=η•L•r=0.8*3.1*0.78=1.93kg取QIII=1.9kg

QIV、V=η•L•r=0.8*2.1*0.78=1.31kg取QIV、V=1.3kg

QIV、V=η•L•r=0.7*1.6*0.78=0.87kg取QIV、V=0.9kg

（3）光爆孔

通常为辅助孔的1/3～1/4，取QIII＝0.6，QIV、V=0.4kg，QV=0.3kg

装药结构图

结构形式

示意图

说明

毫秒微差导爆管雷管

间隔不耦

合装药

导爆索

φ32mm药卷

φ25mm小药卷

炮泥

1、此图为光爆眼装药结构图；

2、孔外雷管延时；

3、导爆索起爆。

耦合连续反向起爆装药结构

φ32mm药卷

炮泥

导爆管

此图为掏槽眼、辅助眼、底眼装药结构

4.3.3、隧道开挖炮孔布置图

Ⅱ、Ⅲ级围岩段开挖炮孔布置图

Ⅳ级围岩段开挖炮孔布置图

Ⅴ级围岩段开挖炮孔布置图

4.3.4、爆破网络

隧道爆破网络设计采用孔内延时，在各隧道口段网络联接时应根据与被保护物的距离不同，按Qmax＝R3（VKP/KK′）3/a工式计算结果，控制最大单响药量，使爆破震动不超过安全规程规定。

4.4、隧道开挖爆破安全距离验算

4.4.1、个别飞石防护

根据我公司以往的施工经验，隧道掘进爆破的飞石主要为掏槽爆破飞石，而且有着很强的方向性，会沿着隧道轴线呈一定角度扇形飞出，本方案采用上下台阶开挖法施工，在各隧道进出口段50m内施工时，应对隧道口正前方向进行飞石防护，可在隧道口正前方10m左右搭设防护架。

5、路基取石场和挖方爆破设计

5.1、爆破设计时各参数的选定

炮孔间距要根据岩石特征、炮孔直径等确定，预裂爆破的钻孔间距选用炮孔直径的8～12倍，光面爆破的钻孔间距选用炮孔直径的10～16倍。

光面爆破或预裂爆破的装药结构要采用不偶合连续装药或空隙间隔装药。

靠近预裂孔的主炮孔的间距应不小于1.5～2.0倍预裂孔间距

5.2、钻爆设计参数表

钻爆设计参数表

5.3、预裂爆破设计

a.打眼采用风钻钻机进行，人工清理炮位。

装药前用自制扫眼器进行清孔。

b.将炸药按设计逐个装入孔中，并挤压密实，用土进行堵眼，木棍捣实，按设计起爆顺序逐次联接导线，用胶布把起爆雷管绑扎牢固。

c.设计装药参数表

钻孔名称

孔径（mm）

炸药种类

孔距（m）

装药量（kg/m）

单孔装药量（kg）

孔深（m）

预裂

孔

40

2号岩石

0.6～1.0

0.1～0.2

0.2～04

爆破

孔

40

2号岩石

3

0.5

1

d.爆破设计示图

5.4、光面爆破设计

a.设计装药参数表

钻孔名称

孔径ф（mm）

炸药

种类

孔距a

（m）

孔深L

（m）

炸药单耗

q（kg/m3）

单孔药量

Q（kg）

备注

边

眼

40

2号岩石

0.5～0.6

1.6～1.8

0.32～0.35

Q=aqWL

最小抵抗线，

边眼倾角

与设计边

坡一致

辅

助

眼

40

2号岩石

0.7～0.8

1.7～2.0

0.35～0.38

Q=qW2L

b.设计图示（见下图）。

预留光爆层爆破设计示意图（单位:

cm）

主爆区

辅助眼

边眼

设计边坡

c.钻孔采用手风钻施工，边眼倾角与设计坡度一致，边眼位置要准确，应先测量放设边线再布置边眼。

d.边眼采用间隔装药，辅助眼采用连续装药结构。

辅助眼先于边眼起爆。

6、施工组织

6.1、工程概况

如前述

6.2、施工总体布置

根据本工程的现场情况及工程特点，百朋隧道开挖，隧道长度较短，拟从出口单向掘进，其他施工生产按排参照本工程《施工组织设计》。

6.3、本标段主要机械设备、火工材料及人员配置

为确保工程顺利的按时完工，本项目拟投入的主要机械设备、火工材料及人员配置如下：

机械设备表

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

装载机

ZL-50

台

15

2

挖掘机

PC-200

台

10

3

自卸汽车

12T

辆

75

4

气腿式风钻

YT-24

套

30

5

全站仪

套

3

6

水准仪

套

6

火工材料表

序号

名称

单位

数量

备注

1

φ25乳化炸药

t

215

2

φ32乳化炸药

t

528

3

非电雷管

发

人员配置表

序号

职务

数量

备注

1

项目经理

1

2

项目副经理

1

3

总工

1

4

爆破技术员

2

5

爆破员

4

6

安全员

4

7

保管员

2

8

辅助工

36

6.4、进度保证措施

为保证本工程优质、安全、按期地完成，结合业主要求及本工程的施工特点制定以下几项措施：

根据施工计划，制定周、日施工生产计划，每天实际进度与计划比较，找差距，找原因，加强管理，提高施工进度。

工序安排科学合理，抓好后勤保障工作，提高施工速度。

根据本工程需要，抽调具有高素质、有施工经验、战斗力强的施工队伍，配备充足的机械设备，保证工程的物质供应。

做好设备的保养工作，配足常用易损配件，保证设备正常运转，提高其利用率。

听取各方面的合理化建议，完善施工和加强管理，提高施工速度。

与业主、监理、设计及有关单位紧密联系，协调与当地各方关系，同心协力确保本工程工期。

6.5、质量保证措施

6.5.1、质量要求:

（1）、严格按设计要求施工，做好施工测量放样工作；

（2）、合理选择爆破参数，保证大块率符合填方要求。

为实现上述目标，结合本工程特点，建立健全质量保证体系，接受业主、设计院、监理公司的监督和指导。

加强质量管理，提高全员的质量意识和操作技能。

6.5.2、质量保证措施

（1）、进行图纸的自审和会审，发现问题及时与设计、监理、业主协商解决，并组织有关人员进行规范、规程、图纸学习，按图规范施工。

（2）、制定质量控制文件。

（3）、对特殊工种的工人必须按有关规定持证上岗

6.6、爆破安全施工措施

6.6.1、凿岩安全措施

（1）各种凿岩机械必须保持技术状况良好、安全、灵活、可靠。

操作人员须按操作规程作业。

作业前应检查压气胶管接头，机械连接螺帽等是否安全牢固。

（2）凿岩前必须进行“四检查”和“四清除”。

即检查和清除炮烟和残炮；检查和清除盲炮（由爆破员处理）；检查和清除顶、帮、掌子面浮石；检查和清除支护的不安全因素。

（3）凿岩时应做到“四严禁”。

即严禁打残眼；严禁打干眼；严禁戴手套扶钎杆；严禁站在凿岩机钎杆下。

（4）退出凿岩机或更换钎杆时，应减速慢退，切实注意钎杆位置，避免钎杆脱落伤人。

（5）凿岩台架应安装牢固，周边应与洞帮相顶实，前部与掌子面距离应小于50公分。

（6）凿岩时若遇流砂层或突然涌水地段，应停止作业，并迅速报告有关部门，制定安全措施。

（7）作业完毕，应将一切设备和工具移至安全地点。

6.6.2、爆破安全措施

本工程隧洞爆破设计采用非电毫秒导爆管分段簇联火雷管引爆系统，爆破作业由持有爆破证的爆破员操作，爆破作业规定如下：

（1）不准在同一工作面使用不同批号、不同厂家的雷管及燃速不同的导火索，爆破器材必须符合国家标准，并经过严格检验，不合格者不得使用。

（2）有下列情形之一者，禁止进行爆破工作：

①有冒顶或边坡滑落危险；

②通道不安全或通道堵塞；

③工作面有涌水危险或炮眼温度异常；

④危及设备安全，却无有效防护措施；

⑤工作面无良好照明，未做好准备工作；

（3）爆破前必须发出音响和视觉信号，待所有人员及设备撤至安全区域方能点炮。

（4）放炮后，在确认无盲炮时，应不小于15分钟，不能确认无盲炮时，必须不小于30分钟，爆破作业人员方可进入爆破作业点。

（5）放炮后进入工作面时要首先检查顶、帮及支护是否安全，有无盲炮等情况，如有不安全情况，应及时处理后方可继续工作。

（6）加工起爆药包和爆药卷应在安全地点进行，无关人员一律不得在场，加工数量不应超过当班爆破作业需用量。

（7）加工药包、装药联线现场严禁烟火。

（8）装药前应对炮眼进行清理和验收，装药时严禁使用铁质工具，装药完毕要用炮泥堵塞，操作要温和，不可用力过猛。

（9）发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即处理。

处理盲炮应由当班爆破员进行，无关人员不准在场。

当班来不及处理，应详细交班。

盲炮未处理好之前，禁止在工作面进行其它作业。

（10）禁止用铁制掏勺掏出炮泥，掏炮泥时不得用力拉动起爆药包引线，严禁从炮眼中强力拔出雷管。

6.6.3、土石方明挖安全措施

（1）土石方明挖爆破时，要做好标志、警戒、信号等工作，规定放炮时间，注意炮眼布置，炮口方向和装药量防止飞石伤人及毁坏附近建筑物。

（2）削坡工作要自上而下进行，严禁上、下同时作业，及时做好浮石清

理，施工人员做到身系安全绳，头戴安全帽。

（3）加强对来往行人的指挥，尽量减少运碴与行人之间的干扰。

（4）无关人员严禁进入施工现场。

（5）施工人员必须按要求穿戴好劳动保护用品。

（6）爆破30分钟前，做好疏散附近村民到指定的安全区域工作，保证爆破区200m范围内民房中无人，爆破后及时组织察看附近民房情况，确保附近村民的人身安全；

（7）多钻孔，少装药，小方量爆破，尽量减少爆破振动波对住房、村民的影响。

（8）在隧道进出口处布设一道高10m的钢管防护排架，搭设时保证防护架牢固、安全，以防止爆破产生的飞石外溢伤人