云南隧道工程爆破施工方案松动爆破 光面爆破.docx
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云南隧道工程爆破施工方案松动爆破光面爆破
xx隧道出口
爆破施工方案
二O一五年二月
xx扩能工程站xx段
xx隧道出口
爆破施工方案
编制：
审核：
技术负责人：
批准人：
受控状态：
受控
中铁x铁路xx部
二O一五年二月
目录
1.编制依据1
2.工程概况1
2.1隧道概况1
2.2爆破施工方法概述2
3爆破设计与施工2
3.1简述3
3.2掏槽形式的确定3
3.3爆破器材的选择3
3.3.1.炸药的选择3
3.3.2.起爆器材3
3.3.3.雷管的选择3
3.3.4.段间隔差3
3.3.5.循环进尺4
3.4起爆顺序4
3.5爆破参数的选定4
3.5.1炮眼深度L4
3.5.2炮眼数目N4
3.5.3炮眼布置5
3.5.4一次起爆总药量计算5
3.5.5单孔装药量计算5
3.5.6.Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法开挖光面爆破设计参数表6
3.6.光面爆破施工工艺流程6
3.7台阶法开挖爆破设计7
3.7.1.炮孔布置7
a.Ⅳ级围岩两台阶三步开挖法炮眼布置7
3.7.2.钻孔12
3.7.3.清孔13
3.7.4.装药与堵塞13
3.7.5.联结起爆网络13
3.7.6.隧道爆破效果验证13
3.7.7.瞎炮的处理14
4.爆破安全计算14
4.1爆破振动安全允许距离14
4.2爆破飞石15
5.爆破安全控制措施15
5.1爆破警戒布置15
5.2爆破安全防护措施15
5.2.1减震措施15
5.2.2飞石预防技术措施16
5.2.3.空气冲击波安全防护措施16
6.隧道爆破施工安全保障措施17
6.1制度保障17
6.2措施保障17
6.3爆破作业特殊处理措施19
6.3.1.瞎炮处理19
6.3.2爆破作业地点有下列情况之一时，不得进行爆破工作20
xx隧道出口爆破施工方案
1.编制依据
（1）《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）；
（2）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
（3）《中华人民共和国安全生产法》（2002）；
（4）《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1－2003）；
（5）xx隧道出口施工图纸《xx隧道出口设计图》及相关定型图、参考图等；
（6）《xx隧道出口施工组织设计》；
（7）《民用爆炸物品安全管理条例》和上级关于爆炸物品安全管理的相关规定。
（8）当地相关部门对爆破作业管理的相关规定。
2.工程概况
2.1隧道概况
xx隧道位于xx站~xx村站区间，进口里程为DK694+482，出口里程为：
DK696+585，全长2103米，本隧道设计为双线隧道，线间距为4.209~5.351m,线路纵坡为12‰单面上坡，全隧位于半径R=2800m的右转曲线上。
隧道测区属低中山侵蚀地貌，地形起伏大，沟壑纵横，河流、道路蜿蜒曲折，冲沟发育，绝对高程1078~1270m，最大高差大盗192m，自然坡度10~55，局部为陡崖，地表植被较少，多为杂草，局部为杂树林；坡顶地段覆土一般厚0~2M，局部稍厚，基岩零星出露，在坡脚缓坡地段比较厚，达5~15m。
隧道出口较缓，隧道为近于南北走向，隧道出口有既有成昆铁路，采石场。
测区范围人烟稀少，道路条件相对较好。
2.2爆破施工方法概述
根据本标段沿线地形、地质情况，以及所处的地理位置和周边环境，结合具体情况考虑，xx隧道出口作业队施工范围段Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用三台阶法加临时仰拱法开挖，隧道开挖主要采用松动爆破和光面弱爆破技术，分多个断面立体交叉施工；同时边开挖边支护，确保安全无事故。
对于地质条件较差的地段或区域以机械施工为主，局部用风镐破除，难度较大的，小范围采用控制松动爆破法施工，采用管棚法辅助进洞。
根据围岩类别及开挖部位不同，采用不同的炸药单耗，对于软岩采取松动爆破技术，炸药单耗控制在0.35～1.8kg/m3之间，爆破施工中根据实施爆破效果进行调整。
特别是在隧道施工过程中，须根据掘进过程中岩石的类型、走向、地质结构、地下水、施工进度等各种因素来制定具体的施工方案，针对同一条隧道不是固定不变的。
当掘进过程中遇到地质构造或其它特殊的地质结构时，根据具体情况将及时制定相应的施工方法，调整施工方案。
3主要施工方案
3.1简述
本工程在爆破施工过程中，其关键过程主要是与爆破作业有关的技术方案设计和相应的各作业工序。
主要包括：
爆破设计和爆破安全、施工作业以及爆破后的临时支护。
在本方案中主要是与爆破施工的技术参数和施工设计。
在爆破初期，先根据现场的岩性和结构进行爆破试验，使得爆破的岩石得到松动，且岩壁不受或少受破坏，然后对爆破效果进行分析，在此基础上调整设计参数，完善设计方案，及时进行总结。
3.2掏槽形式的确定
本隧道采用斜眼掏槽。
3.3爆破器材的选择
3.3.1.炸药的选择
采用乳化炸药，适用于一般及有水地质的光面爆破，具有低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性能良等优点。
3.3.2.起爆器材
采用非电塑料导爆管毫秒雷管起爆。
试验证明毫秒雷管和毫秒等差递增雷管结合使用，能获得更节约炸药、减小振动的效果。
3.3.3.雷管的选择
考虑到爆破原因，一般采用非电毫秒雷管。
为了满足减轻振动的要求，必须要严格控制最大一段的装药量，因而雷管要有足够的段数。
3.3.4.段间隔差
为避免振动强度的叠加作用，雷管应跳段使用，间隔时差应50~200ms。
3.3.5.循环进尺
主要根据地质条件及施工进度安排来考虑。
隧道Ⅴ级围岩地段采用三台阶法开挖，辅以超前支护，新奥法施工，开挖循环进尺控制在0.8m以内。
Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖，光面爆破，新奥法施工，开挖循环进尺控制在2.4m以内。
3.4起爆顺序
施工顺序：
掏槽眼→扩槽眼→辅助眼→周边眼。
光面爆破时，从掏槽眼开始，一层一层从断面中心向外进行，最后是周边眼爆破。
布置雷管段号时应注意：
①选择合理的段间隔时间；②同段号一次起爆药量应小于最大一段允许装药量；③前一段的起爆要尽量为后一段爆破创造良好的临空面。
3.5爆破参数的选定
根据经验初步拟定爆破参数，通过爆破实验确定爆破参数，试验时参照围岩台阶法开挖爆破设计图，选定实验段的参数后，再通过现场爆破效果修正参数。
现场跟踪开挖爆破质量信息，并及时调整，保证光面爆破开挖效果。
3.5.1炮眼深度L
以循环进尺为炮眼深度，掏槽眼加深15～25cm。
3.5.2炮眼数目N
可根据下式计算：
N＝ks／﹙nr﹚
式中：
k—单位炸药消耗量，㎏/m3；
s—开挖面积，m2；
r—炸药的线装药密度，㎏/m；
n—炮眼装药系数（取0.2～0.4）；
3.5.3炮眼布置
首先布置掏槽眼、扩槽眼、辅助眼、周边眼。
周边眼参考经验计算式：
间距：
E＝（12～18）d（d为炮眼直径）；
抵抗线：
W＝（1.0～1.5）E；
装药量集中度：
q＝0.04～.19㎏/m；
3.5.4一次起爆总药量计算
Q＝ksL
式中：
L—炮眼深度，m。
3.5.5单孔装药量计算
①周边眼可参考光面爆破进行计算。
②其它各部炮眼装药量：
q＝kawlλ
式中：
a—炮眼间距；
w—炮眼爆破方向的抵抗线；
λ—炮眼所在部位系数
炮眼部位系数λ值
炮眼部位
掏槽炮眼
扩槽炮眼
辅助眼
周边眼
λ值
2～3
1.5～2
0.8～1.0
0.5～0.8
3.5.6.Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法开挖光面爆破设计参数表
爆破设计参数表
围岩
级别
周边眼间距
E（cm）
周边眼抵抗线
W（cm）
周边眼装药集中度a（kg/m）
相对距离（E/W）
Ⅲ
55~70
70～80
0.3～0.35
0.8～1.0
Ⅳ、Ⅴ
40～50
45～65
0.10～0.30
0.8～1.0
3.6.光面爆破施工工艺流程
在隧道爆破作业的掘进中，对爆破技术诸要素如钻眼大小、孔深、间距、药量、钻眼分布与起爆顺序等慎重研究、严格控制。
钻爆作业按照钻爆设计进行。
当开挖条件出现变化时，爆破技术随围岩条件的变化而作相应改变。
软岩开挖作业时，严格遵守“短进尺、弱爆破”的原则，遵守有关“爆破与震动”的作业要求。
隧道光面爆破施工工艺流程
隧道光面爆破施工工艺流程
3.7台阶法开挖爆破设计
3.7.1.炮孔布置
a.Ⅳ级围岩两台阶三步开挖法炮眼布置
Ⅳ级围岩两台阶三步开挖光面爆破装药参数表
部位
序号
雷管段别
炮孔
名称
炮孔深度（m）
炮孔数量（个）
单孔装药量（kg）
小计
装药量（kg）
上台阶①步
1
1
掏槽眼
2
6
0.6
3.6
2
3
辅助眼
1.5
6
0.45
2.7
3
5
掘进眼
1.5
24
0.45
10.8
4
7
内圈眼
1.5
23
0.45
10.35
5
9
周边眼
1.5
49
0.45
22.05
6
11
底板眼
1.5
15
0.45
6.75
合计
123
45.9
下台阶②步
1
1
掏槽眼
2
8
0.6
4.8
2
5
掘进眼
1.5
10
0.45
4.5
3
7
内圈眼
1.5
18
0.45
8.1
4
9
周边眼
1.5
30
0.45
13.5
合计
66
30.9
仰拱③步
1
5
掘进眼
1.5
5
0.45
2.25
2
7
内圈眼
1.5
6
0.45
2.7
3
9
周边眼
1.5
12
0.45
5.4
合计
23
10.35
附注：
掏槽眼与工作面斜角70°，眼底距20cm，周边眼与底板眼沿径向外斜3°，辅助眼与掘进眼垂直工作面。
单位面积钻孔数1.7个/m2，炸药单耗0.92Kg/m3；预计循环进尺1.5m。
b.Ⅴ级围岩三台阶七步开挖法炮眼布置
Ⅴ级围岩三台阶七步开挖法爆破装药参数表
上台阶①步
序号
雷管段别
炮孔
名称
炮孔深度（m）
炮孔数量（个）
单孔装药量（kg）
小计
装药量（kg）
1
3
辅助眼
1.5
10
0.15
1.5
2
5
掘进眼
1.5
20
0.15
3
3
7
周边眼
1.5
49
0.15
7.35
4
9
底板眼
1.5
20
0.15
3
合计
99
14.85
中下台阶②③④⑤步
1
3
掘进眼
1.5
18×4
0.15
2.7×4
2
5
周边眼
1.5
9×4
0.15
1.35×4
3
7
底板眼
1.5
5×4
0.15
0.75×4
合计
32×4
4.8×4
核心土
⑥
步
1
5
底板眼
1.5
8×3
0.15
1.2×3
2
3
掘进眼
1.5
28×3
0.15
4.2×3
合计
36×3
5.4×3
仰拱⑦步
1
5
掘进眼
1.5
5
0.15
0.75
2
7
内圈眼
1.5
6
0.15
0.9
3
9
周边眼
1.5
12
0.15
1.8
合计
23
3.45
附注：
周边眼与底板眼沿径向外斜3°，辅助眼与掘进眼垂直工作面。
单位面积钻孔数2个/m2，炸药单耗0.39Kg/m3；预计循环进尺1.5m。
钻炮眼前绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼的位置，经检查符合设计要求后钻眼。
洞内控制测量采用导线控制，高程控制采用水准测量。
控制测量采用全站仪作导线控制网，施工测量采用全站仪配合水准仪。
用全站仪、钢卷尺等准确绘出开挖轮廓线及周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，并用红油漆标出炮眼，严格控制开挖边线。
距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设临时水准点。
每次放线时，对上次爆破效果检查一次，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员对测量数据进行计算分析，修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。
3.7.2.钻孔
钻孔由专业钻孔工班承担，严格按照钻爆设计图进行钻孔作业，特别是周边眼和掏槽眼位置、间距和数量，未经主管工程师许可不得随意改动。
各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量经济责任制。
风枪手做到二定三保，即定人定位，保质保量保安全。
炮眼要“准、平、齐”：
“准”是指炮眼位置要准，周边眼口全部在设计轮廓线内5cm的连线上，眼底全部在设计较廓线外5cm的连线上终止，其作炮眼定位误差不超过10cm。
只有这样才能达到两排炮之间错台不大于10cm；“平”是要求炮眼方向和隧洞中线平行，两侧边墙要顺帮水平打眼，各排炮相同位置的炮眼平行，爆破后各排同位炮眼连成一条线；“齐”，主要是眼底要齐，要在一个垂面上，才能保证良好的爆破效果。
3.7.3.清孔
装药前用钢筋弯制的炮钩、高压风将炮眼内的泥浆、存水、石粉吹洗干净。
3.7.4.装药与堵塞
分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下装药，雷管“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
3.7.5.联结起爆网络
采用复式起爆网络，以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时注意：
导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。
网路联好后，专人负责检查。
3.7.6.隧道爆破效果验证
根据《铁路隧道工程施工质量验收标准》规定
验收检验数值（cm）
部位
Ⅰ围岩
Ⅱ-Ⅳ围岩
Ⅴ-Ⅵ围岩
拱部
平均线形超欠挖10
平均线形超欠挖15
平均线形超欠挖10
最大超挖20
最大超挖25
最大超挖15
边墙
平均10
平均10
≥平均10
3.7.7.瞎炮的处理
发现瞎炮，首先查明原因。
如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头尽量靠近炮眼。
如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则参照《爆破安全规程》有关条款处理。
4.爆破安全计算
4.1爆破振动安全允许距离
爆破振动安全允许距离，根据《爆破工程师手册》（9-3）公式
R—爆破振动安全允许距离
Q—炸药量；齐发爆破为总药量；延迟爆破为最大一段药量；
V—保护对象所在地质点振动安全允许速度，；
K、a—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件和衰弱指数，根据经验系数得出。
以一般砖房为例计算：
=82.7m＜200m
K、a值
序号
岩性
K值
a值
1
坚硬岩石
50～150
1.3～1.5
2
中硬岩石
150～250
1.5～1.8
3
软岩石
250～300
1.8～2.0
安全允许振速（V值）
序号
保护对象类别
安全允许振速（cm/s）
1
土坯房、毛石房屋
0.5～1.0
2
一般砖房
2.0～2.5
3
钢筋混凝土房屋
3.0～4.0
4
交通隧道
10～20
5
矿山隧道
15～30
4.2爆破飞石
明挖部分飞石安全距离为200米。
在爆破过程中采用适当的覆盖防护，确保飞石不影响附近高压线。
洞内掘进安全飞石小于100米距离,本隧道对人员安全距离设定为150米，巷道内对设备安全距离设定为100米。
5.爆破安全控制措施
5.1爆破警戒布置
根据《爆破安全规程》有关规定和爆破安全计算，同时根据xx隧道出口的地理环境，爆破时对于在300m范围内的村民，提前一小时通知警戒疏散，并在各路口设置专职防护人员，以确保爆破时警戒区域内无人员通行。
5.2爆破安全防护措施
5.2.1减震措施
⑴采用分段爆破控制最大段装药量，降低爆破震动对边坡和周围设施的危害。
⑵尽可能采用延期起爆网路，以避免跳段，降低地震波叠加的可能性。
⑶采用预裂爆破，减少爆破震动对附近民房特别是预留边坡的不利影响。
⑷采用信息反馈施工法。
即在主体爆破施工中进行爆破震动监测，监测数据及时反馈，指导今后爆破安全施工。
5.2.2飞石预防技术措施
⑴根据爆破条件，合理确定爆破参数。
⑵根据每个炮孔的实测抵抗线校核装药量。
⑶加强堵塞质量，防止冲炮产生飞石。
⑷加强炮孔覆盖，在炮孔上覆盖钢板或胶管帘。
⑸在爆破区域和被保护建筑之间构筑立体保护体系，具体设置参见附图。
5.2.3.空气冲击波安全防护措施
根据露天钻孔爆破空气冲击波经验计算公式：
ΔP=K（Q1/3/R）α
式中：
ΔP—空气冲击波超压值，105Pa；
K、α-经验系数和指数。
本次爆破K取1.48，α取1.55；
Q—最大一段的装药量，本次爆破在靠近保护对象处最大一段的装药量取200kg；
R--爆破点距被危害对象的距离，取150米；
那么ΔP=1.48×（2001/3/150）1.55=6.54×10-3Pa
这是没有任何条件下的空气冲击波超压值，对一般砖混结构建筑是安全的。
由于爆破区域和被保护建筑之间另外构筑立体保护，可大大降低空气冲击波，能够保证周围设施的绝对安全。
另外，在光面爆破中采用的导爆索网路时，必须用土袋覆盖，以吸收导爆索网路产生的冲击能量，降低冲击波的危害。
6.隧道爆破施工安全保障措施
6.1制度保障
1）严格遵守《爆破安全规程》和《大爆破安全规程》的规定。
2）认真组织爆破施工，对所有参加爆破工作的人员进行安全教育，对技术人员进行爆破交底，坚持持证上岗。
3）对警戒人员进行专门培训，严格按照设计位置进行警戒；保证警戒范围内人员、设备的撤离，防止无关人员进入警戒区。
4）火工材料由专人押运和看管，按照设计数量发放。
5）禁止携带打火机、火柴和其它易燃品进入爆破现场。
禁止在爆破区内使用手机、对讲机等射频电。
6）安排专人负责起爆体制作，网路敷设和联接。
7）起爆体安放和导火线联接必须按照规定进行，并随时注意网路短路。
8）采用绝缘照明，禁止使用普通手电和电灯照明。
6.2措施保障
1）开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并检查支护是否牢固,顶板和两帮是否稳定,如有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护;
2）机械凿岩时,宜采用湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机,站在渣堆上作业时,应注意渣堆的稳定,防止滑坍伤人;
3）风钻钻眼时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好；管子接头是否牢固，有无漏风；钻杆有无不直、捕尘设施是否良好，不合要求者应予以修理或更换；
4）带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥,风钻卡钻时应用板钳松动拔出,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆;
5）电钻钻眼应检查把手胶套的绝缘和防止电缆脱落的装置是否良好,电钻工必须手戴绝缘手套,脚穿绝缘胶鞋,并不得用手导引回转钢钎,不得用电钻处理被夹住的钎子;
6）在工作面不得拆卸、修理风电钻；
7）严禁在残眼中继续钻眼;
8）爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必须遵守《爆破安全规程》的有关规定；
9）进行爆破时，人员应撤至受爆破影响范围之外，一般距爆破工作面的距离应不少于200米；
10）爆破期间,除引爆电路外,所有动力及照明电路均应断开或改移到距爆破点不小于50米的地点;
11）当开挖面与衬砌面平行作业时,应根据混凝土强度、围岩特性以及爆破规模等因素确定其距离，一般不宜小于30米；
12）坑道中如遇有害气体，所有人员应立即停止工作，并撤至洞外，在采取相应措施确认无危险后，方可继续进洞施工；
13）应对有害气体定时检测、记录，隧道中有害气体不得超过隧道通风与防尘有关规定标准；
14）凡在有害气体隧道施工,应安装连续监测可燃气体和有害气体的分析仪和报警器;
15）应为工作人员提供各种必要的安全工具、安全灯，在可能出现有害气体地区还应提供防毒面具。
16）在洞外设置消防水池和消防用砂，水池中要经常保持不小于100M3储水量，保持一定的水压；
17）必须配置足够数量的灭火器和消防设施，经常检查并保证安全设施处于良好状态。
18）严禁火源进洞，洞口、通风机房附近20米范围不得有火源。
作业人员进洞前必须经洞口检查人员检查确认无火种带入洞内。
6.3爆破作业特殊处理措施
6.3.1.瞎炮处理
由于操作不良、爆破器材质量差等原因，引起药包没有爆炸。
瞎炮危及安全，在发生瞎炮后，必须严格按照安全技术规范处理。
一般处理方法是：
a）引爆。
即在瞎炮旁不大于0.30米处打一平行炮眼，装药引爆，使瞎炮殉爆。
若无打平行炮眼的条件，或炮眼已裂碎，断裂，则可用裸露药包处理。
b）用雷管起爆药包，产生瞎炮后，允许小心地用竹木器具掏出原填炮泥，直至发现药包，然后再装一起炸药包重新诱爆。
c）如因炸药失效，可往炮眼灌入盐水，使炸药和火具等完全失效，然后再用竹木器具轻轻掏出炸药。
d）无堵塞的反向装药结构的炮眼，产生瞎炮后可再装一起爆药诱爆。
在瞎炮处理完毕之前，不允许继续施工，除负责处理瞎炮人员外，所有无关人员均应撤离现场。
6.3.2爆破作业地点有下列情况之一时，不得进行爆破工作
（1）有边坡滑落危险；
（2）工作面有危险或炮眼温度异常；
（3）涉及设备或建筑物安全，无有效的防护措施；
（4）危险区边界上未设警戒；
（5）未按爆破安全规定要求做好准备工作；
（6）爆破参数或施工质量不符合设计要求。
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