隧道常用爆破参数及爆破设计.docx
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隧道常用爆破参数及爆破设计
一、单位耗药量
单位耗药量
（一）
按岩石坚固系数选定单位耗药量
岩石名称
岩体特征
坚固系数f
K值〔kg/m3〕
抛掷
松动
各种土
较松软
坚实的
＜1
1～2
1～1.1
～
～
～
土夹石
密实的
1～4
～
～
页岩、
千枚岩
风化、破碎
完整的
2～6
4～6
1～
～
～
～
板岩、
泥灰岩
较破碎面层、面层张开、泥质、薄层
较完整、层面闭合
3～5
5～8
～
～
～
～
砂岩
泥质胶结、中薄层、风化、破碎
钙质胶结、中厚层、中细粒结构、缝隙不甚发育
硅质胶结、石英质砂岩、厚层、缝隙不发育
4～6
7～8
9～14
～
～
～
～
～
～
砾岩
胶结较差、以砂为主
胶结较好、以砾石为主
5～8
9～12
～
～
～
～
白云岩、
大理岩
较破碎、裂隙频率＞4条/m
完整、原岩
5～8
9～12
～
～
～
～
石灰岩
中薄层、含泥质、裂隙较发育厚层
完整、含硅质、致密状
6～8
9～15
～
～
～
～
花岗岩
风化严重、节理裂隙很发育多组交割、裂隙频率＞5条/m
风化较轻、节理不甚发育、伟晶结构
未风化、完整、细粒结构、致密岩体
4～6
7～12
12～20
～
～1.6
～
～
～
～
流纹岩、粗面岩、
蛇纹岩
较破碎的
完整的
6～8
9～12
1.2～1.4
1.5～1.7
～
～
片麻岩
片理或节理裂隙结构发育的
完整、坚硬、密致
5～8
9～14
～
～
～
～
正长岩、
闪长岩
较风化、整体性较差的
未风化、完整致密的
风化、裂隙频率＞5条/m
8～12
12～18
5～7
～
～
～
～
～
～
石英岩
石风化破碎、裂隙频率＞5条/m
中等坚硬、较完整的
很坚硬、完整致密的
5～7
8～14
5～7
～
～
～
～
～
～
安山岩、
玄武岩
裂隙、节理较发育
完整、致密的
7～12
12～20
～
～
～
～
辉长岩、
辉绿岩、
橄榄岩
裂隙、节理较发育
完整、致密的
8～14
14～25
～
～
～
～
单位耗药量
（二）
按岩石密度选定单位耗药量〔kg/m3〕
岩石名称
岩石密度
〔kg/m3〕
K值〔kg/m3〕
拋掷
松动
砂
1500
～2.0
—
密实的或潮湿的纱
1600
～
—
重亞粘土、砂质粘土
17501600
～
～
坚实粘土
2000
～
～
黄土
18001600
～
～
白垩岩
15502600
～
～
石膏〔硬石膏〕
22002900
1.2～
～
蛋白石、泥灰岩
22002300
～
～
浮石
1100
～
～
贝壳石灰岩
1200
～
～
砾岩、钙质砾岩
22002800
～
～
泥质页岩、泥灰岩
23002500
～
～
白云岩
27002900
～
～
钙质砂岩、石灰岩
26002700
～
～
石灰岩、砂岩
27003100
～
～
花岗岩、花岗闪长岩
28003300
～
～
玄武岩、安山岩
27003300
～
～
石英岩
28003300
～
～
斑岩
25003300
～
～
炸药换算系数e值
炸药名称
型号
换算系数
炸药名称
型号
换算系数
露天銨锑
2
硝酸銨
岩石銨锑
1
黑火药
岩石銨锑
2
銨油炸药
～
煤矿銨锑
1
52%胶质炸药
耐冻
煤矿銨锑
2
35%胶质炸药
耐冻
煤矿銨锑
3
梯恩梯
～
软岩隧道爆破用药量K及有关参数
地质条件
开挖方法
开挖断面（m2）
眼深（m）
眼径（mm）
炮眼数（个）
炸药类型
K值（kg/m3）
砂质页岩Ⅱ类
拱部光面
15·3
0·9
45
66
岩石硝铵
0·3～0·4
泥质页岩Ⅱ类
半断面微台阶
上32·06下63·70
1·1
45
上111下120
岩石硝铵
上0·52下0·31
千枚岩f=1~1·5
半断面微台阶
上14·5下30·77
1·0
45
上65下67
岩石硝铵
上0·61下0·42
断层带砂岩Ⅱ类
全断面预裂
101·3
1·1
48
168
乳胶与硝铵
0·73
断层带板岩Ⅱ～Ⅲ类
全断面预裂
72·5
1·3
48
147
乳胶与硝铵
0·75
断层破碎带花岗岩Ⅱ类
半断面正台阶
上44·25下94·0
3·0
48
上116下94
水胶与硝铵
上1·24下0·74
断层破碎带片麻岩
半断面正台阶
上38下38
3·0
42
上38下38
岩石硝铵
上1·74下0·7
砂泥岩互层f=2·5～6
分部开挖
50
1·6
42
294
岩石硝铵
1·2
中硬岩、硬岩隧道爆破用药量K及有关参数
泥质厚层砂岩f=4～5
全断面光面爆破
46
2·5
50
91
硝铵炸药
1·41
泥砂岩R压=31·8MPa
全断面光面爆破
50
1·8
50
126
硝铵炸药
1·8
Ⅳ类围岩
全断面光面爆破
90
3·2
48
136
硝铵炸药
0·87
中厚层隐晶质灰岩Ⅳ～Ⅴ类
全断面预裂爆破
100·7
5·0
48
200
硝铵炸药
1·75
Ⅲ类围岩石〔等差爆破〕
全断面光面爆破
90
5·0
48
185
抗水、硝铵
1·85
砂岩、板岩Ⅳ～Ⅴ类
全断面光面爆破
96·2
5·0
48
180
抗水、硝铵
1·63
花岗岩Ⅳ类〔已有导坑〕
全断面光面爆破
75·72
3·2
48
142
防水、硝铵
1·66
砂岩、板岩Ⅳ～Ⅴ类
全断面光面爆破
101·3
5·0
48
198
乳胶、炸药
1·95
花岗岩Ⅴ类
全断面光面爆破
93·5
5·0
48
198
水胶、防水、硝铵
1·43
Ⅳ～Ⅴ类
全断面光面爆破
81～85
4·0～5·0
48
180～200
1·74
单位耗药量〔四〕
坚硬岩石低台阶〔H＜2w〕爆破耗药量及主要参数
孔径（mm）
台阶高（m）
孔深（m）
抵抗线（m）
孔间距（m）
堵塞（m）
装药量（kg）
单耗（kg/m3）
26~34
0·2
0·6
0·4
0·5
0·5
0·05
1·25
26~34
0·3
0·6
0·4
0·5
0·5
0·05
0·83
26~34
0·4
0·6
0·4
0·5
0·5
0·05
0·63
26~34
0·6
0·9
0·5
0·65
0·8
0·10
0·51
26~34
0·8
1·1
0·6
0·75
0·9
0·20
0·56
26~34
1·0
1·4
0·8
1·0
1·0
0·40
0·50
51
1·0
1·4
0·8
1·0
1·1
0·4
0·5
51
1·5
2·0
1·0
1·2
1·2
0·85
0·47
51
2·0
2·6
1·3
1·6
1·3
1·7
0·41
51
2·5
3·2
1·5
1·9
1·5
2·7
0·38
64
1·0
1·4
0·8
1·0
1·1
0·4
0·5
64
2·0
2·7
1·3
1·6
1·5
1·9
0·46
64
3·0
3·8
1·6
2·0
1·6
3·8
0·40
64
4·0
4·9
2·1
2·6
2·0
6·5
0·30
76
1·0
1·6
1·1
1·3
1·2
0·57
0·40
76
2·0
2·6
1·3
1·6
1·3
1·7
0·41
76
3·0
3·8
1·5
1·8
1·5
3·2
0·40
76
4·0
5·0
1·7
2·1
1·7
5·6
0·39
76
5·0
6·2
2·0
2·5
2·0
10·0
0·40
76
6·0
7·4
2·6
3·2
2·6
18·1
0·36
单位耗药量K及其它参数〔五〕
硬岩二级v形掏槽（竖向三排）装药量k及其它参数
炮眼直径（mm）
掏槽深度（m）
抵抗线（m）
底部装药集中度（kg/m）
垂向炮眼个数
30
1·5
1·0
0·9
3
38
1·6
1·2
1·4
3
45
1·8
1·5
2·0
3
51
2·0
2·0
2·6
3
扇形掏槽钻爆参数
炮眼直径（mm）
抵抗线（m）
掏槽深度（m）
底部装药集中度（kg/m）
水平向炮眼个数
不装药段长度〔m〕
30
0·8
1·5
0·9
3
0·5
40
0·9
1·6
1·6
3
0·55
45
1·0
1·8
2·0
3
0·6
48
1·1
1·9
2·3
3
0·6
51
1·2
2·0
2·6
3
0·75
对称掏槽中空孔径D、与掏槽眼中心最大间距a、装药量Q
中空孔眼直径D〔mm〕
50
2×57
75
85
100
2×75
110
125
150
200
掏槽中至空眼中a〔mm〕
90
100
130
145
175
200
190
220
250
330
装药量
Q〔kg/m〕
d=32
0·20
0·30
0·30
0·35
0·40
0·45
0·45
0·50
0·60
0·80
d=37
0·25
0·35
0·35
0·40
0·45
0·53
0·53
0·60
0·70
0·95
d=45
0·30
0·42
0·42
0·50
0·55
0·63
0·65
0·70
0·85
1·10
深眼掏槽装药参数
掏槽形式
钻孔深度
（m）
中空孔数
（个）
装药眼数
（个）
单孔药量
（kg）
装药集中度（kg/m）
单位装药量（kg/m3）
雷管
段数
单中空孔
3·5
1
16
4·0
1·14
1·51
1~12
双中空孔
3·55·15
2
14
5·85
1·14
1·31
1~7
三中空孔
5·15
3
18
5·85
1·14
1·69
1~7
四中空孔
3·5
4
18
4·0
1·14
1·70
1~12
二、隧道爆破设计
爆破设计
〔一〕、标准规定
《铁路隧道施工标准》〔TB10204-2002〕规定：
光面爆破参数
岩石类别
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
q〔kg/m〕
极硬岩
55～70
60～80
硬岩
45～65
60～80
软质岩
35～50
45～60
预裂爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E〔cm〕
至内排崩落眼间距
〔cm〕
装药集中度
q〔kg/m〕
极硬岩
40～50
40
硬岩
40～45
40
软质岩
35～40
35
说明：
1、上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20～25mm；
2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取小值；
3、周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。
软岩在取较小E值时，W值应适当增大；
4、E/W：
软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；
5、表列装药集中度q为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。
换算系数：
〔二〕、爆破器材的选择
⑴炸药：
一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药〔如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药〕；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。
隧道常用炸药
炸药种类
适用范围
主要特性
岩石硝铵炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的隧道
对撞击摩擦较敏感但明火不易点燃；
容许含水率不大于0.3％；密度0.95～1.1g/mL；猛度12～14mm；爆力280～360mL；
浸水前殉爆距离4～8cm；浸水后殉爆距离2～4cm；
爆速3600～3750m/s
乳化炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性极好，爆炸威力大，爆破产生的有毒气体少；
密度1.05～1.35g/mL；猛度12～20mm；殉爆距离5～12cm；爆速3100～5800m/s
水胶炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性能强，爆炸威力大，但感度较浆状炸药高；
密度1.1～1.5g/mL；猛度12～20mm；爆力330～350mL；殉爆距离6～25cm；爆速3500～4600m/s
浆状炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性能强，密度大，爆炸威力大，但感度较低；
密度1.1～1.5g/mL；猛度15.2～20.1mm；爆力326～356mL；殉爆距离10～20cm；爆速3200～5600m/s
铵油炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性能好，不易结块，爆轰稳定，但保存期短；
密度0.8～1.0g/mL；猛度12～18mm；爆力250～300mL；殉爆距离5cm；爆速3300～3800m/s
煤矿许用
炸药
有瓦斯和矿尘爆炸危险的隧道
爆炸产生的爆热、爆温、爆压相对较低；有较好的起爆感度和传爆能力；排放的有毒气体量符合国家标准；炸药成分中不含金属粉末；
容许含水率不大于0.3％；密度0.85～1.1g/mL；猛度8～12mm；爆力230～290mL；浸水前殉爆距离3～6cm；浸水后殉爆距离2～4cm；爆速3262～3675m/s
国产光面爆破专用炸药
炸药名称
药卷规格
直径×长度〔mm×mm〕
爆速
〔m·s-1〕
密度
〔g·cm3〕
线装药密度
〔kg·m-1〕
1号岩石硝铵
20×〔200～600〕
2900～3200
2号岩石硝铵
20×〔200～600〕
2600～3000
2号岩石硝铵
25×〔200～250〕
3000～3200
低爆速炸药
20×200
1800
2号煤矿水胶炸药
25×500
1800
T－1水胶炸药
25×1250
5800
⑵雷管：
在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。
雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为防止振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。
大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。
隧道常用雷管
段别
各种产品的系列名称
DH-1
GB-6378
DE1
MG803-B
半秒雷管（s）
1
0
＜13
50±15
＜10
2
25±10
25±10
100±20
25
±
3
50±10
50±10
150±20
50
±
4
75±10
250±30
75
±
5
110±15
370±40
100
±
6
150±20
150±15
490±50
125
±
7
200±20
610±60
150
±
8
250±20
250±25
780±70
175
±
9
310±25
310±30
980±100
200
±
10
390±40
380±35
1250±150
225
±
11
490±45
460±40
250
12
600±50
550±45
275
13
720±50
650±50
300
14
840±50
760±55
325
15
990±75
880±60
350
16
1020±70
400
17
1200±90
450
18
1400±100
500
19
1700±130
550
20
2000±150
600
21
650
22
700
23
750
24
800
25
850
26
950
27
1050
28
1150
29
1250
30
1350
注：
各系列非电导爆管雷管延迟时间（ms）
〔三〕、参数确定
一个φ
一个φ
一个φ
3
光面爆破
岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa，属于中硬岩
标准参数
周边眼间距E取45～60cm
最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm
相对距E/V取0.8～1
眼深：
全断面3～3.5m，台阶法1～3m
炮眼直径取43mm，考虑油压凿岩机
中空孔到装药眼间距
λ
：
中空孔径〔mm〕
d：
装药眼径〔mm〕
掏槽炮眼间距不小于20cm，掏槽炮眼比辅助眼深10cm
周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm
全断面开挖：
断面尺寸：
72.97m2，宽11m，高8m
在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m，一般取1.1m。
在中硬岩、硬岩隧道一般采用眼深3～5m，从经济效益看，眼深取大值为好，但要与钻眼的效率和装运能力相匹配。
为了减小爆破的地震强度，一般宜采用楔形掏槽，眼深大时最好采用多重楔形掏槽、直眼分层掏槽。
有条件钻大直径空眼时，可选用螺旋掏槽。
在中、小断面台车钻眼时，多采用直眼掏槽。
〔四〕、钻爆设计
1、炮眼数
炮眼数目确实定
式中K—单位炸药消耗量〔kg/m3〕见下表；
S—开挖断面面积〔m2〕；
r—每米炮眼长度装药量〔kg〕；
n—炮眼装药系数，见下表。
单位炸药消耗量K〔kg/m3〕
工程项目
炸药类型
岩石类别
软石
Ⅱ～Ⅲ
次坚石
Ⅲ～Ⅳ
坚石
Ⅳ～Ⅴ
特坚石
Ⅵ
导坑
4～6m2
硝铵炸药
62％胶质炸药
7～9m2
同上
10～12m2
同上
13～15m2
同上
—
—
—
—
16～20m2
同上
—
—
—
—
扩大炮眼
周边炮眼
底部炮眼
硝铵炸药
半断面
多台阶
拱部
底部
硝铵炸药
全断面
硝铵炸药
炮眼装药系数n值
岩石f值
10～20
8～10
7～8
5～6
3～4
1～2
掏槽眼
辅助眼
周边眼
n大约在0.2～0.4的范围内；
n大约在0.6左右。
深眼爆破炮眼装药系数n值
炮眼名称
掏槽
扩槽
掘进
内圈
二台
底板
备注
全断面
93％
85％
80％
62％
82％
85％
有下导坑
62％
72％
62％
77％
83％
导坑4×
在小直径〔35～42mm〕炮眼，开挖断面为5～50m2的条件下，每平方米面积钻眼数为1.5～4.5个，当岩体完整坚硬，开挖面积小时，比钻眼数应增加；光面爆破炮眼数应增加20％左右。
2、炮眼深度L
软弱围岩通常以进尺作为眼深，掏槽另加10～20％；中硬岩、硬岩的掏槽一般超钻10～20cm；
导坑掘进爆破的眼深L按导坑断面宽度B决定：
L=〔0.5～0.7〕B
一般合理深度为1.5～2.5m。
3、炮眼直径
软弱围岩一般采用人工风钻打眼，炮眼为小直径d=35～42mm；中硬岩、硬岩大断面开挖多以台车钻眼，直径以48mm为多；也有采用直径为64～91mm。
2、炮眼布置原则
⑴掏槽眼
布置在断面中下方，偏离中心线1.5～1.8m，设置在中线的左侧和右侧，距底板线1.5～1.8m。
⑵周边眼
在围岩风化、破碎的地质条件下，宜采用光面爆破、轮廓线钻眼法、预留光爆层或风镐开挖修边；在围岩虽然较软但岩体整体性较好时，宜采用预裂爆破。
全断面深眼爆破周边一般采用光面爆破，如采用预裂爆破，最好在崩落带增加几个炮眼，特别是拱部，增加的炮眼可与相应的内圈眼安排在同一段起爆。
周边眼参数的经验公式
间距：
E＝〔8～18〕d；
抵抗线：
W=〔10～20〕d；
不偶合系数：
D＝〔1.25～2.0〕d；
装药集中度：
q＝0.04～0.4kg/m。
⑶扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼
均比掏槽眼周边眼稀一些，比掘进眼稍密。
其间距或抵抗线一般位掘进眼的80％左右。
内圈眼距是周边眼距的1.5倍左右，抵抗线是内圈眼距的0.7倍左右，二台眼、底板眼的间距或抵抗线一般为掘进眼的80％左右。
⑷掘进眼
一般采用环形布置，抵抗线应小于同环的炮眼间距，常为炮眼间距的80％～100％。
掘进眼距更稀，应均匀布置，可采用线形布置或环形布置，一般情况下抵抗线为同排〔或同环〕炮眼间距的80～100％。
⑸布眼顺序
掏槽眼→周边眼→底板眼→内圈眼→二台眼→掘进眼。
3、炮眼布置图式
斜眼掏槽，直眼掏槽，环状布置，线形布置。
4、最大一段允许用药量确实定
—最大一段允许用药量kg；
—振速安全控制标准〔一般为设计文件所要求，距掌子面5m处振速控制在5cm/s〕；
—爆源中心到振速控制点的距离，m；
—与爆破地震波传播途径介质有关的系数；
—爆破振动衰减指数；
隧道及地表建筑质点振速安全控制标准参考值
适用
条件
地质特征
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