隧道爆破典型成功案例.docx
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隧道爆破典型成功案例
隧道爆破专项方案
福家沟、罗盘山隧道进口里程分别为D1K770+230~D1K771+008，D1K771+790~D1K772+200，福家沟全隧长778m，罗盘山隧道长410m。
本工程所在地位于南充市华凤镇境内，属于四川盆地低山丘陵区。
地地形起伏较大，缓坡地带多为旱地及荒坡，沟槽被垦为良田，植被茂密，居民较多。
福家沟、罗盘山隧道洞身位于丘陵地貌区，穿越遂宁组J3S泥岩夹砂岩，岩质软，岩层产状平缓稳定，节理裂隙不甚发育多为风化裂隙，延伸性较差，地下水较贫乏，预计隧道涌水量较小，地表水及地下水对混凝土结构具侵蚀性。
隧道进出口地段埋深较浅，且土层较厚，不良地质为有毒有害气体，有天然气溢出的可能，设计属低瓦斯隧道,施工应加强对有害气体的监测并通风，段内地震动峰值加速度＜0.05,地震动反应谱特征周期0.35S。
针对福家沟、罗盘山隧道地质情况，制定以下爆破方案。
一、光面爆破
1、全过程控制光面爆破施工，爆破器材、炮眼钻设符合设计要求，爆破后围岩应稳定（硬岩无剥落、中硬岩基本无剥落、软岩无大的剥落或坍塌），开挖面及开挖轮廓、爆破进尺符合设计要求，爆破出的石块满足装运要求。
2、钻眼深度、角度、钻孔偏斜度、外张量按设计要求。
不耦合装药系数、炮眼残留率应符合要求。
空中眼、周边眼、导爆索串装药结构、孔口堵塞长度、最小抵抗线、相对距离参数符合要求，控制最佳爆破效果。
3、雷管经检查试爆，电雷管还须专用爆破仪表逐个进行电阻检查。
已生铜锈、变形、破损或加强帽歪斜的雷管不得使用。
起爆药包在装药时临时制作，制作时不得将雷管直接插入起爆药包内，先用直径与雷管相同的木条或竹管在药包一端插入一个深度为雷管长度1.5倍的小孔，然后放入以接好引线的雷管，并将孔口封好。
4、药量经过计算，一般小炮只准采用松动药包，不得采用抛郑药包。
采用裸体药包须经施工负责人许可，不得任意施放。
警戒距离，一般小炮距放炮地点200m以外，用药量较多的爆破及特殊爆破，警戒距离经过计算决定。
相邻上下坑道内不小于100m，相邻坑道、横通道及横洞间不小于50m；双线上半断面开挖时不小于400m；双线全断面开挖时不小于500m。
5、每人每次点炮超过5炮时，可用信号雷管控制点炮时间，信号雷管的引线长度不得超过该次被点引线中的最短引线长度的1/3。
听炮人数应为3人，分别在3个不同的地方记录已响炮数，从最后一响起5min后方可进行爆破检查；若听炮数字与点炮数字不符，应等15min后，方准进入爆破区检查。
在近区处有闪电、雷声，有突然发生雷电可能的时候，不准使用电雷管起爆；爆破作业场地杂撒电流值大于30mA时，不准采用普通电雷管起爆；电气化区段不准使用电雷管起爆；有瓦斯地区不准使用普通雷管起爆。
6、处理盲炮时应设置警戒区，距盲炮0.6m（普通浅炮眼爆破可不小0.3m）打一平行眼进行诱爆，但须注意岩层节理情况，在打眼地点不得有引至盲炮的裂纹；如系黑色火药，可用水灌入炮眼，使其失效；残眼残药按盲炮处理。
爆破后，必须通风，15min后检查人员方可进入开挖面检查。
7、钻孔与装药顺序应自上而下，钻孔与装药孔至少隔开一排，其距离不小于2.5m。
两个相邻贯通开挖的开挖面之间距离只剩下15m时,只允许从一个开挖面掘进贯通，另一端应停止工作并撤走人员和机具设备。
爆破器材加工房应远离洞口50m以外，存储药量仅限于当班用量；洞深应大于10m，并于隧道中线有60度的交角。
二、火工品实行集中管理
1、爆破器材的运输、贮存、检验、再加工和销毁符合《爆破安全规程》（GB6722）的规定。
进场的爆破器材应同时具备相关的检验合格证和技术指标，每批爆破器材在使用前应进行现场测试和检验：
（1）爆破器材的外观检查包括：
①雷管管体不应有压痕、锈蚀、破损、加强帽不应歪斜；
②导爆管端头封口，无异物或堵塞、无折伤、穿孔、油污，无断药；
③导火索、导爆索表面无折伤、压痕、变形、霉斑、油污；
④粉状硝酸铵类炸药不应吸湿结块，乳化和水胶炸药不应稀化或变硬。
（2）爆破器材的检测项目应包括
①爆破漏斗试验；
②炸药的爆速和殉爆距离试验；
③导爆管的传爆速度、延时雷管的延时时间；
④导爆管的起爆网路及其联接方式的传爆试验；
⑤导爆索的爆速、起爆能力；
⑥起爆雷管与导爆索的捆扎和导爆管连接件的试验。
三、轮廓线控制
1、断面尺寸符合设计要求，尽量减小轮廓线的放样误差，测量线和炮孔位置。
2、爆破试验段，爆破参数，根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。
3、作好设计与施工间的信息传递与反馈，修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工。
①断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。
②预留变形量符合设计规定，或围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。
③测量贯通误差符合现行《新建铁路工程测量规范》（TB10101-2007）的规定。
4、当两相对工作面相距40m，两端施工加强联系。
当两工作面间的距离剩下10～15m，应从一端贯通。
5、采取措施保护围岩的自支承能力，主要采取光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助方法。
拱部宜采用光面爆破，墙部宜采用预裂爆破，底板（仰拱）应预留光爆层进行光面爆破。
光面爆破和预裂爆破参数根据现场爆破效果不断进行调整。
四、周边眼装药结构
1、小直径药卷连续装药结构
2、间隔装药结构
3、导爆索装药结构
4、空气柱状装药结构
5、钻眼符合下列规定：
炮眼的深度和角度应符合钻爆设计。
掏槽眼眼口间距误差和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10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
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。
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。
当采用凿岩台车开挖时，对钻眼的要求，可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。
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粘土炮泥，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。
严禁采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。
采用水泥砂浆、水泥浆、粘土、岩粉等均可达到炮眼堵塞的目的，但粘土炮泥具有低成本、塑性变形大、摩擦系数大的特性，较好的炮泥材料为：
粘土∶砂子＝2∶1，含水量约为25％。
当炮孔中有较大的裂隙、泥夹层带时，为防止其过多“漏气”，应将该处以炮泥填实。
关于合理堵塞长度可参考下列公式计算
式中：
ls——堵塞长度，m；
L——炮孔深度，m；
Vp——岩石的纵波波速，m·s－1；
D——炸药爆速，m·s－1；
ρ0——炸药密度，kg·m－3；
ρ1——炮泥密度，kg·m－3。
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，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。
爆破后应检查爆破效果，并符合下列要求：
开挖轮廓圆顺，开挖面平整。
爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求。
当在浅埋、软岩、邻近有建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和垂直振速，并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度。
爆破作业实施前应进行爆破震动监测、噪声监测、空气污染和粉尘监测。
爆破振动监测的对象有：
对浅埋隧道地表的建筑物和构筑物的振动。
每一新的爆破设计实施时对新喷混凝土、刚脱模的衬砌混凝土的振动等。
测得的质点振动速度应符合《爆破安全规程》（GB6722）的规定，若振速超过规定时应调整爆破设计参数。
爆破振动安全允许距离（m）按下式计算
式中：
V———保护对象所在地的质点振动安全允许速度（cm）；
Q———炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量（kg）；
K、α—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按下表选取，或通过现场试验测定。
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
五、爆破参数确定
1、钻爆设计的内容
包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。
2、钻爆设计布置图
包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数、技术经济指标。
3、炮眼布置：
①掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。
②周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。
③辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。
④周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm。
炮眼倾斜不超过2cm/m。
为保证各个炮眼起爆时有良好的自由面、正确的起爆顺序，掏槽眼起爆采用毫秒微差雷管，跳段使用，为确保掏槽成功，在掏槽孔中装2发同段雷管。
并采用正向起爆技术，及两发雷管均装于炮孔的中上部。
Ⅲ级围岩导坑掏槽眼钻爆参数表
炮眼名称
孔径（mm）
孔数
孔深（m）
单孔装药量（kg）
雷管段号
备注
中空孔
90
3
3.2
不装药
掏槽眼1
42
2
3.2
2.0
1,3
掏槽眼2
42
4
3.2
1.8
4
掏槽眼3
42
4
3.2
1.6
6
掏槽眼4
42
4
3.2
1.6
8
掏槽眼5
42
4
3.2
1.6
10
总计
21
67.2
30.4
主要技术指标表
指标名称
单位
指标
Ⅱ级围岩
Ⅲ级围岩
钻孔深度
m
3.8
3.2
爆破进尺
m
3.5
3.0
炮孔利用率
%
92.1
91
掏槽面积
m×m
1.2×1.2
1.1×1.1
Ⅲ级围岩钻爆参数表
炮眼名称
编号
孔径（m）
炮孔
数量
孔深
（m）
孔距（m）
抵抗线（m）
单孔装药量
段装药量
（m）
雷管
段号
kg
卷
掏槽眼
80
3
3.0
30.4
1~10
42
18
扩槽眼
1
42
7
3.0
0.95
0.65
1.6
8
11.2
11,12
爆破眼
2
42
4
3.0
0.86
0.75
1.4
7
5.6
13
爆破眼
3
42
2
3.0
0.9
0.75
1.4
7
2.8
14
内圈眼
4
42
15
3.0
0.73
0.75
1.0
5
15
15
二台眼
5
42
6
3.0
0.78
0.7
1.6
8
9.6
16
周边眼
6
42
31
3.0
0.45
0.55
0.4
2.25
12.4
17
底板眼
7
42
10
3.0
0.7
0.65
1.4
7
14
18,
19
合计
96
288
101
钻爆设计技术经济分析
指标名称
单位
指标
Ⅱ级围岩
Ⅲ级围岩
作业数量
循环进尺
m
3.5
3.0
钻眼数量
个
94
96
钻孔总延米
m
329
288
材料消耗
炸药消耗量
kg
115.05
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