隧道爆破方案.docx
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隧道爆破方案
国家高速沪陕线西安至商州高速公路（第二通道）
路基、桥隧工程施工第16合同段
田家沟隧道开挖爆破
专项施工方案
编制：
审核：
中铁十七局集团一公司
西商高速公路第十六合同段项目经理部
二〇〇九年八月一日
隧道开挖爆破专项施工方案
一、工程概况
（1）工程简介
本合同段设田家沟隧道位于大荆镇兴龙村境内，施工里程ZK74+997～ZK76+400，最大埋深258米，采取单向纵坡2.48%，进口位于直线上，洞身段位于R-1600曲线上。
隧道设计时速80km/h，单向三车道。
⑵地形、地貌及工程地质
进口强风化石灰岩，山体表部坡残积石土发育，岩体较破碎，节理裂隙发育，呈碎石状，地下水为基岩裂隙水，水量贫乏，洞口前方为西峪河，四季流水不断。
隧道轴线与等高线夹角约60°，存在偏压，进口地层硅质灰岩，岩层产状110～130°，∠35～50°，节理裂隙发育，有零星危岩分布，边坡稳定性一般。
洞身地质概况为强风化～弱风化裂隙块状震旦系与寒武系硅质灰岩，硅质白云质灰岩夹钙质页岩，岩层分布主要为Ⅴ级、Ⅳ级和Ⅲ级围岩。
2、主要工程数量
编号
项目名称
单位
设计数量
1
洞门明洞石方
m3
2836.2
2
洞门明洞土方
m3
2474.4
3
Ⅴ级围岩石方
m3
61205.1
4
Ⅳ级围岩石方
m3
69829.5
5
Ⅲ级围岩石方
m3
66487.6
3、技术参数
田家沟隧道
线路等级：
公路Ⅰ级单向三车道
正线数目：
双线
限制坡度：
2.48%
二、钻爆设计控制要点
最大限度地减少爆破震动对围岩的扰动，避免造成或加大既有裂隙而出现渗漏水现象；
控制后续爆破对隧道初期支护或衬砌结构的震动影响；
根据分部开挖方案，爆破时不影响相邻洞室的支护结构的稳定性；
控制爆破震动对临近建筑物的影响，确保地表建筑物的安全。
提高爆破效果，即隧道开挖轮廓的质量及机械化施工对岩石块度要求。
动态设计，隧道开挖时进行爆破监测，及时反馈信息，经济技术指标设计合理，操作方法利于推广应用。
三、减震措施
根据以往研究成果及施工经验，影响爆破振动强度的主要因素有：
爆破器材的质量、爆破体的物理性质、爆破开挖方式、微差时间间隔、单段起爆药量等。
为此，减振爆破主要从以下几个方面采取措施：
1、爆破器材
要获得比较好的减震效果，必须根据炸药与岩石的匹配程度选择合适的爆破器材。
为此，在隧道开挖爆破时，掏槽眼、扩槽眼和掘进眼选用高爆速的2#岩石硝铵炸药（有水地段采取乳化炸药），光爆孔采取专用的φ25小直径光爆炸药（炸药均要求防水性能好）。
雷管采用精度高的非电毫秒延期导爆管雷管（1～20段），避免爆破时出现串段现象，防止因爆破器材质量问题，增大爆破振动，降低爆破效果。
2、微差时间间隔
合理的设计起爆时差，一是减震，即避免相邻段位雷管起爆时产生爆破振动叠加效应；二是先爆区雷管爆炸时不破坏后续爆破区的网路，避免造成拒爆，提高爆破效果。
拟采取以下几点措施：
⑴避免使用串段严重的2、4段雷管或者选取高精度的雷管；
⑵掏槽孔与扩槽孔的时差扩大至100ms；
⑶1～5段雷管跳段使用，根据部位不同分别选取不同的间隔时差，时差控制在≥50ms不等。
3、单段起爆药量
隧道爆破时，合理的分段即适当减少单段起爆药量，是控制爆破震动的有效措施，为此，钻爆设计时根据被保护对象允许的最大震速要求，计算出单段最大药量，并据此进行合理的分段。
最后还要根据分段结果，进行安全校核，以确保施工安全。
4、掏槽方式
根据隧道各部开挖方式、开挖断面大小及循环进尺的要求，同时结合工期总体安排、钻孔设备配备情况，采用减振效果较好的几种掏槽方式。
掏槽方式详见图4-5-5。
四、主要部位爆破设计
1、Ⅲ级围岩上下台阶法钻爆设计
根据开挖方案，隧道Ⅲ级围岩，采取上下台阶法光面爆破技术，掏槽采取中空直眼法掏槽，Ⅲ级围岩循环进尺3.0m，Ⅳ级围岩根据开挖方案采取弧形导坑法开挖，采取上下台阶法微震控制爆破技术，掏槽采取楔形掏槽，每循环进尺1.5m，上下台阶法炮眼布置及参数表见图4-5-6。
2、V级围岩钻爆设计
V级围岩单侧壁法炮眼布置及参数表见图4-5-7。
五、光面爆破施工程序及作业标准
为确保光面爆破施工实现程序化、标准化作业，施工时特制定了以下光爆作业程序及作业标准，光面爆破施工工艺流程详见图4-5-8。
1、放样布眼
钻眼前，技术人员用具有隧道断面测量功能的徕卡全站仪打出炮眼位置，测量人员用红油漆准确标出炮眼位置，其误差要求不超过5cm（距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点）。
2、定位开眼
采用钻孔台车辅以风动凿岩机钻孔，其轴线与隧道轴线要保持平行。
就位后按炮眼布置图正对钻孔。
对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它炮眼要高，开孔偏差控制在5cm以内。
3、钻孔
按照不同孔位，由钻工定点定位。
钻工要熟悉炮孔作业布置图，要能熟练地操作凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由丰富经验的钻工负责钻孔，并有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处偏差不大于15cm。
同时，根据孔口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。
4、清孔
装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑、水及其它杂质全部清理净。
5、装药
装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”要定人、定位、定段别，不得乱装药。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。
6、起爆网络的联结与起爆
起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式，各孔外数字即
雷管的段别号，各引爆雷管之间采取并联的方式，以保证起爆网络的可靠性和准确性。
联结时要注意：
导爆索的连接方向和连接点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查，确认无误后，方准起爆。
起爆顺序：
光面爆破时，从掏槽眼开始，一层一层向外进行，最后是周边眼、底板眼。
为确保安全，起爆采取非电法起爆即针孔式起爆器起爆，引爆点捆绑两发同段的非电雷管，导爆管引线至少保证在200m以上，必要时起爆点可采取临时防护措施。
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