隧道工程钻爆课程设计任务书13地下空间.docx

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隧道工程钻爆课程设计任务书13地下空间

课程设计

课程名称：

设计题目：

院系：

专业：

年级：

姓名：

学号：

指导教师：

西南交通大学峨眉校区

年月日

课程设计任务书

专业姓名学号

开题日期：

年月日完成日期：

年月日

题目隧道钻爆设计

一、设计的目的

掌握隧道钻爆设计过程。

二、设计的内容及要求

根据提供的隧道工程，确定各炮眼类型的炮眼数目；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图

三、指导教师评语

四、成绩

指导教师（签章）

年月日

隧道概况：

某海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼利用率，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径32mm。

其中，围岩级别为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ级，断面积为24、28、30、32、34m2，月掘进计划为150m、160m、170m。

每月施工28d，采用三班三循环作业。

要求：

针对以上工程，进行其中一种情况的爆破设计，包括计算炮眼数量、确定循环进尺（深度、长度等）、确定各炮眼类型的炮眼数目、分配药量、编制钻爆参数表、绘制钻爆设计图、绘制爆破网络图。

任务分工如下表：

2013级地下空间本《隧道工程钻爆设计》分工表

序号

学　号

姓　名

围岩级别

断面面积/m2

月掘进计划/m

1

王继雄

Ⅰ

28

150

2

雍磊

Ⅰ

28

160

3

何钦

Ⅰ

28

170

4

谢强

Ⅰ

28

180

5

赵一铭

Ⅰ

28

190

6

蒋博林

Ⅰ

30

150

7

刘炳男

Ⅰ

30

160

8

冉仙妮

Ⅰ

30

170

9

黄宇鸣

Ⅰ

30

180

10

张阳

Ⅰ

30

190

11

段才茂

Ⅰ

32

150

12

杨永广

Ⅰ

32

160

13

姚俊强

Ⅰ

32

170

14

冯炳南

Ⅰ

32

180

15

王思成

Ⅰ

32

190

16

汤雄飞

Ⅰ

34

150

17

朱睿

Ⅰ

34

160

18

刘怡宁

Ⅰ

34

170

19

郭豪

Ⅰ

34

180

20

梁识

Ⅰ

34

190

21

张志强

Ⅲ

24

150

22

刘洪林

Ⅲ

24

160

23

孙凡

Ⅲ

24

170

24

张一潇

Ⅲ

24

180

25

李建

Ⅲ

24

190

26

段淞元

Ⅲ

28

150

27

谭杰

Ⅲ

28

160

28

王薇

Ⅲ

28

170

29

易兴

Ⅲ

28

180

30

谭嘉伟

Ⅲ

28

190

31

陈洁

Ⅲ

30

150

32

明烜章

Ⅲ

30

160

33

张艳秋

Ⅲ

30

170

34

蒲泽鑫

Ⅲ

30

180

35

郑逍

Ⅲ

30

190

36

邓钰山

Ⅲ

32

150

37

韩蔚

Ⅲ

32

160

38

谈鑫

Ⅲ

32

170

39

李洪宇

Ⅲ

32

180

40

任志坤

Ⅲ

32

190

41

阮宏宇

Ⅲ

32

200

42

赵子卓

Ⅲ

34

150

43

周沁

Ⅲ

34

160

44

陈才

Ⅲ

34

170

45

杨雨

Ⅲ

34

180

46

陈宇宏

Ⅲ

34

190

47

王誉霖

Ⅲ

34

200

48

杨书婷

Ⅳ

24

150

49

黄梓翱

Ⅳ

24

160

50

彭涛

Ⅳ

24

170

51

梁有恒

Ⅳ

24

180

52

刘梦

Ⅳ

24

190

53

陈珂卿

Ⅳ

24

200

54

曹家瑞

Ⅳ

28

150

55

刘婧瑞

Ⅳ

28

160

56

陈金

Ⅳ

28

170

57

余杰

Ⅳ

28

180

58

梅豪

Ⅳ

28

190

59

杨凌俊

Ⅳ

28

200

60

谢铭勤

Ⅳ

30

150

61

安志鋮

Ⅳ

30

160

62

蓝雄

Ⅳ

30

170

63

施辉富

Ⅳ

30

180

64

孙朕

Ⅳ

30

190

65

刘彻德

Ⅳ

30

200

66

李文杰

Ⅳ

34

150

67

李沛洲

Ⅳ

34

160

68

马恺悦

Ⅳ

34

170

69

白果

Ⅳ

34

180

70

任端城

Ⅳ

34

190

71

张琳

Ⅳ

34

200

72

资晓鱼

Ⅳ

38

150

73

车宗忆

Ⅳ

38

160

74

王清

Ⅳ

38

170

75

王泓颖

Ⅳ

38

180

76

燕泉文

Ⅳ

38

190

77

刘浩

Ⅳ

38

200

78

朱珂雨

Ⅳ

42

150

79

杨思澳

Ⅳ

42

160

80

王自云

Ⅰ

50

190

81

尹艺璇

Ⅰ

55

185

82

朱俊奇

Ⅰ

60

180

83

胡洁

Ⅰ

65

175

84

飞超

Ⅰ

70

170

85

王彪

Ⅰ

75

165

86

伍星玥

Ⅰ

80

160

87

张景轩

Ⅰ

85

155

隧道爆破设计实例

1、工程概况

某隧道穿越无区域性断裂构造地带，围岩较为破碎，裂隙较发育，普氏系数f=8～10。

地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育。

隧道内围岩以Ⅳ类围岩为主，主要为片麻岩。

隧道断面设计为半圆拱形，底宽B=4.5m、高H=4.0m。

2、施工方案选择

为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。

每月施工28d，采用4班循环掘砌平行作业，月掘进计划进尺为210m。

3、爆破参数选择

1、计算炮眼数N

N——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。

q——单位耗药量

S——开挖断面积，m²。

τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值，可参考表1

γ——每米药卷的炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2

开挖断面

单位炸药消耗量根据表5——5选取，q=1.4kg/m³。

表5——5隧道爆破单位耗药量（kg/m³）

掘进断面积/m²

围岩类别

Ⅳ～Ⅴ

Ⅲ～Ⅳ

Ⅱ～Ⅲ

Ⅰ

4～6

7～9

10～12

13～15

16～20

40～43

装药系数τ根据表5——3，并综合考虑各类炮眼的装药系数选取，τ=。

表5——3装药系数τ值

炮眼名称

围岩类别

Ⅳ、Ⅴ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

掏槽眼

～

辅助眼

～

周边眼

～

根据表5——4选取γ=，代入上式则有

个

实际取55个炮眼。

表5——42号岩石铵梯炸药每米质量表

药卷直径/mm

32

35

38

40

44

45

50

γ/（kg/m）

2、每循环炮眼深度

本工程的月掘进循环计划进尺为210m，每掘进循环的计划进尺数l=210÷28÷4=1.875m,本设计取炮眼利用率η=，则根据炮眼深度计算式有L＝l/η==2.02m

实际取炮眼深度为2m，每循环进尺l′=×=1.86m

一般深掏槽眼较炮眼深度加深～0.25m。

3、炮孔直径

由于地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育，因此，选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷质量为0.15kg。

炮孔过小，不利于装填药卷；炮孔过大，会降低爆破效果和钻眼速度。

根据施工单位常用的钻孔设备和选用的药卷直径，确定炮孔直径为42mm。

4、炮眼间距和排距

（1）、掏槽眼

根据本隧道断面较大的特点，确定采用复式楔形掏槽。

共布置10个掏槽眼，其中深掏槽眼6个，眼深在每循环炮眼深度的基础上加深，故深度取2.2m；浅掏槽眼4个，深度取1.0m。

（2）、周边眼

中硬岩光爆孔间距一般取450～600mm，最小抵抗线取600～750mm。

根据实际情况，选取本隧道光爆孔间距为500mm，最小抵抗线为600mm，光爆系数为。

周边眼向外倾斜，眼底距轮廓线为100mm。

按照隧道周边总长度和炮孔间距，可以计算周边眼个数为

实际取31个。

（3）、辅助眼

为了减小钻眼工作量，加快施工速度，辅助眼间距应适当加大，本隧道布置1圈辅助眼，辅助眼间距为770mm，共布置14个辅助眼。

5、装药量

（1）根据装药量计算式，计算一个循环的总装药量

Q=qV=×××=34.6kg

由于式中的q是2号岩石铵梯炸药的单位耗药量，所以应换算为2号岩石乳化炸药的装药量。

根据表4——2，2号岩石乳化炸药的换算系数e=～，此处取e=。

则一个循环的2号岩石乳化炸药总装药量为×=38.1kg。

表4——2常用炸药的换算系数e值

炸药名称

换算系数e值

炸药名称

换算系数e值

2号岩石铵梯炸药

1号岩石水胶炸药

～

2号露天铵梯炸药

～

2号岩石水胶炸药

～

2号煤矿许用铵梯炸药

～

一、二级煤矿许用水胶炸药

～

4号抗水岩石铵梯炸药

～

1号岩石乳化炸药

～

梯恩梯

～

2号岩石乳化炸药

～

铵油炸药

～

一、二级煤矿许用乳化炸药

～

铵松炸药

1～

胶质硝化甘油炸药

～

（2）按装药系数计算单孔装药量及总装药量

由表5——3查得，掏槽眼装药系数τ=，辅助眼装药系数τ=，周边眼装药系数τ=。

为了保证光面爆破效果，周边眼装药系数取τ=。

单个炮孔的装药量、装药卷数与装药系数、炮眼深度和单个药卷的长度及质量有关，具体计算如下。

4个浅掏槽眼：

单孔装药卷数=×÷=卷

单孔装药量=×=卷

换算为2号岩石乳化炸药:

单孔装药量=×=卷

单孔装药卷数=÷=卷

实际取为3卷。

6个深掏槽眼：

单孔装药卷数=×÷=卷

单孔装药量=×=卷

换算为2号岩石乳化炸药:

单孔装药量=×=卷

单孔装药卷数=÷=卷

实际取为6卷。

14个辅助眼：

单孔装药卷数=×÷=卷

单孔装药量=×=卷

换算为2号岩石乳化炸药:

单孔装药量=×=卷

单孔装药卷数=÷=卷

实际取为卷。

31个周边眼：

单孔装药卷数=×÷=卷

单孔装药量=×=卷

换算为2号岩石乳化炸药:

单孔装药量=×=卷

单孔装药卷数=÷=卷

实际取为4卷。

按此计算，每循环进尺的总装药量为

Q=（4×）+（6×）+（14×）+（31×）=35.25kg

此值略小于按体积公式计算的总装药量，但基本上是一致的，所以按此值进行装填炸药。

4、炮眼布置

炮眼面置如图所示，爆破参数见表5——10

表5——10参数表

炮孔名称

炮孔编号

孔深/m

孔数

单孔装药量/kg

总装药量/kg

雷管段别

起爆顺序

掏槽眼

1～4

4

1

Ⅰ

5～10

6

3

Ⅱ

辅助眼

11～24

14

5

Ⅲ

周边眼

25～35

46～55

21

7

Ⅳ

36～45

10

9

Ⅴ

合计

55

炮眼布置图

5、爆破网路及起爆

根据爆破器材情况，采用毫秒导爆管雷管1、3、5、7、9段，孔内延期起爆法。

各个炮眼所使用的毫秒导爆管雷管段别为：

4个浅掏槽眼1～4号使用1段，6个深孔掏槽眼5～10号使用3段，14个辅助眼11～24号使用5段，21个周边眼25～35号和46～55号使用7段，10个底眼36～45号使用9段。

采用簇联网路，所有炮眼共分为6簇，除了由掏槽眼组成的一簇包括10个炮眼外，其余各簇都由9个炮眼组成。

每簇采用一发瞬发导爆管起爆，6发瞬发导爆管雷管由1发8号电雷管起爆。

下图为爆破网路图，采用连续装药结构，反向起爆方式。

爆破网路图