隧道爆破施工方案.docx
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隧道爆破施工方案
1、工程概况
1.1、工程概述
本合同段起点桩号K556+650，终点桩号K579+450，按客运专线技术标准设计，设计行车速度250km/h，路基顶宽13.4m，隧道开挖断面为11.56m×14.42m，为城门形。
路基长18.4km，主要爆破工程量为：
隧道1182m（岩下隧道、百朋随道、新村隧道、鞍山隧道、新甘业隧道），路基挖方21.6万m3，路基借石填方133.4万m3。
合同工期为33个月。
1.2、工程地质
工程基岩地层主要为石炭系上统灰岩、白云岩。
1.3、周边环境
本工程沿线从起点至终点经过百朋镇、百五镇、凤凰镇。
岩下隧道、百朋隧道、鞍山隧道进口距施工临时房均在500m以上，距照明线约10m，最近民房1km以上，新甘业隧道离最近的居民方约250m。
五个取石场以及百朋挖方段周围均没有居民房，通讯线路等，据现场看来本工程爆破环境比较理想。
2、编制依据
（1）《爆破安全规程》GB6722-2003；
（2）依据国家有关施工技术规程、规范；
（3）根据我公司踏勘工地现场调查咨询资料的整理、分析及从事类似工程的施工经验；
3、隧道口明方爆破设计
3.1、施工方案的确定
根据该工程现场实际情况，并结合以往类似工程施工经验，拟采用浅孔台阶控制爆破法施工为主，施工时应自上而下分台阶进行，隧道洞脸处应预留80cm的保护层，用光面爆破进行施工，以确保边坡及隧道洞脸平整、稳定，依据爆破安全规程规定。
本工程需要控制的主要有飞石，控制爆破个别飞石对民房、过往人员、车辆的危害为该段施工的重点，控制危害方法主要有选择合理的单耗、合理的爆破网络、最小抵抗线方向不能朝向民房及其他建筑物。
（式1）
根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式：
反向推导一次齐爆最大装药量公式：
Qmax＝R3（VKP/KK′）3/a（式2）
式中：
V—允许最大震动速度，cm/s，本工程最近建筑物为民房（砖房），根据表2分别取值计算。
K、—与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、取1.8
K′—分散装药衰减系数，K′取1
R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离，m
从现场来看，附近建筑距爆区民房为250m：
表1：
不同距离时的安全允许装药量表Q（Kg）
建筑物至爆源中心距离R（m）
允许振动速度V（cm/s）
2.3
2.0
15
1.57
20
4.69
30
15.82
40
37.50
50
73.24
60
126.56
100.26
70
200.97
159.21
80
299.99
237.65
100
585.91
464.16
120
1012.45
802.07
140
1607.73
1273.65
计算结果表明，个别飞石对民房、过往人员、车辆的危害为本次爆破影响的主要防护对象，采用浅孔台阶控制爆破是可以符合安全规程要求的，但浅孔爆破要严格按上表控制一次齐爆爆破药量，合理设计台阶高度及孔网参数。
表2：
爆区不同岩性的K、α值
爆区不同岩性的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
表3：
爆破振动安全允许标准
爆破振动安全允许标准
序号
保护对象类别
安全允许振速（cm/s）
＜10Hz
10Hz～50Hz
50Hz～100Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋a
0.5～1.0
0.7～1.2
1.1～1.5
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a
2.0～2.5
2.3～2.8
2.7～3.0
3
钢筋混凝土结构房屋a
3.0～4.0
3.5～4.5
4.2～5.0
4
一般古建筑与古迹b
0.1～0.3
0.2～0.4
0.3～0.5
5
水工隧道c
7～15
6
交通隧道c
10～20
7
矿山巷道c
15～30
8
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
9
新浇大体积混凝土d：
龄期：
初凝～3d
龄期：
3d～7d
龄期：
7d～28d
2.0～3.0
3.0～7.0
7.0～12
注1：
表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。
注2：
频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。
选取频率时亦可参考下列数据：
硐室爆破＜20Hz；深孔爆破10Hz～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。
a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。
b省级以上（含省级）重点保持古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。
c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。
d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。
为了确保施工安全，最大限度地发挥自有技术优势、选定合理的爆破方式、起爆方法、施工组织措施，特制定整体方案要点如下：
1）爆破施工通过优化爆破技术参数，合理选择起爆网络、起爆方向、积极主动地采用综合性安全防护措施、科学地进行施工组织设计，杜绝飞石对过往行人、车辆的危害。
2）爆后要达到成型边坡内侧岩石松散度、粒径满足挖运、刷坡施工需求。
3）爆破有害效应要控制安全允许的范围之内，确保其他设施的安全。
4）由专人负责指挥挖装施工组织，爆破、挖装、刷坡等工作确定在白天视线较好的条件下进行，早上6∶00至下午18∶00。
并在距爆区两端500m范围内设置醒目的警示标牌提醒驾驶人员注意前方施工和利用传单、海报进行施工公告。
5）组织人员成立应急清障排险小组，随现场施工进展情况配备的防护警示背心和铁铲、撬棍、铲车、挖掘机等工具及设备随时准备听从指挥进行应急排险工作。
3.2、浅孔台阶控制爆破参数
1）钻空直径D:
D=42mm
2）底盘抵抗线W1：
W1=（25~30）D或W1=（0.4~1.0）H
3）台阶高度H：
根据现场情况选取。
4）孔间距a:
a=m1w1=（1.0~1.5）w1
5）排间距b:
b=（0.8~1）a
6）超深Δh:
Δh=（0.15~0.35）W1
7）单耗q:
根据地质条件取q=0.3kg/m3
8）单孔装药量Q:
Q前=qaw1HQ后=qabH
9）装药长度L1:
L1=Q/qxqx:
炮孔装药线密度qx=1kg/m
10）填塞长度L2:
L2=L-L1应满足L2≥1.2W1
11）根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗在做适当的调整
按不同台阶高度计算得到浅孔台阶爆破参数见表1。
表1浅孔台阶爆破参数表（D=40mmq=0.30kg/m3）
台阶高度H（m）
抵抗线
w1（m）
超深
Δh（m）
孔距
a（m）
排距
b（m）
装药长度
L1（m）
单孔装药
Q（kg）
1.0
0.7
0.2
0.8
0.7
0.17
0.17
1.5
1.0
0.2
1.1
1.0
0.45
0.45
2.0
1.0
0.2
1.2
1.0
0.72
0.72
2.5
1.2
0.2
1.4
1.2
1.26
1.26
3.0
1.2
0.2
1.4
1.2
1.51
1.51
4.0
1.2
0.2
1.4
1.2
2.02
2.02
5.0
1.2
0.2
1.4
1.2
2.52
2.52
11）布孔方式：
梅花形布孔；
12）装药结构：
线性连续装药；
装药结构示意图
13）起爆方式：
非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装2个起爆药包。
非电毫秒雷管孔和或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。
14）起爆网络：
为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量、减少爆破危害、方便施工操作，结合我公司成熟的施工技术和经验，本工程的爆破起爆网络拟采用复式微差起爆网络，起爆网络采用塑料导爆管和四通连接，起爆器起爆。
为控制爆破有害效应，一次爆破最大装药量为150kg。
为了确保起爆网络设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，避免雷管的分发错误，采取了标识措施。
对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。
3.3、边坡及隧道洞脸光面爆破设计
针对边坡及隧道洞脸的岩石情况初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数：
孔深L=3.2m
光爆孔间距a=（15～10）d=（15～10）*43mm=645～430mm取a=600mm
单孔装药量Q1=η•L•r
式中：
η——炮孔装药系数，取η=0.7
L——孔深，L=3.2m
r——每米长度炸药量，r=0.4kg/m
经计算Q1=0.89kg，取0.9kg
光面爆破炮孔布置及装药图
3.4、爆破飞石的计算与防护
3.4.1、爆破飞石
根据爆破飞石距离R计算公式：
RFmaxK¢·D
式中：
RFmax—飞石的飞散距离，m；
K¢—安全系数，取15～16；
D—药孔直径，4.2cm
RFm=67.2m；
3.4.2、爆破飞石防护措施
从现场看，飞石距离大于建筑物安全距离，需对个别飞石进行防护，防护措施如下：
1严格按设计进行施工；
2孔口进行覆盖防护（覆盖沙包、柴禾或稻草、毛竹片、钢丝网等）；
3保证堵塞长度和堵塞质量；
4合理调整自由面，控制飞石方向。
5必要时需对周边变压器、民房等采取防护措施，具体为在变压器、民房朝向爆破区方向搭设钢管排架，排架上挂两层毛竹排。
防护示意图
4、隧道爆破设计
4.1、总方案
本工程隧道长度较短，拟从进口单向掘进，隧道从进口方向进洞，独头掘进，避免与隧道出口施工产生干扰。
掘进时Ⅱ、Ⅲ类围岩采用全断面法、IV类围岩采用上下台阶法、V类围岩采用台阶法加临时支撑，在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。
采用YT24型气腿式凿岩机钻孔，采用楔形掏槽的爆破作业方式掘进，并控制循环进尺过长，避免产生的爆破有害效应超过安全规程规定，本工程设计Ⅱ、Ⅲ类围岩循环进尺3m，IV类围岩循环进尺2m以内，V类围岩循环进尺1.5m以内。
如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。
4.2、隧道施工方法与措施
隧道开挖采用钻爆法（其工艺流程见附图），以新奥法理论指导施工（见钻爆法施工工艺流程框图），光面爆破，爆破器材采用2#岩石硝铵炸药（有水地段用乳化炸药），周边眼采用Φ25光爆小药卷。
装岩运输采用ZL-50装载机配合25t自卸式汽车运输，直接运至业主指定的弃碴场。
光面爆破参数：
A、不耦合系数。
合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度，而高于动抗拉强度，通常，不耦合系数采用1.5~2.5,选用1.7；B、光面炮眼间距E。
一般取炮眼直径的8~15倍。
在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值；在整体性好的岩石中，可取大值，选用60cm；C、最小抵抗线W。
光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面炮眼间距，选用80cm。
炮眼布置图及爆破参数表（附后）
光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项：
（1）周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；
（2）起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆周边孔、底孔；
（3
升级会员 