爆破方案.docx

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爆破方案

施工爆破方案

一、工程概况

1.1设计概况

老东山隧道为单洞双线隧道，按160km/h客货共线设计，并预留200m/km客货共线条件。

本隧道进口里程DK947+555，出口里程DK955+133,全长7578m，其中Ⅲ级围岩3120m，Ⅳ级围岩2700m,Ⅴ级围岩1758m。

采用复合式衬砌，最大开挖断面为1536×1257cm。

为满足工期要求、缓解施工通风解决弃碴场地等问题，在DK952+650线路右侧设置一处斜井，斜井长度615m，坡度（未考虑平坡道）10.5%,井身倾角5°9′39″。

斜井井身与正洞斜交，与左线呈47°。

线路坡度为人字坡，进口洞口段200m为平坡，之后4420m坡度为＋3‰，其余为－3‰。

1.2地质概况

1.2.1地形地貌

测区属滇中高原低山丘陵区，地形起伏较大，地势东高西低，高程1800～2200m，最大相对高差约400m。

自然坡度约20º～50º，局部较陡，地表植被较发育。

隧道进口端位于广通盆地边缘钱家坡村，向西于小坝箐村出洞，最大埋深约370m。

1.2.2地层岩性

地表覆盖系全新统坡崩积层（Q4dl+col）、坡洪积（Q4dl+pl）及坡残积（Q4dl+el）淤泥质黏土、粉质黏土、块石土；下伏白垩系上统江底河组（K2j）泥岩夹砂岩、泥灰岩，下统马头山组（K1m）石英砂岩夹泥岩，普昌河组（K1p）泥岩、砂岩夹泥灰岩，高丰寺组（K1g）砂岩夹泥岩；侏罗系上统妥甸组（J3t）泥岩夹砂岩、泥灰岩。

洞身主要岩性为泥岩夹砂岩、泥灰岩。

1.2.3地下水

测区范围内无大的地表水系，地表水主要为季节性沟水，局部分布常年不干的小水库（测段地表主要分布于DK952+500左700m）水，水库水为季节性雨水积水，流量随季节及降雨量而变，受大气降雨补给。

地下水以土层孔隙潜水和基岩裂隙水为主。

土层孔隙潜水主要赋存于沟槽内土体中，但水体以渗流为主，水量不大；测段地形地貌中间高，四周低，表水及地下水利于排泄，但隧道穿越砂岩属富水性中等～强含水层（组）地层，岩体垂直节理较发育，表水易沿裂隙下渗和富集。

洞身老东山断层（F4）、官村至白云寺断层（F2）、哨村断层（F1）、蒙七铺向斜属储水构造，断层破碎带及向斜核部附近含地下水较丰富，开挖中可能遇到突水与涌水，应加强地质超前预测。

江底河组（K2j）可溶岩地下溶孔发育，含岩溶水颇丰。

预计本隧最大涌水量为34600m3/d。

1.3不良地质现象

本隧不良地质为岩溶，特殊岩土为软土及石膏。

隧道穿越的断层、破碎带、含水岩层、软弱岩带等，这些都是影响隧道施工的主要地质因素。

如果在隧道施工前不了解和掌握这些潜在的特殊地质和特殊岩土，这些因素将会对隧道施工产生不利的影响。

1.4工期要求

总工期为36.75个月,每月按30天计，全隧分成进口2484.3m、斜井2272m、出口2821m三个工区。

2、主要工程数量

全隧共弃碴104.49万方（实方），其中进口工区弃碴33.40万方，弃于DK948+100线路前进方向右侧约450m沟内；斜井工区弃碴29.64万方，弃于DK953+000线路前进方向右侧约150m低洼处；出口弃碴41.45万方（包括黑苴隧道6.6万方），弃于DK955+600线路前进方向右侧1500m低洼处。

弃碴坡脚采用浆砌片石挡墙挡护，碴顶设截水天沟，并作好碴场排水系统，以防止弃碴流失，污染环境。

3、技术参数

线路等级：

Ⅰ级

正线数目：

双线

区间线间距：

5m

本隧按160km/h客货共线双线隧道设计，并预留200km/h客货共线条件。

内轮廓采用《广昆线时速200公里客货共线铁路双线隧道复合式衬砌》"广昆隧参（07）02－02"图。

进口DK947+555~+575段及出口DK955+113～+133段为重型碎石道床与无砟道床的有砟过渡段，铺设III型轨枕及60kg/m钢轨，内轨轨面至道床底面高度由77cm渐变至62cm；进口DK947+575～+600及出口DK955+088～+113段为重型碎石道床与无砟道床的无砟过渡段，铺设60kg/m钢轨，内轨顶面至设计道床底面高度由62cm渐变至57cm；其过渡段的道床结构详见"广昆施隧咨-1（10）__[25]”图；DK947+600~DK955+088段采用无砟道床，铺设60kg/m钢轨，内轨顶面至道床底面高度为57cm。

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，可以根据实际围岩性质选择合适的掏槽方式。

四、主要部位爆破设计

1、Ⅲ级围岩全断面法钻爆设计

为充分发挥机械效率，加快循环进度，根据围岩条件及开挖方案，在Ⅲ级围岩中采用全断面光面爆破法施工。

由于Ⅲ级围岩稳定性较好，设计每循环进尺4.0m。

2、Ⅳ级围岩上下台阶法钻爆设计

根据开挖方案，隧道Ⅳ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，Ⅳ级围岩循环进尺3.0m，Ⅳ级围岩上下台阶法炮眼布置。

3、Ⅴ级围岩钻爆设计

Ⅴ级围岩根据开挖方案采取中壁法开挖，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，Ⅴ级围岩中壁法炮眼布置。

五、爆破物品的安全管理

加强施工爆破器材管理

1、爆破材料的储存应遵循国家的规定。

2、施工现场炸药与雷管应分开放置，爆破材料箱盒堆放必须平放，不得倒放，不准抛掷、拖拉、推送、敲打、碰撞。

3、应严格遵守爆破器材的领、退、用制度，并做好签字记录。

4、爆破施工安全

5、严格执行《爆破安全规程》、《民用爆破药品管理条理》的各项规定。

6、充分了解爆点的地质条件

7、爆破作业必须由专业人员负责，持证上岗。

8、正确划定警戒范围。

9、爆破作业人员必须佩带安全帽。

10、在爆破前，指定专人警戒，并发出爆破警戒信号，在确认无任何安全隐患后方可实施爆破。

11、爆破后必须由有经验的爆破员按规定时间进入现场，检查是否残留哑炮，对危石进行处理。

确认安全后，发出解除警戒信号

六、每个循环爆破施工设计

（本设计选用Ⅳ围岩为例）

1．采用钻爆台阶法施工，根据隧道断面形状，上台阶和下台阶采取弧形加直线布眼混合布眼形式。

2.隧道Ⅳ级围岩的开挖面积为S=122.01m2

上台阶面积S上=S*60%=73.2m2，单位耗药量为q=1.2kg/m3，装药系数α=0.50，γ=0.78（32mm）

下台阶面积S下=S*40%=48.8m2，单位耗药量为q=1.2kg/m3，装药系数α=0.50，γ=0.78（32mm）

3.爆破掏槽采用垂直楔形掏槽，则最外层掏槽炮眼和开挖间的夹角α=70°，向内依次65°，上下两对炮眼间距80cm，同一平面上一对掏槽眼底的距离30cm

4．计算一循环炮眼深度

l=3/0.9=3.33m

施工中取3.34m

每一循环进尺3m

掏槽眼及底眼深度l掏、底=3.34+0.1=3.44m

辅助眼、帮眼、顶眼深度l辅、帮、顶=3.34m

6．炮眼布置图

7．各种炮眼长度计算L及同一平面上两掏槽炮眼口间的距离B

最长掏槽炮眼长度：

，向内依次是0.71m

为钻眼方便，由围岩情况，周边眼口距开挖轮廓0.05m，并且眼底超出开挖轮廓0.1m

所以L周边=3.34m、L底=3.44m

8．每一循环炸药量的计算和分配

根据炸药供应及围岩情况，使用2#岩石铵梯炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷药卷为0.15kg。

因

q=1.2kg/m3

V上=73.2*3=219.6m3、V下=48.8*3=146.4m3

Q=QV=1.2*（219.6+146.4）=475.2kg

折合卷数为3168卷

装药系数掏槽眼α=0.55,周边眼为0.45，辅助眼0.45，底眼为0.55

当掏槽12个，周边眼、底眼、辅助眼共计377个，装药系数接近实验数据

每个外层掏槽眼用药量11卷

每个内层掏槽眼用药量2卷

每个辅助眼用药量8卷

每个周边眼8卷

每个底眼8卷

总用药量：

掏槽眼96卷、辅助眼、周边眼、底眼3016卷；总计3112接近计算值3168卷。

上台阶1904卷、下台阶1208卷。

七、钻爆

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。

八．爆破物品的安全管理

加强施工爆破器材管理

1、爆破材料的储存应遵循国家的规定。

2、施工现场炸药与雷管应分开放置，爆破材料箱盒堆放必须平放，不得倒放，不准抛掷、拖拉、推送、敲打、碰撞。

3、应严格遵守爆破器材的领、退、用制度，并做好签字记录。

4、爆破施工安全

5、严格执行《爆破安全规程》、《民用爆破药品管理条理》的各项规定。

6、充分了解爆点的地质条件

7、爆破作业必须由专业人员负责，持证上岗。

8、正确划定警戒范围。

9、爆破作业人员必须佩带安全帽。

10、在爆破前，指定专人警戒，并发出爆破警戒信号，在确认无任何安全隐患后方可实施爆破。

11、爆破后必须由有经验的爆破员按规定时间进入现场，检查是否残留哑炮，对危石进行处理。

确认安全后，发出解除警戒信号。