地铁区间隧道石方爆破设计方案.docx

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地铁区间隧道石方爆破设计方案

区间隧道石方爆破设计方案

设计：

审核：

审批：

XX市XX爆破工程有限公司

二○年月日

XX区间隧道石方爆破设计说明书

A技术方案

1.1、编制依据

1）建筑设计说明及相关图纸与资料；

2）现场调查资料；

3）《爆破安全规程》GB6722-2003；

4）《民用爆炸物品安全管理条例》；

5）《XX经济特区环境保护条例》；

6）《XX市经济特区建筑工程安全管理条例》；

7）政府有关环境保护和水土保持的规定；

8）爆破施工合同。

1.2、爆破施工原则

1）依据石方爆破有关规范、规程及爆破技术要求；

2）爆破有害效应控制在《爆破安全规程》规定范围内；

3）根据爆破区域到保护物的不同距离，严格控制爆破单位炸药消耗量、单响最大药量和一次爆破规模，采用微差起爆方法，最大限度地减少爆破振动对周边环境的影响；

4）爆破安全防护措施采用可靠得当的覆盖防护法；

5）爆破时必须实施严格的安全警戒。

1.3、工程概况、环境和技术要求

1.3.1、工程概况：

XX地铁XX标XX区间项目位于福田区华强北路地下20米处，是XXXX有限公司经XX市有关部门批准的建设项目，其措施井DK23+429.508位于华强北路绿化带中，长7米，宽5米，深22米，左线隧道DK23+371.3～DK23+441.7，长70.4米，右线隧道DK23+367.7～DK23+453.7，长85.5米，左线顶层埋深21米，右线顶层埋深16～17米，隧道为开挖直径6.8米的圆形隧道。

竖井下挖13米见岩石，井口基础工程现已开始施工。

拟对隧道采用矿山法进行爆破施工。

现委托XX市XX爆破工程有限公司进行爆破施工，爆破工期6个月。

该区间左线DK23+385处距离海磬苑居民楼房角水平距离为8.98米，左线DK23+440处距离海磬苑居民楼房角水平距离为6.92米，右线距离长泰花园居民楼房最近水平距离40米左右。

爆区环境如图1所示。

根据勘探资料，岩石为中风化到微风化花岗岩，f系数为12-14，。

根据设计资料，需爆破方量约6000m3左右。

图1施工现场周边环境（警戒）示意图

1.3.2、技术要求：

爆破作业不产生飞石，不产生振动危害。

工程质量要求：

爆破深度和范围满足设计要求，爆破允许误差±15cm。

1.4、爆区地形地质条件、地层岩性、水文地质条件

1.4.1、地形地貌：

爆区是华强北路下20米的隧道。

1.4.2、地层岩性：

主要爆破对象为地铁隧道中的中风化至微风化的花岗岩，岩石硬度f=12～14。

1.4.3、水文地质条件：

根据水文地质资料，爆区范围内的围岩为花岗岩，风化层厚，完整性好，节理不发育，地下水为孔隙水及裂隙水贫乏，主要是接受大气降水及周边地表水的下渗补给而已，水文地质简单。

但是，隧道爆破过程中，必须注意排水工作。

1.5、爆破方案选择计算

1.5.1、爆破方法选择

现本工地爆破主要采用如下爆破方法：

1﹑措施竖井采用φ42mm浅孔松动爆破施工，

2、隧道采用φ42mm孔径矿山法台阶爆破。

3、左线DK23+385及左线DK23+440处，由于离居民楼混凝土桩较近，为满足爆破振动要求，采用短进尺掘进，每孔深度不超过0.6m,每孔药量不大于0.3kg，先爆掏槽孔，后爆辅助孔，然后落拱，最后分层起底。

采用分次装药，分次起爆，采用逐孔分段。

爆破工艺流程为：

爆破设计→方案报批（含公安机关审批）→台阶测量→现场测量布孔→钻孔→清孔→装药堵塞→网路连接→警戒→起爆→解除警戒→爆破效果检查

1.6、隧道爆破

1.6.1.隧道爆破方案选择

隧道爆破采用光面爆破的钻爆法进行开挖施工，结合本工程隧道特点、施工方案及采用的施工手段，对钻孔深度（循环进尺）、掏槽方式、炮孔布置、光爆参数、装药量、起爆网络等进行初步设计，待施工中，根据实际情况进行适实调整。

根据断面特性及围岩条件分析，本工程隧道开挖宽度为6.8m左右，高6.8m左右，断面面积约40m2左右，边界条件对爆破的影响不大，按一般隧道进行爆破设计即可。

1.6.2.钻孔深度及孔径

（1）本区间隧道有Ⅲ类围岩约150m，根据岩石情况，考虑断面大小及设备情况，选择手风钻钻孔，采用短台阶法，上半断面直眼掏槽掘进，拱部、侧壁采用光面爆破，核心和底部采用松动控制爆破，掏槽采用减弱抛掷爆破的综合控制爆破技术，以尽可能减轻对围岩和周围构筑物的扰动，维护围岩自身稳定性，达到良好的轮廓成形。

在顶部围岩强风化区，先打超前注浆导管，后采用上半断面直眼掏槽爆破，拱部预留光爆层，再后采用光面爆破二次落拱，落拱每循环按0.8～1.0米控制。

选用长度为1.5m钻杆，设计炮眼深度为1.2-1.3m，每循环进尺0.9m。

炮孔直径42mm，掏槽区空孔直径75mm。

1.6.3.掏槽方式

Ⅲ类围岩采用直眼掏槽的方式。

1.6.4.炮孔布置

炮孔布置如下列图所示：

图2Ⅲ类围岩开挖炮孔布置图

注：

图中数字（1-14）为起爆顺序

超前小导管注浆

封闭初支结构

炮渣

上台阶

下台阶

上部初支结构

图3矿山法施工断面纵向施工图

1.6.5.装药参数及装药结构

1、炮眼布置方式

1）光面爆破眼和周边眼均朝向轮廓线外斜角打眼、外斜角度1.7～2.5°，外斜率为3%～4%。

2）二圈眼应与光爆眼或周边眼平行，外斜率均为3%～4%。

3）掘进眼均平行于导洞的中线。

4）掏糟眼比其他眼加深200mm。

2、爆破参数

1）炮眼直径：

D=42mm。

2）最小抵抗线W=0.8～1.1m。

3）孔距：

光爆眼E=500mm

二圈眼a=700mm，光爆孔与二圈眼之间光爆层厚w=600mm。

辅助孔水平间距a=800～1000mm，竖向a=800～1000mm。

底板眼a=600～700mm。

3、炸药的选择

采用2#岩石硝铵炸药和2号乳化炸药。

药卷为Φ32和Φ20mm。

Φ20小药卷用于光面爆破。

4、装药结构

1）光爆眼采用小直径药卷（φ20）空气间隔装药结构。

如下图

炮泥

雷管

导爆索

φ药卷

其余炮眼采用标准药卷（φ32）连续装药结构，装药炮眼均应堵塞炮泥，堵塞长度应为200mm。

如下图：

炮泥

雷管

φ药卷

导爆管

2）联接：

采用脚线长5米导爆管和脚线长3米非电毫秒分段雷管，中间用导爆管传爆，用普通雷管导火索起爆。

光爆孔采用导爆索连接炸药，非电雷管传爆导爆索。

3）导爆管雷管和传爆线连接时必须掌握传爆方向，雷管与导爆管要连接牢固。

搭接长度不小于150mm。

导爆管不许打折、有死弯，连接不能松动，段数要分清，反复检查防止混段。

4）装药连线时一定要按设计孔眼装药，雷管段数、数量不缺，连线正确。

以达到良好的爆破效果。

5）所有炮孔内均用反向装药结构。

5、雷管的选择

采用非电毫秒雷管和导爆雷管相结合，导爆管、非电毫秒雷管分别用于炮眼内起爆和连接之用。

6、炮眼布置、装药量和起爆顺序

1）爆破掌子面炮眼布置参见图2、图3。

2）炮眼装药量参见表1、表2。

表1、短台阶法施工开挖A部爆破参数表

炮眼类别

炮孔深度（m）

炮眼数目

单孔用药量（Kg）

药量小计（Kg）

雷管段别

备注

掏槽眼

1.3

4

0.8

3.2

1、2、3、4

炸药采用乳化炸药，雷管采用非电毫秒雷管，具体爆破参数在试爆后进行调整。

辅助眼

1.2

19

0.6

11.4

5、6、7、8

底板眼

1.2

10

0.7

7

9、10

周边眼

1.2

21

0.3

6.3

11、12、13、14

共计

54

27.9

开挖面积（m2）

19.0

开挖体积（m3）

17.1

比钻眼量（个/m2）

2.84

比耗药量（Kg/m3）

1.63

段差（ms）

25-50

表2、短台阶法施工开挖B部爆破参数表

炮眼类别

炮孔深度（m）

炮眼数目

单孔用药量（Kg）

药量小计（Kg）

雷管段别

备注

辅助眼

1.3

19

0.6

11.4

1、3、5、7、8

底板眼

1.3

11

0.7

7.7

11、12

周边眼

1.3

10

0.3

3

9、10

共计

40

22.1

开挖面积（m2）

21.1

开挖体积（m3）

21.1

比钻眼量（个/m2）

1.90

比耗药量（Kg/m3）

1.05

段差（ms）

25-50

以上段最大药量3.6kg。

1.6.7.起爆网络设计

采用通常的隧道开挖起爆网络，中心对称法连接，每圈炮眼同时起爆。

除掏槽眼外，隧道断面上的其他炮眼应尽量使其在无夹制的情况下起爆。

这不仅可获得良好的爆破效果，且对围岩的破坏也减低到了最小限度。

为此采用矩形原理设计爆破的破裂线。

拟采用非电导爆系统起爆法。

即每个炮孔装一发毫秒非电爆雷管。

孔外连成非电导爆网路，孔内引出的非电导爆雷管每10根集成一束，用1非电雷管反向连接引爆。

每圈炮眼一个段位，起爆时差为50ms以上。

起爆顺序：

掏槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼→底板眼。

即1－2－3－4－5－6。

见炮眼布置图2、图3。

周边眼采用导爆索连接，用非电导爆管引爆并与其它各圈炮眼一起按起爆顺序起爆。

见图4＜＜周边眼爆破网路示意图＞＞。

周边眼

导爆索

导爆管雷管

起爆电雷管

图４、周边眼爆破网路示意图

图5：

非电管起爆网络示意图

1.7.竖井爆破

1.7.1.竖井爆破参数

竖井采用矩形布孔，孔深为1.2米左右。

见图6。

图6：

竖井爆破炮孔平面布置示意图

竖井爆破参数的选取要求充分考虑到现场施工条件。

现场技术人员可根据现场试爆情况参照下表作合理的调整。

*爆破量计算中，有效进尺以75％计算；

*第一掏槽眼孔距a取0.7m，排距b取0.4m；

*周边眼孔距a取0.7m，排距b取0.6m；

表3：

竖井爆破参数一览表

桩孔边长（m）

孔深

（m）

单孔药量（kg）

导爆管

段数

5×7

孔数（个）

第一掏槽孔

8

1.3

0.6

1

第二掏槽孔

8

1.2

0.5

2

辅助眼

64

1.2

0.5

3-10

周边眼

8

1.2

0.5

11

周边眼

8

1.2

0.5

12

总炮眼数（个）

96

装药孔数（个）

96

爆破量（m3）

31.5

单耗（㎏/m3）

1.55

总药量（㎏）

48.8

最大段药量（㎏）

4.8

1.8、爆破个别飞石警戒与防护

1.8.1﹑爆破个别飞石警戒

竖井爆破地表警戒安全距离50m，起爆时隧道内人员全部撤离至地表。

每次施爆前应发放放炮通知，警戒时应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。

声响信号以口哨和警报器为主，视觉信号以红旗为主。

确认警戒完备后，才能向起爆站下达起爆命令，起爆后隧道经通风，空气质量达标后，经爆破员检查确认安全后才能解除警戒。

1.8.2、爆破覆盖防护

对爆区进行覆盖防护。

采取措施有：

（1）竖井爆破采用孔口压炮被，井口上盖钢板，钢板上压沙包，井口与钢板间留20公分气孔。

1.9、爆破安全措施

为确保爆破安全和爆破质量，爆破作业应注意以下事项：

1）严格按《爆破安全操作规程》操作；

2）爆区插红旗标志且设置装药安全警戒范围，无关人员不得进入；

3）严禁穿着化纤衣服从事爆破作业，严禁带火种进入爆破现场；

4）爆破作业员持证上岗，技术人员现场指导；

5）起爆药包由指定爆破员加工，分开存放；

6）爆破网路各连接部分要连接牢固，电线接头用绝