隧道爆破设计方案.docx
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隧道爆破设计方案
隧道爆破设计方案
一、编制说明
1、编制依据
（1）根据洛栾高速公路洛嵩段No.9标段施工图、设计文件。
（2）根据河南省交通规划勘察设计院《招标文件》、《初步工程地质勘察报告》、《施工图设计资料》。
（3）根据国家现行的有关公路工程的施工规范、标准等：
（4）通过现场踏勘所掌握的有关情况和资料及本企业的施工技术管理水平和已完工的类似工程成功的施工经验。
2、编制原则
（1）本方案遵守招标文件、合同条款及业主的各项规定，严格按照公路路基施工技术规范、验收标准中各项规定和设计文件、施工图的各项要求进行编制。
（2）从我项目部现有的技术设备水平和能力出发，积极引进、采用新技术、新工艺、新材料、新设备，采用科学合理的施工工艺、方案，规范化施工，程序化作业。
二、工程简介
玉皇庙公路隧道采用上下行分离设置的隧道，为小净距隧道+独立双洞隧道，小净距段设计线最小间距为15.2m。
右线隧道长809m（K59+970~K60+779），其中Ⅳ级围岩段长121m，Ⅲ级围岩段长688m，沿线路方向设计纵坡为-2.5%/350m、-3.0%/459m；左线隧道长815m（F2K59+968~F2K60+783），其中Ⅳ级围岩段长112m，Ⅲ级围岩段长703m，设计纵坡为-2.7%/347.42m、-3.0%/467.58m。
三、围岩级别
隧道所在山体顶部被第四系地层所覆盖，两侧沟边及半坡有基岩裸露，岩体完整性好，局部破碎，以坚硬岩为主，山体围岩级别为Ⅲ级，局部破碎带为Ⅳ级。
沿线路方向表层为褐红色粉质粘土，无基岩出露。
进口：
0-3.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化；3.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化；出口：
0-1.0m耕植土，黄褐色，夹风化岩屑，1-4.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化，4.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化。
隧道围岩分级见下表：
围岩级别分类表
分段
围岩级别
右线
K59+970~K60+017
Ⅳ级
K60+017~K60+705
Ⅲ级
K60+705~K60+779
Ⅳ级
左线
F2K59+968~F2K60+015
Ⅳ级
F2K60+015~F2K60+718
Ⅲ级
F2K60+718~F2K60+783
Ⅳ级
四、施工组织机构
为保证玉皇庙隧道爆破施工的顺利进行，保证工程的安全和质量，项目部成立“隧道爆破施工领导小组”，技术、施工、材料、机械、质检全面配合，统一协调，坚决保证爆破的顺利进行，领导小组对内指挥生产，对外负责履行合同。
小组成员及分工如下：
组长：
魏跃东负责隧道的整体计划、协调；
副组长：
唐定提供技术方案，负责全面技术问题；
副组长：
虞文中负责现场施工组织安排及机械调配；
组员：
肖洋负责现场施工组织安排以及技术问题
组员：
赵广志负责监控量测与测量放线
组员：
刘井有负责材料物质供应
组员：
陈锋负责监控现场施工质量
组员：
饶正理负责监控现场施工安全
组员：
李金山负责监控量测
组员：
李中义负责材料及现场实验
五、钻爆设计方案
本隧道根据“新奥法”原理，采用光面爆破，施工过程中根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案，并结合实际施工爆破效果和地质变化情况适当调整爆破参数，以达到设计要求。
根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深钻进。
严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
1、钻爆参数的选择
通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。
光面爆破参数表
岩石种类
饱和单轴抗压极限强度Rb（Mpa）
装药不耦合系数D
周边眼间距E（mm）
周边眼最小抵抗线V（mm）
W（cm）
相对距离E/V
周边眼装药集中度g（kg/m）
）
（kg/m）
硬岩
>60
1.25-1.5
550-700
700-850
0.8-1.0
0.30-0.35
中硬岩
30-60
1.5-2.0
450-600
600-750
0.8-1.0
0.20-0.30
软岩
≤30
2.0-2.5
300-500
400-600
0.5-0.8
0.07-0.15
2、掏槽方式
采用中空直眼或斜眼掏槽。
直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握，被广泛采用，洞身开挖采用斜眼掏槽。
3、装药结构及堵塞方式
周边眼装药结构：
用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。
其它眼：
均采用连续装药结构。
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于20cm。
4、Ⅲ级围堰钻爆设计
台阶法爆破设计如下：
周边眼装药结构示意图
Ⅲ级围岩上台阶爆破设计图
掏槽眼布置角度示意图
上台阶炮眼分布及药量分配表
序号
炮眼名称
炮眼个数
孔深
（cm）
装药
每孔药卷数
单孔装药量（kg）
总装药量（kg）
1
掏槽眼1
4
420
17
2.55
9.0
2
掏槽眼2
6
420
12
1.8
10.8
3
掏槽眼3
6
420
15
2.25
13.5
4
掏槽眼4
4
370
15
2.25
9.0
5
辅助眼
14
330
10
1.5
21.0
6
拱圈内眼
24
330
9
1.35
32.4
7
周边眼
36
330
7
1.05
37.8
8
底板眼
20
330
12
1.8
36
合计
152
169.5
说明：
炮孔深度330cm，计划每循环进尺300cm；上断面开挖面积54.7平方，炸药单位消耗量为1.03kg/m3；乳化炸药每卷按20cm长\150g计。
Ⅲ级围岩下台阶爆破设计图
下台阶炮眼分布及药量分配表
序号
炮眼名称
炮眼个数
孔深
（cm）
装药
每孔药卷数
单孔装药量（kg）
总装药量（kg）
1
辅助眼
41
330
13
1.95
79.95
2
周边眼
10
330
7
1.05
10.5
3
底板眼
20
330
12
1.8
36
合计
71
126.45
说明：
炮孔深度330cm，计划每循环进尺300cm；下断面开挖面积42.8平方，炸药单位消耗量为0.98kg/m3；乳化炸药每卷按20cm长\150g计。
5、Ⅳ级围岩钻爆设计
1）爆破方案：
隧道循环平均进尺为0.5～1.0m，在软弱围岩中通过浅眼爆破，可控制一次爆破的总用药量，也就控制了段用药量，达到控制爆破对围岩扰动的效果。
上、下台阶采用光面爆破，上下台阶分两次分别起爆。
优先选用低爆速炸药，尽量降低震动。
应用非电毫秒微差雷管、导爆管起爆，并使最大段装药量尽量减少。
2）爆破参数选择：
①孔深：
掏槽眼及底板眼L=1.6m，周边眼及辅助眼L=1.6m；
②孔径：
d=42mm；
③掏槽方式：
一般情况下，掏槽爆破的地震动强度比其它部位炮眼爆破时的地震动强度都要大。
从控制围岩震动的角度出发，首先要控制好掏槽爆破的地震动强度，为此要选择好较好的掏槽方式，优先选用六斜眼楔形掏槽，以尽量减少掏槽的单段药量，保证减震效果。
④周边眼间距：
E=45cm；
⑤光爆孔抵抗线：
W=60cm，E/W=0.75；
⑥周边眼线装药密度：
q=120g/m；
⑦装药结构：
周边眼采用间隔不偶合装药，φ20mm小药卷，周边眼不偶合系数D=42/20=2符合规范要求；
⑧堵塞：
采用黄泥堵塞，堵塞长度不少于20cm，周边眼堵眼口，其余眼堵塞应紧靠药包；
⑨起爆方法：
非电毫秒微差起爆。
Ⅳ级围岩光面爆破主要参数表
围岩级别
爆破
断面
爆破
方法
周边眼间距E（cm）
周边眼抵抗线W（cm）
相对距离E/W
装药集中度q（kg/m）
炮眼直径（mm）
Ⅳ
上下台阶
光面爆破
45
60
0.75
0.12
42
辅助眼选用规格直径×长度为φ32×200mm的二号岩石硝铵炸药，由于周边眼的炸药爆炸直接扰动周边围岩，所以周边眼选用低爆速、低猛度、高爆力的小直径（φ20mm）二号岩石硝铵炸药小药卷，并考虑到小药卷爆轰性能不稳定，附加导爆索与小药卷配合使用，以免由于沟槽效应而引起熄爆现象。
有水时可采用防水专用的乳化炸药等。
采用安全性能较好的塑料导爆管非电毫秒雷管起爆炸药。
周边眼间隔装药，导爆索连接、竹片串联，且相邻炮眼所用药串的药卷位置应错开，使炸药在光爆孔内均匀分布，爆炸后形成规整的轮廓线，竹片串联安装药卷时，竹片放置在靠边墙一侧，以降低爆破对侧部围岩的扰动；其它炮眼连续装药，采用反向装药结构以获得较好的石碴块度。
装药自上而下进行。
因眼底夹制作用较大，可在底部加强装药，避免周边眼留底现象。
同时考虑到隧道爆破除掏槽眼产生的地震动强度最大外，其次是底板眼的爆破，为此从保护围岩稳定的角度来看，应将底板眼分几个段分开起爆。
这样减少了底板眼同段起爆，共同作用的炸药量，改变了底板眼抵抗线的方向，实际上缩小了底板眼的抵抗线，从而可减小底板眼爆破产生的地震动强度。
炮眼布置先布置掏槽眼、周边眼，而后是底板眼、内圈眼、二台眼，最后布置掘进眼，掘进眼均匀布置。
内圈眼应比掘进眼稍密，比周边眼稀一些，其间距为周边眼间距的1.5倍左右。
二台眼与底板眼也应比掘进眼稍密，与内圈眼稀密程度基本相同。
3）下台阶爆破参数选择：
布置下台阶炮眼时，考虑到有两个临空面，爆破时，石碴向上抛掷会打坏临时支护的混凝土喷层，故第一排炮眼的最小抵抗线应适当加大，单眼装药量适当减少，类似于松动爆破药量。
下面几排炮眼，装药量自上而下依次递增，抵抗线递减。
先起爆的碴堆可以为下面几排炮眼起到覆盖作用，防止飞石对拱部初期支护的冲击。
施工前进行爆破试验，选定爆破参数；施工时加强监测，根据围岩情况适当调整钻爆参数，以求达到最佳爆破效果。
六、注意事项
1、装炮时要注意：
① 装药前对炮眼进行验收和清理。
②严禁烟火和明火照明；无关人员撤离现场。
③采用木质炮棍装药；深孔装药出现堵塞时，在未装入雷管，起爆药前，采用铜和木制长杆处理。
④装好的炸药包个硝化甘油类炸药，严禁投掷和冲击。
⑤不得采用无填塞爆破，也不得使用石块和易燃材料填塞炮孔；不得捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包，也不得在深孔装入起爆药包后直接用木条填塞；填塞炮眼时不得破坏起爆线路。
2、引爆后，关于哑炮的处理方法：
一种是用水冲洗，再用吹风管吹掉；另一种是在距离炮眼20cm位置打眼引爆，打眼必须专业爆破人员进行操作，尽量保证人员安全。
如果是因为雷管的原因导致炸药未能引爆，可以再装一次雷管进行二次引爆。
3、填塞
1）填塞是保证爆破成功的重要环节之一，深孔、浅孔爆破装药后必须保证足够的填塞长度和填塞质量，禁止使用无填塞爆破。
2）深孔爆破使用孔边钻屑或细石料填塞，浅孔爆破使用炮泥填塞。
3）填塞材料一般用黄土或粘土和沙子按2：
1的拌和料，要求不含石块和较大颗粒，含水量15%～20%，手握能够成型，松手后不散。
也可使用水泥砂浆填塞，水泥砂浆的含水量应小于30%。
分层装药间隔段可用干砂填塞，孔口段填塞长度超过40cm时也可用干砂法。
4）严禁捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。
5）填塞水孔时，应放慢填塞速度，由填塞料把水挤出孔外。
填塞作业应避免夹扁、挤压和张拉导爆管和导爆索，并应保护雷管引线。
6）分层间隔装药应注意间隔填塞段的位置和填塞长度，保证间隔药包到位。
4、爆破器材的安全管理
1）爆破作业，以及爆破器材的管理、加工、运输、检验和销毁等工作均应按照国家现行的《爆破安全规程》（GB6722-86）执行。
2）爆破器材的运输。
爆破器材实行凭证运输,必须由爆破器材收货地或储存地的县、市公安局申领“爆破物品运输证”才能运输爆破器材。
3）爆破器材的储存。
爆破器材库不同于一般工业与民用建筑物，为了防火、防爆、防盗等，对库房布局和库房结构都有特殊要求。
4）爆破设计和现场指导由专业爆破工程师负责，并建立爆破设计审批制度，爆破设计和规划由主管部门组织专家审查，并征取当地公安部门的同意，方可实施。
5）设置专职安全员检查爆破器才和组织安全防护，妥善保管好火药、雷管等火工品，做到按定额发料，放火、防潮。
6）爆破器材应严格管理，必须是实施实消实报，剩余的爆破材料必须当日退库，严禁私自收藏，乱丢乱放。
发现爆破器材丢失、被盗要立即报告，等待处理。
7）爆破器材应有专人领取，炸药与雷管严禁由一人同时搬运，电雷管严禁与带电物品一起携带运送。
爆破器材运送，应避开人员密集地段，并直接送往工地，中途不得停留，并不得随地存放或带入宿舍。
8）制作起爆药包（柱），应在专设的加工房或爆破现场的专用棚内进行。
棚内不准有电气、金属设备，无关人员不得入内。
河南省洛阳至栾川高速公路建设项目
洛阳至嵩县段
玉皇庙隧道爆破设计方案
编制：
审核：
批准：
中铁七局集团第三工程有限公司
洛栾高速洛嵩段LSTJ.9项目经理部
2010年4月30日
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