隧道侧壁导坑爆破方案.docx

1、隧道侧壁导坑爆破方案蛇岭隧道 IV 级围岩上台阶钻爆施工方案一、工程概况 清远市北江四桥南北引道工程蛇岭隧道，隧道设计行车速度为50km/h，为分离式小静距双向六车道大跨径隧道。隧道净宽 15.95m, 隧道净高8.4m,隧道内路面设计荷载为：人群荷载：4.5kPa,汽车荷 载：城市 A 级。本中隧道为曲墙式双线六车道, 单项隧道建筑限界： 净宽 13.75m （0.75m（检修道）+11.5m（路面宽）+2.0m（人行道及非机动车道），净 空5.0m，衬砌内轮廓采用五心圆设计方案。隧道采用全断面架设钢 拱架，拱架间距0.5m/榀。本隧道里程为 K10+520K11+015，隧道全长495m。

2、蛇岭隧道位于清远市清城区龙塘镇安丰村范围,隧道洞口 67m 位于 R=1100m 的圆曲线上,其余段落均位于直线上,隧道全范围内 无竖曲线。隧道穿越区为构造剥蚀中低山区,隧道穿越一山嘴,隧道 与山体主线近乎于垂直，进口处地形较缓，进口段坡脚为 35 o出口坡脚为 55 o。洞门进口设计为削竹式,出口设计为钢筋砼端墙式洞门。 隧道围岩进口为强风化粉砂岩、 出口为全风化花岗岩, 岩层节理 较发育,洞口已表面裸露的均为不规则、强风化、极破碎的岩体、。 洞内存在基岩裂隙水,雨季或水量较大。工程要求：1 、实行光面爆破,有效控制超欠挖。2、爆破作业不得损坏周围建筑物、构筑物,爆破方案及安全防 护措施应保

3、证做到最大限度降低对周围居民生活的干扰。二、施工方法及施工原则1、施工方法洞口覆盖层以及较强风化地层采用机械进行开挖， 洞口施工完成 以后，暗洞开挖施工采用钻爆法开挖。2、钻爆法施工的原则 根据上述条件、环境情况及进度要求，施工中应遵循以下原则： （1）为确保周围环境的安全，钻爆方案采用浅眼分区爆破的方 法组织施工，掘进眼钻孔深度控制在 1.5m 以内，导坑爆破分区采用 先中部掏槽，再掘进眼，最后周边眼爆破的顺序施工。从控制爆破规 模、掘进深度等方面降低爆破振动速度对周围建筑物的影响。（ 2）根据设计图中对岩石以及相关的技术评价，作为本次爆破 方案控制单段最大药量的依据。 爆破设计参数参考公路

4、施工技术规范 JTJ04294 以及 JTJ04299。（3）钻爆作业均采用微差起爆方法，并根据保护物到爆点的不 同距离，严格按实测振动规律控制单段最大药量和一次起爆规模。（4）为确保爆破作业人员的安全，准确控制爆破时间。本方案 采用孔内非电雷管，孔外电雷管击爆的电与非电混合式起爆网路。（5）根据本工程以及地方的特点，孔中的炸药采用乳化炸药。（6）爆破作业严格实行定人员、定岗位、定安全责任的制度， 并严格执行爆破器材专运和回收制度。 爆破前应先预警， 清理洞内人 员，保证爆破前洞内人员完全撤离。并做好安全警戒工作。三、导坑爆破设计方案 蛇岭隧道进出口均为肉红色全风化粉质砂岩，夹杂全风化花岗 岩

5、，目前掌子面 强风化层 较多，根据设计图纸，该岩石单轴饱和抗压 强度Rc=25.2MPa （泥岩Rc=4.9MPa）,无明显地下水，属V类围岩，采用单侧壁上下导坑法施工，上导坑宽 8.6m高7.5m。导坑月掘进计划为90m,每月施工按照28天进行计算，采用单班单循环预裂爆破 作业，根据现场测得，平每天 3个循环，炮眼利用率为 0.9,采用 2号 岩石硝铵炸药。1 导坑钻爆设计如下。1.1侧壁导坑上台阶1.1.1根据导坑的地质情况决定采用垂直楔形掏槽。1.1.2计算导坑炮眼数 N其中：开挖面积S=44.6 m2单位耗药量q=1.0kg/m3（根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6）a =055（查

6、表5-3并根据工程实践经验）尸0.78（根据药卷直径32查表5-4）贝卩 N=1.0 44.6/（0.55 0系8）=104（个）1.1.3根据采用的垂直楔形掏槽及 W类围岩由中国铁道出版社1996 年版的隧道施工手册中查得：掏槽炮眼与开挖面间的夹角 a= 75上下两对炮眼间的距离 a= 70cm,同一平面上两炮眼眼底的距离 b=30cm,掏槽炮眼6个。1 .1 .4计算每一循环炮眼深度l=90/（28*3*0.9）=1.2m（每一循环进尺为 1.2 0.9=1.1m）故掏槽眼及底眼深度I掏、底=1.2 + 0.10=1.3m辅助眼、帮眼、顶眼深度I辅、帮、顶=1.2m。1.1.5 计算各种炮

7、眼的长度 L 及同一平面上两掏槽炮眼眼口间的距离B:掏槽、周边眼示意图掏槽炮眼长度L=1.3/sin o=1.3/sin75 =35m同一平面上两掏槽炮眼眼口的距离 B (见图5-14)B=2c+b=2Xl.35 C0s75 0.3=1m辅助炮眼长度I辅，因辅助炮眼垂直于开挖面，所以：L 辅=I 辅=1.2m底眼长度：L 底二V( 1.32+ (0.05+0.1) 2) =1.31m贝幅边眼(帮眼和顶眼)长度：L 周=V( 1.22+ (0.05+0.1) 2) =1.21m为钻眼方便，根据围岩情况，各周边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm,其眼底超出开挖轮廓线10cm。1.1.6每一循环装药量Q的

8、计算及炮眼装药量的分配根据炸药供应及围岩情况，使用2号岩石硝铵炸药，其药卷直径为32mm,长度为200mm,每卷药卷为0.15kg。V=44.6 XM=49.06m3Q=1.0 49.06=49.06kg各个炮眼的装药量分配如下：折合 49.06/0.15=327卷因为采用a= 0.55,设各种炮眼的装药系数：掏槽眼为0.65,辅助眼 为 0.5,周边眼为 0.55,底眼为 0.65。贝卩：4X0.65+ 470.5 + 400.55+ 130.65= (4+47+40+ 13) a二 a =055故按上列装填系数进行分配是可以的。每个掏槽眼装药量=0.78 X.1 .65=0.558kg;折

9、合为 3.72卷，采用 3.5卷；每个辅助眼装药量=0.78 X.1 0.5=0.43kg;折合 2.86卷,采用 3卷；每个周边眼装药量 =0.78 1.1 0.55=0.47kg;折合 3.15卷，采用 3卷；每个底眼装药量=0.78 1.1 0.65=0.558kg,折合 3.72卷，采用 4 卷。贝各种炮眼用药量为：掏槽眼：4 X3.5卷=14卷辅助眼：47 X3卷=141卷周边眼：40 X3卷=120卷底眼：13 4卷=52卷合计 327卷1.2 侧壁导坑下台阶1.2.1因存在 2 个临空面，根据实际情况，取消掏槽眼。1.2.2计算导坑炮眼数 N其中：开挖面积S=37.9 m2单位耗

10、药量q=0.60kg/m3（根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6）a =050（查表5-3并根据工程实践经验）Y0.78（根据药卷直径32查表5-4）贝卩 N=0.60 37.9/（0.50 0系8）=59（个）1.2.3由于下导坑开挖受到上导坑开挖影响，下导坑月计划开挖 90m,根据施工时间以及经验，配备专门的施工人员，按照隧道开挖 2 天 3 个循环进行施工，因下导坑存在 2 各临空面，所以施工中不单 独设掏槽眼。1.2.4计算每一循环炮眼深度l=90/（28/2*3*0.9）=2.38m（每一循环进尺为 2.38 0.9=2.14m）故边眼及底眼深度I边、底=2.38+ 0.10=2.4

11、8m边眼、底眼、深度1 = 2.38m。1.2.5计算各种炮眼的长度 L辅助、帮眼长度I，因垂直于开挖面，所以：L 边= I 辅= 2.38m底眼长度：L 底二V（ 2.482+ （0.05+0.1） 2） =2.48m为钻眼方便,根据围岩情况,各边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm,其眼底超出开挖轮廓线 10cm。1.2.6 每一循环装药量 Q 的计算及炮眼装药量的分配 根据炸药供应及围岩情况，使用 2号岩石硝铵炸药，为32mm,长度为200mm,每卷药卷为0.15kg。Q=qV； q=0.60kg/m3V=37.9 2.14=81.1m3Q=0.6 81.1=48.66kg各个炮眼的装药量分配如

12、下：折合 48.66/0.15=325卷因为采用a= 0.50,设各种炮眼的装药系数：辅助眼为为 0.55,底眼为 0.55。贝y： 28X).45 + 19X5.55 + 12X0.55二(28 + 19+ 12)二 a =050故按上列装填系数进行分配是可以的。每个辅助眼装药量=0.78 X.14 X.45=0.75kg;折合 5卷,采用 5卷；每个周边眼装药量=0.78 X2.14 0.55=0.92kg;折合 6.12卷,采用 6 卷；每个底眼装药量=0.78 2.14 0.55=0.92kg,折合 6.12卷,采用 6.5 卷。贝各种炮眼用药量为：辅助眼：28 X5卷=140卷周边眼

13、：19 X6卷=114卷其药卷直径0.45,周边眼a底眼：12 6卷=72卷合计 326 卷1.3 上坑道施工1.3.1根据导坑的地质情况决定采用垂直楔形掏槽。1.3.2计算导坑炮眼数 N其中：开挖面积S=55.7 m2单位耗药量q=1.0kg/m3（根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6）a =055（查表5-3并根据工程实践经验）尸0.78（根据药卷直径32查表5-4）贝卩 N=1.0 55.7/（0.55 0系8）=130（个）1.3.3根据采用的垂直楔形掏槽及 V类围岩由中国铁道出版社1996 年版的隧道施工手册中查得：掏槽炮眼与开挖面间的夹角 a= 75上下两对炮眼间的距离 a= 70

14、cm,同一平面上两炮眼眼底的距离 b=30cm,掏槽炮眼4个。1.3.4计算每一循环炮眼深度l=90/（28*3*0.9）=1.2m（每一循环进尺为 1.2 0.9=1.1m）故掏槽眼及底眼深度I掏、底=1.2 + 0.10=1.3m辅助眼、帮眼、顶眼深度I辅、帮、顶=1.1m。1.3.5计算各种炮眼的长度 L 及同一平面上两掏槽炮眼眼口间的 距离 B：掏槽、周边眼示意图掏槽炮眼长度L=1.3/sin o=1.3/sin75 =35m同一平面上两掏槽炮眼眼口的距离 B (见图5-14)B=2c+b=2Xl.35 C0s75 0.3=1m辅助炮眼长度I辅，因辅助炮眼垂直于开挖面，所以：L 辅=I

15、 辅=1.2m底眼长度：L 底=V( 1.32+ (0.05+0.1) 2) =1.31m贝幅边眼(帮眼和顶眼)长度：L 周二V( 1.22+ (0.05+0.1) 2) =1.21m为钻眼方便，根据围岩情况，各周边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm, 其眼底超出开挖轮廓线10cm。1.3.6每一循环装药量Q的计算及炮眼装药量的分配根据炸药供应及围岩情况，使用2号岩石硝铵炸药，其药卷直径为32mm,长度为200mm,每卷药卷为0.15kg。V=55.7 X|.1=61.3m3Q=1.0 61.3=61.3kg各个炮眼的装药量分配如下：折合 61.3/0.15=408.5卷因为采用a= 0.55,设各

16、种炮眼的装药系数：掏槽眼为0.65,辅助眼为 0.5,周边眼为 0.55,底眼为 0.65。贝卩：4X0.65+ 580.5 + 53X0.55 + 150.65= (4+58+53+ 15) a二 a =054故按上列装填系数进行分配是可以的。每个掏槽眼装药量=0.78 X.1 X.65=0.558kg;折合为 3.72卷，采用 4卷；每个辅助眼装药量=0.78 X.1 0.5=0.429kg;折合 2.86卷,采用 3卷；每个周边眼装药量 =0.78 1.1 0.55=0.472kg;折合 3.15卷，采用 3卷；每个底眼装药量=0.78 1.1 0.65=0.558kg,折合 3.72卷

17、，采用 4卷。贝各种炮眼用药量为：掏槽眼：4 4卷=16卷辅助眼：58 $卷=174卷周边眼：53 X3卷=159卷底眼：15 4卷=60卷合计 409卷1.4 下导坑施工1.4.1因存在 2 个临空面，根据实际情况，取消掏槽眼。1.4.2计算导坑炮眼数 N其中：开挖面积S=41.2 m2单位耗药量q=0.60kg/m3（根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6）a =050（查表5-3并根据工程实践经验）Y0.78（根据药卷直径32查表5-4）贝卩 N=0.60 41.2/（0.50 0系8）=64（个）1.4.3由于下导坑开挖受到上导坑开挖影响，下导坑月计划开挖 90m,根据施工时间以及经验，

18、配备专门的施工人员，按照隧道开挖 2 天 3 个循环进行施工，因下导坑存在 2 各临空面，所以施工中不单 独设掏槽眼。1.4.4计算每一循环炮眼深度l=90/（28/2*3*0.9）=2.38m（每一循环进尺为 2.38 0.9=2.14m）故边眼及底眼深度I边、底=2.38+ 0.10=2.48m边眼、底眼、深度1 = 2.38m。1.4.5计算各种炮眼的长度 L辅助、帮眼长度I，因垂直于开挖面，所以：L 边= I 辅= 2.38m底眼长度：L 底二V（ 2.482+ （0.05+0.1） 2） =2.48m为钻眼方便,根据围岩情况,各边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm,其眼底超出开挖轮廓线 1

19、0cm。1.4.6 每一循环装药量 Q 的计算及炮眼装药量的分配 根据炸药供应及围岩情况，使用 2号岩石硝铵炸药，其药卷直径为32mm,长度为200mm,每卷药卷为0.15kg。Q=qV； q=0.60kg/m3V=41.2 2.14=88.2m3Q=0.6 88.2=52.9kg各个炮眼的装药量分配如下：折合 52.9/0.15=353卷因为采用a= 0.50,设各种炮眼的装药系数：辅助眼为0.45周边眼为 0.55,底眼为 0.55。贝卩：35.45 + 17.55 + 12X0.55= (35+17+12) a二 a =050故按上列装填系数进行分配是可以的。每个辅助眼装药量=0.78

20、.14 .45=0.75kg;折合 5卷,采用 5卷；每个周边眼装药量 =0.782.140.55=0.92kg;折合 6.12卷,采用 6卷；每个底眼装药量=0.78 .14 .55=0.92kg,折合 6.12卷,采用 6.5卷。贝各种炮眼用药量为：辅助眼：35X5卷=175卷周边眼：176卷=102卷底眼：126.5卷=78卷合计卷 355卷1.5炮眼布置（见图）图1 V级围岩单侧壁导坑上下台阶爆破开挖炮眼布置2、爆破器材的选用2.1起爆雷管：选用国产H系20段非电毫秒雷管，低段跳段使用2.2引爆雷管：选用电雷管。2.3炸药：为了减少振动，选用猛度较小的乳化炸药。2.4装药结构见下图：图

21、2掏槽眼及掘进眼装药结构图图3周边眼间隔装药结构图2.5起爆模式采用微差起爆方法，为控制爆破规模降低振动速度，分区爆破， 由中心向周围依次排型起爆。根据爆破器材情况，采用导爆管雷管孔 内延时起爆法。起爆顺序按炮眼布置图的图标顺序起爆， 分区以及导爆管使用详 见图1： V级围岩单侧壁导坑上下台阶爆破开挖炮眼布置2.6起爆网路采用连续装药结构，反向起爆方式。由起爆药卷引出的导爆管在 孔外联成闭合起爆网路，由1发电雷管起爆导爆管网路。本爆破均采用孔内非电雷管，孔外电雷管击爆的电与非电混合式起爆网路。当一次起爆孔眼较多时，采用并联网路连接，每 810根导爆管一组，再将各组并联在一起接电雷管引爆。四、安

22、全防护措施1、爆破震动：为确保爆破震动安全，在初期以安全距离计算最 大单段装药量进行爆破，同时实地测试爆破振动，以求取该地真实可 靠的K、a值，并调整计算主要建筑物的安全距离。在爆破进入正常 均衡生产阶段后，以实测结果决定安全距离来严格控制钻孔爆破的单 段最大装药量，从而确保周围保护物的爆破震动安全。2、爆破飞石：爆区周围建筑物离开挖基坑都较近，爆破产生的 飞石可能对建筑物或道路产生破坏。3、安全警戒：爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区 内的人员都能清楚地听到或看到。A、 第一次信号一一预告信号。所有与爆破无关人员应立即撤到 危险区以外或撤到指定的安全地点，向危险区边界派出警戒人员。B

23、、 第二次信号一一起爆信号。确认人员、设备全部撤离危险区， 具备安全起爆条件时， 方准发出起爆信号， 根据这个信号准许爆破员 起爆。C、 第三次信号 解除警戒信号。未发出警戒信号前，岗哨应 坚守岗位， 除爆破工作领导人批准的检查人员外， 不准任何人进入危 险区，经检查安全后方准发出解除警戒信号。其它安全措施：爆破作业每天按规定的时间进行；固定爆破时间 和安全警戒信号；制定应急措施，如有意外，立即进行补救。五、隧道爆破安全技术要求爆破施工时要树立安全责任心， 不仅在爆破技术上要做到精益求 精，不发生差错外，在施工上也应该加以注意。1、 按要求钻孔、装药、起爆，确保装药施工质量；2、 按照要求对炮

24、口进行填塞料，确保位置以及施工。3、 洞口段爆破施工，为防止飞石，在有必要的时候要进行表层 覆盖。4、 由于上导坑断面施工较小，为防止爆破后的毒气（烟尘）对 人员造成伤害，在爆破后要充分通风，吹散炮烟。在必要时可向工作 面洒水，依稀释炮烟。5、 爆破后作业人员一定不要急于进入工作场地，隧道爆破炮响后 15min 以内（经过充分通风吹散炮烟）不得进入爆破工作面。6、爆破过程中的装药，爆破网路连接，至最后爆破的实施，必 须要有专业的爆破技术人员在场， 技术人员不到位， 不得进行以上作 业。同时装药要使用安全电压以及安全灯，进行操作，必要时使用手 电进行照明。7、炸药的堆码、装卸、以及运输必须遵循轻

25、拿轻放的原则，炸 药装上车后，应直接开往要爆破的目的地。8、所有的炮眼孔口都应该按要求用炮泥进行封堵。9、在隧道内施工作业时严禁吸烟。开始施工前应先对暴露的岩 层面进行清理， 清除活石以及破碎层， 以便安全施工以及方便进行开 孔和钻孔。 同时将周边凸石和底部虚碴清理， 以方便周边眼和底眼的 施工。10、周边眼开孔位置距离开挖轮廓线不能太远， 炮孔外插脚不能 过大。否则将影响爆破效果，超欠挖过大，同时也影响掘进质量。11、在隧道中施工应采用带水钻孔，严禁打干钻。12、工作区爆破网路连接好以后，起爆前，所有人员都应该撤出 危险区，起爆人员有新鲜风流、永久支护的地方进行起爆作业。13、 隧道的安全警戒距离为150m,爆破前，特别是洞口段施工， 在爆破点安全警戒范围内的所有人员以及车辆都应撤离危险区。 在必 要地段设立岗哨， 岗哨的地势应该是开阔的， 方便对区域内进行警戒。14、 公路边施工时应在爆破前， 在安全警戒距离以外对交通进行 暂时的管制。警戒人员在没有接到撤离命令之前必须坚守岗位。15、 炮响后， 由专业的爆破人员在安全时间内要对爆破位置进行 必要的检查清理， 经检查确认无盲炮或其他险情以后， 方能解除警戒。 同时其他作业人员才能进入施工场地。