五虎山隧道爆破设计.docx

1、五虎山隧道爆破设计一、 工程简况-2二、 爆破区地形、地貌、地质条件、被爆破体结构-2三、 设计方案选择-3四、 爆破参数选择与装药量计算-3五、 装药、填塞和起爆网络设计-26六、 施工机具、仪表及器材表-31七、 爆破施组设计-31八、 职业病防治措施-48九、 质量、安全、环保措施-49十、 安全应急救援预案见附件（火工品管理及爆破事故应急预案）一、工程简况五虎山隧道地进出口位于福州闽侯县祥谦镇境内.设计为双向四车道分离式隧道，五虎山隧道左洞ZK5+075ZK6+085，长度1010M，右洞YK5+060YK6+105，长度1045M.五虎山隧道左洞采用0.9%地纵坡进隧道，于ZK5+5

2、39.775改以-0.5%地纵坡直至隧道出口：右洞采用0.9%地纵坡进隧道，于YK5+531.743改以-0.5%地纵坡直至隧道出口.左洞隧道以直线进洞，隧道进口里程ZK5+075，在ZK5+834.711处设左转R-2600m圆曲线.并以该曲线出洞，隧道出口里程ZK6+085,：右洞隧道进口里程YK5+060，位于R-4000m圆曲线上，在YK5+212.818处设左转R-3000m圆曲线，并以该曲线出洞，隧道出口里程YK6+105，设计行车速度为80km/h.本工程沿线地形起伏变化大，穿越地貌单元以冲海、冲洪积平原及丘陵、低山两种地貌单元.冲海、冲洪积平原段（位于场地地南北两侧）地势较为平

3、坦，相对高差较小，一般罗零高程低于10-15M，多为村舍、农田；丘陵、低山路段（五虎山脉）地形起伏大，山间植被较发育，自然坡度一般在10-30.整个场地地势起伏较大，地形相对较为复杂.二、爆破区地形、地貌、地质条件、被爆破体结构隧址区地貌单元有两种：一是位于隧道南北两侧地冲海、冲洪积平原地貌，二是位于洞身段地丘陵、低山地貌.冲海、冲洪积平原区地势较为平坦，相对高差较小，一般罗零高程低于1015m，多为村舍、农田。丘陵、低山路段（五虎山脉）地形起伏大.隧道所穿分水岭段高程最高为214m，山间植被发育，自然坡度一般在1030o.整个场地地势起伏较大，地形相对为复杂.隧道石方爆破方量约39万m3，经

4、估算应使用爆破器材数量见下表：爆破石方数量（万m3） 炸药（吨）电雷管（发）非电雷管（发）导爆索（m）隧道石方395002000025000050000三、设计方案选择钻爆工艺：采用光面爆破工法，将隧道地平均线性超挖控制在10cm左右，周边眼爆破残眼率达到80%以上.周边眼采用不耦合装药，掏槽眼采用垂直楔形掏槽.塑料导爆管非电起爆，有水地段采用乳化炸药.通过工程类比法和现场实验确定爆破参数，并根据不同地围岩条件不断优化爆破设计.保证光爆质量地措施：一是改变“宁超勿欠”地传统观念，树立“少超少欠”地观点，严格施工组织与管理；二是提高钻孔水平，严格控制周边炮孔地外插角度、开口位置和炮孔在断面上布置

5、地均匀性；三是严格测量放线，控制装药量，确保正确地起爆顺序.下图是我公司施工地渝怀线彭水隧道光爆效果.四、爆破参数选择与装药量计算合理选择爆破方案（一）洞口爆破1、炮眼布置、钻孔及起爆程序设计由五虎山隧道（地质）纵断面图可知：地质条件由上而下分别为粉质粘土、砂粘土、紫灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩夹流纹质晶屑凝灰岩，粉质粘土、砂粘土可使用挖机进行开挖，灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩夹流纹质晶屑凝灰岩采用弱爆破施工.雷管采用隧道开挖毫秒雷管，炸药用普通硝铵炸药，单孔装药量不超过5卷.钻眼深度不超过3m，炮眼间距不超过1m，误差不超过10cm.爆眼由小里程斜向大里程方向，交角约15.钻孔、清孔作业：钻眼前，钻

6、工要熟悉现场情况并进行炮眼布置，严格按钻爆设计实施.钻工要能熟练地操纵凿岩机械，一定要有丰富经验地老钻工钻孔.炮孔布设如图一所示：炮眼平纵布置及装药图 单孔炮眼装药布置图根据以往施工经验，结合该段边坡具体情况，我合同段将严格按照设计和规范要求组织爆破施工.在石方开挖爆破过程中，必须最大限度地降低爆破振动对边仰坡稳定所造成地不利影响，绝对禁止采用集中装药地大爆破，以避免对山体和现有植被地破坏.a、爆破参数选择工程松动爆破可供选择范围2m3m边坡坡比1:0.251:0.51:05炮眼直径(mm)424242超钻孔深度h(m)0.30.30.3孔深L=H/sin&+h(m)2.42.54最小抵抗线W

7、(m)0.850.850.85孔间距a=mW（m）0.600.600.600.500.70单位炸药耗量K(kg/m3）0.30.30.30.190.38线装药密度q=K*a*W(kg/m)0.150.150.15炮孔装药量Q=q*L (kg)0.360.380.6b、炮位地选择：炮孔地位置、方向和深度直接影响爆破地效果，要合理选择炮位.不宜在层理和裂缝处凿孔，以防爆炸时气体由裂缝泄出，降低爆破效果.炮位宜选在临空面较多地方位.2、装药及填塞组织装药之前，要测量孔深度，对过浅或过深地炮孔，要调整装药量.孔中有水时，应尽量排除干净，水排不净地采用防水炸药.往孔中装药时，要定量定位，要防止卡孔. 装

8、药时严格按照设计地装药结构和装药量施作.炮眼直径45mm，药卷直径采用32mm直径地2号岩石硝铵炸药和乳化炸药，用塑料翼片扩张式套管将药卷固定在炮孔中央部位，底部装加强药卷.总之无论采取何种形式地装药结构形式，都必须堵塞密实.堵塞炮孔所用地材料，结合现场条件使用黄泥堵塞，堵塞长度不小于20cm.3、起爆网络设计网络连接由专业爆破员进行，在连接过程中应小心作业，防止网络折断、脱节.联起爆网络：导爆管不能打结和拉细，注意连接次数，专人检查.敷设导爆管爆破网路时应注意以下几点：导爆管一旦被截断，端头一定要密封，以防止受潮、进水及其它小颗粒堵塞管腔，可用火烧熔导爆管端头，然后用手捏紧即可.再使用时，把

9、端头剪去约10cm，以防止端头密封不严受潮失效.如果导爆管需接长时，首先将导爆管密封头剪掉，然后将两根导爆管插入塑料套管中同心相对，并在套管外用胶布绑紧.绝对禁止将导爆管搭结传爆.导爆管、导爆管雷管在使用前必须进行认真地外观检查.发现导爆管破裂、折断、压扁、变形或管腔存留异物，均应剪断去掉，然后用套管对接.如果导爆管雷管地卡口塞处导爆管松动，则会造成起爆不可靠，延时时间不准确，应将其作为废品处理.导爆管网路内不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管之间应留有足够地间距.用于同一爆破工作面地导爆管必须是同厂同批号产品.为了防止雷管聚能穴产生地高速射流提前切断尚未传爆地导爆管，应将起爆雷管或传爆雷

10、管反向布置，即将雷管聚能穴指向与导爆管地传爆方向相反地方向.雷管应捆扎在距导爆管端头大于10cm地位置，导爆管应均匀地敷设在雷管周围，并用胶布等捆扎牢固.需要指出地是，从起爆和传爆强度地角度考虑，正向布置起爆雷管比反向布置更合理.如果正向布置起爆雷管，必须采取防止聚能穴炸断导爆管地有效措施.安装传爆雷管和起爆雷管之前，应停止爆破区域内一切与网路敷设无关地施工作业，无关人员必须撤离爆破区域，以防止意外触发起爆雷管或传爆雷管引起早爆.出碴完毕后进一步清理危岩，进行喷混支护.4、当洞口围岩每次发生变化开始时候，应试爆一次确定以后每次爆破炸药用量，尽量减少爆破碎石飞溅距离.5、隧道进口由于距离居民居住

11、区很近，洞口开挖爆破中设置爆破防护设施，以防碎石飞溅，误伤居民及房宅.具体防护措施如下：安全防护措施根据规定凡在50M范围内有通讯、电力线路及房屋设施地爆破地段，在爆破表面进行覆盖.在斜坡地段，低处有房屋建筑及其他需要保护地构筑物，加设防护棚栏防止滚石侵入.本洞口段采用竹片与钢丝网连接（如图）与沙袋覆盖两种方法进行防护.爆破开挖完毕后马上进行该坡段地边仰坡防护.（二） V、级围岩爆破、级围岩岩层风化破碎程度严重，自稳能力很差，采用双侧壁导坑法施工；采用CRD法施工.优点是：分部开挖周边眼间距小，一次装药量少，对周边围岩震动较小，同时，先开挖出一侧导坑，在后续另侧导坑部分爆破起到了较好地减震作用

12、. 、为保证爆破方案、爆破设计地合理、科学性，我们采用地技术措施是：爆破实验确定爆破参数 施工前首先要根据地质调查结果，选择有代表性地位置，采用利文斯顿爆破漏斗理论，进行现场爆破实验，提出爆破参数.软弱围岩采用减轻地震动爆破技术，减轻地震动影响，减小对围岩地扰动.其施做要点是： A、密打眼，少装药，并根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量；计算式为：QmaxR3（VkpK）3/a式中：Qmax最大一段爆破药量，kg； Vkp安全速度，cms；取V=5cm/s； R爆破安全距离，m； K地形、地质影响系数； a衰减系数.K、a值是针对隧道地具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后

13、确定.根据爆破物距爆心地安全距离要求，并由此推出地每段地最大装药量. B、加强爆破震动地震波测试，控制爆破振动速度； C、跳段使用，段间隔时差控制在100ms左右. D、根据以往施工经验，爆破产生大振速部位通常为：掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面（预裂）爆破，为此，采用地手段一是采用楔形复式掏槽技术；二是根据计算单响起爆药量，将底板眼、周边眼等，分段进行起爆.采用周边光面爆破技术，减轻爆破对周边地扰动，控制超欠挖A、周边眼光爆参数地选择：包括周边眼间距E，炮眼密集系数m，最小抵抗线W，不耦合系数D，周边眼装药集中度q.根据设计提供地质资料，结合我集团以往施工经验，本隧道级围岩初步设计周边眼光

14、爆参数可按下表选取. 周边眼光爆参数表 表1围 岩级 别装药不耦合系数D边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距E/W周边眼装药集中度(Kg/m)、2.02.5204040600.50.80.070.12B、周边眼装药结构：本隧道周边眼爆破均采用不耦合装药结构. C、破碎地段，周边眼采用钻密眼，人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施.5、钻爆程序及标准、在钻眼前由测工用全站仪、钢尺相配合，采用五寸台阶法绘制挖断面轮廓线（用红油漆标画出轮廓线），然后按钻爆设计画出周边眼位置.经检查误差在允许范围内方可开钻.、钻眼按照不同孔位，将司钻工定点定位.钻工应熟悉钻爆设计图，能熟悉操作风钻，特别是周

15、边眼，一定要有丰富经验地老钻工司钻，由专人指挥，确保周边眼准确地外插角，使两茬炮交界处端面连接顺直,同时根据眼口位置岩石地凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上.打眼时特别是注意残眼地处理.、清孔及成孔检查钻眼完成后，应严格成孔检查.按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求地炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破；装药前，用高压风、水将炮眼内泥浆冲洗干净.、装药装药须分量分组，按钻爆设计确定地装药量自上而下进行，雷管、炸药“对号入座”，要定人、定位、定段防止雷管断别地错乱造成瞎炮，所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm.、连接起爆网络按设计地连接网络实施.起爆网络为复式网络，以保

16、证起爆地可靠性和准确性.连接时要注意，导爆索地连接方向和两节点地牢固性，导爆索不能打结和拉细，各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一把导爆管自由端10cm以上处，连接好后要由专人负责.、非点炮人员撤离到安全区才能引爆.爆破后，如有瞎炮，要由原装药人进行专门处理，并及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计.相关技术要求、相关作业人员必须严格贯彻执行钻爆设计地主题思想.因围岩变化或其他客观需要调整钻爆参数，必须经过主管技术人员认可.、光面爆破标准a 断面轮廓与设计轮廓基本一致；b 周边眼痕迹保存率硬岩不小于80，中硬岩不小于70，软岩不小于60；c 杜绝欠挖，严格控制超挖量，使其控制

17、在规范允许范围内；d 基本消灭两茬炮之间地错台；e 炮眼利用率不小于90.、周边眼位置必须布设在断面轮廓线上，允许误差5cm.、钻眼力求“准、平、齐”确保钻眼深度一致，深度允许误差5cm.、爆破工装药应按钻爆设计进行，不得人为随意增减药量，准确控制起爆顺序及周边眼装药，对于围岩坚硬地段可适当增加一卷作为底药，所有炮孔均应用炮泥塞，以保证爆破效果.爆破工装药前应检查钻眼质量，对不合格孔眼有权要求开挖工重钻，直至符合要求为止.、测工必须精确控制断面中线、标高，准确绘断面轮廓线.V、IV级围岩炮孔与装药设置如下图双侧壁导坑开挖纵断面示意图V级围岩双侧壁爆破开挖炮眼分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼

18、深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计数量卷/孔kg/孔kg右上台阶1掏槽眼41140.62.42辅助眼830.730.453.63辅助眼1850.730.458.14周边眼3270.730.4514.4右下台阶1掏槽眼41140.62.42辅助眼1430.730.456.33辅助眼2550.730.4511.254周边眼4070.730.4518左上台阶1掏槽眼41140.62.42辅助眼830.730.453.63辅助眼1850.730.458.14周边眼4170.730.4518.45左下台阶1掏槽眼41140.62.42辅助眼1430.730.456.33辅助眼2550.730.451

19、1.254周边眼4070.730.4518中上台阶1掏槽眼61140.63.62辅助眼1430.730.456.33辅助眼2550.730.4511.254周边眼3070.730.4513.5中下台阶1掏槽眼41140.62.42辅助眼1430.730.456.3CRD法开挖纵断面示意图IV级围岩CRD法爆破开挖炮眼分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计数量卷/孔kg/孔kg左上台阶1掏槽眼41291.355.42辅助眼1431.86.50.97513.653辅助眼2351.85.50.82518.9754辅助眼3271.85.50.82526.45周边眼4

20、291.83.50.52522.05右上台阶1掏槽眼41291.355.42辅助眼1631.86.50.97515.63辅助眼2551.85.50.82520.6254辅助眼3471.85.50.82528.055周边眼3391.83.50.52517.325左下台阶1掏槽眼41291.355.42辅助眼1531.86.50.97514.6253辅助眼2451.85.50.82519.84辅助眼3471.85.50.82528.055周边眼3491.83.50.52517.85右下台阶1掏槽眼41291.355.42辅助眼1431.86.50.97513.653辅助眼2351.85.50.82

21、518.9754辅助眼3471.85.50.82528.055周边眼4191.83.50.52521.525其中IV围岩为爆破难点，在右侧爆破时候，采用周边眼密打眼，短进尺，远离工字钢支护1m，以防爆破对已经支护好地临时支护造成破坏.（三）围岩爆破III级围岩岩层中风化流纹质晶屑熔结凝灰岩家流纹质晶屑凝灰岩，、爆破参数选择与装药量计算按光面爆破布眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，级围岩以三台阶法施工进行钻爆设计，隧道开挖断面方为185.89m2，断面形状均为圆拱型，按普通爆破地要求进行参数选择，隧道内光面爆破参数如下：周边眼间距E（cm）最小抵抗线W（cm）相对距离e/w炮眼深度（m）炮眼

22、直径（mm）炮眼密度个/m2单位装药量kg/m3周边眼装药集中度Q（kg/m）循环进尺（m）55650.852.4401.831.00.381.8、钻孔设计隧道工程采用浅孔炮眼爆破法，级围岩以台阶法施工进行钻爆设计，其开挖断面185.89m2，月进尺计划90m，每月掘进施工按28天计，三班三循环作业，炮眼利用率为90，采用硝铵炸药，其钻孔设计如下： 说明：1、本图尺寸均以cm为单位； 2、周边眼间距E=45cm，抵抗线 W=60cm，掏槽眼采用复式楔形掏槽； 3、起爆方式为孔内微差起爆III级围岩三台阶法爆破开挖炮眼分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计数量

23、卷/孔kg/孔kg上台阶1掏槽眼613121.810.82辅助眼1632.4111.6526.43辅助眼2652.491.3535.14辅助眼3272.491.3543.25辅助眼5192.491.3568.856辅助眼52112.460.946.87底板眼18132.4111.6529.7中台阶1辅助眼1812.4111.6529.72辅助眼1832.4111.6529.73辅助眼1852.4111.6529.74辅助眼1872.4111.6529.75辅助眼8112.491.3510.8下台阶1辅助眼1813121.832.42辅助眼1832.4111.6529.73辅助眼1852.491

24、.3524.34辅助眼1872.491.3524.35辅助眼2292.491.3529.76底板眼34112.460.930.6A、掏槽眼型式采用垂直楔形掏槽掏槽眼：针对隧道开挖爆破只有一个临空面地特点，为提高爆破效果，降低炸药消耗，节省钻眼工作量，宜先在开挖断面地适当位置（一般在中央偏下部）布置几个装药量较多地炮眼，其作用是先在开挖面上炸出一个槽腔，为后续炮眼地爆破创造出新地临空面.掏槽效果地好坏，直接影响到整个隧道断面爆破进尺及爆破效果.根据掏槽眼与开挖面地关系、掏槽眼地布置方式、掏槽深度以及装药起爆方式地不同，可将掏槽方式分为直眼掏槽、斜眼掏槽及直眼斜眼混合式掏槽，根据隧道断面较大地实际

25、情况，本设计采用垂直楔形斜眼掏槽，三对掏槽眼，为增强爆破效果，增设3个102大孔中空眼，不装药，仅作为掏槽临空面之用.掏槽眼用来先掏出开挖面上地一部分岩石，增加拟爆破岩体地临空面，改善其他炮眼地爆破条件提高爆破效果.上图中黑色圆圈代表掏槽眼，旁注数字为毫秒延迟雷管段别.102中空眼提供临空面，不装药.（四）平导洞爆破平导洞两台阶法爆破开挖炮眼分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计数量卷/孔kg/孔kg上台阶1掏槽眼41291.355.42辅助眼1531.86.50.97514.6253辅助眼2451.85.50.82519.84辅助眼4271.85.50.82534.655底板眼691.87.51.1256.75下台阶1辅助眼611.83.50.5253.152辅助眼631.83.50.5253.153辅助眼651.83.50.5253.154辅助眼671.860.95.45辅助眼691.860.95.46辅助眼13111.860.911.7（五）小净距隧道爆破本隧道进口段为小净距隧道，设计已综合考虑小净距隧道地衬砌结构设计.针对本隧道工程进口段小净距，拟定钻爆施工对策如下：（1）严格控制每炮进尺，软弱围岩严格按松动爆破药量计算，从总装药量上进行控制；（2）密打眼、少装药，按“微分”原