1、湖南省溆浦至懷化高速公路工程土建第10合同段關虎沖隧道爆破施工專項方案中鐵二十局集團第二工程溆懷高速公路10合同段工程經理部二一年六月二十四日溆懷高速公路10合同段關虎沖隧道爆破施工專項方案1設計說明1.1 設計依據1、勘察單位提供的關虎沖隧道地質勘察資料；2?公路隧道施工技術標準?JTG F602021；3、中華人民共和國?爆破平安規程? (GB6722-2003)； 4、公安部?爆破作業人員平安技術考核標準?；5、交通部頒?公路工程根本建設工程建設文件編制方法?。1.2 工程要求和目的1依據爆破平安規程，爆破個別飛散物的平安距離不小于100m，首選爆破位置滿足一般要求。根據爆破工藝、爆破平

2、安要求、及首次爆破工程的工期，確定本次爆破的規模。2采取合理的施工方法和強有力的技術措施，滿足業主所提出的施工工期要求。3施工中產生的爆破震動不能影響整個工程的正常運轉，保證周圍物體的平安。1.3 爆破設計原那么1) 合理確定爆破的各項參數，保證爆破平安。2) 經濟上合理，在保證爆破效果的前提下，盡可能做到投資少，開挖工程量少，工程進度快，爆破本錢低。3) 根據隧道修建和開挖整體要求及地形地質條件，確定合理的爆破范圍和爆破方案，不給后期工程留下隱患。4) 必須保證圍巖穩定；必須保證周圍環境的平安。5在保證爆破效果的前提下，盡量方便施工。2.1 工程概述 關虎沖隧道位于湖南省辰溪縣火馬沖鎮，工點

3、起訖里程為K127+630ZK127+610K130+040 ，全長。設計為時速100km/h雙洞單向交通隧道。隧道左線為于-1.9的下坡段，右線位于-1.933。隧道巖層以白云質灰巖為主，圍巖級別有、級，其中左線級1743m，級150m，右線級1574m，級269m。、級圍巖采用復合式襯砌，級圍巖采用加強復合式襯砌。本隧道為獨頭掘進，工期為24個月。隧道設置情況表序號隧道名稱坡度%標段范圍內隧道長度米圍巖級別米明洞1關虎沖隧道左線2399101501743477右線332410426915745632.2 爆破區工程地質本隧道所經地區為中低山地貌。隧道區地層沖溝為沖洪積層，山坡及崗丘上為第四

4、系殘坡積層，下伏基巖為石炭系上統化學巖及震旦系、寒武系淺變質巖和未變質的化學沉積巖及少量碎屑巖，隧道區頻繁穿越不同的地層，巖性變化大。隧道范圍內有一較大的斷層F20通過，該斷層位于K128+000附近，走向NNE，為壓扭性斷層，斷層帶寬度50100m。另外，隧道區內還存在多個規模較小的斷層，尤其寒武紀泥質灰巖與炭板巖中層間錯動顯著，小型破碎帶較發育。2.3 爆破區水文地質隧道中間段K127+700K130+000右側300500m分布水庫和溪流。隧道地下水主要為溶巖水，其次為基巖裂隙水。基巖裂隙水主要賦存與寒武系、震旦系的基巖破碎帶、小型斷層等地段。溶巖水主要賦存與石炭系白云質灰巖、白云巖、灰

5、巖等可溶巖分布區。寒武系與石炭系巖石接觸面附近，巖體更為破碎，巖溶相對發育，可能存在一定規模的溶洞，且局部可能與暗河相通，故以上兩種地段隧道開挖后沿裂隙等易發生突水、突泥。3 隧道爆破方案鉆眼前應先畫出斷面炮眼布置圖，利用全站儀定出中線位置或復核激光指向儀的位置，定出中線后采用五寸臺法定出輪廓線，然后用油漆按照鉆爆設計圖標出炮眼的位置3.2 洞身開挖施工1、級圍巖開挖級圍巖采用環形開挖預留核心土法開挖，上弧導預留核心土法開挖，以人工風鎬開挖為主。開挖后及時噴砼封閉巖面及核心土。圖3-2-1 預留核心法施工示意圖開挖、支護過程中量測緊跟及時反應，以調整支護參數，襯砌前撤除臨時支護，為確保施工平安

6、量測及時進行。施工考前須知：導坑開挖需進行爆破時，必須經專職工程師同意，反復檢查支護平安可靠后，方可進行弱爆破。左、右邊墻導坑必須交錯施工，不得兩邊同時開挖。邊墻圍巖較差時分兩層開挖。上部弧形導坑比下斷面開挖超前35m，兩工序可平行作業。核心土必須在初期支護成環后再開挖，開挖時采用控制爆破措施以免損壞初期支護。N Y 測量放線拱部鋼架架立上部環狀開挖拱部超前支護拱部鋼架架立及錨噴支護上半斷面核心土開挖下半斷面左側馬口開挖左側邊墻鋼架架立下半斷面右側馬口開挖右側邊墻鋼架架立錨噴支護上半部開挖進尺3m上半斷面超前下半斷面5m后，進行下半斷面核心土開挖說明：采用弧形導坑的施工方案并澆注臨時仰拱施工。

7、人工持小機具開挖，側卸裝載機裝自卸車外運。上臺階采用環形開挖留核心土法施工，初期支護完成后開挖核心土并澆注臨時仰拱；下臺階先開挖中槽，然后跳段開挖邊墻馬口，完成支護結構。圖3-2-2 弧形導坑法開挖支護施工工藝流程圖表3-2-1 級圍巖開挖作業循環時間表作業名稱作業 時間循環時間分鐘50100150200250300350400450500550600上弧導預留核心土開挖測量放線20超前支護150上弧導開挖140架工字鋼拱60噴錨支護100核心土開挖80出碴50下部開挖測量放線20導坑開挖150工字鋼拱60噴錨支護100中部開挖120出碴1502、級圍巖開挖級圍巖擬采用臺階法開挖施工，臺階長度

8、控制在1015m，每次開挖進尺控制在2m左右，開挖后及時施作鋼格柵、錨桿、掛網、噴砼支護。出碴使用正裝側卸裝載機裝碴，自卸汽車運輸。下臺階進行松動爆破后用挖掘機挖除。附：?級圍巖段開挖施工示意圖?圖3-2-3；?隧道級圍巖開挖施工工藝框圖?圖3-2-4；?級圍巖臺階法鉆爆設計圖?圖3-2-7。圖3-2-3 級圍巖段開挖施工示意圖測量放線拱部鋼架架立上部斷面開挖拱部超前支護拱部鋼架架立錨噴支護上半部開挖進尺3mN Y進行下半斷面開挖斷面檢查錨噴支護邊墻鋼架架立說明：微臺階法人工用風鎬開挖，裝載機裝自卸車外運，個別孤石處采用微震光面爆破技術，盡可能減少超挖、減輕對圍巖的擾動和破壞。臺階法開挖，用風

9、動鑿巖機配合鑿巖臺車鉆孔，爆破開挖。下臺階開挖時在兩側邊墻留設臺階，人工配合機械挖除，減少對拱部支護結構的擾動。圖3-2-4 臺階法開挖支護施工工藝流程圖表3-2-2 級圍巖開挖施工進度指標分析表工序名稱作業 時間循環時間分鐘60120180240300360420480540600660720上臺階測量放線60上臺階打眼240上臺階裝藥30上臺階通風排煙30上臺階出碴120上臺階初期支護180下臺階打眼240下臺階裝藥30下臺階通風排煙30下臺階出碴240下臺階初期支護120合計7203、級圍巖開挖采用全斷面法光面爆破施工。YT-28濕式鑿巖機鉆眼，塑料導爆管非電起爆系統，毫秒微差有序起爆；

10、側卸式裝載機裝碴，自卸車運碴，濕噴機進行噴砼作業。洞內作業供電采用630KVA可移動變壓器、10KV高壓進洞。在全斷面爆破作業中，采用水幕降塵，確保作業面粉塵含量到達標準。施工中采用“W型水幕降塵器噴霧降塵。每個爆破作業面共設兩道水幕降塵，距離掌子面分別為20m和40m；每道共設4個水幕降塵器，左右邊墻各1個，基底2個；在爆破工點炮后離開時逐組啟動噴水系統，開始水幕降塵作業。裝碴作業面和倒運碴場，人工配合專用灑水器灑水降塵，確保施工環境良好。附：?級圍巖段開挖施工示意圖?圖3-2-6；?隧道級圍巖開挖施工工藝框圖?圖3-2-5；?級圍巖臺階法鉆爆設計圖?圖3-2-7。測量放樣臺車就位鉆 孔裝

11、藥爆 破通 風 排 煙找 頂 出 碴錨 噴 支 護檢 查炸藥加工、配藥準備錨噴材料機具鉆 孔 檢 查說明：全斷面開挖，鑿巖臺車鉆孔，非電毫秒雷管光面爆破。側卸式裝載機裝自卸車出碴。開挖進尺控制在3.23.5m。開挖完成后初噴5cm砼，(安設徑向錨桿)復噴砼至設計厚度，進入下一循環。圖3-2-5 級圍巖開挖支護施工工藝流程圖圖3-2-6 級圍巖段開挖施工示意圖表3-2-3 級圍巖開挖施工進度指標分析表工序名稱作業時間(min)循 環 時 間(min)60120180240300360420480540600660地質超前預報及測量放線30鉆眼180裝藥連線起爆90通風60清危初噴60出碴180復

12、噴砼60 合計6604、特殊地段開挖緊急停車帶施工本標段隧道共設4處緊急停車帶，根據設計圖紙，4處緊急停車帶均位于級圍巖地段，由于緊急停車帶斷面大，根據緊急停車帶使用長度40米的特點，為確保施工平安，開挖擬采用上下臺階預留核心土法進行施工。行人橫洞及行車橫洞開挖本隧道共設置了6處行人橫洞、2處行車橫洞。行人及行車橫洞擬采用上下臺階法開挖，橫洞在正洞超前30米后進行開挖，橫洞進洞時先進行超前支護，設置超前錨桿，掛鋼筋網噴護。尤其在銳角部位，要加強支護。圖3-4-7 級圍巖臺階法鉆爆設計圖1圖3-4-8 級圍巖全斷面法鉆爆設計圖鉆爆設計本隧道施工中將根據實際地質條件、開挖斷面、開挖循環進尺、鉆眼機

13、具、爆破器材、振速要求編制爆破設計，采用光面爆破、預裂爆破和預留光爆層爆破技術相結合，到達減少爆破振動、降低噪音、使圍巖成形圓順、平均線形超挖控制在510cm、到達充分發揮圍巖自承能力的目的。設計原那么根據洞室圍巖巖性、結構、構造特點合理選擇周邊眼間距E和最小抵抗線W，輔助眼交錯均勻布置，周邊炮眼和輔助炮眼眼底在同一垂直面上。合理選擇掏槽形式，采用直眼掏槽，保證到達最正確掏槽效果，掏槽眼比輔助眼深1020cm。嚴格控制周邊眼預裂眼裝藥量，采用竹片上綁扎導爆索和光爆專用小藥卷間隔裝藥，使藥量沿炮眼均勻分布。合理分布掘進眼，以到達炮眼數量少，材料最省，同時石碴塊度適中，便于裝卸。合理選擇循環進尺，

14、根據圍巖狀況、施工部位、工期要求及機械能力等因素來綜合考慮。合理選擇爆破材料，采用2號巖石及乳化炸藥，非電毫秒雷管、塑料導爆管、導爆索。合理選擇起爆順序和爆破網絡聯接方式，采用導爆管起爆網路，毫秒雷管分段起爆，時差50100ms，同時控制單段同時起爆裝藥量，確保臨近洞室圍巖中最大振速小于爆破平安規程允許要求。動態設計、動態施工。根據開挖后斷面量測、圍巖量測和爆破振動監控結果，采用計算機信息化管理系統，不斷優化爆破設計。鉆爆參數的選擇 針對不同圍巖通過爆破實驗來確定爆破參數，本工程設計資料指明為、級圍巖，故爆破設計初選爆破參數見下表。表3-3-1 光面爆破參數表參數圍巖類別周邊眼間距Ecm周邊眼

15、最小抵抗線Wcm相對距離E/W周邊眼裝藥集中度qkg/m裝藥不偶合系數D、級55707085級45606075掏槽方式全斷面掘進時采用直眼掏槽方式，掏槽斷面90。裝藥結構及堵塞方式裝藥結構：周邊眼用小直徑藥卷間隔捆綁在竹片上以控制藥卷間距，藥卷用導爆索串聯傳爆；掏槽眼、掘進眼均為連續裝藥，非電毫秒雷管傳爆，所有炮眼均采用反向裝藥結構。堵塞方式：所有炮眼裝藥后均用炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。起爆網路及起爆方式采用導爆管串、并聯起爆網路。導火索、火雷管起爆，毫秒雷管傳爆，起爆時差間隔50100ms，以控制爆破震動迭加和減少單響最大起爆藥量，減少爆破震動。爆破震動驗算按爆破平安規程查出需保護圍

16、巖允許振動值，反算最大單響起爆藥量，校核爆破設計。爆破效果及振動監控和爆破設計優化。爆破效果監測超欠挖檢查 采用激光隧道限界檢測儀檢測開挖斷面尺寸，與標準斷面比擬。上半斷面輪廓是否圓順，下半斷面輪廓是否平整。 爆破進尺是否到達爆破設計要求。 爆出碴堆是否較集中，飛石是否得到控制。石碴塊度是否適合裝碴要求。炮眼痕跡保存率，硬巖不小于90%，中硬巖不小于70%，并在開挖輪廓面上均勻分布。爆破振動監測結果小于爆破平安規程規定，圍巖受擾動小，自穩能力強。爆破振動監控 采用爆破振動監測儀監測爆破振動實際值，觀測已支護段和需保護段圍巖穩定情況，如有異常情況，及時加固并反應調整爆破設計。爆破設計優化 每次爆

17、破后對爆破效果數據比照分析，優化爆破設計施工考前須知嚴格按鉆爆破設計進行鉆眼、裝藥、接線和起爆，所有爆破工人均經過培訓，持證上崗。鉆眼前定出開挖斷面中線、水平線和斷面輪廓，標出炮眼位置。經檢查符合設計要求前方可鉆眼。炮眼開眼誤差5cm，周邊眼眼底不超出開挖斷面輪廓線10cm。當開挖面凹凸不平時，按實際情況調整炮眼深度，并相應調整藥量，使除掏槽眼以外所有炮眼底在同一垂直面上。碰到圍巖節理、裂隙時，調整炮眼布置和裝藥量。4爆破平安計算及防護措施計算1、爆破震動速度因爆破而引起的質點振動速度可按依據推薦公式4-1計算：V=K(Q1/3/R) (4-1)式中： K與巖石、爆破方法等因素有關的系數； 與

18、地質條件有關的地震波衰減系數； Q與振速V值相對應的最大一段起爆藥量，Kg； R測點與爆心的直線距離，m； ，K 值可以在現場通過小型爆破試驗確定，也可以參見表4-1選取。表4-1 爆區不同巖性的K 、值巖 性堅硬巖石中堅硬巖石軟巖石K50150150250250350振動防護重點是明洞邊坡，根據設計邊坡及交通隧道平安允許振動速度為 v =10cm/s, 實際爆破當中根據爆破距離參照上述公式反算控制最大一次起爆用藥量。詳細爆破用量見圖3-4-7和圖3-4-82、爆破飛石洞內掘進平安飛石不小于100米距離,本標段隧道對人員平安距離設定為150米，巷道內對設備平安距離設定為100米。3、爆破平安距

19、離計算：根據設計依據Rg= 4-2式中：Rg-爆破的平安距離,mKg-系數，根據有關實驗資料統計，一般取Kg的平均值為160；下風時，Kg值乘2Qg-爆破總炸藥量 取平均值Kg=160，本標段隧道控制最大單段裝藥量為Qmax=0.6544t。平安距離Rg=1米，故本隧道平安距離選擇150米4.2 爆破警戒布置 根據?爆破平安規程?有關規定和爆破平安計算，結合隧道周圍環境情況，設計爆破平安警戒線為離爆破作業地點150m。4.3 爆破平安措施嚴格遵守?爆破平安規程?的規定。認真組織爆破施工，對所有參加爆破工作的人員進行平安教育，對技術人員進行爆破交底，堅持持證上崗。對警戒人員進行專門培訓，嚴格按照

20、設計位置進行警戒；保證警戒范圍內人員、設備的撤離，防止無關人員進入警戒區。火工材料由專人押運和看管，按照設計發放。禁止攜帶打火機、火柴和其它易燃品進入爆破現場。禁止在爆區內使用 、對講機等射頻電。安排專人負責起爆體制作，網路敷設和聯接。起爆體安放和導線聯接必須按照規定進行，并隨時注意網路短路。采用絕緣照明，禁止使用普通手電和電燈照明。4.4 平安操作規定裝卸爆破材料時，要求輕拿輕放，按指定地點擺放平穩。人力搬運炸藥不得超過一袋或一包，挑運不得超過50kg.應根據設計規定的炸藥品種、數量、位置進行裝藥。堵塞時應保證其質量與長度，并保護好起爆網路。加工時起爆體應由兩人進行，放入藥室前，雷管和炸藥要

21、分開搬運。電雷管導通只允許使用爆破專用電橋如205型，檢測電雷管時，應將電雷管放入防護箱內。導爆索只允許用鋒利刀一次切割好。用絕緣手電筒照明時，必須在硐室外指定地點換電池。起爆體的安放與導線聯接必須按照操作規定進行，在聯接導線時必須隨時注意將聯好的網路短路。現場聯線時，如果發現端線過長，不準剪短。如果端線過短那么必須加長，必須做好記錄。使用電橋前，要檢查電橋最大輸出電流，不得大于30毫安，并檢查電橋的絕緣是否良好。電橋應由專人保管使用，不準碰撞、振動，如果發生故障，禁止在現場排除。 4.5 瞎炮處理由于操作不良、爆破器材質量差等原因，引起藥包沒有爆炸。瞎炮危及平安，在發生瞎炮后，必須嚴格按照平

22、安技術標準處理。一般處理方法是：a)引爆。即在瞎炮旁不大于30米處打一平行炮眼，裝藥引爆，使瞎炮殉爆。假設無打平行條件炮眼的條件，或炮眼已裂碎，斷裂，那么可用裸露藥包處理。b)用雷管起爆的藥包，產生瞎炮后，允許小心地用竹木器具掏出原填炮泥，直至發現藥包，然后再裝一起爆藥包重新誘爆。c)如因炸藥失效，可往炮眼灌入鹽水，使炸藥和火具等完全失效，然后再用竹木器具輕輕掏出炸藥。d)無堵塞的反向裝藥結構的炮眼，產生瞎炮后可再裝一起爆藥誘爆。在瞎炮處理完畢之前，不允許繼續施工，除負責處理瞎炮人員外，所有無關人員均應撤離現場。目 錄 TOC o 1-2 f h z u HYPERLINK l _Toc287

23、627745 1設計說明 PAGEREF _Toc287627745 h 1 HYPERLINK l _Toc287627746 1.1 設計依據 PAGEREF _Toc287627746 h 1 HYPERLINK l _Toc287627747 1.2 工程要求和目的 PAGEREF _Toc287627747 h 1 HYPERLINK l _Toc287627748 1.3 爆破設計原那么 PAGEREF _Toc287627748 h 1 HYPERLINK l _Toc287627749 2.工程概況 PAGEREF _Toc287627749 h 1 HYPERLINK l _Toc287627750 2.1 工程概述