精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業隧道爆破設計方案一、工程概述本合同段有四座隧道。隧道設計為左右幅分離式雙洞單向行車雙車道，凈跨11.2m，凈高7.0m的三心圓拱曲墻斷面。隧道區域處于構造剝蝕丘陵—低山地貌區，主要出第四系全新統殘坡積碎石土、中元古武當山群片巖和上元古界震旦系上統燈組片巖。本段內短隧道為Ⅳ、Ⅴ級圍巖，中長隧道為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖，其中Ⅲ級圍巖采用全斷面法爆破開挖（Ⅴ級圍巖主要采取人工配合機械開挖，不需要爆破）二、光面爆破的特點光面爆破施工，可以減少對圍巖的擾動，增強圍巖的自承能力，特別是在不良地質條件下效果更為顯著，不僅可以減少危石和支護的工程量，而且保證了施工的安全；由于光面爆破使開挖面平整，巖石無破碎，減少了裂隙，這樣可以大大減少超欠挖量。據有關資料統計，光面爆破與普通爆破相比，超挖量由原來的15%～20%降低到4%～7%，不但減少出碴量，而且還很大程度的減少了支護的工作量，從而降低的成本，加快了施工進度。根據公路隧道“新奧法”施工的需要和工程地質條件，結合施工現場實際情況，我標段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ級圍巖決定采用光面爆破施工。三、光面爆破方案的確定目前，大斷面隧道光面爆破施工有2種方法：一是預留光爆層法；二是全斷面一次性開挖法。根據施工現場的實際條件及圍巖情況，本段隧道采用全斷面一次性開挖法。四、全斷面（Ⅲ級圍巖）爆破方案設計1、爆破參數的選擇光面爆破參數選擇主要與地質條件有關，其次是炸藥的品種與性能；隧道開挖斷面的形狀與尺寸，裝藥結構與起爆方法。隧道主要為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖，Ⅲ級圍巖全斷面爆破斷面面積為83.1m2，Ⅳ級圍巖上導坑爆破斷面面積為58.45m2，采用2號巖石乳化炸藥，Ⅴ級圍巖主要采取人工配合機械開挖，不需要爆破。周邊眼采用不耦合間隔裝藥，其他炮眼采用連續柱狀裝藥，采用導爆索和嚴格控制周邊眼的裝藥量，采用合理的裝藥結構，盡可能的使藥沿藥眼長均勻的分布，這是實現光面爆破的重要條件。在光面爆破中，炮眼間距E、最小抵抗線V、炮眼密集系數K、裝藥密度q是相互制約的。（1）炮眼深度炮眼深度受開挖面大小的影響，炮眼過深，周邊巖石的夾制作用較大，故炮眼深度不宜過大，一般最大炮眼深度取斷面寬度（或高度）的0.5～0.7倍，同時考慮到Ⅲ級圍巖每循環掘進一般不超過3.0m,Ⅳ級圍巖一般不超過1.5m。故Ⅲ級圍巖鉆孔深度取3.0m。

鉆孔采用YT-28風鉆，鉆頭直徑為φ40mm，炮眼孔徑為φ42mm，為克服及減少巖石的夾制作用，除掏槽眼和底眼深度L=3.2（2）、光面爆破不耦合系數（D）及裝藥直徑（d）炮眼直徑dk與藥卷直徑di之比稱為不偶合系數，合適的周邊眼不偶合系數應使爆炸后作用于炮眼壁的壓力小于圍巖抗壓強度，理論與實踐證明，當巖石種類為軟巖（我標段四座隧道巖層）時，不偶合系數在2.0～2.5范圍時，緩沖作用最佳，光爆效果最好

D=dk/di

式中D——不耦合系數；

dk——炮眼直徑（cm）；

di——裝藥直徑（cm）；

在實際使用過程中，我們采用直徑為32mm的2號巖石乳化炸藥，周邊眼采用2號巖石乳化炸藥沿長度方向對半切（相當于φ20小藥卷）即周邊眼的不耦合系數D=42/20=2.1，符合D=2.0～2.5的要求。

（3）周邊眼間距（E）、最小抵抗線（V）和相對距系數（K）最小抵抗線與開挖的隧道斷面大小有關。在斷面跨度大，光爆眼所受到的夾制作用小，巖石比較容易崩落，最小抵抗線可以大些，斷面小，光爆眼所受到的夾制作用大，最小抵抗線可以小些，最小抵抗線與巖石的性質和地質構造也有關，堅硬巖石最小抵抗線可小些，松軟破碎的巖石最小抵抗線可大些。我標段四座隧道巖質主要為軟巖，故確定最小抵抗線（V）為0.40～0.60。相對距系數是周邊眼間距（E）與最小抵抗線（V）的比值，是影響爆破效果的重要因素。K=E/V式中,E為周邊炮眼間距，cm；V為最小抵抗線，cm；K值總是小于1,當d=38～46mm，E=30～50cmV=40～60cm時，K=0.5～0.8考慮到權爆區巖石節理較發育，并參照規范周邊眼間距取值范圍30cm-50cm,對周邊眼間距取45（4）裝藥量計算：光面爆破裝藥量的計算，主要是確定周邊眼光爆層炮眼裝藥集中度，即以kg/m表示，一般采用實驗方法求得或從同類工程中選取。q=QEV式中q—裝藥集中度，kg/m；Q—單位體積耗藥量，g/m3；E—周邊眼間距，m；V—最小抵抗線，m；通過現場試驗和施工經驗數據，用計算法進行校核，確定q=0.07～0.15kg/m。按照q=0.（5）炮眼數量

N=qS/ηγ

式中：N——炮眼數量，不包括未裝藥的空眼；

q——單位炸藥消耗量，一般取q=1.2~2.4kg/m3；

S——開挖段面積，㎡；

η——裝藥系數，即裝藥長度與炮眼長度的比值，暫取0.7；

γ——每米藥卷的炸藥質量，kg/m，2號巖石乳化炸藥γ=0.91。

即：N=（1.47×83.1）/（0.7×0.91）=192個

其中掏槽眼6個（向內傾斜15°），輔助掏槽眼8個（向內傾斜15°），輔助眼111個，周邊眼53個，底眼14個，非裝藥眼四個（增加臨空面，增強爆破效果）。（6）每一循環裝藥量計算及分配

Q=qV

式中：q——單位炸藥消耗量，取q=1.47kg/m3；

V——1個開挖循環進尺爆落巖石總體積，m3；

即：Q=1.47×3.0×83.1=366.47kg

各炮眼裝藥量分配如下：

因為計算炮眼數量時，采用η=0.7，由周邊眼裝藥集中度q=0.15kg/m，得出周邊眼裝藥系數為0.165，設其它各炮眼裝藥系數取值：掏槽眼0.9，底眼0.9，輔助眼0.9，則

6×0.9+8×0.9+53×0.165+14×0.9+111×0.9=（6+8+53+14+111）η

計算得：η=0.7

若計算每個掏槽眼裝藥量=0.91×3.106×0.9=2.544kg，折合為12.719卷，采用13卷

每個輔助掏槽眼裝藥量=0.91×3.313×0.9=2.713kg，折合為13.57卷，采用13.5卷；

每個輔助眼裝藥量=0.91×3.0×0.9=2.439kg，折合為12.195卷，采用12卷；

每個周邊眼裝藥量=0.91×3.0×0.165=0.447kg，折合為2.236卷，采用2卷；

每個底眼裝藥量=0.91×3.（7）裝藥結構和起爆方式光面爆破采用不耦合裝藥，軟巖一般不耦合系數為2.0～2.5，炮眼裝藥按裝藥集中度計算出的藥量均勻裝入炮眼內。為克服底部炮眼的阻力，在炮眼底部放半個標準藥卷，使光爆層易于脫離巖體。施工中采用如下圖裝藥結構：①1/2普通標準藥卷（φ32）起爆；②普通標準藥卷沿長度方向對半切（相當于φ20小藥卷）不耦合間隔裝藥。圖2周邊眼裝藥結構示意圖（8）光面爆破的分區起爆順序為：掏槽眼——輔助眼——底板眼——周邊眼。采用多段微差起爆（由內向外），其中主爆區的周邊眼比輔助眼眼跳2段起爆，并用同一段雷管。主爆區使用非電毫秒雷管，周邊眼用導爆索一次同時起爆。2、裝藥量分布及光面爆破參數表（見下表）順序炮眼名稱毫秒雷管段位炮眼/藥卷直徑（mm）炮眼個數（個）炮眼深度（m）炮眼間距（cm）單眼裝藥（kg/孔）累計裝藥量（kg）1掏槽眼142/3263.10680×2402.615.62輔助掏槽眼342/3283.313120×2802.721.63輔助眼342/3273.0802.416.84輔助眼542/32133.0802.431.25輔助眼742/32163.0802.438.46輔助眼942/32203.0802.4487輔助眼1142/32233.0802.455.28底板眼1742/32143.2682.636.49輔助眼1342/32323.0702.476.810周邊眼1542/20533.002450.421.2合計192361.2全斷面開挖斷面面積：83.1平方米，掘進長度按炸藥單耗量：k=1.47kg復式楔形掏槽：槽口尺寸80cm×240cm和120cm×280cm。周邊眼直徑：φ42mm，使用φ32mm藥卷切半（相當于小直徑藥卷φ20mm），裝藥不耦合系數λ周邊眼間距E=45cm，最小抵抗線V=40～60cm，E/V=0.5～0.8，單孔裝藥量q=0.4kg光面爆破參數表2名稱炮眼間距E（cm）最小抵抗線V（cm）相對距系數E/V裝藥集中度g（kg/m）不耦合系數D一般參考值30～5040～600.5～0.80.07～0.152.0～2.5花石溝隧道取值45600.750.152.1五、施工方法及工藝一、鉆爆機具材料鉆孔采用13臺YT—28型鑿巖機和3臺20m3空壓機，人工鉆孔，鉆孔直徑為42mm，一字形合金鋼鉆頭。采用Φ32mm×220mm2號巖石乳化炸藥。二、光面爆破施工工藝1、放樣布眼鉆眼前，測量人員用經緯儀和水準儀，準確定出隧道中心線和拱頂面高程；用紅油漆畫出開挖輪廓線，并標出炮眼位置，其誤差不得超過5cm；每次測量放線的同時，要對上次爆破斷面進行檢查，及時調整爆破參數，以達到最佳爆破效果。2、鉆眼要求掏槽眼：深度、角度按設計施工，眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于5cm。輔助眼：深度、角度按設計施工，眼口排距、行距誤差均不大于10cm。周邊眼：開眼位置在設計斷面輪廓線上允許沿輪廓線調整其誤差不得大于5cm；炮眼方向可以3%～5%的斜率外插，眼底不得超出開挖斷面輪廓線10cm，最大不得超過15cm。內圈眼至周邊眼的排距；誤差不得大于5cm；內圈眼與周邊眼應采用相同的斜率。鉆眼裝藥率調整，當開挖面凹凸較大時，應按實際情況調整炮眼深度（相應調整裝藥量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，有不符合要求的炮眼重鉆，經檢查合格后，方可裝藥爆破3、炮眼布置要求①先布置掏槽眼，其方向在巖層層理明顯時應盡量垂直于層理，掏槽眼應比其他眼加深20cm。②周邊眼嚴格按設計開挖輪廓線布置，在硬巖層中，周邊眼的眼口在斷面設計輪廓線上，眼底超出輪廓線小于10cm；在軟巖中，周邊眼的眼口在斷面設計輪廓線內小于8cm，眼底落在輪廓線上。③輔助眼根據上稀下密，中部均勻分布的原則布置。4、孔口堵塞長度L0L0=（0.2～0.5）V一般堵塞長度淺眼不超過20cm/