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---專業黃韓侯鐵路工程HHZQ-2標段張莊隧道出口爆破方案編寫：盧永飛審核：孫波批準：楊長青中鐵二十二局集團公司黃韓侯鐵路Ⅱ標段工程指揮部2011年目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1、加固方案設計依據1、《鐵路隧道工程施工技術指南》（TZ204-2008)2、《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TZ10417-2003、J287-2004)3、《鐵路隧道工程施工安全技術規程》（TB10304-2009、J947-2009）4、鐵建設【2010】120號文件5、黃陵-韓城-侯馬鐵路有關設計圖紙6、國家及行業有關工程建設的法律、法規、標準、條例等。2、加固方案施工原則1、確保施工人員、機械安全不受損傷。2、集中人力物力搶險施工，確保沉陷段不塌方，沉陷范圍不擴大，保證已施作完成段工程質量不受影響。3、加強圍巖監控量測，合理安排人力，有序組織，輪班作業，確保安全順利渡過該沉陷段。3、加固方案介紹1、組織人力，對DK59+564-DK59+590段地表沉陷處做防排水處理，用彩條布對表面進行覆蓋，成拱狀，便于排水。周圍開挖排水水溝。加強地表沉降觀測，觀測頻率為1次/2h。2、立即抓緊搶作二次襯砌，6天3模，里程至DK59+560。確保DK59+533-DK59+560段初期支護不受影響，且為下步管棚施作提供安全屏障。3、立即抓緊對DK59+564-DK59+590段施作豎支撐，間隔1榀支撐。豎支撐由3根I18工字鋼并焊而成，以增加支撐力度。4、二次襯砌施作至DK59+560后，拱頂環向施作φ108大管棚，夾角為5—10o，環向間距40cm，共39根。注1:1水泥單葉漿。3.2地質概況（1）地形地貌隧道地處黃土臺塬區，地形平坦，地面高程一般為640～803m，最大埋深約150m，地形起伏較大。（2）工程地質隧道區沿線主要以第四系上更新統風積砂質黃土為主，下伏第四系中更新統風積黏質黃土、沖積粉質黏土、粉、細砂、細圓礫土，上第三系黏土巖、二疊上統砂巖、泥巖。（3）水文地質根據沿線水文地質調查及對收集資料的分析，地下水主要富存于第四系黃土孔隙、裂隙，二疊系砂巖夾泥巖風化裂隙、層間裂隙及砂巖孔隙中，尤其在巖土分界面較為富集。4、各級圍巖爆破設計如意隧道圍巖分級為Ⅳ級、Ⅴ級，采用三臺階法開挖，開挖工序為：第1步：開挖①部后及時進行上臺階噴、錨、網系統支護，架設鋼架并復噴砼至設計厚度，形成較穩定的承載拱，①部開挖25m左右，停止掘進，噴砼封閉掌子面；第2步：①部停止掘進后進行②部開挖，并進行下導初期支護，②部開挖至距掌子面3～5m后，停止掘進，噴砼封閉掌子面；第3步：開挖③部，及時施作仰拱砼、填充混凝土，及早封閉成環，③部開挖至②部3～5m后停止掘進；第4步：根據圍巖量測結果，適時施作二次襯砌；第5步：交替進行開挖、支護、二襯作業，作業過程中確保仰拱距掌子面距離不超過30m。臺階法開挖順序圖見圖4-1。圖4-1三臺階法開挖順序圖4.1、正洞Ⅳ級圍巖三臺階法鉆爆設計4.1.1鉆爆設計（1）掏槽形式：根據圍巖地質情況及開挖斷面尺寸，采用復式楔形掏槽。（2）爆破器材：選用2#巖石炸藥和乳化炸藥（有水區段），規格為Ф32及Ф25藥卷，雷管采用1～15段塑料導爆管非電毫秒雷管，電容式非電毫秒雷管激發器起爆。（3）炮眼直徑：選用42mm鉆孔直徑。（4）炮眼深度：根據有關設計資料及相關標準，上臺階進尺不超過2榀鋼架間距，除掏槽眼外，其余眼均采用2.5m深鉆孔，掏槽眼（5）炮眼數目:單位面積鉆眼數為1.5～4.5個/㎡。具體根據下式計算：N=K*S/n*r，式中N——炮眼數目，個；K——單位炸藥消耗量，Kg/m3，完整泥巖、砂巖為0.65-0.9，本隧采用上臺階0.75，中、下臺階下斷面0.7；L——炮眼深度，m，本隧掏槽眼采用2.5m，周邊眼和輔助眼采用2.2n——炮眼裝藥系數，一般為0.5-0.7，本隧一律采用0.6；r——炸藥的線裝藥密度，kg/m，Ф32乳化炸藥采用0.78；S——開挖斷面積，本隧上臺階為56.84㎡，中臺階32.62㎡，下臺階12.68㎡；依據上式，可計算出結果如下：上臺階：N=91個中臺階：N=49個下臺階：N=19個本數據僅為理論計算數據實際布置時可適當調整。（6）上斷面炮眼布置：a、布置掏槽眼：采用復式楔形掏槽，設置3+2對掏槽眼，詳見圖4－3；掏槽眼間距100cm；b、布置周邊眼：周邊眼參數經驗計算式如下：間距：E=（8～12）d（d為炮眼直徑），本隧采用45抵抗線：W=（1.0～1.5）E，60裝藥集中度：q=0.04～0.19Kg/m，c、底板眼：底板眼均勻布置間距采用100d、內圈眼：通常內圈眼比掘進眼密一些，比周邊眼稀一些，內圈眼間距為周邊眼間距的1.5-2倍左右，故此內圈眼間距采用70e、布置掘進眼：均勻布置采用100cm；以上具體詳見圖4－2（7）中臺階炮眼布置a、布置周邊眼：周邊眼間距：45b、布置內圈眼：均勻布置采用70cmc、掘進眼：交錯均勻布置采用100cm；d、布置底板眼：均勻布置采用100cm；具體詳見圖4－4。（8）下臺階炮眼布置a、布置周邊眼：周邊眼間距：45b、掘進眼：均勻布置采用100cm；具體詳見圖4－5。（9）一次爆破總裝藥量的計算：依據下式：Q=K*S*L（Kg）式中K——單位炸藥消耗量，Kg/m3，根據經驗數據本隧采用上臺階0.75，中、下臺階0.7；S——開挖斷面積，本隧上臺階為56.84㎡，中臺階32.62㎡，下臺階12.68㎡；L——炮眼深度，m，本隧掏槽眼采用2.8mQ——一次爆破總裝藥量，Kg；根據上式可計算出上臺階總裝藥量為106.6Kg，中臺階為57.1Kg，下臺階為22.2Kg。以上僅為理論計算值，實際布置時可根據炮眼裝藥量適當調整。（10）單眼裝藥量的計算：炮眼所處的位置不同，所起的作用不同。掏槽眼要求拋擲，掘進眼要求松動，周邊眼要求光面爆破，底板眼要求小面積拋擲，所以各部位炮眼裝藥量是不同的。a、周邊眼：Qk=1/4*3.*di2*β*L*P0式中Qk——單孔裝藥量，gdi——炸藥直徑，cm，2.β——光面爆破填充系數，本隧采用0.2;L——炮眼深度，cm，本隧采用25P0——炸藥密度,g/cm3,炸藥密度為1.24據上式可計算出周邊眼的單孔裝藥量為304g，為便于裝藥調整為300（11）其余炮眼單孔裝藥量：可根據下式計算q=K*a*W*L*λ式中q——單孔裝藥量，Kg；K——單位炸藥消耗量，Kg/m3，根據經驗數據本隧采用上臺階0.75，中、下臺階0.78；L——炮眼深度，m，本隧周邊眼和輔助眼采用2.5mW——抵抗線，W=（1.0～1.5）a，本隧取0.60m；a——炮眼間距，m，根據示意圖4－2、4－4、4－5依次取值；λ——炮眼所在部位系數，掏槽眼取2,擴槽眼取1.5，掘進眼取1.0，底板眼上臺階取1.5，中下取0.8，內圈眼光面取0.5；據上式可計算如下：上臺階：掏槽眼1600g、2500g擴槽眼為17掘進眼為11底板眼為17內圈眼為400g中臺階：內圈眼為380g，為便于裝藥改為400g掘進眼：10底板眼：800g下臺階：掘進眼：1000g底板眼：400g具體詳見表4－2（12）裝藥結構設計：周邊眼采用小直徑光爆炸藥間隔裝藥結構，掏槽眼采用集中裝藥結構，其余炮眼均采用連續裝藥結構，詳見圖4－6。（13）起爆順序設計：由于上下斷面爆破形式的不同，起爆順序也有所不同。上臺階：掏槽眼→擴槽眼→掘進眼→底板眼→內圈眼→周邊眼。中臺階：掘進眼→內圈眼→周邊眼→底板眼。下臺階：掘進眼→底板眼。（14）爆破質量檢查：爆破結束后及時檢查爆破質量，效果不理想時要及時調整參數。4.1.2安全校核（1）爆破飛石控制對于控制飛石，除了合理地選擇爆破作業指數及炸藥單耗，科學的計算最小抵抗線，合理的確定堵塞長度、嚴格控制堵塞質量，防止飛石造成人身傷害。飛石產生的最遠距離由下式估算：L=20n2*w*KtKt，與地形、地質、氣候等條件有關、一般取1.5；W，最小抵抗線的最大值，取w＝1.2n，爆破作用指數，取1；L＝36為了保證絕對的安全，爆破飛石控制在60m范圍內。（2）爆破震速在爆破工程中，一般多以振速來衡量爆破振動強度，并作為劃分破壞程度的指標，我國也用質點垂直振動速度值作為判斷、評價爆破點周圍建筑物安全程度的標準，其公式如下:—建筑物質點垂直振動速度，；—炸藥重量，kg，分段爆破按最大一段藥量計算；—自爆源到被保護建筑物或構筑物的距離，m；—與巖石性質、地勢高低、爆破方法和爆破條件有關的系數。一般1000～2000—爆破地震波隨距離衰減的系數，一般為1.5～2.0，較遠距離為1.5，近距離為2.0；根據鐵道部文件鐵建設【2010】120號文件二次襯砌距掌子面的距離：Ⅳ級圍巖不得大于90m，Ⅴ、Ⅵ級圍巖不得大于70m；考慮到掌子面爆破對二次襯砌的影響，當圍巖等級為Ⅳ時，取R=90m，=1200，Q=18.7Kg由公式計算：=1.04mm/s，由表2-3知，混凝土建筑物、構筑物爆破振動速度臨界值為≤200mm/s，故安全。表4-1建筑物、構筑物爆破振動速度允許界限建筑物和構筑物類別振速臨界值（）安裝有電子儀器設備的建筑物≤50質量差的古、舊房屋50～70質量較好的磚石建筑物100～120堅固的混泥土建筑物、構筑物≤200土質邊坡≤50表4－2Ⅳ級圍巖一般斷面爆破參數表部位段號炮眼名稱鉆眼參數m炮眼個數裝藥量kg備注眼深間距單孔裝藥量段裝藥量上臺階1掏槽眼1.51.041.66.4主要指標:W=20斷面積S=102炮眼數：N=185個循環進尺寸：L=2.單位耗藥量:q上=0.56kg單位炮眼：數:1.8個3掏槽眼2.81.062.5155擴槽眼2.51.061.710.27掘進眼2.51.0121.113.29底板眼2.51.0111.718.711內圈眼2.50.70230.49.213周邊眼2.50.45430.312.9小計10585.6中臺階1掘進眼2.51.091.093掘進眼2.51.0101.0105內圈眼2.50.7080.43.27周邊眼2.50.45140.34.29底板眼2.51.090.87.2小計5033.6下臺階1掘進眼2.51.071.073底板眼2.50.45230.45.2小計3012.2總計185131.4圖4－2上臺階光面爆破炮眼布置圖（單位cm）圖4－3Ⅳ級圍巖上臺階光面爆破炮眼布置剖面圖（單位cm）圖4－4中臺階光面爆破炮眼布置圖（單位cm）圖4－5下臺階光面爆破炮眼布置圖（單位cm）圖4－6裝藥結構示意圖4.2、正洞Ⅴ級圍巖三臺階法鉆爆設計根據有關設計文件及鐵道部有關文件，Ⅴ級圍巖上臺階開挖一次進尺為一榀鋼架間距，故循環進尺按1.3m考慮，在此基礎上調整上臺階爆破參數整：掏槽眼深1.8m，采用楔形掏槽（見圖4－7）；其余眼深1.5m；采用光面爆破，其余參數參照圖4－7Ⅴ級圍巖一般斷面上臺階爆破炮眼布置剖面圖表4－3Ⅴ級圍巖一般斷面爆破參數表部位段號炮眼名稱鉆眼參數m炮眼個數裝藥量kg備注眼深間距單孔裝藥量段裝藥量上臺階1掏槽眼1.81.061.66.4主要指標:W=20斷面積S=102炮眼數：N=181個循環進尺寸：上臺階L=1中下臺階L=23擴槽眼1.51.061.27.25掘進眼1.51.0121.0127底板眼1.51.0111.0119內圈眼1.50.70230.36.911周邊眼1.50.45430.28.6小計10152.1中臺階1掘進眼2.51.091.093掘進眼2.51.0101.0105內圈眼2.50.7080.43.27周邊眼2.50.45140.34.29底板眼2.51.090.87.2小計5033.6下臺階1掘進眼2.51.071.073底板眼2.50.45230.45.2小計3012.2總計1814.3、斜井Ⅳ級圍巖上下臺階法鉆爆設計根據有關設計文件及鐵道部有關文件，斜井Ⅳ級圍巖上臺階開挖一次進尺為二榀鋼架間距，故循環進尺按2.4m考慮，在此基礎上調整上臺階爆破參數整：掏槽眼深2.2m，其余眼深2.5采用光面爆破，其余參數參照Ⅳ級圍巖鉆爆設計；爆破參數見表4－4；表4－4斜井Ⅳ級圍巖斷面爆破參數表部位段號炮眼名稱鉆眼參數m炮眼個數裝藥量kg備注眼深間距單孔裝藥量段裝藥量上臺階1掏槽眼2.61.041.66.4主要指標:斷面積S=38.4m2炮眼數：N=101個循環進尺寸：L=2.4m單位耗藥量:q上=0.76kg/m3單位炮眼：數:0.53個3擴槽眼2.51.031.75.15內圈眼2.51.0141.723.87底板眼2.50.7070.42.89周邊眼2.50.45270.38.1小計5546.2下臺階1掘進眼2.51.051.053掘進眼2.51.051.055底板眼2.51.060.42.47內圈眼2.50.6100.339周邊眼2.50.45200.816小計4631.4總計10177.6圖4－8斜井Ⅳ級圍巖上臺階光面爆破炮眼布置剖面圖（單位cm）圖4－9斜井Ⅳ級圍巖下臺階光面爆破炮眼布置剖面圖（單位cm）5、爆破安全管理規定5.1一般規定5.1.15.1.25.1.35.2爆破器材的管理5.2.1爆破器材的申購、領用工程管理部根據施工進度計劃，編制每月的爆破器材需用量計劃，交給安質部辦理申購手續。爆破隊負責到業主指定的火工材料倉庫領取所需爆破器材，領用時必須堅持用多少領多少的原則。5.2.2爆破器材的裝卸5.2.25.2.2⑴裝卸作業只準在白天進行，炎熱季節安排在清晨。⑵搬運時，禁止沖擊、拉拖、翻滾和投擲裝有爆破材料的容器；堆放時不準在上面踩、踏；雷管與炸藥不準在同一車廂或同一地點裝卸；⑶人力裝卸和搬運爆破器材，限定每人一次負重25-30Kg，搬運者前后不得少于3m。⑷在雷雨期間禁止裝卸和運輸爆破器材。5.2.3爆破器材的運輸5.2.3.1運輸：炸藥廠5.2.3⑴運輸爆破器材時必須有押運人員押送，并按指定的路線行駛，嚴禁吸煙和攜帶發火物品；⑵運送爆破器材禁止使用翻斗車、自卸汽車、拖車、機動三輪車、人力三輪車、摩托車和自行車；⑶運送炸藥雷管時，裝車高度要低于車廂10cm，車廂底部應鋪設軟墊，同一車上也不得混裝兩類不同性質的爆破器材；⑷裝有爆破器材的車輛嚴禁在運輸途中加油或修理，非押運人員嚴禁搭乘裝有爆破器材的車輛。5.2.4爆破器材的貯存、清退5.2.45.2.46、安全保證措施6.1優化爆破設計①采用控制爆破技術，據隧道地質情況用不同參數的光面控制爆破技術。②采用非電毫秒延期雷管起爆。③正確選用周邊眼裝藥結構。為保證爆破施工質量，周邊眼采用小直徑藥卷炸藥，間隔裝藥，并做好炮泥的堵塞質量。④按設計裝藥，并按順序起爆。⑤不斷總結、修正爆破參數使之達到最佳效果。6.2保證鉆眼質量①炮孔間距按鉆爆設計進行施工。周邊眼間距的誤差不大于5cm，輔助眼間距的誤差不大于10cm，周邊眼的外插角不大于3度。②除掏槽眼、周邊眼、底