《隧道爆破设计方案(全断面法)(共9页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道爆破设计方案(全断面法)(共9页).doc（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上XXXXXX高速公路一期土建工程XX合同段隧道爆破设计方案XXXXXXXX合同段项目经理部2010年12月隧道爆破设计方案一、工程概述本合同段有四座隧道。隧道设计为左右幅分离式双洞单向行车双车道，净跨11.2m，净高7.0m的三心圆拱曲墙断面。隧道区域处于构造剥蚀丘陵低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。本段内短隧道为、级围岩，中长隧道为、级围岩，其中级围岩采用全断面法爆破开挖（级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。爆破方法采用光面爆破。二、光面爆破的特点光面爆
2、破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%20%降低到4%7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的、级围岩决定采用光面爆破施工。三、光面爆破方案的确定目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开
3、挖法。根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。四、全断面（级围岩）爆破方案设计1、爆破参数的选择光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能；隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法。隧道主要为、级围岩，级围岩全断面爆破断面面积为83.1m2，级围岩上导坑爆破断面面积为58.45m2，采用2号岩石乳化炸药，级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破。周边眼采用不耦合间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药，采用导爆索和毫秒延期导爆雷管起爆。严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。在光面爆破中，
4、炮眼间距E、最小抵抗线V、炮眼密集系数K、装药密度q是相互制约的。（1）炮眼深度炮眼深度受开挖面大小的影响，炮眼过深，周边岩石的夹制作用较大，故炮眼深度不宜过大，一般最大炮眼深度取断面宽度（或高度）的0.50.7倍，同时考虑到级围岩每循环掘进一般不超过3.0m,级围岩一般不超过1.5m。故级围岩钻孔深度取3.0m。钻孔采用YT-28风钻，钻头直径为40mm，炮眼孔径为42mm，为克服及减少岩石的夹制作用，除掏槽眼和底眼深度L=3.2米外，其余周边眼、辅助眼等炮孔深度L=3.0米。（2）、光面爆破不耦合系数（D）及装药直径（d）炮眼直径dk与药卷直径di之比称为不偶合系数，合适的周边眼不偶合系数
5、应使爆炸后作用于炮眼壁的压力小于围岩抗压强度，理论与实践证明，当岩石种类为软岩（我标段四座隧道岩层）时，不偶合系数在2.02.5范围时，缓冲作用最佳，光爆效果最好 D=dk/di式中D不耦合系数； dk炮眼直径（cm）； di装药直径（cm）； 在实际使用过程中，我们采用直径为32mm的2号岩石乳化炸药，周边眼采用2号岩石乳化炸药沿长度方向对半切（相当于20小药卷）即周边眼的不耦合系数D=42/20=2.1，符合D=2.02.5的要求。 （3）周边眼间距（E）、最小抵抗线（V）和相对距系数（K）最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，最小抵
6、抗线可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小些，最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石最小抵抗线可大些。我标段四座隧道岩质主要为软岩，故确定最小抵抗线（V）为0.400.60。相对距系数是周边眼间距（E）与最小抵抗线（V）的比值，是影响爆破效果的重要因素。K= E/V 式中, E为周边炮眼间距，cm；V为最小抵抗线，cm；K值总是小于1,当d=3846mm，E=3050cm，V=4060cm时，K=0.50.8。考虑到权爆区岩石节理较发育，并参照规范周边眼间距取值范围30cm-50cm, 对周边眼间距取45cm,最小抵抗线值取60c
7、m，K=E/V=0.75。（4）装药量计算：光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。q=QEV式中q装药集中度，kg/m；Q单位体积耗药量，g/m3；E周边眼间距，m；V最小抵抗线，m；通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.070.15kg/m。按照q=0.15kg/m计算。（5）炮眼数量 N=qS/ 式中：N炮眼数量，不包括未装药的空眼； q单位炸药消耗量，一般取q=1.22.4kg/m； S开挖段面积，； 装药系数，即装药长度与炮眼长度的比值，暂取0.7； 每米药卷的炸药质量，kg/m，2号岩
8、石乳化炸药=0.91。 即：N=（1.4783.1）/（0.70.91）=192个 其中掏槽眼6个（向内倾斜15），辅助掏槽眼8个（向内倾斜15），辅助眼111个，周边眼53个，底眼14个，非装药眼四个（增加临空面，增强爆破效果）。（6）每一循环装药量计算及分配 Q=qV 式中：q单位炸药消耗量，取q=1.47kg/m； V1个开挖循环进尺爆落岩石总体积，m； 即：Q=1.473.083.1=366.47kg各炮眼装药量分配如下： 因为计算炮眼数量时，采用=0.7，由周边眼装药集中度q=0.15kg/m，得出周边眼装药系数为0.165，设其它各炮眼装药系数取值：掏槽眼0.9，底眼0.9，辅助眼
9、0.9，则 60.9+80.9+530.165+140.9+1110.9=（6+8+53+14+111）计算得：=0.7若计算0. 7，则需重新调整值代入N=qS/，并适当调整所设掏槽眼、底眼、辅助眼装填系数，使试选值与计算相符。 所以按上列装填系数进行分配是可以的。 每个掏槽眼装药量=0.913.1060.9=2.544kg，折合为12.719卷，采用13卷每个辅助掏槽眼装药量=0.913.3130.9=2.713kg，折合为13.57卷，采用13.5卷； 每个辅助眼装药量=0.913.00.9=2.439kg，折合为12.195卷，采用12卷； 每个周边眼装药量=0.913.00.165=
10、0.447kg，折合为2.236卷，采用2卷； 每个底眼装药量=0.913.20.9=2.621 kg，折合为13.1卷，采用13卷；（7）装药结构和起爆方式光面爆破采用不耦合装药，软岩一般不耦合系数为2.02.5，炮眼装药按装药集中度计算出的药量均匀装入炮眼内。为克服底部炮眼的阻力，在炮眼底部放半个标准药卷，使光爆层易于脱离岩体。施工中采用如下图装药结构：1/2普通标准药卷（32）起爆；普通标准药卷沿长度方向对半切（相当于20小药卷）不耦合间隔装药。图2 周边眼装药结构示意图（8）光面爆破的分区起爆顺序为：掏槽眼辅助眼底板眼周边眼。采用多段微差起爆（由内向外），其中主爆区的周边眼比辅助眼眼跳
11、2段起爆，并用同一段雷管。主爆区使用非电毫秒雷管，周边眼用导爆索一次同时起爆。2、装药量分布及光面爆破参数表（见下表）顺序炮眼名称毫秒雷管段位炮眼/药卷直径（mm）炮眼个数（个）炮眼深度（m）炮眼间距（cm）单眼装药（kg/孔）累计装药量（kg）1掏槽眼142/3263.106802402.615.62辅助掏槽眼342/3283.3131202802.721.63辅助眼342/3273.0802.416.84辅助眼542/32133.0802.431.25辅助眼742/32163.0802.438.46辅助眼942/32203.0802.4487辅助眼1142/32233.0802.455.2
12、8底板眼1742/32143.2682.636.49辅助眼1342/32323.0702.476.810周边眼1542/20533.002450.421.2合计192361.2全断面开挖断面面积：83.1平方米，掘进长度按3.0m考虑。炸药单耗量：k=1.47kg/立方米。复式楔形掏槽：槽口尺寸80cm240cm和120cm280cm。周边眼直径：42mm，使用32mm药卷切半（相当于小直径药卷20mm），装药不耦合系数=2.1。周边眼间距E=45cm，最小抵抗线V=4060cm，E/V=0.50.8，单孔装药量q=0.4kg。 光面爆破参数 表2名称炮眼间距E（cm）最小抵抗线V（cm）相对
13、距系数E/V装药集中度g（kg/m）不耦合系数D一般参考值305040600.50.80.070.152.02.5花石沟隧道取值45600.750.152.1五、施工方法及工艺一、钻爆机具材料钻孔采用13台YT28型凿岩机和3台20m空压机，人工钻孔，钻孔直径为42mm，一字形合金钢钻头。采用32mm220mm 2号岩石乳化炸药。双电雷管引爆连接各孔的跳段导爆管，炮眼内的起爆传爆，掏槽眼采用跳段雷管以利用扩大掏槽效果。二、光面爆破施工工艺1、放样布眼钻眼前，测量人员用经纬仪和水准仪，准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时
14、，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。2、钻眼要求掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于10cm。周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整其误差不得大于5cm；炮眼方向可以3%5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距；误差不得大于5cm；内圈眼与周边眼应采用相同的斜率。钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度（相应调整装药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进
15、行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，方可装药爆破3、炮眼布置要求先布置掏槽眼，其方向在岩层层理明显时应尽量垂直于层理，掏槽眼应比其他眼加深20cm。周边眼严格按设计开挖轮廓线布置，在硬岩层中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线上，眼底超出轮廓线小于10cm；在软岩中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线内小于8cm，眼底落在轮廓线上。辅助眼根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。4、孔口堵塞长度L0L0=（0.20.5）V一般堵塞长度浅眼不超过20cm，深眼不超过30cm。堵塞采用用水浸湿的炸药包装箱纸团，能很好的封闭钻眼。5、清孔装药装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分
16、组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得混装。所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他眼不小于30cm。周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。6、连接起爆网络起爆网络采用复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。导爆管采用四通管连接，不能打结和拉伸，各类炮眼雷管连接段数相同。引爆雷管应用绝缘胶布包扎在离一根导爆管自由端15cm处，聚能穴背向传爆方向，网络连好后要有专人负责检查后再起爆。由于毫秒雷管1段、2段、3段、4段间，延期秒差小于50ms，所以除掏槽眼外一般必须跳段使用，各孔段位布置为：掏槽眼1段，辅助掏
17、槽眼3段，辅助眼由内向外依次为5、7、9、11、13段，周边眼为15段，底板眼为17段。7、光面爆破施工技术措施（1）对所有爆破作业人员进行岗前培训，使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。（2）选用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的2号岩石乳化梯炸药。（3）用不耦合装药结构，光面爆破不耦合系数为2.02.5，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定传爆。（4）严格掌握与周边眼相邻的内圈眼的爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。炮眼深度大于2.5m时，内圈眼应与周边眼有相同的外插角，周边眼应尽量同时起爆。（5）控制装药集中度，必要时采取间隔装药结构，为克服眼底岩石的夹制作用，可在眼底加强装药。（6）当岩石层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，如节理发育，炮眼应尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。专心-专注-专业