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1、隧道爆破课程设计(参考资料) 一、 工程概况： 1、隧道总长3211m 2、隧道形状及断面要求：断面为半圆拱形，墙高15m ，宽8m 3、隧道特点及环境条件：隧道围岩坚固性系数f=1113，隧道旁55m 有一座水工隧道，水工隧道的安全振动速度不能超过715 cm s ；同时，隧道为浅埋隧道，最小埋深为22m ，隧道上方沿隧道走向有另外一条南水北调中线工程隧道王家岭隧道，该隧道能够承受的最大振动速度为3 cm s 4、地质条件：岩性以泥岩夹砂岩为主；区内构造节理不发育，地表水较发育，地下水以基岩裂隙水为主 5、工期要求：隧道掘进工期定为12个月 6、设计内容及要求 完成设计说明书，主要内容包括：
2、 1）根据环境条件，进行最大装药量的安全验算 2）要求周边孔采用光面爆破施工，完成详细地隧道和炮孔装药参数表 3）完成隧道断面布孔图，掏槽孔形状及布孔图 4）完成所有炮孔装药结构图 5）完成炮孔起爆顺序及起爆网路图 6）主要技术经济指标 a 、断面开挖面积（2m ） b 、单位面积炮孔数（个） c 、设计炮孔利用率（%） d 、预计的循环进尺（m ） e 、每循环爆破岩石量（m 3） f 、比钻孔量（m/ m 3） g 、炸药单耗（kg m 3） 二、掘进爆破方案及爆破安全要求 1、隧道断面结构设计： 隧道断面为半圆拱形，墙高15m ， 宽8m 。断面面积145.132m 2、掘进方式： 采用
3、分台阶掘进法，上断面掘进高度为8m，面积为57.132 m，下断面开挖面积882 m，为了减小爆破振动强度，上断面布置楔形掏槽孔，上次掘进爆破成形，单循环进尺控制在1.52.7m之间。下断面布置采用水平炮孔爆破开挖，单次爆破进尺为5m。周边孔采光面爆破。上断面始终超前下断面10m以上。 三、爆破参数设计： 1、凿岩机具及爆炸物品： 采用凿岩台车配备9台7655型气腿式凿岩机，孔径40mm。 2、确定最大段装药量： 根据公式：Q m =R3(V/K)3/确定最大一段允许用药量。 查表得：取K=100 =1.5 则，Q m1=2022.1 kg Q m2 =9.5 kg 取小值，则最大段允许用药量
4、为9.5kg。 3、爆破参数设计： 上断面掏槽孔和崩落孔爆破参数： 炮孔深度。炮孔深度按下式计算 L=（0.50.9）B 式中B隧道宽度，m 则， L=4.07.2m 但是，为了降低爆破振动，取崩落孔深度为1.8m，掏槽孔超深20cm。当工作面与王家岭隧道相距22m以上时，崩落孔的深度可加大至4.0m。 炸药单耗。隧道掘进爆破的炸药单耗主要与岩性和开挖断面积有关，可由公式计算 k=s f 4.1 式中k 炸药单耗 f 岩石普式系数 S 开挖断面积（S 大于182m 时，取182m ） 通过计算得， k=1.094-1.190 kg m 3 取k=1.1 kg m 3 单循环装药量Q 。按照公式
5、 Q=ksl 式中Q 每循环的总装药量，kg k 单位炸药消耗量，kg m 3 S 隧道掘进尽断面积，2m l 工作面爆孔平均深度，m 爆孔利用率，一般为0.850.95 鉴于该段岩体的可爆性较好，本例取炮孔利用率为0.9.因此1.7m 和4.0m 孔深的单循环装药量分别取为： 96.1kg 和226.2kg 。 炮孔间距。循环进尺为1.7m 时，每对掏槽孔的孔口距a 取2.4m ，孔底距取20cm ，掏槽孔排距a=30cm ，掏槽孔两边布置的辅助孔孔距取80cm ，拱部的崩落孔孔距取70cm 。循环进尺为4.0m 时，每对掏槽孔的孔口距a 取3m ，孔底距取20cm ，掏槽孔排距a=30cm
6、 ，掏槽孔两边布置的辅助孔孔距取70cm ，拱部的崩落孔孔距取90100cm 。 单孔装药量q 。隧道掘进爆破的单孔装药量按下式计算 q=nL 式中 q 单孔装药量，kg n 装药系数。查表并结合此例实际情况取：掏槽孔 n=0.8，崩落孔 n=0.7； L 炮孔长度，m 单位长度的药卷质量，kg m 则，循环进尺为1.7m 时 q 掏=0.82.20.96=1.69 kg q 崩=0.71.70.96=1.14kg 循环进尺为4.0m 时 q 掏=0.84.40.96=3.38 kg q 崩=0.74.00.96=2.67kg 炮孔数目确定.先根据单位炸药消耗量进行估算，然后再依炮孔布置情况适
7、当加以调整。通过公式 N=k n ks - 式中：k 掘进爆破单位炸药消耗量，kg m 3 L 炮孔平均深度，m n 炮孔平均装药系数，查表可得 K 炸药的线装药密度，kg m 炮孔利用率。 所以得到初算N=78 个。 上断面周边孔爆破参数： 拱部周边孔光面爆破参数。 光面层厚度：W=（1020）D=4080mm ，一般取W=5080cm 。此设计取70cm 。 炮孔间距a ：按a=（1018）D 计算，考虑到拱部周边孔边界控制要求高，适当增加炮孔数目，取a=45cm 装药不耦合系数：K=1.82.0 线装药密度，取q=0.120.15 kg m 边墙周边孔爆破参数。 炮孔间距a=5055cm
8、 ，本设计取50cm 。 线装药密度：q 线= 0.250.35 kg m 底板孔爆破参数。 底板孔距：a=7075cm ，本设计取70cm 。 装药系数：n=0.75 单孔装药量 循环进尺为1.7m 时，q=nL =0.751.70.96=1.2kg 循环进尺为4.0m 时，q=nL =0.754.00.96=2.88kg 下断面爆破参数： 上断面开挖后，为下断面提供了一个上向自由面，爆破条件有所改善，爆破振动速度强度降低，为增加单循环进尺，下断面采用水平深孔爆破。 炮孔深度L 。取炮孔深度L=5.0m 抵抗线W 和排距b 。由于台阶上表面为抵抗线，爆破岩体必须克服重力功，才能保证爆破效果，
9、所以抵抗线不宜过大。然而抵抗线过小，则可能形成抛掷作用，造成爆破飞石砸坏隧道的初期衬砌。所以取抵抗线W=1.01.1m ，排距b=0.9m 。此设计中取W=1.0m ，排距取b=0.9m 炮孔间距a 。边墙周边孔孔距a=6570cm ，取a=70cm 。地板孔距a=0.91.0m ，取a=1.0m 。 主炮孔间距按m=1.11.2计算，所以a=1.01.1m ，取a=1.0m 。 炸药单耗k 。本设计中岩性以泥岩夹砂岩为主，炸药单耗k=0.250.35 kg m 3，但是考虑到水平孔爆破上表面为抵抗线的特点，取炸药单耗k=0.350.45 kg m 3，设计中取k=0.4 kg m 3。 单循
10、环装药量Q 。按照公式 Q=ksl 鉴于该段岩体的可爆性较好，本例取炮孔利用率为0.9.因此单循环装药量分别取 为： 99kg 139kg 。 单孔装药量q 。主爆孔、底板孔的单孔装药量q 按照公式q=kWLa 或q=kbLa 来计算。所以q=0.351510.451.151.1=1.752.72kg 。 考虑到底板孔的爆破条件差，装药量可加大1520，而第一排主炮孔因自由面条件较好，可减少1015。为此，第一排主炮孔的装药量q=1.5 2.3kg ，中间主炮孔q=1.8 3.0kg ，底板孔q=2.13.1kg 。 边墙周边孔的装药量则按照光面爆破方法确定，线装药密度q 线=0.120.20
11、 kg m ，单孔装药量q=0.61.0 kg 。 炮孔数目确定。通过公式 N=k n ks - 计算 则 N= 45 个。 四、爆破施工设计： 1、上断面爆破施工设计： 从距离底板5060cm 处开始，沿隧道中心线两侧对称布置3对垂直楔形掏槽孔，掏槽孔与工作面呈6570的夹角，孔深L=2.2m 。在掏槽孔与边墙之间布置四排辅助孔，第一排辅助孔与掏槽孔相距20cm ，最外排辅助孔与边墙相距5060cm ，此设计取55cm 。中间辅助孔的排距为40cm 。在隧道拱部呈弧形布置五排崩落孔，排距为6070cm ，此设计取70cm ，其钻孔方向向外倾斜5，两侧边墙周边孔间距5055cm ，此设计取50cm 。拱部周边孔间距45cm 。底板孔直接布置在底部边界上，并向下倾斜10钻孔，孔距7075cm ，此设计取70cm 。除掏槽孔外所有炮孔均为垂直，孔深L=1.7m 。 炮孔布置形式及其孔网参数如下图所示：