隧洞爆破施工专项技术方案设计.pdf

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1、-*隧洞钻爆施工专项方案 一、编制依据：1、*隧洞工程施工图设计 2、水工建筑物地下开挖工程施工规*SL 3652007 3、水利水电工程锚喷支护技术规*SL 3772007 4、水利水电工程施工质量检验与评定规程SL 1762007 5、爆破平安规程实施手册人民交通 二、编制原则 1、坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。2、整体推进，均衡生产，确保总工期的原则。3、保持施组设计严肃性与动态控制相结合的原则。4、强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保平安。5、优化资源配置，实行动态管理。6、文明施工，保护环境。三、工程概况*隧洞共 0.5 座。主洞长度*米，支洞长度*米

2、 四、地质概况 输水隧洞位于哈达岭所处的低山丘陵区，地表多为次生林覆盖，表层岩性为02.50m 坡残积的角砾，其下为侏罗系泥砂岩。隧洞沿线均为侏罗系泥砂岩。地下水为基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙中，水量分布不均一。1岩体的风化特征 岩体按风化程度可划分为全风化、强风化、弱风化，以弱风化岩体为主。全风化岩体岩石的组织构造已完全破坏，分解呈土砂状。强风化岩体岩石的组织构造大局部已破坏，小局部岩石已分解成土砂状，大局部岩石呈不连续的骨架或心石，除石英外，长石、云母等矿物已风化蚀变，锤击声哑，节理裂隙面呈褐色。厚度为 0.30m8.00m，强风化下限高程 293.55m-296.89m。弱风化岩体钻探取芯

3、呈碎块状和短柱状，局部可见长柱状，厚度大于 23.2m。2地质构造 隧洞出口走向 110的节理较发育，但岩石节理裂隙对隧洞成洞影响不大。3岩体的渗透性 隧洞洞身及出口处均为砂岩，出口岩体为弱透水性。4岩体的稳定性 隧洞全部处在弱透水弱风化砂岩岩体内，初步围岩分类为类岩石，围岩整体稳定，质地坚硬，强度高，局部可能产生掉块。施工中可不支护或局部锚杆或喷薄层砼。其间可能有断层破碎带发育，可按类类围岩处理，需在施工期间观察划定。在出口处岩体较破碎，对其进展围岩分类为类围岩，需采取一定的支护措施。五、钻爆设计方案 为了提高工程质量，保证施工平安，控制隧道超欠挖，节约本钱，创立优质工程，特编制*隧洞钻爆施

4、工方案，用以指导现场生产。因本标隧洞断面均较小，根据地质情况，采用全断面钻爆法开挖，自制多功能作业台架风钻钻眼，光面爆破。采用短进尺多循环的方式进展开挖。全断面钻爆法开挖 采用手持风钻利用多功能平台钻眼，采用中空直眼掏槽的方式进展钻爆，周边孔均采用光面爆破，非电毫秒雷管起爆。其开挖作业循环由测量布眼、钻孔、装药、联线、爆破、通风、清理撬挖、装渣运渣、支护等工序构成。全站仪、水平仪进展控制中线水平，激光导向仪辅助布眼。钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置。装药前，用炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。装药采用多功能作业台车分片分组按炮眼图确定的装药

5、量自上而下进展，雷管要对号入座，所有炮眼以炮泥堵塞。起爆网络为复式网络，联结时导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管连接次数应一样，引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端以上。网络联好后，要有专人负责检查。每循环爆破后先启动轴流式风机向洞内压入送风，至少 30 分钟后由经历丰富的爆破手进展排除可能存在哑炮，再由施工人员进入用高压风枪清理壁面碎石粉屑和用撬筋撬除外表松-动岩体后，再进入设备根据需要进展顶拱处喷砼施工，施作完后进展出渣，然后根据需要完成新挖段余下支护工作。工艺流程如下。钻爆设计 A.设计原则 据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。根据围岩特点合理选择周边眼间距

6、及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交织均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。选用低密度低爆速、低猛度的炸药，本工程采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。B.微震控制爆破设计 a.技术要点 减震的掏槽形式：在局部破碎段选用楔型掏槽具有掏槽效果好，能为辅助眼创造较好临空面，到达减震目的。炮眼线性布置：布孔简单，炮孔参数准确，临空面好，可提高炸药能量利用率，到达减震效果。微差爆破：把一次爆破的许多炮孔分为假设干组按先后顺序起爆，以到达改善破碎质量和降低爆破震动的目的。加强炮孔堵塞。加强炮孔堵塞可以提高炸药能量利用率，有效地

7、降低单位耗药量，减小震动速度。b.爆破振速的控制及最大段药量计算 最大段允许用药量以允许爆破震动速度来控制，按萨道夫斯基公式进展计算：式中：Q-最大一段允许用药量kg V-振动带平安控制标准2.4cm/s，遵照招标文件和爆破平安规程标准；R-爆源中心到振速控制点距离m K-与爆破技术、地震波传播途径介质的性质有关的系数 全断面钻爆法开挖流程图 测量布眼 钻 眼 装药联线 爆 破 清理撬挖 装渣运输 支护作业 接电力、照明线 扒渣机就位 喷雾洒水 汽车就位 退装渣机 搬运雷管、炸药 通 风 支护材料就位-爆破振动衰减指数 m-药量指数，m1/3 或 1/2，中国爆破平安规程取 1/3 其中 K、

8、需在施工过程中对小药量爆破实测的数据进展回归分析重新标定，标定前爆破设计时 K、则按爆破平安规程根据岩层状况选取，在较松软岩体条件下，K252，1.8，可得 Q0.000069R3，根据隧洞爆心距，可确定最大分段的装药量。c.掏槽形式的选定 由于一般情况下，掏槽爆破的地震动强度比其它部位炮眼爆破时的地震动强度都大，因此从减震出发，选用适于减震的中空五眼掏槽形式，见下列图。d.爆破器材 炸药采用 2#岩石炸药，每卷 200g，周边眼爆破采用专用光爆炸药，雷管采用非电毫秒雷管。e.合理的段间隔时差 实测资料说明：在软中硬围岩中爆破振动频率比拟低，一般在 100HZ 以下；振动持续时间纵向、横向振动

9、持续时间大时，可到达 200ms 左右，垂直向可达100ms 左右。为防止振动强度叠加作用，本设计采用高段位微差控爆技术，雷管采取跳段或高段位使用，尽量防止振动波形叠加，段间隔时差控制为 100ms 左右。f.循环进尺的选定 循环进尺根据地质条件及进度安排确定。结合本工程地质条件、工期要求及施工方法确定循环进尺为 1.5-3.0m。g.底板眼的爆破与起爆顺序 底板眼的爆破，传统的习惯作法是加大装药量。并且最后同时起爆，以到达翻渣的目的，便于出渣。而爆破振动观测说明，隧道爆破产生的地震动强度除掏槽眼最大外，其次是底板眼爆破。有时底板眼爆破产生的地震动强度最大，从保护围岩稳定的角度来看是不合理的。

10、为此，将底板眼分成几个段分开起爆。这样可以减少底板眼同段起爆，共同作用的装药量。改变底板眼抵抗线方向，从而减小底板眼爆破产生的地震动强度。起爆顺序：从掏槽眼开场，一层一层地往外进展，最后周边光面爆破。具体1 1 1 1 240 240 中空五眼掏槽图 单位：cm -落实到段号时，遵循以下三点来考虑：首先应有合理的段间隔时间；其次同一段炮眼的装药量应小于最大单段的允许装药量；第三，前一段爆破要尽量为后段爆破创造良好的临空面。本工程爆破设计在既有条件下充分表达了这三点。h.爆破参数的选定 爆破参数的选取方法主要有工程类比法、计算法及现场试验法，本工程在参数选取过程中综合运用前两种方法，并在以后施工

11、中根据现场试验调整。炮眼深度 根据工程特点及岩层条件，断面宽度，工期要求综合确定，级围岩循环进尺按 1.5m 考虑，炮眼利用率 10%，炮眼深度按 1.7m 计算，掏槽眼另加 10%，约1.9m。级围岩进尺按 2.0m 考虑，级围岩进尺按 2.4m 考虑。炮眼数目 N 在小直径 35mm 炮眼，开挖断面在 14m2的条件下，单位面积钻眼数为 2.3-4.5个/m2，本设计根据工程实际情况选取。炮眼布置 先布置掏槽眼、周边眼，然后是底眼、内圈眼、辅助眼。周边眼参数确定：间距 E=(812)d 其中 d=35mm 所以光面爆破 E=45cm。抵抗线 W=(1.01.5)E 光面爆破 W=60cm，

12、装药集中度 q=0.040.19Kg/m，根据经历取 q=100g/m。将视围岩状况不同适当调整。一次爆破总装药量计算 根据式 Q=ksL(kg)式中：K-隧道爆破炸药单耗 kg/m3，根据本工程特点及过去经历取K=0.75kg/m3。S-开挖断面积 m2 L-炮眼深度 m Q-次爆破的总装药量 kg.单眼装药量计算-隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起的作用是不同的，所以各部位炮眼的装药量是不同的。周边眼参照光面爆破及我公司过去施工经历来确定。其他各部位炮眼的装药量按下式计算：q=kawL 式中：q-单眼装药量 kg k-单耗 kg/m3 a-炮眼间距 m w-炮眼爆破方向的抵抗线 m L-炮眼

13、深度-炮眼所在部位系数，按下表选取。炮眼部位系数 炮眼部位 掏槽炮眼 扩槽炮眼 辅助槽下 辅助槽侧 辅助槽上 内圈炮眼 底板炮眼 值 23 1.52 11.2 1 0.81 0.50.8 1.52 装药构造 周边眼装药构造视地质情况灵活选用不同的形式：小直径药卷间隔不耦合装药构造，底部药量适当加强；较为完整的岩层，可采用专用小直径光爆炸药的连续装药构造。上述装药构造均用炮泥堵塞。其它炮眼构造装药均采用连续装药构造，其堵塞要求将炮泥堵在与装药相接的部位，实践证明这种堵塞方法比堵在眼口的爆破效果好。如下列图所示。装药构造示意图 本工程地下隧道开挖爆破工程设计均依据上述方法及参数布孔设计，采用分段微

14、差起爆技术。每段最大爆破药量以周围构造平安允许震动速度指标控制。级围岩爆破设计图详见钻爆设计图及中空五眼掏槽图，其他类型围岩参照进展。C.提高爆破质量的保证措施 a.技术要求 周边眼装药结构掘进眼装药结构(a)(b)(c)(d)2049.5 40 668 5 5 5 5 5 5 50 3 3 3 40 863 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7-准：钻孔按爆破设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位，但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动。直：先钻好上方标准孔、插上炮杆，使侧墙孔在同一条垂直线上。平：周边炮眼要相互平行。齐：使各炮眼底落在同一平面上，因钻孔深度要根据掌子面的起伏凸

15、加凹减。b.质量措施 实行分区、定位、定质、定量、定人的岗位责任制；标出中线水平，标定周边眼内圈眼的孔位；根据要求的钻孔深度做好标记，使孔底落在同一平面上，周边眼孔不超过扩大眼孔深。c.炮眼布置和炸药分配原则 先布置掏槽眼，然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼。炸药量的分配可根据炮眼填装系数进展，采用直眼掏槽可适当增加强 10%20%，以保证掏槽效果，分配完后，按装整卷或半卷药的档次调整，以便装药。D.爆破效果监测及爆破设计优化 爆破效果检查：检查工程主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否到达爆破设计要求；爆出石渣块是否适合装渣要求；炮眼痕迹

16、保存率，完整岩石 85以上，较完整和完整性差的岩石不小于 60，并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于 10cm。爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。根据爆破后石渣的块度大小修正装药参数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底根本落在同一断面上。5、装药参数 表 1 开挖爆破装药量表 顺序 炮眼名称 炮眼/药卷 直径mm 段别 炮眼个数 个 炮眼深度m 单眼装药 kg/孔 累计装药量kg 1 掏槽眼 42/32 1 4 3.5 1.6 6.4 2 扩槽

17、眼 42/32 3 8 3.0 1.4 11.2-3 辅助眼 42/32 4 13 2.5 1.4 18.2 7 周边眼 42/32 5 19 2.5 0.4 7.6 8 底板眼 42/32 9 9 2.5 1.6 14.4 合计 炸药单耗：0.75 53 57.8 六、爆破作业施工平安措施 1、隧道爆破作业必须遵守爆破平安规程GB67222003。参加爆破施工作业的工程技术人员和其他爆破作业人员应持有国家主管部门颁发的平安作业证。2、正确贯彻平安第一、预防为主的生产方针；建立由工地主要负责人为首的平安和技术岗位责任制；爆破作业应按规定信号预告信号、起爆信号、解除警报信号执行；爆破后应检查爆破

18、效果，如有拒爆药包，应按爆破平安规程有关规定及时处理；解除戒备命令发布前，无关人员不得进入爆破现场。3、现场运输和临时存放爆破器材时，应采用安装有特制车厢的汽车。特制车厢必须是外包铝材或铁皮的木车厢，车厢前壁侧壁应开有 30cm30cm 的铁栅通风孔，后部应开设有外包铝板或铁皮的木门，门上应上锁，整个车厢外表应涂防火剂，并设有危险标识。车辆应设有防滑装置。运输爆破器材的量不得超过车辆额定载重量的 3 分之 2。4、雷管与炸药不能同车运输。人工搬运爆破器材时，一人一次运送的起爆器材不准超过 10 公斤，可搬运散装炸药20 公斤。5、施工人员进洞须戴平安帽，施工人员到达工作地点时，应首先检查工作面

19、是否处于平安状态如支护、顶部、两帮是否结实，如有松动岩石，应立即加以支护或处理；6、现场施工负责人应会同有关人员对各部支护进展定期检查，在不良地段应责成专人检查，当发现支护变形或损坏时，应立即整修加固；7、严禁在瞎炮中继续钻眼，出现瞎炮时，须由爆破人员按规定处理；8、装药爆破必须由专人作业，听从现场领工员指挥，每次爆破必须设置平安戒备。严禁磨擦、撞击、抛掷爆破器材，用雷管起爆导爆管网路时，导就均匀-分布在雷管四周，用胶布等捆扎结实。作业现场严禁烟火，每次剩余火工品须由专人归库存放；9、采用电雷管起爆时，爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂，不得与钢轨、金

20、属管、金属网、钢丝绳、等导电体相接触。发爆器的把手、钥匙或电力起爆接线盒的钥匙，必须由爆破工随身携带，严禁转交他人。不到爆破通电时，不得将把手或钥匙插入发爆器或电力起爆接线盒内。爆破后，必须立即切断电源。通电后如果炸药不响，爆破工必须先取下爆破钥匙，切断电源，再沿线路检查，查找原因。10、孔内装入起爆药包后，严禁强力捣压起爆药包，制止强行拉出或掏出起爆药包，装药时必须使用木质炮棍。11、爆破前，人员和机械必须撤至平安地带，同时切断电源并作好平安戒备。爆破人员必须最后撤离爆破地点。12、爆破后，爆破作业人员进入现场应仔细检查有无冒顶、掌子面及周边附近有无危石、支护破坏和盲炮。如发现有上述情况应由

21、当班人员及时处理，未经处理前应在现场设立危险戒备或标志。处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界戒备，危险区内制止进展其他作业。经检查确认爆破地点平安后，经当班爆破班长同意，方准其他人员进入爆破地点。七、平安技术措施 1、爆破施工平安管理工作是一项特别重要的工作，因此工程部成立专门的爆破平安领导小组，工程经理任组长，工程副经理任副组长，全面负责爆破施工管理监视任务。安质部长负责爆破施工现场的平安检查指导，工区负责人对检查提出的整改意见进展具体的落实。现场设专兼职平安员、戒备防护员。2、火工品的储运必须严格按现行的中华人民*国民用爆破物品管理条例执行，在运输时，炸药和雷管要分开运输，并由专业人员配送至施工现场。3、火工品领取使用：现场使用火工品必须由两个以上持有爆破证的人员领取，每次使用数量要经平安员核实签认，炸药和雷管要分别领取，火工品领用时必须建立详细台帐。-4、爆破作业人员，严禁穿化纤衣物，严禁烟火。起爆前，爆破员必须仔细检查起爆网络，平安员必须清点人数，确认无误后，下达起爆命令，起爆员接到起爆命令后，在发出爆破信号 5s 后起爆。5、当次没有用完的火工品由平安员点收，剩余炸药由配送车运回炸药库，并建立火工品退库台帐。6、起爆 15 分钟后，平安员到爆破现场检查，确认无哑炮、瞎炮后其它人员进场作业。