雷打石隧道爆破施工方案(終)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)廣東省潮州至惠州高速公路TJ3合同段隧道爆破施工專項方案中交第二公路工程局有限公司廣東省潮州至惠州高速公路TJ3合同段項目經(jīng)理部2013年11月目 錄 TOC o 1-3 h z u 潮州至惠州高速公路TJ3合同段雷打石隧道爆破施工專項方案一、工程概況雷打石隧道分左、右線布置，左線隧道里程ZK40+858ZK41+730，長872m,進(jìn)口設(shè)計標(biāo)高31.879m，出口設(shè)計標(biāo)高38.09m，最大埋深110.6m，縱坡0.781%；右線里程K40+820K41+758，長93

2、8m，進(jìn)口設(shè)計標(biāo)高31.582m，出口設(shè)計標(biāo)高36.868m，最大埋深104.5m，縱坡0.781%。兩端洞門類型均采用端墻式。二、施工方案選擇為了保證隧道開挖質(zhì)量，又能加快施工工期，采用“礦山法”施工方法，即采用“鉆眼爆破”方式破巖，為了使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊，最大限度的減輕爆破對圍巖的擾動和破壞，盡可能的保持原巖的完整性和穩(wěn)定性，擬采用全斷面光面爆破施工方案。三、爆破方案設(shè)計1、爆破器材的選擇1）炸藥的選擇隧道工程爆破用的炸藥應(yīng)是使用安全、性能穩(wěn)定、威力適當(dāng)、產(chǎn)生有毒有害氣體少的炸藥。目前在隧道施工爆破中使用最廣的是硝胺類炸藥。根據(jù)工程情況，選用2號巖石硝銨炸藥，周邊眼使用小直徑炸藥，

3、其他眼使用標(biāo)準(zhǔn)型炸藥?？筛鶕?jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況選用炸藥。其藥卷規(guī)格、炸藥性能如表一所示：、表一 隧道所用藥卷規(guī)格、炸藥性能序號炸藥名稱炸藥規(guī)格炸藥性能適用范圍直徑/mm長度/mm質(zhì)量/g密度/(g/cm)爆速/（m/s）猛度/mm威力/ml殉爆/cm有害氣體/(L/kg)保存期/月12號巖石硝銨炸藥（標(biāo)準(zhǔn)型）351651500.953050123207436適用于一般巖石隧道，孔徑40mm以下的炮眼爆破；大孔徑的光爆22號巖石（小直徑）222701050.8422003203436適用于一般巖石隧道的周邊光爆2)起爆材料起爆材料可以用導(dǎo)爆管和非電雷管，因為塑料導(dǎo)爆管具有抗電、抗火、抗沖擊性能好；起爆

4、傳爆性能穩(wěn)定，甚至扭結(jié)、180對折、局部斷藥、管端對接仍能正常傳爆；安裝簡單；使用方便；價格便宜；運(yùn)輸和使用過程中抗破壞能力強(qiáng)；且可以作為非危險品運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點。導(dǎo)爆管的發(fā)爆可以用8號火雷管、導(dǎo)爆索、擊發(fā)槍、專用激發(fā)器發(fā)爆，本工程中使用專用激發(fā)器發(fā)爆。2、爆破參數(shù)的確定1）炮眼深度L本工程要求月成硐150m，全斷面一次開挖，每日2個循環(huán)，每月按28d計，每掘進(jìn)循環(huán)的計劃進(jìn)尺數(shù)，根據(jù)炮眼深度計算式有：式中 L炮眼深度，m； l每掘進(jìn)循環(huán)的計劃進(jìn)尺數(shù)，m； 炮眼利用率，不低于0.85，本設(shè)計取0.92。實際取炮眼深度為2.9m，每循環(huán)進(jìn)尺，一般深掏槽眼較其他炮眼深度加深。2）炮眼直徑D隧道工程爆破中，

5、常用不耦合系數(shù)來控制藥卷直徑和調(diào)整炮眼直徑，它反映炮眼孔壁與藥卷之間的空隙程度。藥卷直徑的大小應(yīng)與炮眼直徑D相匹配，以免發(fā)生溝槽效應(yīng)而導(dǎo)致被動藥卷拒爆，一般炮眼應(yīng)將控制在，周邊炮眼應(yīng)將控制在，采用間隔裝藥時，還要保證藥卷之間的間隔距離不大于其殉爆距離，避免發(fā)生被動藥卷拒爆。炮孔過小，不利于裝填藥卷；炮孔過大，會降低爆破效果和鉆眼速度。根據(jù)施工單位常用的鉆孔設(shè)備和已選用的藥卷直徑，確定炮孔直徑為42mm。3）炮眼數(shù)N根據(jù)公式：式中 炮眼數(shù)目，不包括未裝藥的空眼數(shù)；單位耗藥量，一般?。婚_挖面積（為設(shè)計開挖面積，施工開挖面積應(yīng)在其基礎(chǔ)上適當(dāng)加大，即預(yù)留變形量）；裝藥系數(shù)，即裝藥長度與炮眼全長的比值，

6、其取值參考表二；每米藥卷的炸藥質(zhì)量，kg/m，2號巖石硝銨炸藥（標(biāo)準(zhǔn)型）每米質(zhì)量據(jù)表一可算出為0.91kg/m。表二 裝藥系數(shù)值炮眼名稱圍巖類別、掏槽眼0.50.550.600.650.80輔助眼0.40.450.500.550.70周邊眼0.40.450.550.600.75開挖斷面 裝藥系數(shù)根據(jù)表二，并綜合考慮各類炮眼的裝藥系數(shù)選取，=0.42。單位炸藥消耗量根據(jù)表三選取，因為使用臺階法開挖，所以根據(jù)表一，推算出=0.91，帶入上式則有個實際取164個炮眼。表三 隧道爆破單位耗藥量q（kg/m）掘進(jìn)斷面積/m圍巖類別461.51.82.32.9791.31.62.02.510121.21.

7、51.82.2513151.21.41.72.116201.11.31.62.040431.11.4注：圍巖分類根據(jù)附錄1分類；表中所用炸藥為2號巖石銨梯炸藥。4）總裝藥量根據(jù)裝藥量計算式，計算一個循環(huán)的總裝藥量，可以根據(jù)圍巖不同的情況據(jù)表三確定q的取值。3、工作面炮眼布置隧道爆破通常采用掏槽爆破，并采用周邊光面爆破技術(shù)，將開挖斷面上的炮眼分區(qū)布置，并分區(qū)分層按順序起爆，逐步擴(kuò)大完成一次爆破開挖。分為掏槽眼、輔助眼、周邊眼。其布置順序是：先選擇確定掏槽方式并布置掏槽眼；然后布置周邊眼（確定周邊眼間距E、最小抵抗線W、開眼位置d、外插角）；最后在掏槽眼與周邊眼之間逐層布置輔助眼。輔助眼最外一圈炮

8、眼稱為“內(nèi)圈眼”。1）掏槽眼的選擇方式與布置掏槽眼一般應(yīng)布置在開挖面中央偏下部位。為使爆出平整的開挖面，除掏槽眼和低眼外，所有炮眼眼底應(yīng)落在同一平面上。通常掏槽眼與底部炮眼深度相同，比其他炮眼深1520cm。直孔掏槽面積（包括輔助掏槽孔）占斷面總面積5%10%，槽口尺寸常在1.01.2之間。楔形掏槽面積占斷面總面積10%20%,槽口尺寸常在416之間。由于本隧道斷面積達(dá)到57m，炮孔實際深度為2.9m，為斷面較大，炮眼較深的開挖形式，由于為全斷面一次開挖，擬采用垂直楔形掏槽中的二級復(fù)楔形方式，內(nèi)楔孔深應(yīng)較小，裝藥也較少并先行起爆。由于目前還沒有較好的斜孔掏槽炮孔間距理論公式，根據(jù)施工需要以及經(jīng)

9、驗參數(shù)表四，擬共布置10個掏槽眼，其中外楔孔6個，眼深在每循環(huán)炮眼深度2.9m的基礎(chǔ)上加深0.2m，所以深度取3.1m，外楔孔與工作面相交角度為74，每對眼的眼口距離B為2.1m，眼底的距離b為0.3m；內(nèi)楔孔4個，深度取1.5m，其與工作面相交角度為72，每對眼的眼口距離B為1.16m，眼底距離b為0.2m。具體參數(shù)如圖二所示。表四 垂直楔形掏槽爆破參數(shù)圍巖類別斜度比B/cmb/cm炮眼數(shù)量/個類及以上70801:0.271:0.187080304類75801:0.271:0.186070304670751:0.371:0.27506025655701:0.471:0.373050206注：

10、為掏槽眼與工作面的夾角；B為掏槽眼眼口的間距；b為掏槽眼眼底的間距。楔形掏槽的特點是：掏槽眼數(shù)目少且炸藥消耗量低，掏槽體積大，易將巖石拋出。但是，掏槽眼深度受到隧道斷面尺寸的限制，不便于多臺鑿巖機(jī)同時作業(yè)，巖石拋出較遠(yuǎn)且?guī)r堆分散，影響裝巖效率，不易提高循環(huán)進(jìn)尺。掏槽眼單孔裝藥量計算：由表二掏槽眼裝藥系數(shù)=0.5，輔助眼裝藥系數(shù)=0.4，周邊眼裝藥系數(shù)=0.4。單個炮孔的裝藥量、裝藥卷數(shù)與裝藥系數(shù)、炮眼深度和單個藥卷的長度及質(zhì)量有關(guān)，具體計算如下：4個淺掏槽眼： 單孔裝藥卷數(shù)=0.51.580.165=4.8卷 （實際取5卷） 單孔裝藥量=50.15=0.75 kg6個深掏槽眼： 單孔裝藥卷數(shù)=

11、0.53.250.165=9.85卷 （實際取10卷） 單孔裝藥量=100.15=1.5 kg2）周邊的布置和光面爆破技術(shù)周邊眼布置原則和標(biāo)準(zhǔn)為：應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計位置布置；斷面拐角處應(yīng)布置炮眼；為滿足機(jī)械鉆眼需要和減少超欠挖，周邊眼設(shè)計位置應(yīng)考慮0.030.05的外差率。并應(yīng)保證巖面平整，圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡，無明顯的爆破裂縫；超欠挖尺寸符合規(guī)定要求，圍巖面上無危石。巖體較堅硬或較完整時，眼口應(yīng)布置在設(shè)計輪廓線上，眼底應(yīng)落在設(shè)計輪廓線以外1015cm；當(dāng)巖體較軟或較破碎時，眼口則應(yīng)開在開挖輪廓線以內(nèi)510cm，低眼應(yīng)落在設(shè)計輪廓線上。光面爆破參數(shù)的確定原則和方法：周邊眼間距E與

12、炮眼直徑d關(guān)系應(yīng)滿足E=（1018）d，一般取E=mm，一般取E=mm；周邊眼密集系數(shù)K（K=E/W）應(yīng)控制在0.670.8之間，所以光爆層厚度（最小抵抗線）W一般取mm之間；裝藥不耦合系數(shù)應(yīng)保證，并保證藥卷直徑不小于炸藥的臨界直徑；線裝藥密度即單位長度炮眼中的裝藥量應(yīng)滿足，軟巖或采用光爆層單獨(dú)爆落時，為0.150.25kg/m，硬巖或全斷面一次起爆時，為0.300.35kg/m。具體數(shù)值如表五所示：表五 光面爆破一般參考數(shù)值巖石類別炮眼間距E/cm抵抗線W/cm密集系數(shù)K=E/W裝藥集中度/()硬巖557060800.71.00.300.35中硬巖456560800.71.00.200.30

13、軟巖355040600.50.80.070.12 根據(jù)實際情況，選取本隧道周邊眼間距為450mm，最小抵抗線取550mm，光爆孔密集系數(shù)為0.82。由于圍巖較軟，周邊眼向外傾斜，眼底落在施工輪廓線上，眼口應(yīng)在設(shè)計輪廓線以內(nèi)，即預(yù)留變形量，其值據(jù)表六可取100mm，周邊眼外差率為0.034。按照隧道周邊總長度和炮孔間距，計算周邊眼個數(shù)為實際取64個。周邊眼單孔裝藥量計算：由表二得周邊眼裝藥系數(shù)=0.4，根據(jù)表五和實際情況取裝藥集中度為0.2。單個炮孔的裝藥量計算如下：單孔裝藥量=單孔裝藥長度裝藥集中度=2.90.40.2=0.24kg單孔裝藥卷數(shù)=0.240.105=2.3 卷實際取2.5卷，并

14、采用反向裝藥且為間隔裝藥，裝藥長度為1.2m。表六 新奧法施工開挖預(yù)留變形量公路隧道鐵路隧道圍巖類別跨度/m圍巖級別隧道類別910577121217特殊設(shè)計普通雙線隧道133557710特殊設(shè)計7935577101015普通單線隧道133557710高速雙線隧道35588101015現(xiàn)場量測測定高速單線隧道255808123）輔助眼及底眼布置掏槽爆破后，由于槽腔的存在，輔助眼爆破就存在兩個自由面，類似露天臺階爆破情況，因此輔助眼爆破參數(shù)的選取與臺階爆破相同，其最小抵抗線可按表七確定，還可以根據(jù)其與孔徑的比值選取，堅硬巖石為W=（2530）；中等堅硬巖石為W=（3035）；松軟的巖石為W=（35

15、40）。 表七 輔助眼的最小抵抗線W （單位：m）巖石堅固系數(shù)f炸藥做工能力/ml40011.50.880.961.01.101.151.201.620.82 0.900.920.961.01.10340.720.800.820.900.921.0560.660.700.720.800.820.90780.600.650.660.700.720.809110.520.580.600.640.660.7012140.450.500.520.500.600.6415180.420.440.450.500.520.60由于本設(shè)計中選用的是2號巖石硝銨炸藥，其威力為320ml，巖石堅固系數(shù)f=45，所

16、以據(jù)表七和孔徑的比值綜合考慮，可以選擇最小抵抗線W為0.72m。輔助眼炮孔間距取為，此設(shè)計中，根據(jù)實地情況，計算出孔間據(jù)為0.8m?？偱谘蹟?shù)為90個。輔助眼單孔裝藥量計算：由表二輔助眼裝藥系數(shù)=0.4，并由表一可以查出炸藥的規(guī)格參數(shù)。單個輔助眼炮孔的裝藥量具體計算如下： 單孔裝藥卷數(shù)=0.42.90.165=7卷 單孔裝藥量=70.15=1.05 kg4）裝藥結(jié)構(gòu)和填塞裝藥結(jié)構(gòu)式指被動藥卷和主動藥卷在炮眼中的位置形式。它包括藥卷之間的間距、主動藥卷的位置和方向、眼口的堵塞方式，其可分為正向裝藥和方向裝藥，也可分為連續(xù)裝藥和間隔裝藥。具體結(jié)構(gòu)如圖三所示。正向裝藥是將主動藥卷放在眼口第二個位置上，

17、雷管聚能穴朝向眼底；反向裝藥是將主動藥卷放在眼底第二個藥卷位置，雷管聚能穴朝向眼口。圖三 裝藥結(jié)構(gòu)在本設(shè)計中，由于反向裝藥結(jié)構(gòu)能提高炮眼利用率，減少瞎炮率，減小石渣塊度，增大拋擲能力和降低炸藥消耗量，所以采用反向裝藥。其中掏槽眼和輔助眼采用連續(xù)裝藥，周邊眼采用間隔裝藥，且藥卷之間用炮泥隔開。在炮孔用粘土或粘土加砂混合制作的炮泥填塞，填塞長度約為炮孔長度的1/3，當(dāng)孔長小于1.2m時，填塞長度應(yīng)為炮孔的1/2。爆破圖表及起爆根據(jù)爆破器材情況，采用毫秒導(dǎo)爆管雷管孔內(nèi)控制延期起爆法，即采用微差爆破法，起爆順序為：掏槽眼輔助眼周邊眼底眼，且在同一個開挖面上，同圈炮眼同時起爆，不同圈（層）的炮眼則“由內(nèi)

18、向外逐層起爆”。各個炮眼所使用的毫秒導(dǎo)爆管段別和起爆先后順序等相關(guān)參數(shù)如表九所示，延遲時間如表八所示。采用導(dǎo)爆管復(fù)試練級方式，炮孔布置及爆破網(wǎng)絡(luò)如圖四、圖五所示。表八 遲發(fā)非電雷管的段別及延期時間毫秒遲發(fā)雷管（第二系列）半秒遲發(fā)雷管秒遲發(fā)雷管段別延期時間/ms段別延期時間/ms段別延期時間/s段別延期時間/s113114604010.1311.022510125504520.50.1522.00.535010136505031.00.1534.00.64147605541.50.2046.00.8511015158806052.00.2058.00.96150201662.50.20610.01.071773.00.2078250251883.50.20819.02.09310301993.84.5925.02.5103803520