隧道爆破設(shè)計(jì)計(jì)算

1、IV級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)工程概況大瑤山隧道位于某某省樂昌市的慶云鎮(zhèn)至兩江鎮(zhèn)的九峰河，隧道全長 10331m，隧道以碳酸鹽巖和碎屑巖為主，隧道內(nèi)考慮到斷裂帶、局部淺埋段巖體 風(fēng)化、破碎等，隧道圍巖多為W級(jí)。隧道穿越地區(qū)有斷裂構(gòu)造，圍巖較為破碎， 裂縫較發(fā)育，斷裂帶附近易富水，巖溶水賦水性為中等，碎屑巖與淺變質(zhì)巖屬含 水豐富的基巖裂隙水含水層，所以地下水較發(fā)育。隧道斷面設(shè)計(jì)為馬蹄型，跨度 B=m，高為 H=11.93m。爆破方案選擇為了保證隧道的開挖質(zhì)量，又能加快施工速度，縮短工期，故IV級(jí)圍巖實(shí) 施爆破區(qū)段采用上、中、下三臺(tái)階開挖的光面爆破方案，由于圍巖較為破碎，所 以采用段臺(tái)階法，實(shí)現(xiàn)與早支護(hù)封閉。

2、由于采用三臺(tái)階的開挖方法，所以每循壞 進(jìn)尺的爆破工作都要分成三局部完成的。對(duì)于一個(gè)開挖斷面，先對(duì)上臺(tái)階進(jìn)展爆 破開挖、出渣，當(dāng)上臺(tái)階向前開挖推進(jìn)一定距離后，再對(duì)中、下進(jìn)展爆破作業(yè)， 應(yīng)盡量減少相鄰兩個(gè)工作面之間施工相互干擾。每月施工28天，采用2班循環(huán) 掘進(jìn)平行作業(yè)，月掘進(jìn)計(jì)劃進(jìn)尺為120m。爆破參數(shù)選擇（一）上臺(tái)階參數(shù)計(jì)算 炮眼數(shù)N斷面炮眼數(shù)是受多個(gè)因素限制，它和爆破作業(yè)面積、圍巖等級(jí)等因素有 關(guān)。炮眼數(shù)目N可根據(jù)式4-1計(jì)算得出:qS(4-1)n = m(4-1)式中，g一炸藥消耗量，一般取1.22.4實(shí)際根據(jù)表4-1選?。簭V，技*廠擺廣S一爆破作業(yè)的面積，由開挖斷面圖可知，IV級(jí)圍巖開挖

3、斷面：= 1.堂，.：，上臺(tái)階斷面積為L，中臺(tái)階斷面積 w，下臺(tái)階斷面積I E；仰拱斷面積VoT 一系數(shù)，根據(jù)表4-3取值，選取時(shí)要綜合考慮各類炮眼，上臺(tái)階取T =；Y 一藥卷的炸藥質(zhì)量，2號(hào)巖石銨梯炸藥的每米質(zhì)量見表4-2；本工 程中取y =；根據(jù)上式計(jì)算得出，上臺(tái)階炮眼數(shù)為N1= 109個(gè)，中臺(tái)階炮眼數(shù)為N2= 102 個(gè)，下臺(tái)階炮眼數(shù)為N3=94個(gè)，仰拱炮眼數(shù)為N4= 25個(gè)。表4-1隧道爆破單位耗藥量 ”開挖部位和掘進(jìn)斷面積2/m圍巖類別WVmwii mi單自由面46791012131516204043多自由面擴(kuò)大挖底表42 2號(hào)巖石銨梯炸藥每米質(zhì)量值藥卷直徑3235384044455

4、0Y (kg/m)8表43裝藥系數(shù)值炮眼名稱圍巖類別曠Vmwii mi掏槽眼輔助眼周邊眼(2)每循環(huán)炮眼深度本隧道工程初步擬定月掘進(jìn)循壞進(jìn)尺為85m，每掘進(jìn)循環(huán)的計(jì)劃進(jìn)尺數(shù)1= 120+28+2=2.1m，X程中炮眼利用率實(shí)取：=1，由式4-2計(jì)算炮眼深度得炮 眼深度為2.35m。:(4-2)實(shí)際取炮眼深度為2.4m，每循環(huán)進(jìn)尺為l= 2.4x=2.18m。一般深掏槽眼較炮 眼加深。炮孔直徑由于地下水量較發(fā)育，因此選用2號(hào)巖石乳化炸藥，其藥卷直徑為32mm， 藥卷長度為200mm，每卷裝藥質(zhì)量為。炮孔直徑的選擇要考慮對(duì)填裝炸藥，鉆 眼速度和爆破效果的影響，還有兼顧施工單位的現(xiàn)有設(shè)備，故本工程中

5、炮孔直徑 確定為42mm。炮眼間距和排距掏槽眼本隧道開挖斷面較大，所以選用復(fù)式楔形掏槽，上臺(tái)階共布置10個(gè)掏槽眼， 其中深掏槽眼6個(gè)，孔深在原設(shè)計(jì)孔深的根底上加深，故深掏槽眼深度為2.6m； 淺掏槽眼4個(gè)孔深為。周邊眼本隧道采用光面爆破，周邊眼間距取500mm，最小抵抗線為600mm，光爆 孔密集系數(shù)為，周邊眼向外傾斜，距開挖輪廓線為100m。上臺(tái)階輪廓線總長為 m，故周邊眼數(shù)目為N2=：0.5=個(gè)，實(shí)際取58個(gè)。輔助眼為減少鉆眼量，加快施工進(jìn)度，輔助眼間距適當(dāng)?shù)募哟螅怨こ讨休o助眼 間距實(shí)取770mm，共布置N3=109-10-58=41個(gè)輔助眼。裝藥量計(jì)算總裝藥量總裝藥量可以由下式4-3

6、進(jìn)展計(jì)算Q= qV式中：q2號(hào)巖石銨梯炸藥的單位耗藥量，工程中q?。籚一每循壞進(jìn)尺爆破的巖石量；計(jì)算得總裝藥量Q=1.0 x 36.6 x 2.4 x 0. 91 =kg。本隧道用2號(hào)巖石乳化炸 藥，根據(jù)2號(hào)巖石乳化炸藥的換算系數(shù)= 1 1如此一個(gè)循環(huán)2號(hào)巖石乳化炸藥總 裝藥量為79. 9 x 1. 1 = 87. 9 kg。單孔裝藥量根據(jù)表4-1可知，掏槽眼裝藥系數(shù)為匚=，輔助眼裝藥系數(shù)為周邊眼裝 藥系數(shù)為c =，為保證光爆效果，周邊眼裝藥系數(shù)實(shí)取。單孔裝藥量，裝藥卷數(shù) 與裝藥系數(shù)、炮孔深度和藥卷長度與質(zhì)量有關(guān)。具體計(jì)算如下：4個(gè)淺掏槽眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.5x1.290.2=3卷單孔裝藥量

7、=3x0.15=kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取3.5卷，如此單孔裝藥量為x0.15=kg6個(gè)深掏槽眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.5x2.690.2=6.5卷單孔裝藥量=6.575kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取7.5卷，如此單孔裝藥量為x0.15=kg41個(gè)輔助眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.4x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.72kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=-0.15=實(shí)際取5.5卷，如此單孔裝藥量為x0.15=kg58個(gè)周邊眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.35x2.4-0.

8、2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.63kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=-0.15=實(shí)際取5卷，如此單孔裝藥量為5x0.15=kg按此計(jì)算，上臺(tái)階每循壞進(jìn)尺所需總裝藥量為：Q =(4x0.525)+( 6x)+(41x)+( 58x)=實(shí)際裝藥量略小于計(jì)算的總裝藥量，但根本上一致，故可以按此值進(jìn)展裝藥。(二)中臺(tái)階參數(shù)計(jì)算(1)參數(shù)選擇中臺(tái)階的工程概況與上臺(tái)階一樣，故炮眼深度按照上臺(tái)階的參數(shù)選取即可。 其中由于上臺(tái)階已經(jīng)開挖，如此中臺(tái)階有兩個(gè)臨空自由面，所以中臺(tái)階就不再布 置掏槽眼，只布置輔助眼和周邊眼孔深依據(jù)上臺(tái)階選取，輔助眼2.4 m，周邊眼m。炮孔直徑炮孔直徑

9、確定為42mm。炮眼間距和排距周邊眼本隧道采用光面爆破，周邊眼間距取500mm，最小抵抗線為600mm，光爆 孔密集系數(shù)為，周邊眼向外傾斜，距開挖輪廓線為100m。周邊眼數(shù)目為39個(gè)。輔助眼本隧道中輔助眼間距實(shí)取770mm，共布置N=10239=63個(gè)輔助眼。(4)裝藥量總裝藥量當(dāng)上臺(tái)階爆破、出渣完成后，再對(duì)中臺(tái)階進(jìn)展施工，所以落底便會(huì)有兩個(gè)臨 空面，即掌子面和上臺(tái)階底面，此時(shí)單位炸藥消耗量q根據(jù)表4-3取為。計(jì)算得 總裝藥量Q=0. 74 x 46.5 x 2. 4 x 0. 91 =kg。本隧道用2號(hào)巖石乳化炸藥，根據(jù)2 號(hào)巖石乳化炸藥的換算系數(shù)= L】如此一個(gè)循環(huán)2號(hào)巖石乳化炸藥總裝藥量

10、為 75. 15 x 1. 1 = 82. 67kg。單孔裝藥量根據(jù)表4-1可知，輔助眼裝藥系數(shù)為匚=，周邊眼裝藥系數(shù)為匚=，為保證光 爆效果，周邊眼裝藥系數(shù)實(shí)取。具體計(jì)算如下：63個(gè)輔助眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.4x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.72kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取5.5卷，如此單孔裝藥量為x0.15=kg39個(gè)周邊眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.35x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.63kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取5卷，如此單孔裝藥量為5x0.15=kg綜上所

11、述，每循壞進(jìn)尺上臺(tái)階所需炸藥的總裝藥量為：2=(63 x0.825)+( 39x 0.75)=kg實(shí)際裝藥量略小計(jì)算的總裝藥量，但根本上一致，故可以按此值進(jìn)展裝藥。(三)下臺(tái)階參數(shù)計(jì)算(1)參數(shù)選擇下臺(tái)階的工程概況與中臺(tái)階一樣，故炮眼深度按照中臺(tái)階的參數(shù)選取即可。 其中由于中臺(tái)階已經(jīng)開挖，如此下臺(tái)階有兩個(gè)臨空自由面，所以下臺(tái)階就不再布 置掏槽眼，只布置輔助眼和周邊眼孔深依據(jù)上臺(tái)階選取，輔助眼2.4 m，周邊眼m。炮孔直徑炮孔直徑確定為42mm。炮眼間距和排距周邊眼本隧道采用光面爆破，周邊眼間距取500mm，最小抵抗線為600mm，光爆 孔密集系數(shù)為，周邊眼向外傾斜，距開挖輪廓線為100m。周邊

12、眼數(shù)目為32個(gè)。輔助眼本隧道中輔助眼間距實(shí)取770mm，共布置3=9432=62個(gè)輔助眼。裝藥量總裝藥量當(dāng)上臺(tái)階爆破、出渣完成后，再對(duì)中臺(tái)階進(jìn)展施工，所以落底便會(huì)有兩個(gè)臨 空面，即掌子面和上臺(tái)階底面，此時(shí)單位炸藥消耗量q根據(jù)表4-3取為。計(jì)算得 總裝藥量Q=0. 74 x 42.9 x 2. 4 x 0. 91 =kg。本隧道用2號(hào)巖石乳化炸藥，根據(jù)2 號(hào)巖石乳化炸藥的換算系數(shù)如此一個(gè)循環(huán)2號(hào)巖石乳化炸藥總裝藥量為 69. 3 x 1. 1 = 76. 27 kg。單孔裝藥量根據(jù)表4-1可知，輔助眼裝藥系數(shù)為匚=，周邊眼裝藥系數(shù)為匚=，為保證光 爆效果，周邊眼裝藥系數(shù)實(shí)取。具體計(jì)算如下：62個(gè)

13、輔助眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.4x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.72kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取5.5卷，如此單孔裝藥量為x0.15=kg32個(gè)周邊眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.35x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.63kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取5卷，如此單孔裝藥量為5x0.15=kg綜上所述，每循壞進(jìn)尺上臺(tái)階所需炸藥的總裝藥量為：Q=(62x0.825)+(32x 0.75)=75.15kg實(shí)際裝藥量略小于計(jì)算的總裝藥量，但根本上一致，故可以按此值進(jìn)展裝藥。(三)仰拱參

14、數(shù)計(jì)算(1)參數(shù)選擇仰拱的工程概況與中臺(tái)階一樣，故炮眼深度按照中臺(tái)階的參數(shù)選取即可。其 中由于下臺(tái)階已經(jīng)開挖，如此仰拱有兩個(gè)臨空自由面，所以仰拱就不再布置掏槽 眼，只布置輔助眼和周邊眼孔深依據(jù)上臺(tái)階選取，輔助眼2.4 m，周邊眼2.4 m。炮孔直徑炮孔直徑確定為42mm。炮眼間距和排距周邊眼本隧道采用光面爆破，周邊眼間距取500mm，最小抵抗線為600mm，光爆 孔密集系數(shù)為，周邊眼向外傾斜，距開挖輪廓線為100m。周邊眼數(shù)目為19個(gè)。輔助眼本隧道中輔助眼間距實(shí)取770mm，共布置N3=2519=6個(gè)輔助眼。裝藥量總裝藥量當(dāng)下臺(tái)階爆破、出渣完成后，再對(duì)仰拱進(jìn)展施工，所以落底便會(huì)有兩個(gè)臨空 面，

15、即掌子面和下臺(tái)階底面，此時(shí)單位炸藥消耗量q根據(jù)表4-3取為。計(jì)算得總 裝藥量2=0. 74 x 11. 18 x 2.4 x 0. 91 =kg。本隧道用2號(hào)巖石乳化炸藥，根據(jù)2 號(hào)巖石乳化炸藥的換算系數(shù).= 1 如此一個(gè)循環(huán)2號(hào)巖石乳化炸藥總裝藥量為 18. 07 x 1. 1 = 19. 87 kg。單孔裝藥量根據(jù)表4-1可知，輔助眼裝藥系數(shù)為匚=，周邊眼裝藥系數(shù)為匚=，為保證光 爆效果，周邊眼裝藥系數(shù)實(shí)取。具體計(jì)算如下：6個(gè)輔助眼:單孔裝藥卷數(shù)=0.4x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.72kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取5.5

16、卷，如此單孔裝藥量為x0.15=kg19個(gè)周邊眼：單孔裝藥卷數(shù)=0.35x2.490.2=卷單孔裝藥量=x0.15=0.63kg換算為2號(hào)巖石乳化炸藥：單孔裝藥量=x=kg單孔裝藥卷數(shù)=90.15=實(shí)際取5卷，如此單孔裝藥量為5x0.15=kg綜上所述，每循壞進(jìn)尺上臺(tái)階所需炸藥的總裝藥量為：2=(6x 0.825)+(19x 0.75)=19.2kg實(shí)際裝藥量略小于計(jì)算的總裝藥量，但根本上一致，故可以按此值進(jìn)展裝藥。上臺(tái)階爆破參數(shù)表炮孔名稱孔深/m孔數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg雷管段別起爆順序掏槽眼41I63II輔助眼415III周邊眼587IV合計(jì)109中臺(tái)階爆破參數(shù)表炮孔名稱孔深/m孔數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg雷管段別起爆順序輔助眼635I周邊眼397II合計(jì)102下臺(tái)階爆破參數(shù)表炮孔名稱孔深/m孔數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg雷管段別起爆順序輔助眼625I周邊眼32247II合計(jì)94下臺(tái)階爆破參數(shù)表炮孔名稱孔深/m孔數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg雷管段別起爆順序輔助眼65I周邊眼197II合計(jì)25爆破