鐵路客運(yùn)專線單線隧道控制爆破開(kāi)挖專項(xiàng)施工方案

鐵路客運(yùn)專線單線隧道控制爆破開(kāi)挖專項(xiàng)施工方案目錄第一章、編制依據(jù)與原則 1、編制依據(jù) 2、編制原則 3、適用范圍 第二章、隧道工程概況 1、新XX隧道工程概況 2、XX隧道工程概況 3、隧道施工土石方量統(tǒng)計(jì) 4、爆破器材選擇 第三章、新XX隧道爆破施工方案 1、新XX隧道總體施工方案比選 3、爆破技術(shù)方案 （1）埋深在小于15m的段落采用非爆法施工。 （2）埋深在15～30m的段落采用非爆破+控制爆破開(kāi)挖。 （3）埋深在30～50m的段落采用控制爆破開(kāi)挖。 （4）埋深大于50m的段落采用鉆爆法。 4、繞行段開(kāi)挖方案 4.1繞行段埋深小于15米非爆破開(kāi)挖 4.2繞行段埋深15～30米非爆破+控爆法開(kāi)挖 4.3繞行段埋深30～50米控制爆破法開(kāi)挖 4.4繞行段埋深大于50米鉆爆法開(kāi)挖 5、擴(kuò)挖段開(kāi)挖 5.1非爆破法+控制爆破開(kāi)挖法 5.2控制爆破法 6、爆破效果監(jiān)測(cè)及爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化 6.1爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè) 6.2爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化 7、爆破施工要點(diǎn) 第四章XX隧道爆破施工方案 1、XX隧道施工方案比選 2、爆破方案 2.1控制爆破 2.2.施工技術(shù)方案 2.2.1按隧道不同埋深總體施工方案 （1）埋深在小于15m的段落采用非爆法施工。 （2）埋深在15～30m的段落采用非爆破+控制爆破開(kāi)挖。 （3）埋深在30～50m的段落采用控制爆破開(kāi)挖。 （4）埋深大于50m的段落采用鉆爆法。 3、非爆破法+控制爆破開(kāi)挖法 3.1施工方案 3.2、上臺(tái)階機(jī)械與控爆方案 3.3下臺(tái)階和仰拱采用控制爆破 3.4下臺(tái)階控制爆破技術(shù)措施 4、控制爆破法 4.1控制爆破施工方法 4.2擴(kuò)挖段控制爆破開(kāi)挖 5、爆破效果監(jiān)測(cè)及爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化 5.1爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè) 5.2爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化 6、爆破施工要點(diǎn) 第五章、隧道通風(fēng) 1、高壓供風(fēng) 2、三管兩路及洞內(nèi)排水 3、通風(fēng)降塵技術(shù)措施 4、通風(fēng)與防塵安全保證措施 第六章、超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容 1.1、地層巖性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 1.2、地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 1.3、不良地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 1.4、地下水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 2、地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作的原則和要求 3、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)施工流程 3、信息反饋與質(zhì)量保證措施 3.1、信息反饋 3.2、質(zhì)量保證措施 第七章、爆破相關(guān)人員職責(zé) 1.爆破員職責(zé) 2.安全員職責(zé) 3.爆破器材保管員的職責(zé) 4.爆破器材押運(yùn)員的職責(zé) 5.巡守員的職責(zé) 第八章、施工安全要求及爆破安全警戒 1、爆破中應(yīng)注意的問(wèn)題 2、施工安全要求 3、控制飛石措施 4、安全警戒 5、安全檢查和處理 6、盲炮處理 第一章、編制依據(jù)與原則1、編制依據(jù)爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）《新建時(shí)速200～250公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10753-2010）《高速鐵路施工技術(shù)與管理》出處中華人民共和國(guó)民用爆炸物品安全管理?xiàng)l例（國(guó)務(wù)院令466，2006）鐵路施工單位爆炸物品安全管理辦法出處新XX、XX隧道相關(guān)設(shè)計(jì)資料新XX、XX隧道現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料2、編制原則⑴遵循符合性原則積極響應(yīng)和遵守中標(biāo)文件中的工期、質(zhì)量、安全、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康、文明施工、爆炸物品使用及管理等要求的規(guī)定及鐵路建設(shè)施工合同、施工合同協(xié)議條款內(nèi)容。=2\*GB2⑵遵循“安全第一、預(yù)防為主”和“管生產(chǎn)必須管安全”的原則嚴(yán)格按照鐵路施工安全操作規(guī)程中關(guān)于爆破物品管理的內(nèi)容，從制度、管理、方案、資源方面制定切實(shí)可行的措施，確保爆破施工安全和既有鐵路、公路及其他被交道路的暢通和安全，服從地方公安及其他爆炸物品管理單位、建設(shè)單位指令，服從監(jiān)理工程師的監(jiān)督檢查，嚴(yán)肅爆破物品使用及管理方面的安全紀(jì)律，嚴(yán)格按規(guī)程辦事。=3\*GB2⑶遵循專業(yè)化隊(duì)伍施工和綜合管理相結(jié)合的原則充分發(fā)揮專業(yè)人員和專用設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，采用先進(jìn)的施工技術(shù)，綜合管理，合理調(diào)配，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，科學(xué)安排各項(xiàng)施工程序，組織連續(xù)、均衡、緊湊有序地施工。=4\*GB2⑷遵循節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的原則依法用地，合理規(guī)劃，科學(xué)設(shè)計(jì)，少占土地，保護(hù)農(nóng)田，搞好環(huán)境保護(hù)、水土保持和地質(zhì)災(zāi)害防治工作，支持文物保護(hù)、景點(diǎn)保護(hù)，做到文明施工。=5\*GB2⑸遵循標(biāo)準(zhǔn)化管理的原則制度健全、職責(zé)明確、監(jiān)督到位、管控有力，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化管理，確保質(zhì)量、安全、環(huán)境三體系在本項(xiàng)目工程施工中自始至終得到有效運(yùn)行。3、適用范圍本方案適用于新建鐵路XX客運(yùn)專線CYSG-6標(biāo)新XX隧道、XX隧道爆破工程的施工。

第二章隧道工程概況1、新XX隧道工程概況新XX隧道位于XX壩～XX壩區(qū)間，線位與既有梨樹(shù)灣～XX壩線部分重合。主要為既有小龍坎隧道、XX隧道的擴(kuò)挖及部分新建線路。新XX隧道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為4273m，進(jìn)口里程DK297+290，出口里程D1K301+563。其中DK297+430～DK299+200（1770m）段和DK299+745～D1K301+563（1818m）繞行為新建雙線，其余里程段總長(zhǎng)685是將既有單線隧道進(jìn)行擴(kuò)挖至雙線隧道。既有隧道設(shè)計(jì)情況表既有隧道名稱進(jìn)口里程出口里程全長(zhǎng)（m）埋深（m）小龍坎隧道DK297+295DK298+728.11433.14～48XX隧道DK298+746DK300+850.82104.82～842、XX隧道工程概況本隧道位于XX市XX壩～XX壩區(qū)間，線位與既有梨樹(shù)灣～XX壩線基本重合，改造隧道左線線位與既有XX隧道線位最大偏移量為6.354m。隧道全長(zhǎng)2080m，隧道進(jìn)口里程DK302+180，出口里程DK304+260。隧道上方建筑物較多，隧道最大埋深約134m，建筑離拱頂均在25m以上。既有隧道位于XX市繁華的XX壩市區(qū)，洞身上部左線左側(cè)5m、右側(cè)5m范圍內(nèi)民居住房較多，主要為多層磚房。既有隧道建于1971年～1975年間，設(shè)計(jì)為單線隧道，中間為黃沙線聯(lián)絡(luò)線接出，接出段為雙線隧道或兩單洞連拱隧道。隧道進(jìn)、出口均采用端墻式門(mén)洞，隧道設(shè)計(jì)概況見(jiàn)下表。既有隧道設(shè)計(jì)情況表既有隧道名稱進(jìn)口里程出口里程全長(zhǎng)（m）埋深（m）XXDK302+186.4DK304+252.32065.93～1253、隧道施工土石方量統(tǒng)計(jì)新XX、XX隧道圍巖以砂巖為主，圍巖級(jí)別為=4\*ROMANIV級(jí)、V級(jí)，總土石方量為29.3萬(wàn)方。4、爆破器材選擇炸藥：乳化炸藥，計(jì)劃用量：240噸；連接線：導(dǎo)爆索，計(jì)劃用量307200米，雷管85588發(fā)（包含電雷管及導(dǎo)爆管雷管）。

第三章新XX隧道爆破施工方案1、新XX隧道施工環(huán)境條件新XX隧道（4273m）下穿繁華的XX壩城區(qū)，存在著大量的、距隧道拱頂較近地表建筑物，需要控制隧道爆破施工對(duì)其地表建筑物的影響，需要采用控制爆破技術(shù)，減弱隧道爆破地震動(dòng)量，防止對(duì)地表建筑物產(chǎn)生不利影響。根據(jù)沿線地面調(diào)查，隧道不同埋深房屋情況統(tǒng)計(jì)如下表所示。表3-1埋深小于15m房屋統(tǒng)計(jì)序號(hào)里程埋深情況房屋結(jié)構(gòu)形式距中線距離層數(shù)左右1DK297+300埋深小于15m砼2062DK297+300埋深小于15m砼27133DK297+317埋深小于15m磚混1264DK297+333埋深小于15m磚混2515DK297+351埋深小于15m磚混156表3-2埋深15～30m房屋統(tǒng)計(jì)序號(hào)里程埋深情況房屋結(jié)構(gòu)形式距中線距離層數(shù)左右1DK297+650埋深15～30m砼1492DK297+660埋深15～30m磚混023DK297+650埋深15～30m磚混034DK297+670埋深15～30m磚混515DK297+670埋深15～30m磚混1216DK297+675埋深15～30m磚混2517DK297+680埋深15～30m磚混018DK297+670埋深15～30m磚混039DK297+670埋深15～30m磚混4210DK297+680埋深15～30m砼25711DK297+700埋深15～30m砼0312DK297+680埋深15～30m磚混23113DK297+700埋深15～30m磚混22114DK297+710埋深15～30m磚混4315DK297+700埋深15～30m磚混5316DK297+710埋深15～30m磚混13717DK297+705埋深15～30m磚混0118DK297+720埋深15～30m磚混0719DK297+726埋深15～30m磚混10320DK297+770埋深15～30m磚混15521DK297+760埋深15～30m磚混30222DK297+790埋深15～30m磚混28723DK297+773埋深15～30m磚混0124DK297+773埋深15～30m磚混22125DK301+358埋深15～30m磚混27126DK301+382埋深15～30m磚混18127DK301+400埋深15～30m砼0728DK301+460埋深15～30m磚混16129DK301+460埋深15～30m磚混22130DK301+470埋深15～30m磚混4131DK301+470埋深15～30m磚混13132DK301+500埋深15～30m磚混13133DK301+500埋深15～30m砼206表3-3埋深30～50m房屋統(tǒng)計(jì)序號(hào)里程埋深情況房屋結(jié)構(gòu)形式距中線距離層數(shù)左右1DK297+820埋深30～50m磚混2012DK297+820埋深30～50m磚混2013DK297+843埋深30～50m磚混1914DK297+843埋深30～50m磚混2415DK297+870埋深30～50m磚混1036DK297+890埋深30～50m磚混1037DK297+880埋深30～50m磚混2718DK297+880埋深30～50m磚混2019DK297+902埋深30～50m磚混18110DK297+816埋深30～50m磚混8311DK297+816埋深30～50m磚混27212DK297+830埋深30～50m磚混25113DK297+830埋深30～50m磚混12114DK297+844埋深30～50m磚混23115DK298+720埋深30～50m磚混18116DK298+733埋深30～50m磚混2317DK298+819埋深30～50m磚混23118DK298+900埋深30～50m磚混2212、爆破技術(shù)方案2.1按隧道不同埋深總體施工方案新XX隧道（4273m）在下穿繁華的XX壩城區(qū)施工過(guò)程中，由于存在著大量的、距隧道拱頂較近地表建筑物，為防止因震動(dòng)較大而對(duì)地表建筑物產(chǎn)生破壞性影響，根據(jù)目前隧道減震爆破施工或非爆破開(kāi)挖技術(shù)，采用的施工方法有：非爆開(kāi)挖法（靜態(tài)破碎法、液壓沖擊錘法、單臂掘進(jìn)機(jī)等）、控制爆破法、非爆開(kāi)挖+控制爆破法。非爆開(kāi)挖法埋深小于15m的段落采用。主要有：液壓沖擊錘法、單臂掘進(jìn)機(jī)、銑挖機(jī)、取芯鉆切割配合劈裂機(jī)法。非爆開(kāi)挖+控制爆破埋深在15～30m的段落采用。采用非爆開(kāi)挖出的空間作為隔震空間，以降低下部爆破開(kāi)挖震動(dòng)，以達(dá)到既能控制爆破震動(dòng)又能達(dá)到加快施工進(jìn)度的目的?？刂票崎_(kāi)挖埋深在30～50m的段落采用。對(duì)于擴(kuò)挖段隧道施工，則直接利用原有的既有隧道作為臨空面進(jìn)行擴(kuò)挖。2.2隧道里程段爆破施工方法新XX隧道割斷各段施工方案如下：（1）DK297+290～+800，該段地表民房（隧道左右側(cè)各30m范圍）分布集中，埋深約4m～25m，穿過(guò)密集居民區(qū)、DK297+420處公路交通橋、DK297+493處小龍坎廣場(chǎng)、DK297+780處地鐵隧道和車站?？紤]到該段隧道與周圍建筑物的相互聯(lián)系，采用非爆法開(kāi)挖。DK298+700～+815，為繞行新建段，由于距公路近且周圍居民多，考慮爆破擾民因素采用非爆法施工。（2）D1K299+880～D1K300+000段屬于新建隧道與擴(kuò)建隧道交匯過(guò)渡段，兩者之間橫向距離較近，考慮到施工安全因素，采用非爆法施工。非爆法開(kāi)挖方式選用單臂掘進(jìn)機(jī)或液壓破碎錘開(kāi)挖，既有隧道擴(kuò)挖每延米需要拆除既有襯砌漿砌片石13.46m3,擴(kuò)挖石方60.2m3；新建隧道段開(kāi)挖量約120m3。（3）D1K301+460～D1K301+563段線路由于是隧道出口段和上方XX市二十九中教職工樓位于隧道開(kāi)挖輪廓線外11m處，埋深為21.6m?？紤]到上方房屋安全及爆破擾民，故該段采用非爆法施工。（4）DK297+800～DK298+700，DK298+815～DK299+150，隧道距地表埋深雖多數(shù)在15m～30m，總長(zhǎng)1235米。但距密集居民區(qū)的側(cè)向距離較近，爆破對(duì)居民區(qū)的影響較大。故對(duì)該段采用非爆+控爆法開(kāi)挖，即對(duì)上臺(tái)階拱頂部分采用非爆法開(kāi)挖（5）D1K301+390～D1K301+460段，上方為XX市二十九中宿舍樓，埋深為27m，基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)穩(wěn)定，考慮到施工安全及爆破擾民因素，故該段采用非爆+控制爆破法施工。（6）DK299+500～DK299+880，DK300+200～DK300+400段，總長(zhǎng)580米?？紤]對(duì)建筑物的影響，埋深多數(shù)在30～50m，采用控制爆破開(kāi)挖?？刂票浦?為確保爆破能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，減少人工操作造成的誤差，選擇具有編程功能的數(shù)碼電子雷管以確保地表爆破振動(dòng)波速低于2cm/s，避免引起地表下沉或破壞。3埋深15～30米非爆破+控爆法開(kāi)挖為了滿足新XX隧道繞行段施工進(jìn)度要求，根據(jù)爆破震動(dòng)波的傳播規(guī)律，將爆破開(kāi)挖引入隧道循環(huán)施工中，達(dá)到即有減輕爆破地震動(dòng)，又能達(dá)到快速施工的目的。新XX隧道DK298+020～DK298+700段和DK298+815～DK299+150段采用非爆破+控制爆破法開(kāi)挖。采用臺(tái)階法施工，即將非爆+控制爆破結(jié)合起來(lái)進(jìn)行施工。上臺(tái)階采用取芯鉆機(jī)+劈裂機(jī)非爆破開(kāi)挖，循環(huán)進(jìn)尺0.5m,下臺(tái)階采用控制爆破,上、下臺(tái)階拉開(kāi)距離5～6m。（1）下臺(tái)階控制爆破技術(shù)設(shè)計(jì)下臺(tái)階爆破時(shí)，要求在隧道開(kāi)挖過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、圍巖性質(zhì)、爆破效果，監(jiān)測(cè)結(jié)果、同時(shí)通過(guò)合理的炮眼布置、調(diào)整炮眼孔距、角度、裝藥方式等優(yōu)化爆破參數(shù)，確保爆破對(duì)地面震動(dòng)影響在控制范圍之內(nèi)。下臺(tái)階鉆孔深度控制1.5m；周邊炮孔間距取40cm，抵抗線取80cm。周邊孔線裝藥密度：83g/m；單耗下臺(tái)階:0.2～0最大單段起爆藥量的確定:由于先施工上臺(tái)階,在爆破施工下臺(tái)階時(shí)已存在新增臨空面條件,一般來(lái)說(shuō)有新增臨空面條件下允許最大單段藥量應(yīng)該是無(wú)新增臨空面時(shí)所計(jì)算出的允許最大單段藥量的1.5倍左右，取計(jì)算值7.97kg的1.5倍即12kg。（7.97kg為先行下導(dǎo)坑掏槽區(qū)單段最大藥量控制值）①下臺(tái)階炮孔布置下臺(tái)階炮孔布置如圖2所示。圖1下臺(tái)階開(kāi)挖炮孔布置圖②爆破參數(shù)表下臺(tái)階開(kāi)挖爆破參數(shù)表見(jiàn)表3-4。表3-4下臺(tái)階開(kāi)挖爆破參數(shù)表序號(hào)炮眼名稱段數(shù)孔數(shù)（個(gè)）孔深（m）單孔裝藥率（%)單孔裝藥量φ32炸藥單段藥量小計(jì)（kg)備注卷kg1輔助眼3141.50.554.00.8011.22輔助眼5141.50.554.00.8011.23輔助眼7121.50.554.00.809.64輔助眼961.50.554.00.804.85周邊眼110.409.66底板眼13101.50.654.00.8087底板眼15101.50.654.00.8088合計(jì)9062.4間隔總裝藥量：62.4kg，單耗0.64kg/m3；雷管：92發(fā)。施工時(shí)，根據(jù)爆破效果及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，以取得較好的爆破效果。（2）下臺(tái)階控制爆破技術(shù)措施爆破震動(dòng)強(qiáng)度主要與爆破器材、巖石波阻抗、地形地貌條件、爆破方式及爆心與震動(dòng)測(cè)點(diǎn)的間距等因素有關(guān)，因此，降低爆破震動(dòng)需從以下幾個(gè)方面入手：①選擇合理的炸藥品種。炸藥品種與炸藥的爆破震動(dòng)速度有直接影響，根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，有裂隙水的地段，在輔助眼部位選用防水效果好的乳化炸藥，在周邊眼部位選用小直徑低爆速的光爆炸藥。②選擇合理的雷管起爆時(shí)差。設(shè)計(jì)爆破網(wǎng)絡(luò)為孔內(nèi)微差，孔外同段的非電微差起爆技術(shù)。導(dǎo)爆管一般跳段使用，使段間間隔時(shí)間大于50ms，防止地震波相疊加而產(chǎn)生較大的震動(dòng)。③選擇合理的鉆爆參數(shù)。根據(jù)開(kāi)挖斷面的大小、部位、工程地質(zhì)情況、周邊環(huán)境條件等，選擇合理的炮眼深度、間距、裝藥量、起爆順序等鉆爆參數(shù)，炮眼采用線形布孔、線形起爆，注意提高裝藥質(zhì)量和炮口堵塞質(zhì)量，達(dá)到減震、提效的預(yù)期目的。4埋深30～50米控制爆破法開(kāi)挖4.1爆破開(kāi)挖震動(dòng)控制我國(guó)爆破安全規(guī)程采用保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度作為爆破振動(dòng)判據(jù)的主要物理量指標(biāo)，按下式計(jì)算爆破時(shí)產(chǎn)生的地面質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度：式中：V——地面質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度，cm/s；Q——炸藥量，kg；齊發(fā)爆破為總藥量；延遲爆破為最大一段藥量；R——觀測(cè)（計(jì)算）點(diǎn)到爆源的距離，m；K、α——與爆破點(diǎn)至計(jì)算點(diǎn)間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，可按表3-5選取，也可通過(guò)類似工程選取或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。表3-5爆區(qū)不同巖性的K、α值與巖性的關(guān)系巖性Ka堅(jiān)硬巖石50～1501.3～1.5中硬巖石150～2501.5～1.8軟巖石250～3501.8～2.0振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)確定后，埋深R與最大一段藥量Q的關(guān)系為:根據(jù)XX的石黃隧道、輕軌臨江門(mén)車站隧道和XX市人防工程實(shí)踐，可以確定k=150,a=1.6。由于隧道上方部分房屋為1層的土坯房，其余大部分為磚房，故根據(jù)安全爆破規(guī)程控制指標(biāo)，分別選取v=0.5cm/s及v=2.0cm/s計(jì)算。（1）當(dāng)v=0.5cm/s時(shí)，埋深R與藥量Q的關(guān)系見(jiàn)表3-6所示。表3-6隧道上方為土坯房、土窯洞和毛石房時(shí)埋深與最大一段藥量的關(guān)系埋深R(m)51015172050最大一段藥量Q(kg)0.0030.0220.0770.1110.182.83（2）當(dāng)v=2cm/s時(shí)，埋深R與藥量Q的關(guān)系見(jiàn)表3-7所示。表3-7隧道上方為磚房及框架房屋時(shí)埋深與最大一段藥量的關(guān)系埋深R(m)51015172050最大一段藥量Q(kg)0.0380.3051.0281.1442.4338.09根據(jù)表3-6、3-7，將最大單段藥量控制在0.077～1.028kg是可能實(shí)現(xiàn)的，故將控制爆破法的隧道埋深限制在15m以上是合適的，若埋深過(guò)淺，很明顯不利于控制爆破。并且，根據(jù)多年來(lái)城市地鐵控制爆破施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于埋深在15m以上的可采用控制爆破的方法進(jìn)行開(kāi)挖而達(dá)到減輕對(duì)地表建筑物的影響，對(duì)于埋深在50m以上的則可以達(dá)到基本上無(wú)影響。對(duì)于埋深小于15m的淺埋硬巖大斷面隧道，為了限制爆破震動(dòng)在允許范圍內(nèi)，則需要采取控制爆破技術(shù)。綜上所述：考慮到地表復(fù)雜環(huán)境，對(duì)于埋深大于15m的里程段可采用控制爆破的方法進(jìn)行開(kāi)挖，而對(duì)于埋深小于15m的里程段若采用控制爆破開(kāi)挖則較困難。4.2參數(shù)選擇（1）設(shè)計(jì)原則根據(jù)隧道開(kāi)挖技術(shù)特點(diǎn)，以及為使隧道開(kāi)挖成形良好，減少超挖量，減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)深度，確保地表民房安全，在開(kāi)挖中采用以下主要施工措施。①在確保高質(zhì)量的隧道開(kāi)挖斷面同時(shí),將爆破震動(dòng)控制在允許范圍，以保證爆破對(duì)地表民房的安全，并盡量減少對(duì)居民生活的干擾。②采取有效的控制爆破技術(shù)，減少振動(dòng)與降低噪音，同時(shí)要求成形效果好，采用光面爆破。根據(jù)地質(zhì)條件，開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖進(jìn)尺、爆破器材、振速要求等條件編制爆破設(shè)計(jì)。③根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距E及周邊眼的最小抵抗線W，輔助炮眼交錯(cuò)均勻布置，周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上。④根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）的規(guī)定，為保證地表建筑物的安全和周圍環(huán)境的影響，爆破施工時(shí)爆破震動(dòng)波速控制在1～1.5cm/s較為合適。⑤周邊眼炸藥選擇低爆速、低猛度、高爆力的炸藥。⑥雷管選用微差毫秒雷管，跳段使用，相鄰間隔大于50ms，避免地震波的疊加，減輕震動(dòng)。⑦嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，借助導(dǎo)爆索、竹片進(jìn)行間隔裝藥，使藥量沿炮眼均勻分布，以確保隧道周邊成形良好，并減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。（2）最大單段控制藥量計(jì)算隧道爆破振動(dòng)量值與起爆方式、裝藥參數(shù)尤其主藥包藥量、地質(zhì)情況、爆破點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)的距離及介質(zhì)情況有關(guān)。但從有關(guān)隧道爆破開(kāi)挖實(shí)測(cè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的波形圖的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)：一般情況下，掏槽爆破的震動(dòng)強(qiáng)度比其它部位炮眼爆破時(shí)的地震動(dòng)強(qiáng)度都要大，即就是說(shuō)：隧道爆破的最大震動(dòng)量出現(xiàn)在單臨空面即掏槽區(qū)爆破時(shí)刻，以后的掘進(jìn)眼、內(nèi)圈眼、周邊眼等在具有增多一個(gè)臨空面的情況下，其爆破震動(dòng)峰值將會(huì)較大幅度地減少。故控制掏槽眼爆破時(shí)震動(dòng)量非常重要對(duì)于隧道爆破，一般計(jì)算最大單允許藥量均是指掏槽區(qū)爆破的段別。本隧道下穿城鎮(zhèn)段采用了導(dǎo)洞先行、后續(xù)擴(kuò)挖預(yù)留層的施工方法，其最大爆破震動(dòng)時(shí)刻可能會(huì)出現(xiàn)在下導(dǎo)坑掏槽爆破時(shí)刻。故本次爆破震動(dòng)強(qiáng)度只檢算先行下導(dǎo)掏槽區(qū)爆破藥量。根據(jù)減震爆破理論：當(dāng)邊界條件相同時(shí)，爆破開(kāi)挖的最大振動(dòng)速度值不取決于一次起爆的總藥量，而決定于某單段的最大用藥量。根據(jù)薩氏公式，按照既有邊界條件對(duì)上述系數(shù)賦值，可計(jì)算先行導(dǎo)坑掏槽區(qū)爆破時(shí)單段允許最大裝藥量，結(jié)果見(jiàn)表3-8。表3-8先行下導(dǎo)坑掏槽區(qū)單段最大藥量控制值類型質(zhì)點(diǎn)距爆源中心距離R（m）α地震波衰減系數(shù)與地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)KV質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，（cm/s）Q延時(shí)爆破時(shí)為最大單段藥量（kg）一般段301.71501.57.97對(duì)于其它段裝藥量，根據(jù)多年隧道爆破及實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，其最大裝藥量可控制最大單段允許藥量1.5倍以上，即12kg以下。（3）掏槽形式的選定根據(jù)隧道施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用人工手持風(fēng)鉆鉆眼時(shí)，一般較常見(jiàn)的是選用楔形掏槽。本施工方案中采用人工手持風(fēng)鉆楔形掏槽進(jìn)行控制爆破。但隨著施工進(jìn)展，如果地表震速過(guò)大，則要求配置能鉆大直徑中空孔的地質(zhì)鉆機(jī)，采用大直徑中空孔直眼掏槽技術(shù)進(jìn)行控制爆破。（4）循環(huán)進(jìn)尺確定先行下導(dǎo)坑：本方案中確定循環(huán)進(jìn)尺為1.5m。如果在爆心距大于30m的情況下，其實(shí)測(cè)地表爆破震速大于規(guī)定值，則采用1.0m的循環(huán)進(jìn)尺，各孔裝藥量應(yīng)比1.5m進(jìn)尺時(shí)相應(yīng)減少。后續(xù)擴(kuò)挖面：本方案中確定循環(huán)進(jìn)尺為1.5m，要求先行下導(dǎo)坑超前后續(xù)擴(kuò)挖面2～3個(gè)循環(huán)。（5）爆破器材選擇隧道采用人工手持風(fēng)鉆鉆孔，選用φ32mm2#巖石乳化炸藥。周邊眼選用高爆力、小直徑、傳爆性好的φ25mm乳化炸藥或?qū)ⅵ?2mm乳化炸藥一剖為二進(jìn)行周邊眼光面控制爆破。起爆雷管選用較為常見(jiàn)的15段非電毫秒雷管。4.3控制爆破施工方法新XX隧道下穿XX壩區(qū)段圍巖巖性主要為砂巖，層間夾泥巖，整體性較好，無(wú)較大的節(jié)理或構(gòu)造面，但巖質(zhì)較軟，暴露后易風(fēng)化，地下水不發(fā)育，無(wú)侵蝕性。隧道在該段平均洞高在9.87m左右，寬達(dá)到了13.6m。根據(jù)上述地質(zhì)情況、隧道控制爆破要求及隧道邊界條件，可在新建段施工采用下導(dǎo)超先行、后續(xù)預(yù)留擴(kuò)挖層、光爆層的爆破施工方案。而對(duì)于擴(kuò)挖段，則直接利用原有的即有隧道作為臨空面進(jìn)行擴(kuò)挖。即將隧道分為三部分爆破施工，先行爆破位于隧道底部的超前下導(dǎo)坑（超前下導(dǎo)設(shè)計(jì)高度在3m左右），然后再擴(kuò)挖至拱頂約1m高度處，再擴(kuò)挖預(yù)留光爆層。這樣可再增加先行下導(dǎo)坑掏槽區(qū)爆破距地表近6～7m的高度，從而有利于減輕隧道爆破特別是掏槽爆破對(duì)地表民房的爆破震動(dòng)影響（據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，埋深大小對(duì)隧道爆破震動(dòng)效應(yīng)較為敏感）。采用此方案的條件是圍巖要具有一定的自穩(wěn)能力，而本里程段的圍巖—砂巖正好具有較強(qiáng)的自穩(wěn)能力，對(duì)于超前下導(dǎo)而言，其不需要進(jìn)行超前支護(hù)，只需要進(jìn)行光面爆破并找好頂即能保證超前下導(dǎo)坑的施工安全。另外，要求先行導(dǎo)坑超前后續(xù)擴(kuò)挖面約2～3m。此方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)隧道埋深較大后不需要控制爆破規(guī)模時(shí)能迅速變?yōu)槿珨嗝娣ㄊ┕?。由于掏槽爆破所引起的爆破震?dòng)量最大，其對(duì)地表建筑物影響亦最大，減震爆破主要考慮的是此部分藥量及掏槽區(qū)距地表的最近距離。在新XX隧道下地表建筑物鉆爆施工時(shí)，保守考慮，計(jì)算超前下導(dǎo)坑爆破震速限值時(shí)取最大爆心距（隧道掏槽區(qū)距地表建筑物最近距離）為20m。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，采用下導(dǎo)坑超前、后續(xù)擴(kuò)挖法施工時(shí)，超前下導(dǎo)坑位于隧道斷面的正下方，其超前后方的擴(kuò)挖面長(zhǎng)度約為2～3個(gè)循環(huán)進(jìn)尺。先行導(dǎo)坑先行爆破后，預(yù)留的擴(kuò)挖層、光爆層隨后爆破，預(yù)留擴(kuò)挖層的厚度控制在5～6m之間，預(yù)留光爆層的厚度控制在0.8～1.2m之間。由于超前的先行導(dǎo)坑斷面設(shè)計(jì)高度在2～3m左右，其采用人工搭簡(jiǎn)易臺(tái)墩即可進(jìn)行鉆爆破作業(yè)。后行的預(yù)留擴(kuò)挖層、光爆層施工采用目前的移動(dòng)臺(tái)架進(jìn)行人工風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔、人工裝藥爆破、拱頂?shù)取２捎妙A(yù)留擴(kuò)挖層、光爆層施工時(shí)，其即能減少爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)又能較易地控制隧道成形。由于本隧道下穿繁華城鎮(zhèn)，其上民房（結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差）密集，應(yīng)采用更為謹(jǐn)慎的施工方法。減少爆破進(jìn)尺能達(dá)到一定的減震效果。要求在施工時(shí)，將先行下導(dǎo)及后續(xù)擴(kuò)挖爆破進(jìn)尺均控制在1.5m左右，先行下導(dǎo)坑超前后行預(yù)留擴(kuò)挖層、光爆層約2～3個(gè)循環(huán)即2～4m左右。采用該施工方法時(shí)工序轉(zhuǎn)換較為方便，可將下導(dǎo)坑、擴(kuò)挖層及光爆層分開(kāi)施工，用裝載機(jī)裝碴。下導(dǎo)坑先行鉆眼并爆破，待石碴出完后再施工預(yù)留擴(kuò)挖層及光爆層。仰拱距擴(kuò)挖部約50m后施工，其不影響前方工作面施工。導(dǎo)坑先行后續(xù)擴(kuò)挖法控制爆破施工方法示意如圖2所示。圖2中硬巖控制爆破施工方法示意圖5埋深大于50米鉆爆法開(kāi)挖新XX隧道埋深大于50米，采用鉆爆法，輔以光面爆破技術(shù)施工。5.1光面爆破參數(shù)光面爆破的主要參數(shù)有:周邊眼間距（E）.周邊眼密集系數(shù)（K）.最小抵抗線（W）.不耦合系數(shù)（D）和裝藥集中度（y）。①炮眼深度炮眼深度受開(kāi)挖面大小的影響，炮眼過(guò)深，周邊巖石的夾制作用較大，故炮眼深度不宜過(guò)大，一般最大炮眼深度取斷面寬度（或高度）的0.5～0.7倍。L=0.5H=0.5x7.97=3.99m(H為隧道開(kāi)挖輪廓的高度，H=7.97)鉆孔采用YT-28風(fēng)鉆，炮眼孔徑為φ42mm，為克服及減少巖石的夾制作用，除掏槽眼和底眼深度L=3.8米外，其余周邊眼、輔助眼等炮孔深度L=3.5米。②光面爆破不耦合系數(shù)（D）及裝藥直徑（d）一般取D=1.5～2.0，本方案周邊孔的不耦合系數(shù)D=42/25=1.68，符合要求。（2）周邊眼間距（E）、最小抵抗線（w）、周邊眼密集系數(shù)（K）周邊眼應(yīng)考慮0.03～0.05的外插斜率，周邊眼間距一般取值范圍為（8～18）dk，即336～756mm。根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，E值取500mm，最小抵抗線W=1.25E=625mm;周邊眼密集系數(shù)K=E/W=0.8。（3）裝藥集中度（y）周邊眼裝藥集中度按規(guī)范取值范圍為0.07～0.35kg/m，根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)y取值0.2kg/m時(shí)，效果為好。參數(shù)的選用根據(jù)如下表3-10經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考。表3-10光面爆破周邊眼一般參考數(shù)值圍巖類別炮眼間距E/cm最小抵抗線W/cm密集系數(shù)K=E/W裝藥集中度（kg/m）硬巖55～7760～800.7～1.00.30～0.35中硬巖45～6560～800.7～1.00.20～0.30軟巖35～5040～600.5～0.80.07～0.125.2掏槽設(shè)計(jì)采用垂直楔形掏槽，對(duì)掏槽眼水平成對(duì)布置，炮眼與開(kāi)挖面間的夾角α、上下兩隊(duì)炮眼的間距a和同一平面上一對(duì)掏槽眼眼底間距b，是影響此種掏槽效果的重要因素，參數(shù)的選用根據(jù)如下表3-9經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考：表3-9楔形掏槽爆破參數(shù)圍巖級(jí)別α斜度比a/cmb/cm炮眼數(shù)量/個(gè)Ⅳ級(jí)70°～75°1﹕0.37～1﹕0.2750～60256Ⅴ級(jí)55°～70°1﹕0.47～1﹕0.3730～502065.3炮眼數(shù)量及裝藥量參數(shù)設(shè)計(jì)a.炮眼數(shù)量N=qS/ηy式中：N——炮眼數(shù)量，不包括未裝藥的空眼；q——單位炸藥消耗量，一般取q=1.2～2.4kg/m3;S——開(kāi)挖段面積，m2;η——裝藥系數(shù)，即裝藥長(zhǎng)度與炮眼長(zhǎng)度的比值，暫取0.7；y——每米藥卷的炸藥質(zhì)量，kg/m，2號(hào)巖石硝銨y=0.75。即：N=（1.2×68.67）/（0.7×0.75）=156個(gè)其中掏槽眼6個(gè)，周邊眼40個(gè)，底眼10個(gè)，輔助眼100個(gè)。b.每一循環(huán)裝藥量計(jì)算及分配Q=qV式中：q——單位炸藥消耗量，取q=1.2kg/m3;V——1個(gè)開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺爆落巖石總體積，m3,有效進(jìn)尺取95%：3.5米×95%=3.33米。即：Q=1.2×3.33×80.08=320m3各炮眼裝藥量分配如下：因?yàn)橛?jì)算炮眼數(shù)量時(shí)，采用η=0.7，由周邊眼裝藥集中度q=0.20kg/m，得出周邊眼裝藥系數(shù)為0.3，設(shè)其它各炮眼裝藥系數(shù)取值：掏槽眼0.9，底眼0.9，輔助眼0.8，周邊眼0.36×0.9+40×0.3+10×0.9+100×0.8=（6+40+10+100）計(jì)算得：η=0.7若計(jì)算η≠0.7，則需要重新調(diào)整τ值代入N=qS/ηy，并適當(dāng)調(diào)整所設(shè)掏槽眼、底眼、輔助眼裝填系數(shù)，使試選τ值與計(jì)算τ相符。所以按上列裝填系數(shù)進(jìn)行分配是可以的。確定各種炮眼裝藥量如下：每個(gè)掏槽眼裝藥量=0.75×3.83×0.9=2.585kg每個(gè)輔助眼裝藥量=0.75×3.5×0.8=2.1kg每個(gè)周邊眼裝藥量=0.75×3.5×0.3=0.788kg每個(gè)底眼裝藥量=0.75×3.7×0.9=2.498kg裝藥量取整得出掏槽眼2.6kg，輔助眼2.1kg，周邊眼0.8kg，底眼2.5kg。⑦炮眼裝藥、堵塞及起爆周邊眼及輔助眼采用不連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，其中周邊眼為導(dǎo)爆索連接傳爆，其中炮眼采用底部放置非電毫秒延時(shí)雷管反向起爆裝藥結(jié)構(gòu)，導(dǎo)爆管傳爆。炮孔裝藥完畢后，炮泥堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。炮眼起爆采用非電毫秒時(shí)雷管分段起爆，使用1、3、5…21段，順序?yàn)椋禾筒垩邸o助眼—周邊眼—底眼。⑧爆破參數(shù)選定：a.炮眼間距的確定：表3-11Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖鉆爆參數(shù)表炮眼名稱Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖間距（cm）深度（cm）臨空眼803.2掏槽眼803.8周邊眼603.5輔助眼70~903.5注：臨空孔直徑為φ45，其余炮眼直徑為φ42b.裝藥量計(jì)算數(shù)據(jù)：表3-12隧道Ⅳ、V級(jí)圍巖炮眼數(shù)量及裝藥量計(jì)算表炮眼名稱段號(hào)眼深m眼數(shù)炸藥類型（kg/條）單孔條數(shù)(條)單孔藥量（kg）單段藥量（kg）裝藥長(zhǎng)度（m）裝藥結(jié)構(gòu)掏槽眼13.860.2132.615.63.42集中輔助眼33.529.42.8集中輔助眼53.535.72.8集中輔助眼73.5422.8集中輔助眼93.529.42.8集中輔助眼113.514.72.8集中輔助眼133.56.32.8集中輔助眼153.527.32.8集中輔助眼173.525.22.8集中周邊眼193.5400.240.8321.05間隔底板眼213.7100.252.5253.33間隔合計(jì)156282.65.4爆破開(kāi)挖施工布孔圖、網(wǎng)絡(luò)圖（1）先行下導(dǎo)坑開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)先行下導(dǎo)坑開(kāi)挖爆破施工設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3；楔形掏槽眼剖面如圖4；采用的起爆網(wǎng)絡(luò)如圖5。圖3隧道下穿房屋段先行下導(dǎo)減震爆破設(shè)計(jì)（cm）圖4隧道下穿房屋段先行下導(dǎo)減震爆破掏槽眼剖面圖（cm）圖5爆破施工網(wǎng)絡(luò)圖先行下導(dǎo)坑開(kāi)挖減震爆破參數(shù)如表3-13所示。爆破綜合技術(shù)參數(shù)如表3-14所示。表3-13先行下導(dǎo)開(kāi)挖減震爆破參數(shù)表部位炮眼名稱段號(hào)眼深m眼數(shù)炸藥類型(kg/條)單孔條數(shù)(條)單孔藥量(kg)單段藥量(kg)裝藥長(zhǎng)度(m)裝藥結(jié)構(gòu)超前下導(dǎo)掏槽眼11.960.1861.086.481.2集中擴(kuò)槽眼31.880.1850.97.21集中掘進(jìn)眼51.730.1840.722.160.8集中內(nèi)圈眼71.750.1840.723.60.8集中周邊眼91.7755.6250.5間隔底板眼111.750.1850.94.51間隔表3-14先行下導(dǎo)開(kāi)挖減震爆破綜合技術(shù)參數(shù)表爆破斷面（m2)總裝藥量(kg)先行下導(dǎo)各段分裝藥量(kg)最大單段藥量(kg)鉆孔數(shù)量(個(gè)）13579118.0329.5663.65.6254.57.242設(shè)計(jì)爆破進(jìn)尺（m）鉆孔延米(m)炮眼密度（個(gè)/m2)雷管單耗(個(gè)/m3)炸藥單耗(kg/m3)裝藥箱數(shù)1.592.451.23上設(shè)計(jì)中，先行下導(dǎo)坑一次起爆總藥量在29.57kg左右，共分為6個(gè)段別，其掏槽區(qū)最大單段起爆藥量為7.2kg，小于所計(jì)算出的最大單段允許藥量7.97kg，在允許范圍之內(nèi)?？紤]到先行下導(dǎo)斷面較小，僅8m2，其炸藥單耗設(shè)計(jì)控制在2.45kg（2）預(yù)留擴(kuò)挖層開(kāi)挖減震爆破設(shè)計(jì)預(yù)留光爆層爆破設(shè)計(jì)見(jiàn)圖6“隧道預(yù)留擴(kuò)挖層減震爆破設(shè)計(jì)”；圖6預(yù)留擴(kuò)挖層減震爆破設(shè)計(jì)（cm）圖7預(yù)留擴(kuò)挖層爆破網(wǎng)絡(luò)圖預(yù)留擴(kuò)挖屋開(kāi)挖減震爆破參數(shù)如表3-15所示，爆破綜合技術(shù)參數(shù)如表3-16所示。表3-15預(yù)留擴(kuò)挖層開(kāi)挖減震爆破參數(shù)表部位炮眼名稱段號(hào)眼深眼數(shù)炸藥類型單孔條數(shù)單孔藥量單段藥量裝藥長(zhǎng)度裝藥m(kg/條)(條)(kg)(kg)(m)結(jié)構(gòu)預(yù)留擴(kuò)挖層掘進(jìn)眼11.750.1850.94.51集中掘進(jìn)眼31.770.1850.96.31集中掘進(jìn)眼51.760.1850.95.41集中掘進(jìn)眼71.780.1850.97.21集中掘進(jìn)眼91.790.1840.726.480.8集中掘進(jìn)眼111.7110.1840.727.920.8集中掘進(jìn)眼121.7100.1840.727.20.8集中掘進(jìn)眼131.7100.1840.727.20.8集中掘進(jìn)眼141.7100.1540.660.8集中掘進(jìn)眼151.790.1840.726.480.8集中以上設(shè)計(jì)中，預(yù)留擴(kuò)挖層一次起爆總藥量在64.68kg左右，共分為10個(gè)段別，最大單段起爆藥量為7.92kg。小于在無(wú)新增臨空面條件下所計(jì)算出的最大允許單段藥量，更遠(yuǎn)小于在新增臨空面條件下所計(jì)算出的允許最大單段藥量。故爆破設(shè)計(jì)藥量是滿足安全要求的。表3-16預(yù)留擴(kuò)挖層開(kāi)挖減震爆破