隧道施工爆破設(shè)計(jì)

隧道施工爆破設(shè)計(jì)方案

谷竹高速公路GZTJ-16標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二0一一年三月編制二、工程概況：2.1工程概述本合同段有隧道兩座，分別為白鶴隧道和邵家臺(tái)隧道，白鶴隧道為分離式隧道，左幅里程樁號(hào)為ZK90+890~ZK92+953，全長(zhǎng)2063m，右幅里程樁號(hào)為YK90+915~YK92+924，全長(zhǎng)2009m；邵家臺(tái)隧道為連拱隧道，里程樁號(hào)為K87+785~K88+150，全長(zhǎng)365m。2.2爆破區(qū)工程地質(zhì)隧道區(qū)出露巖層單一，從地質(zhì)調(diào)繪和區(qū)域資料：隧道主要穿越地層為強(qiáng)風(fēng)化片巖、中風(fēng)化片巖，變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，穩(wěn)定性較差。3.1、洞身開(kāi)挖施工（1）Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖Ⅴ級(jí)圍巖洞口淺埋段采用超前大管棚支護(hù)，上下臺(tái)階預(yù)留核心土法開(kāi)挖；Ⅴ級(jí)圍巖深埋段開(kāi)挖采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土法開(kāi)挖，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在5～10米之間。附：《Ⅴ級(jí)圍巖段開(kāi)挖步序圖》；《Ⅴ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖》；《隧道Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖施工工藝框圖》。三、隧道爆破方案《Ⅴ級(jí)圍巖段開(kāi)挖步序圖》

白鶴隧道臺(tái)階開(kāi)挖預(yù)留核心土法施工現(xiàn)場(chǎng)Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖

Ⅳ級(jí)圍巖擬采用正臺(tái)階法施工，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在10～15m，每次開(kāi)挖進(jìn)尺控制在1.5～2m左右，開(kāi)挖后及時(shí)施作鋼格柵、錨桿、掛網(wǎng)、噴砼支護(hù)。出碴使用正裝側(cè)卸裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。下臺(tái)階進(jìn)行松動(dòng)爆破后用挖掘機(jī)挖除。附：《Ⅳ級(jí)圍巖段開(kāi)挖步序圖》；

《Ⅳ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖》；

《隧道Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖施工工藝框圖》。《Ⅳ級(jí)圍巖段開(kāi)挖步序圖》

Ⅲ級(jí)圍巖開(kāi)挖

Ⅲ級(jí)圍巖節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體較完整，穩(wěn)定性較好。擬采用全斷面法開(kāi)打挖。電雷管起爆，長(zhǎng)臂挖掘進(jìn)行找頂，出渣采用裝載機(jī)裝渣，挖掘機(jī)配合，自卸汽車運(yùn)輸。附：《Ⅲ級(jí)圍巖段開(kāi)挖步序圖》；

《Ⅲ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖》；

《隧道Ⅲ級(jí)圍巖開(kāi)挖施工工藝框圖》?！盯蠹?jí)圍巖段開(kāi)挖步序圖》特殊地段開(kāi)挖

①緊急停車帶施工本標(biāo)段隧道共設(shè)4處緊急停車帶，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，4處緊急停車帶均位于Ⅳ級(jí)圍巖地段，由于緊急停車帶斷面大，根據(jù)緊急停車帶使用長(zhǎng)度40米的特點(diǎn)，為確保施工安全，開(kāi)挖擬采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土法進(jìn)行施工。②人行橫洞及行車橫洞開(kāi)挖本隧道共設(shè)置了6處人行橫洞、2處車行橫洞。車行橫洞間距為675m，行人橫洞間距為200~300m，人行橫洞凈空：2.5m（寬）×3.1m（高）；車行橫洞凈空：5.0m（寬）×6.5m（高）。人行及車行橫洞擬采用上下臺(tái)階法開(kāi)挖，橫洞在正洞超前30米后進(jìn)行開(kāi)挖，橫洞進(jìn)洞時(shí)先進(jìn)行超前支護(hù)，設(shè)置超前錨桿，掛鋼筋網(wǎng)噴護(hù)。尤其在銳角部位，要加強(qiáng)支護(hù)。針對(duì)上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、不(弱)爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護(hù)下，采用三臺(tái)階法進(jìn)行施工，確保施工安全。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開(kāi)挖，核心土及中槽運(yùn)用挖掘機(jī)開(kāi)挖。Ⅴ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖Ⅳ級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖鉆爆設(shè)計(jì)

本隧道施工中將根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件、開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺、鉆眼機(jī)具、爆破器材、振速要求編制爆破設(shè)計(jì)，采用光面爆破、預(yù)裂爆破和預(yù)留光爆層爆破技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到減少爆破振動(dòng)、降低噪音、使圍巖成形圓順、平均線形超挖控制在5~10cm、達(dá)到充分發(fā)揮圍巖自承能力的目的。（1）設(shè)計(jì)原則①根據(jù)洞室圍巖巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距E和最小抵抗線W，輔助眼交錯(cuò)均勻布置，周邊炮眼和輔助炮眼眼底在同一垂直面上。②合理選擇掏槽形式，采用直眼掏槽，保證達(dá)到最佳掏槽效果，掏槽眼比輔助眼深10~20cm。③嚴(yán)格控制周邊眼（預(yù)裂眼）裝藥量，采用竹片上綁扎導(dǎo)爆索和光爆專用小藥卷間隔裝藥，使藥量沿炮眼均勻分布。鉆爆設(shè)計(jì)

④合理分布掘進(jìn)眼，以達(dá)到炮眼數(shù)量少，材料最省，同時(shí)石碴塊度適中，便于裝卸。⑤合理選擇循環(huán)進(jìn)尺，根據(jù)圍巖狀況、施工部位、工期要求及機(jī)械能力等因素來(lái)綜合考慮。⑥合理選擇爆破材料，采用2號(hào)巖石及乳化炸藥，非電毫秒雷管、塑料導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索。⑦合理選擇起爆順序和爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式，采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，毫秒雷管分段起爆，時(shí)差50~100ms，同時(shí)控制單段同時(shí)起爆裝藥量，確保臨近洞室圍巖中最大振速小于爆破安全規(guī)程允許要求。⑧動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工。根據(jù)開(kāi)挖后斷面量測(cè)、圍巖量測(cè)和爆破振動(dòng)監(jiān)控結(jié)果，采用計(jì)算機(jī)信息化管理系統(tǒng)，不斷優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)。光面爆破參數(shù)

①周邊眼間距E，保證光面效果，避免過(guò)大的隧道超欠挖，取45～50㎝。②光面層厚度及炮眼密集系數(shù)，隧道爆破施工中主要指周邊眼與內(nèi)圈輔助眼之間的間距，取60～70㎝。③裝藥量：周邊眼的裝藥量，通常以線裝藥密度表示。在光面層單獨(dú)爆落時(shí)，周邊眼的線裝藥密度一般為：0.15～0.25㎏/m（即每米1～2碼藥卷）；全斷面一次起爆時(shí)，為減少炮眼殘量，裝藥密度需適當(dāng)增加，一般為：0.30～0.35㎏/m（即每米2～2.5碼藥卷）。④保證光面爆破技術(shù)措施：使用低爆速、低猛度，低密度、傳爆性能好，爆破威力大的炸藥；采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)（緩沖爆破）；嚴(yán)格掌握與周邊相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面；周邊眼盡量同步起爆；嚴(yán)格控制裝藥集中度，必要時(shí)可采取間隔裝藥結(jié)構(gòu)。（3）掏槽方式全斷面掘進(jìn)時(shí)采用直眼掏槽方式，掏槽斷面26m2。（4）裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式①裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼用小直徑藥卷間隔捆綁在竹片上以控制藥卷間距，藥卷用導(dǎo)爆索串聯(lián)傳爆；掏槽眼、掘進(jìn)眼均為連續(xù)裝藥，非電毫秒雷管傳爆，所有炮眼均采用反向裝藥結(jié)構(gòu)。②堵塞方式所有炮眼裝藥后均用炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度大于20cm。（5）起爆網(wǎng)路及起爆方式采用導(dǎo)爆管串、并聯(lián)起爆網(wǎng)路。導(dǎo)火索、火雷管起爆，毫秒雷管傳爆，起爆時(shí)差間隔50~100ms，以控制爆破震動(dòng)迭加和減少單響最大起爆藥量，減少爆破震動(dòng)。（6）爆破震動(dòng)驗(yàn)算按爆破安全規(guī)程查出需保護(hù)圍巖允許振動(dòng)值，反算最大單響起爆藥量，校核爆破設(shè)計(jì)。（7）爆破效果及振動(dòng)監(jiān)控和爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化。1）爆破效果監(jiān)測(cè)①超欠挖檢查采用激光隧道限界檢測(cè)儀檢測(cè)開(kāi)挖斷面尺寸，與標(biāo)準(zhǔn)斷面比較。②上半斷面輪廓是否圓順，下半斷面輪廓是否平整。③爆破進(jìn)尺是否達(dá)到爆破設(shè)計(jì)要求。④爆出碴堆是否較集中，飛石是否得到控制。石碴塊度是否適合裝碴要求。⑤炮眼痕跡保存率，硬巖不小于90%，中硬巖不小于70%，并在開(kāi)挖輪廓面上均勻分布。⑥爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果小于爆破安全規(guī)程規(guī)定，圍巖受擾動(dòng)小，自穩(wěn)能力強(qiáng)。2）爆破振動(dòng)監(jiān)控采用爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)爆破振動(dòng)實(shí)際值，觀測(cè)已支護(hù)段和需保護(hù)段圍巖穩(wěn)定情況，如有異常情況，及時(shí)加固并反饋調(diào)整爆破設(shè)計(jì)。3）爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化每次爆破后對(duì)爆破效果數(shù)據(jù)對(duì)比分析，優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)（8）施工注意事項(xiàng)1）嚴(yán)格按鉆爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和起爆，所有爆破工人均經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，持證上崗。2）鉆眼前定出開(kāi)挖斷面中線、水平線和斷面輪廓，標(biāo)出炮眼位置。經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要求后方可鉆眼。3）炮眼開(kāi)眼誤差＜5cm，周邊眼眼底不超出開(kāi)挖斷面輪廓線10cm。4）當(dāng)開(kāi)挖面凹凸不平時(shí)，按實(shí)際情況調(diào)整炮眼深度，并相應(yīng)調(diào)整藥量，使除掏槽眼以外所有炮眼底在同一垂直面上。5）碰到圍巖節(jié)理、裂隙時(shí)，調(diào)整炮眼布置和裝藥量。爆破安全計(jì)算及防護(hù)措施

4.1爆破安全4.1.1爆破安全計(jì)算（1）爆破震動(dòng)速度因爆破而引起的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度可按依據(jù)5推薦公式計(jì)算：V=K(Q1/3/R)α(12-1)式中：

K—與巖石、爆破方法等因素有關(guān)的系數(shù)；

α—與地質(zhì)條件有關(guān)的地震波衰減系數(shù)；

Q—與振速V值相對(duì)應(yīng)的最大一段起爆藥量，Kg；

R—測(cè)點(diǎn)與爆心的直線距離，m；

α，K

值可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)小型爆破試驗(yàn)確定，也可以參見(jiàn)表8選取。(2)爆破飛石明挖部分飛石安全距離為200米，高壓線在安全距離以外。在爆破過(guò)程中采用適當(dāng)?shù)母采w防護(hù)，確保飛石不影響高壓線。洞內(nèi)掘進(jìn)安全飛石不小于100米距離,本標(biāo)段隧道對(duì)人員安全距離設(shè)定為150米，巷道內(nèi)對(duì)設(shè)備安全距離設(shè)定為100米。（3）爆破防毒氣安全距離計(jì)算：根據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)Rg=式中：Rg-爆破毒氣的安全距離,mKg-系數(shù)，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)，一般取Kg的平均值為160；下風(fēng)時(shí)，Kg值乘2Qg-爆破總炸藥量查依據(jù)3得Kg=160故，本標(biāo)段隧道控制最大單段裝藥量為Qmax=0.2589t。故毒氣安全距離Rg=102米。4.2爆破警戒布置根據(jù)《大爆破安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定和爆破安全計(jì)算，結(jié)合隧道周圍環(huán)境情況，設(shè)計(jì)爆破安全警戒點(diǎn)4個(gè)。警戒范圍布置為：北側(cè)100米、西側(cè)100米、南側(cè)100米、東側(cè)100米。4.3爆破安全措施

1)嚴(yán)格遵守《爆破安全規(guī)程》和《大爆破安全規(guī)程》的規(guī)定。

2)認(rèn)真組織爆破施工，對(duì)所有參加爆破工作的人員進(jìn)行安全教育，對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行爆破交底，堅(jiān)持持證上崗。

3)對(duì)警戒人員進(jìn)行專門培訓(xùn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行警戒；保證警戒范圍內(nèi)人員、設(shè)備的撤離，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)。

4)火工材料由專人押運(yùn)和看管，按照設(shè)計(jì)發(fā)放。

5)禁止攜帶打火機(jī)、火柴和其它易燃品進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)。禁止在爆區(qū)內(nèi)使用手機(jī)、對(duì)講機(jī)等射頻電。

6)安排專人負(fù)責(zé)起爆體制作，網(wǎng)路敷設(shè)和聯(lián)接。

7)起爆體安放和導(dǎo)線聯(lián)接必須按照規(guī)定進(jìn)行，并隨時(shí)注意網(wǎng)路短路。

8)采用絕緣照明，禁止使用普通手電和電燈照明。瞎炮處理

由于操作不良、爆破器材質(zhì)量差等原因，引起藥包沒(méi)有爆炸。瞎炮危及安全，在發(fā)生瞎炮后，必須嚴(yán)格按照安全技術(shù)規(guī)范處理。一般處理方法是：a)引爆。即在瞎炮旁不大于30米處打一平行炮眼，裝藥引爆，使瞎炮殉爆。若無(wú)打平行條件炮眼