爆破工艺

4.2.2.2爆破开挖

开挖采用多功能作业台架配合气腿式风钻（孔径42mm）钻孔，采用斜眼楔形掏槽，周边眼采用不耦合空气柱装药结构。坚持以“弱爆破、短进尺”保证施工安全，并根据监测数据，可适当调整爆破参数及爆破进尺。

暗挖施工流程图

4.2.2.2.1爆破参数的设计

爆破参数设计分析如下：

隧道掘进采用台阶法微振动光面爆破。用Φ32mm防水的乳化炸药，周边眼则采用Φ32mm的药卷，并采用导爆索绑小药卷的空气间隔装药结构，使用非电导爆管雷管。采用“楔形”掏槽眼和“中空直孔”掏槽眼。

（1）爆破器材的选择

用Φ32mm防水的乳化炸药。周边眼则采用Φ32mm的药卷，并采用导爆索绑小药卷的空气间隔装药结构。

（2）确定炮眼深度：根据循环进尺长度。除掏槽眼外，其余眼均采用循环进尺长度即1.5m，掏槽眼约为循环进尺的110%～120%采用1.7m。

（3）炮眼数目:单位面积钻眼数为1.5～4.5个/㎡。具体根据下式计算：

N=K*S*L/L*n*r，

式中N——炮眼数目，个；

K——单位炸药消耗量，Kg/m3,；

L——炮眼深度，m，本隧掏槽眼采用1.7m，周边眼和辅助眼采用1.5m；

n——炮眼装药系数，一般为0.5-0.7，本隧一律采用0.6；

r——炸药的线装药密度，kg/m，Ф32乳化炸药采用0.78；

S——开挖断面积；

依据上式，可计算出结果如下：

上断面： N=87个

下断面： N=30个

本数据仅为理论计算数据实际布置时可适当调整。

（4）、一次爆破总装药量的计算：依据下式

Q=K*S*L（Kg）

式中K——单位炸药消耗量，Kg/m3，根据经验数据本隧采用上断面0.85，下断面0.8；

S——开挖断面积；

L——炮眼深度，m，本隧掏槽眼采用1.7m，周边眼和辅助眼采用1.5m；

Q——一次爆破总装药量，Kg；

根据上式可计算出上断面总装药量为43.6Kg，下断面15.5Kg。以上仅为理论计算值，实际布置时可根据炮眼装药量适当调整。

（4）炮孔布置采用全断面、上下台阶法施工。上台阶开挖：采用短进尺弱爆破减震开挖，为尽可能减少爆破对隧道的影响，掏槽眼设置在爆破掌子面的中下部部，爆破每循环进尺为1.5m（详见炮眼布置图）；下台阶开挖：采用短进尺弱爆破减震开挖，爆破每循环进尺为1.5m（详见炮眼布置图）。

a、周边眼：本设计周边装药炮孔间距取40cm。

b、掘进炮眼：抵抗线：取W=600mm；间距：a=600mm。

c、底板眼：取眼孔间距a=650mm。

d、掏槽眼：双层楔形掏槽。

隧道台阶法爆破设计图(单位：cm)

楔形掏槽布置示意图

（5）炮眼深度L

周边眼L=1.5m ；

辅助眼L=1.5m；

掏槽眼L=1.7m，

底板眼L=1.7m。

（6）单眼装药量

q=k.a.w.L.λ

式中 q-----单眼装药量（kg）；

k-----炸药单耗（kg/m3）取k=1.1 kg/m3；

a-----炮眼间距（m）；

w-----炮眼爆破方向的抵抗线（m）；

L-----炮眼深度（m）;

λ-----炮眼部位系数。

隧道台阶法爆破装药参数表

4.2.2.2.2爆破振动速度控制计算

控制震动速度V=K*（Q1/3/R）a

式中Q:一次爆破最大药量，59.1kg

V-控制的震动速度，cm/s

K-爆破介质；

R-装药中心至保护目标的距离，m

在不同的距离上的地面质点震动速度计算如下表所示：

通过计算，V值为0.73cm/s，经爆破震动速度表显示，安全距离不得小于50m。为确保爆区周围人员和建筑物等的安全，必须将爆破震动效应控制在允许范围之内。

4.2.2.2.3控制爆破实施

（1）控制爆破设计及实施流程如下图

（2）控制爆破实施

严格按预先设计好的爆破参数进行钻爆施工，并注意施工过程中根据围岩情况及监控量测数据及时调整爆破参数，要求爆破施工过程做好应急准备，当围岩级别发生变化时，按相应级别调整施工方法。

爆破参数、装药结构、起爆网络等各项指标设计完成后，爆破效果的有效控制由现场操作直接决定，故为减少爆破对围岩的扰动，提高爆破效果，保持围岩稳定，确保施工安全，现场操作须做到以下要求：

测量放样：隧道开挖每个循环均进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm，并用十字线标定炮眼位置，钻孔过程中严格控制炮眼方向。

钻眼：必须按设计指定的位置进行，分区按顺序钻孔，刷帮压顶钻孔时，固定技术熟练的老司钻手施钻，提高钻孔的速度和准确性。开口时慢慢推进，特别要控制好周边炮眼的钻孔精度和外插角，达到定位准确，开挖轮廓平顺，炮孔末端齐整的要求。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，周边眼外插角控制在3～4°以内，掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深10cm 。

掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm ；辅助眼眼口间距允许误差为±10cm ；周边眼眼口位置允许误差为±5cm ，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm 。当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。

拔杆：整体性好的石质围岩中可中速较慢拔出；如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，靠近原孔位重新钻眼，使之拔出。

清孔验孔：钻完一孔后及时进行清孔验孔，炮眼检查的标准为：“准、直、平、齐”。炮眼深度符合设计要求，各炮眼相互平行，孔底要落在同一面上，炮眼验收合格后，清除孔内的碴粉，准备装药。对不合格的炮孔要坚持重钻。

装药连线：装药时专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。各类炮眼采用合理的装药系数，

周边眼选用小直径药卷