钻爆设计

隧洞开挖支护方案

由我局施工的掌鸠河引水供水工程Ⅲ标段的隧洞工程有小坪子隧洞和麦地冲隧洞。自进洞施工以来，经过工程师、技术干部及各队施工人员共同研究和经过实际爆破试验，采取各种钻爆方案和支护方案，现各洞口已基本能够达到开挖的技术要求和支护的安全需要。具体开挖和支护方案如下：

一、洞身开挖方案

（一）地质情况：

小坪子隧洞进口地质情况较好，属于弱风化的白云岩，节理较发育；小坪子隧洞出口为风化的板岩、煤干石，地下水发育，节理较发育，部分地段属于不良地质；麦地冲隧洞进口为风化的板岩，节理发育；麦地冲隧洞出口为不良地质，全风化，碎石夹土。根据不同的围岩类别和具体的岩石特性确定不同的爆破参数，以达到预期的开挖效果。

（二）施工条件

钻孔直径为42mm，炸药为普通硝氨炸药，有水时采用乳化炸药，药卷直径35mm，每卷长25mm，重200g，雷管采用非电毫秒雷管。

（三）基本原则

力争达到光面爆破要求，严格控制开挖轮廓，减少超欠挖量。具体措施如下：

1、掏槽方式

采用直眼掏槽方式，主要优点是深度不受坑道断面尺寸限制。掏槽眼所有炮眼都垂直于工作面且相互平行，中部设不装药的中空眼，提供槽内岩石破碎的膨胀空间。掏槽眼深度比其他炮眼深15-20cm。

2、周边眼

（1）周边眼位置在开挖断面轮廓线上，允许根据围岩实际情况沿轮廓线调整的范围不得大于5cm；

（2）周边眼外插角控制在3°以内，保证眼底不超出开挖断面轮廓线10cm；

（3）周边眼采用导爆索起爆，并严格控制装药量，周遍眼间距根据围岩类别不同确定，一般40-60cm；

3、周边眼与掏槽眼之间布置适当数量的辅助眼。

4、施工注意事项：

（1）光面爆破必须注意：准确的画线布眼、平行钻眼、正确的装药结构和准确起爆；

（2）所有炮眼均应用炮泥堵塞，以提高爆破效果；

（3）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩初期支护一般8cm，再考虑5cm沉降量，开挖断面拱部共须放大13cm，Ⅴ类围岩开挖考虑20cm厚初期支护和10cm沉降量，拱部共须放大30cm，边墙放大20cm。

（四）光面爆破允许超挖和炮痕保存率

注：1、超欠挖的测量以爆破设计开挖线为准；

2、平均线性超挖量= 超挖面积

爆破设计开挖断面周长（不包括隧道底宽度）；

3、最在线性超挖量系指最大超挖处到爆破设计开挖轮廓切线的垂直线；

4、炮眼痕迹保存率= 残留有痕迹的炮眼数

周边炮眼总数应在开挖轮廓面上均匀分布；

（五）测量及放样

各洞进洞均由测量队进行高程、进洞方向的控制测量。开挖轮廓按开挖支护方案放线。洞室开挖以轴线控制点，水准点及断面轮廓进行控制，并按每进尺5米测量净空断面。

爆破清理完毕，进行断面检查。

（六）施工方案

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩全断面光面爆破，Ⅴ类围岩全风化岩石，采用上断面钻眼不装药、下断面爆破方案或采用人工风镐开挖，Ⅴ类风化岩石，短进尺，弱爆破，强支护施工。特别是Ⅴ类风化岩石，应根据具体岩层、节理、地下水情况采取特殊钻爆或预留光爆层。特殊Ⅴ类围岩及不良地质地段设超前管棚支护或超前锚杆支护。

1 、隧洞钻爆工艺

隧洞开挖采取全断面光面爆破施工方法，其施工工艺流程见框图

2、开挖爆破作业循环时间安排

根据隧洞地质情况不同，确定初期支护是否紧跟，区别为以下两种情况：

开挖爆破作业施工工艺流程图框图（2）

（1）地质条件相对较好时（Ⅱ、Ⅲ级围岩），出碴后对岩面进行初期支护：8cm喷C25砼和随机锚杆。

即可进行下一循环开挖作业；

（2）当地质条件相对较差时（Ⅳ、Ⅴ级围岩），出碴后必须及时进行初期支护：15-30cm喷C25砼、钢格栅、锚杆、钢筋网后方可进行下一循环开挖爆破作业。

其作业循环时间安排如下图：

开挖爆破作业循环时间安排横道图

注: 每循进尺寸2～2.5m，Ⅴ类围岩进尺1.5 m，支护为围岩

好时2-3个循环进行一次。

（3）施工工艺措施

A 施工准备:根据隧洞围岩情况进行钻爆设计,并选取与隧洞石质情况相似的围岩进行爆破试验。进行机械设备和机具的维修和保养，准备火工品等材料。见隧洞开挖光面爆破设计图。

B 测量画线：用经纬仪确定方向，水准仪控制标高，用红油漆准确绘出开挖面的中心线和轮廓线，按钻爆设计标出各类炮孔的位置，其误差不超过5㎝；

C 钻架台车就位：将钻架台车移到开挖掌子面，固定好，接好风水管道；

D 钻孔：按爆破设计炮眼位置准确定出钻孔位置，周边眼和掏槽眼的精度要比其它眼精度高，钻眼误差不大于5㎝。周边眼钻孔时，要保证钻杆平行于隧道轴线，钻杆外插角不大于30，确保开挖台阶不大于3㎝。掏槽眼严格控制眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿或相交，掏槽眼要比其他眼深20㎝；

E 清孔装药：装药前用高压风将孔内的石碴和水清净。底眼用木塞堵塞，防止淤孔；药串和起爆药卷按设计事先加工好，盘好脚线，分段、分号装在箱内备用，确保装药作业有序进行，装药作业按钻爆设计药量分片、分组进行，实行定人、定位、定量，并按规定捣实、堵塞炮眼。装药过程中不能损坏导爆管，防止造成瞎炮；

F 连结网络、起爆：起爆采用复式网络，以确保起爆的可靠性。连结时注意导爆管不能打折或拉细。引爆雷管用胶布包扎在一簇导爆管自由端10㎝处，网络连接好后由专人负责检查有无遗漏，确保准确无误，设备人员撤至安全距离后，方可点火起爆；

G 通风排烟：起爆后，即开启通风系统，向掌子面压送新鲜空气，吸出洞内爆破产生的烟尘，保证作业环境空气清新；

H 找顶、排险：通风20分钟，待爆破掌子面没有烟尘后，由专人进行找顶作业，用钢钎排除爆破面的危石险石，并向碴体喷水降尘；

I 爆破效果的检查：爆破后，爆破工及施工技术人员及时到达现场检查爆破效果，内容包括：岩石变化情况，爆破进尺（炮眼利用率），周边眼半痕率，断面超欠挖尺寸、岩块大小等，并据此及时调整爆破参数。

（4）爆破试验与爆破监控

根据掌握的地质资料和初步钻爆设计，结合拟采取的施工方法，将采用的爆破材料和钻孔机械条件，对本工程的爆破工作先进行试验，以确定爆破需要用的各种技术参数，以便为准确的钻爆设计提供依据。同时对爆破进行监控量