高速公路隧道桥基爆破施工方案

广南高速GN1合同段隧道及桥桩基坑爆破施工方案一、工程简介广南高速GN1合同段位于利州区宝轮镇小岭村，是广元市高速公路建设工程中的重点工程之一，其中包含隧道开挖总长600米（单线），桥桩532个（H25M）以及路基土石方72万方爆破，合同工期36个月，工程期紧、任务重。

隧道开挖总长600米（单线），其中II级围岩78米、III级围岩495米、IV级围岩65米，隧道爆破方量约12万方。

整个标段预计用炸药120吨左右，雷管约150000发。

在爆破施工过程中，严格按照工程招投标、施工合同和中华人民共和国《爆破安全规程》(GB6722-2003 ),《民用爆炸物品安全管理条例》和本工程施工组织设计的要求进行操作。

涉爆人员持证上岗，严格火工产品使用过程的程序管理。

施工所用爆破器材有以下几种：1、炸药：φ32mm/；2、非电毫秒雷管：1~15段（或更多段）；3、电雷管；4、导爆索。

二、隧道施工爆破工艺与技术参数隧道爆破施工拟采用钻爆法中控制爆破施工技术中的预裂爆破。

（1）采用多段位微差起爆，分段越多，爆破振动越小。

(2）合理选取微差起爆的间隔时间和起爆顺序，减小爆破的辖制作用，以降低某一方向的振动效应。

（3）合理选取爆破参数和炸药线密度。

（4）采用低爆速炸药和不藕合装药结构。

（5）采用预裂爆破技术，人为地制造隔振缝。

隧道预裂爆破施工的指导思想是首先起爆布臵在设计轮廓线上的预裂爆破孔内的药包，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓。

再在该爆裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破。

A、台阶施工工艺为了减少一次起爆的炸药用量和考虑到施工机械的应用，隧道全长按正台阶法半段面开挖。

上断面开挖底板眼设臵在隧道直径上，直径约11. 2米。

采用预裂爆破法爆破，先按照开挖设计轮廓线爆裂一贯缝，然后再爆掏槽眼，最后爆辅助眼和底板眼。

每循环进尺由围岩性质、距文物的远近、布孔的多少、精度、准确度和雷管段位多少等而定。

下台阶（高约2. 8米）采用松动爆破，并用风镐配合对边墙基础进行修整，尽量减轻爆破对文物的扰动（本方案主要针对上导坑）。

上下台阶法施工工艺框图（见下图）注：1、上、下台阶错开一定距离平行作业。

2、开挖采用预裂爆破。

3、仰拱整体浇筑，运输设备从其上的防干扰简易桥通过。

4、整个遂道按台阶法控制爆破开挖。

注：1为上台阶开挖，2为初期支护，3下台阶开挖4为二次衬砌。

围岩趋于稳定后B、预裂爆破要求影响轮廓爆破质量的因素，除爆破参数外，主要依赖于地质条件和钻孔精度。

这是因为爆生裂缝极易沿岩体原生裂隙、节理发展，而钻孔精度则是保证周边控爆质量的先决条件。

1、预裂缝要贯通且在隧道设计开挖轮廓线有一定的开裂宽度，宽度越大隔振效果越好。

预裂面开挖后的不平整度应控制在士15cm。

预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面的凹凸程度，它是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，可依此验证、调整设计数据平均线性超挖不大于10 cm，最大不超过15 cm，相邻两循环炮眼衔接台阶不大于1Ocm，局部欠挖面积小于0.1m2，最大欠挖小于5cm。

2、开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量。

预裂面上的炮孔痕迹保留率（长度）应不低于80%，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。

爆破必须满足：爆破振动波速应控制在0.1cm / s以内（专家提供）；爆破影响围岩松动圈要求控制在2m以内；炮眼利用率在9 0％以上。

钻爆设计原则：(1)为了避免不同段非电毫秒雷管起爆后所产生的地震波的叠加，相邻段雷管起爆时差应大于50 m s，应首选传爆速度3000m/s以下的炸药，这样能大大减小爆破震动效应。

经过多次的爆破试验，通过对爆破试验监测数据的回归分析，确定准确的场地系数K和波速衰减指数a。

以最近文物至爆源中心距离R为安全控制半径借助于经验公式：V=K（Q1/3/R）→，并以质点振动波速度限值0.lcm /s作为控制标准，进行反算各部分所允许的单段用药量，并进行试爆试验，取得合理的爆破参数。

(2）根据现场的地质及施工条件，采用台阶开挖，每部分又分多次多段爆破，距文物远的地段循环进尺控制在2m以内，近距离段循环进尺控制在1 m以内，控制爆破规模，以达到控制质点振动速度的目的。

（3)炮眼按浅、密原则布臵，控制单眼装药量和单段装药量。

低段位孔要少，增加高段位炮孔。

(4）分段起爆中，尽量先起爆布臵在远段的炮孔。

(5）开挖断面周边眼间均设直径为中60 m m的减震空眼，开挖面增打中110mm减振孔3一5个。

（6）爆破主区的辅助孔爆破以松动爆破为主，尽量控制爆破产生的飞石。

C、爆破技术参数爆破参数的确定采用理论计算法、工程监理类比法与现场试爆相结合，在保证爆破振动速度符合安全规定的前提下，提高隧道开挖成型质量和施工进度。

1、预裂炮孔直径一般为40一50mm，本隧道预裂炮孔拟采用φ60mm孔径。

本爆破设计的炮眼深度主要受爆破地震动强度控制，本次设计炮眼深度根据爆破部位不同进行调整，一般为1～2.0m。

本爆破设计炮眼直径采用φ42mm，每次开挖面积约为50m2，单位面积钻眼数为2.5个（不包括周边预裂爆破炮眼）。

2、孔距与岩石特性、炸药性质、装药情况、开挖壁面平整度要求和孔径大小有关。

炮孔间距E=( 3～10) d ( d为炮眼直径），抵抗线W=( 1.0～1.5 ) E。

爆破质量要求高、岩质软弱、裂隙发育者取小值。

为了减少震动，本隧道预裂炮孔拟采用200 mm孔间距，隔孔装药。

3、不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取2-4，坚硬岩石取小值。

不祸合装药结构是药包和孔壁间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压．力峰值可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏，但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。

加之孔与孔间彼此的聚能作用，使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。

在钻孔爆破中，采用不祸合装药比祸合装药有明显的降低爆破地震效应的作用。

在保证填塞长度和质量要求的前提下，采用分散装药比集中装药可更好地降低爆破地震效应。

随着不祸合系数的增大，药孔周壁上的切向最大应力急剧下降，作用时间延长，使得爆炸能以应力波形式传播能量的部分减少。

而以准静态压力传播能量的部分增多。

在岩石中有利于形成应力叠加、应力集中以及拉伸裂隙。

而不易形成粉碎。

由于药包产生的爆炸作用经过空气间隙的缓冲，在相同装药量下，不祸合装药爆炸产生的地震动强度比祸合装药的要小。

4、线装药密度一般取150一400g/m。

Q X—预裂爆破的线装药密度，( kg/m )与诸多因素有关，如：σ—岩石的极限抗压强度（MPa )a—炮孔间距（m)d—钻孔直径（mm）等；中国工程监理人才网/单眼装药量的计算均可按公式q=k. a. w. L. λ计算：式中：q——单眼装药量（kg) ;K——炸药单耗（k g / m ) ;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。

5、药包结构形式，较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上。

分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。

考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2—5倍或孔底采用空气弹簧的形式，以便产生更好的爆破效果。

6、装药时隔孔装药，距孔口lm左右的深度内不要装药，但必须用黄土、粗砂填塞，不必捣实。

填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。

7、堵塞段，堵塞段的作用是延长爆生气体的作用时间，且保证孔口段只产生裂缝而不出现爆破漏斗，使炸药在受约束条件下作充分爆炸应力提高能量利用率，堵塞材料采用炮泥（组分：砂：粘土：水＝=3：1：1)堵塞质量要求密实，不能有空隙或间断。

长一般取0.5—1.5 m.8、孔底加强段，段长大体等于堵塞段。

由于孔底受岩石夹持作用，故需用较大的线装药密度。

9、均匀装药段，该段一般为轴向间隔不藕合装药，并要求沿孔轴线方向均匀分布．轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。

为保证孔壁不被粉碎，药卷应尽量臵于孔的中心。

千佛崖隧道拟采用将药卷及导爆索绑于竹片进行药卷定位。

为保证同时起爆，预裂爆破采用分段并联法导爆索起爆。

D、布孔与装药（见附图）周边孔孔间距按200mm布臵，约80个，隔孔装药，根据围岩性质抵抗线（W)设成200一350mme掏槽孔布臵3一5个中空眼，直径为中110mm，孔间距400mm，不装药．直眼掏槽孔径为中4 2mm,沿空孔周边按菱形单或双层部孔6一14个，孔距400 mm.辅助孔间距按600一800mm，辅助孔约100一120个，孔径为中42mm。

底板眼约14 lr- 16个孔径为中42mm，间距按600一800mm 布臵．实际施工中根据与文物的距离和围岩性质，各类孔间距和深度、药量可适当调整。

炸药采用2'岩石硝馁炸药或按油炸药。

有水地段选用防水乳化炸药（规格：32mm/250mm/150g)，采用段间隔75 ms以上的各段非电毫秒雷管起爆，因雷管段数较少，炮眼较多，单段装药量受爆破震速要求限制而较少（最少约为0. 78kg )，因此，采用雷管分段控制和孔外微差爆破相结合的方法减少单段起爆药量和起爆次数。

电雷管引爆，必要时使用导爆索串接，以起到好的爆破效果。

周边孔采用空气柱装药结构，辅助孔采用间隔装药结构，中空眼不装药，掏槽孔采用连续装药。

周边孔不祸合系数取值约为2。

在周边孔的底脚孔应增加装药量，以克服岩体的挟制作用，为保证每个周边眼内炸药同时起爆须使用导爆索连结各药卷，掏槽眼和底板眼采用反向起爆方式。

装药结构示意图A—分段装药 b—连续装药 c—空气柱装药1—填塞物 2—炸药 3—导爆管雷管 4—导爆管采用非电起爆方式，高段位微差控制爆破技术。

为减小单响用药量，尽量采取多段件的非电毫秒雷管。

若震动还不能满足保护文物安含的要求，周边孔分3一5个段位首先起爆，然后再起爆掏槽眼、辅助眼、底板眼或缩短进尺、开隔震卸荷槽等措施。

具体布孔形式如后附图。

隧道开挖相关参数计算表说明：每循环进尺根据围岩情况和距文物远近而定，根据围岩情况，装药线密度基本确定隧道进口端无论孔深、装药量都按表中最小值选取．出口端选大值。

雷管段位根据单响药量确定。

根据以上推算炸药单耗约0. 837kg/m3。

E、参数的验算衡量爆破震动对建筑物安全的影响，是采取震动速度作为控制标准。

拟采用萨道夫斯基经验公式对隧道爆破施工产生的震动传播速度进行回归分析。

我们验算的指标主要是爆破震动速度峰值。

萨道夫斯基经验公式：V=K(Q1/3/R)a式中：V—波速（cm/s）；K—场地系数；Q—一次爆破的最大单响药量（kg);R—爆破中心距被保护文物的距离（米）；A—波速衰减指数。