隧道钻爆工程设计指南

课程名称：隧道工程

设计题目：隧道钻爆设计院系：土木工程系

专业：隧道工程

年级：2010级

姓名：

指导教师：

西南交通大学峨眉校区

2013 年 5 月23 日

课程设计任务书

专业姓名学号

开题日期：2013 年 5 月23 日完成日期：2013 年 5 月28日

题目隧道钻爆设计

一、设计的目的

掌握隧道钻爆设计过程。

二、设计的内容及要求

根据提供的隧道工程，确定各炮眼类型的炮眼数目；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图

三、指导教师评语

四、成绩

指导教师(签章)

年月日

隧道概况：某海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼利用率0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径32mm。其中，围岩级别为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ级，断面积为24、28、30、32、34m2，月掘进计划为150m、160m、170m。每月施工28d，采用三班三循环作业。

要求：针对以上工程，进行其中一种情况的爆破设计，包括计算炮眼数量、确定循环进尺（深度、长度等）、确定各炮眼类型的炮眼数目、分配药量、编制钻爆参数表、绘制钻爆设计图、绘制爆破网络图。

任务分工如下表：

2010级隧道组《隧道工程钻爆设计》分工表

隧道爆破设计实例

一、 工程概况

某海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼利用率0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径32mm 。其中，围岩级别为Ⅳ级 ，断面积为26m 2，月掘进计划为160m 。每月施工28d ，采用三班三循环作业。 二、 施工方案选择

为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。每月施工28d ，采用3班循环掘砌平行作业，月掘进计划进尺为160m 。

三、 爆破参数选择

1、计算炮眼数N

τγ

qS

N =

N ——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。 q ——单位耗药量 S ——开挖断面积，m ²。

τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值，可参考表1 γ——每米药卷的炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2 开挖断面 S = 26 m2

单位炸药消耗量根据表5——5选取，q=1.1kg/m ³。

装药系数τ根据表5——3，并综合考虑各类炮眼的装药系数选取，τ=0.45。

根据表5——4选取γ=0.78，代入上式则有

5

.8178.045.026

1.1N =⨯⨯=

个

实际取81个炮眼。

2、每循环炮眼深度

本工程的月掘进循环计划进尺为160m ，每掘进循环的计划进尺数l=160÷28÷3=1.905m,本设计取炮眼利用率η=0.9，则根据炮眼深度计算

式有L ＝l/η=1.905/0.9=2.17m

实际取炮眼深度为2.5m ，每循环进尺l ′=2.5×0.9=2.25m 一般深掏槽眼较炮眼深度加深0.15～0.25m 。 故掏槽眼及底眼深度:2.5m +0.2m = 2.7m 。 辅助眼、帮眼、顶眼深度：2.5m 。 3、炮孔直径

由于为海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄

形断面，因此，选用2号岩石铵梯炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷质量为0.15kg。

炮孔过小，不利于装填药卷；炮孔过大，会降低爆破效果和钻眼速度。根据施工单位常用的钻孔设备和选用的药卷直径，确定炮孔直径为42mm。

4、炮眼间距和排距

（1）、掏槽眼

根据本隧道断面较大的特点，确定采用复式楔形掏槽。共布置12个掏槽眼，其中深掏槽眼8个，眼深在每循环炮眼深度的基础上加深0.2，故深度取2.4m；浅掏槽眼4个，深度取1.5m。

（2）、周边眼

中硬岩光爆孔间距一般取450～600mm，最小抵抗线取600～750mm。根据实际情况，选取本隧道光爆孔间距为500mm，最小抵抗线为600mm，光爆系数为0.83。周边眼向外倾斜，眼底距轮廓线为100mm。

掏槽爆破参数

查表7-2-91知Ⅲ级围岩三级复式掏槽爆破参数：最外层掏槽眼与开挖面间夹角，向内依次为65°、58°，上、下排掏槽眼间的距离=60

a cm，同一平面上两炮眼眼底的距离=30

b cm。

（3）炮眼长度

最长掏槽眼长度：

m

l

l9.2

70

sin

1≈

=

掏

向内依次为1.64m、0.74m，最外层掏槽眼眼口的距离B为:

B=2c+b=2*2.9*0.342+0.3=2.28m

向内依次为1.68m、1.08m。

辅助炮眼长度：因辅助炮眼垂直于开挖面，所以L辅=2.5m。

为了钻眼方便，各周边眼眼口均距开挖轮廓线5cm，其眼底超出开挖轮廓线10cm。

帮眼和顶眼长度：

m L5.2

)1,0

05

.0(

5.22

2

3

=

+

+

=

1

底眼长度：

m L7.2

)1.0

05

.0(

7.22

2

4

=

+

+

=

炮眼示意图见附录-1。

实际取33个。

（4）、辅助眼

为了减小钻眼工

作

量，加快施工速度，辅助眼间距应适当加大，本隧道布置1圈辅助眼，辅助眼间距为770mm，共布置36个辅助眼。

5、装药量

（1）根据装药量计算式，计算一个循环的总装药量

Q=qV=1.1×26×2.25=64.35kg。

各个炮眼的装药量（折合卷数）分配如下：64.35/0.15= 429卷

(2)按装药系数计算单孔装药量及总装药量

由表5——3查得，掏槽眼装药系数τ=0.55，辅助眼装药系数τ=0.4，周边眼装药系数τ=0.4。为了保证光面爆破效果，周边眼装药系数取τ=0.45。单个炮孔的装药量、装药卷数与装药系数、炮眼深度和单个药卷的长度及质量有关，则：

12*0.55+36*0.4+24*0.45+9*0.45= （12+36+24+9）*τ

τ=0.446

与预先计算值相同，故可取，按上列装填系数进行分配是可以的。实际每个炮孔装药量如下：

最外层掏槽眼装药量=0.78*0.55*2.9=1.24 Kg，折合卷数8.3卷，采用8卷。