隧道爆破安全专项方案

石金山隧道出口（左幅）段爆破专项施工安全方案

一、工程概况

大丽高速公路是国家高速公路网的重要组成部分，也是国道214线在滇境内的重要路段，是滇西北与滇南间的重要运输通道，是云南通边、进藏的重要通道。本工程位于云南西北部的大理白族自治州和丽江市境内，主线起于大理州大理市凤仪镇，止于丽江黄山垭口西，主线全长191.770Km，同步建设深长村连接线、丽江连接线、松园桥连接线。

本标段为位于丽江市玉龙县拉市乡，起讫里程桩号K174+410～K178+281.12，里程长度为3.87112km，按高速公路标准建设，设计速度为80km/h，汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。石金山特长隧道3865米（其中我部施工左幅出口段1940米），

隧道主体结构采用仰拱复合式衬砌，隧道衬砌采用钢筋混凝土结构。隧道初期支护由挂钢筋网、喷射C25混凝土和锚杆组成，Ⅳ级以上围岩段增加格栅及型钢钢架加强支护，边墙采用砂浆锚杆。二次衬砌采用C25级钢筋砼。出口洞口设长管棚，洞内超前支护采用注浆小导管和注浆锚杆。

二、工程地质情况

1、地形地貌

本隧道地处金沙江水系二级分水岭，为裸露型碳酸盐岩溶山地地形地貌，地表见溶蚀洼地、谷槽，植被不发育。表层上覆褐黄、褐灰、褐红色亚粘土，呈硬塑状，下部局部地段为碎石土，厚度随地形起伏变化，一般0.0～15.0m，凹地及冲沟部位厚度较大，局部大于20m，容许承载力亚粘土200Kpa、碎石土350 Kpa；下伏基岩前段以三迭系

灰岩、白云质灰岩，多呈弱风化碎块～大块状，局部上部呈强风化碎块状，岩质硬，节理裂隙较发育，岩体较完整，溶蚀较发育。

2、水文、地质

本项目属金沙江水系，其中以金沙江水系为主，水系较发育，多呈树枝状，隧道穿越玉龙雪山隆起区，灰岩出露广泛。水文地质结构类型为岩溶化山地深循环单向排泄型，其特征为：地处强烈上升区，岩溶水的垂直渗流带特别发育，深达300多米，地下水主要由南东流向北西，以金沙江为排泄基准。

3、工程不良地质

隧道出口段为岩溶洼地，上覆第四系残坡积粉质粘土夹碎石土，硬塑状，厚度10至40米，洞口段施工时极易坍塌，甚至沉陷至地表，因此，应及时砌护；隧道中部围岩为弱风化灰岩、白云质灰岩，呈碎块、块石状镶嵌结构，局部呈碎石状压碎结构，局部地段岩溶相对发育，发育程度中等，拱部无支护可产生较大坍塌，侧壁有时失去稳定，施工时，及时喷锚支护，并严格按设计和规范要求施工。

三、爆破开挖方案

1、拟定在进洞后即Ｖ～IV级围岩区域，采取分台阶式爆破掘进，当隧道穿越软弱围岩或断层时采用微台阶施工工法，并加强初期支护。

２、在Ⅲ级围岩区域采取看围岩结构情况而定可分全断面或上下导坑方式进行爆破掘进。

四、爆破施工

１、爆破器材的选择

根据隧道所穿越围岩的坚固系数f等，本工程选用低密度，低爆速、威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的２#乳

化炸药，该炸药直径32mm，每卷长200mm，每卷重量200g；引爆器材选用国产系列1～13段非电毫秒微差导爆管。

2、爆破方式的选定

在比较风化、破碎的地质条件下，采用光面爆破或预留光面爆破；在地层虽然软弱，但岩体的整体性较好的地质条件下，采用预裂爆破效果较好。

根据实践证明，全断面深眼爆破，周边眼采用光面爆破，块度较为适宜；周边眼预裂爆破，崩落带普遍出现大块现象，给装运带来困难，不过预裂爆破成型及炮眼保存率普遍优于光面爆破，但在光面爆破中周边眼距离高为40cm，轮廓成型比较好。

由于洞内围岩大部分为IV、Ｖ级围岩，岩质较为软弱且破碎，故拟定凡隧道穿越IV～Ｖ级围岩均采用正台阶方式法开挖，上下台阶错台约为8～10米，上断面采用光面爆破，下断面预裂爆破，每循环进尺0.5～1米。在隧道穿越Ⅲ级围岩且岩体比较稳定的地区，为加快工期，拟定采用全断面光面爆破，每循环进尺2.5米。

3、掏槽方式的选择

“有无进尺看掏槽”，隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽的深度宜直接影响隧道的循环进尺。根据所选用的钻孔机械不同而选用最佳的掏槽形式。

根据本工程的实际情况，采用复式楔形掏槽的方式，比较适用于各类围岩中。如下图所示:

4、爆破设计参数的确定

根据经验初选参数，再经过现场实验。

（1）炮眼深度L，孔径D

以循环进尺作为眼深，掏槽眼深度加10%

孔径D：本工程选用钻头为40mm，D=40mm。

（2）炮眼数目

通过经验类比法确定。

（3）炮眼布置

炮眼布置根据围岩特点合理选择周边眼距的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼于辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10%～20%。

软岩的炮眼布置（Ｖ级）：Ｖ级围岩上导坑目前不用爆破方式进行掘进，先用挖掘机挖周边，如果有不能挖掘的个别石块则进行钻孔爆破，中间部分预留核心土；中导坑目前不用爆破方式进行掘进，先用挖掘机挖周边，如果有不能挖掘的个别石块则进行钻孔爆破，底部挖掘机无法挖掘的情况下，底板进行钻眼爆破；下导坑挖掘机无法挖掘的情况下，则进行底部掏槽爆破的方式；仰拱挖掘机先行挖掘，在无法挖掘的情况下采取底部掏槽爆破方式掘进，特殊情况下还是打周边眼进行爆破。

软岩IV级围岩与V级围岩的掘进方式基本相同。

周边眼参数经验计算公式：

周边距离：E=（8～12）D，（D炮眼直径），cm。

抵抗线：W=（1～1.5）E，cm。

不耦合系数D D=1.25～２.０

根据公式及经验在围岩为IV～Ｖ级时取

Ｅ=40cm

W=60cm

内圈眼间距50cm

底板眼间距70cm左右

掏槽眼间距30cm

掘进眼100cm左右

中硬岩的炮眼布置（Ⅲ级围岩）

扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼均比掏槽眼、周边密一些，而与掘进眼相比，适当加密。扩槽眼的作用是将槽腔进一步扩大，为后续的爆破提供良好的临孔条件；为保证爆破效果，扩槽眼适当加密。内圈眼装药量过大或过于集中，均会引起围岩的破坏，因此必须适当加密，使炸药量能在内圈眼带均匀分布，减小围岩的爆破破坏。扩槽、掘进眼的爆破有部分岩渣被抛出开挖面以外，还有部分岩渣堆积在底板上，增加了二台眼、底板眼爆破的负荷，为保证底部的爆破效果，二台眼、底板眼也适当加密。他们的间距或抵抗线一般为掘进眼的80%左右。

掘进眼一般均匀布置，可采用线性布置形式，也可采用环形布置形式，一般情况下，抵抗线均小于同排炮眼间距，常为炮眼间距的80%～100%，根据经验也可采用大孔距，最小抵抗线的线性布置形式，炮眼间距为抵抗线的1.5～2倍。

周边眼参数经验计算式：同上岩

根据公式及经验Ⅲ级围岩分别取：

E=40cm， W=40cm；

内圈眼间距：60cm

底板眼间距：70cm

掏槽眼间距：60cm

扩槽眼间距：80cm