隧洞爆破专项施工方案

隧洞爆破专项施工方案
（巴通万高速公路第Ⅳ标段）
一、编制依据、目的及范围
1.1 编制依据
(1)国家及行业现行规范、标准
《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）
《公路隧道施工技术细则》（JTG-T F60-2009）
《爆破安全规程》（GB5722-2011）
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
（2）四川省巴中至万元高速公路两阶段施工图设计
1.2 编制目的
通过编制隧道爆破施工方案，用于指导现场工作人员合理调整隧道周边眼间距、钻孔深度、装药量等爆破参数，严格控制隧洞爆破超欠挖的发生和隧洞爆破后的稳定，根据隧洞地质条件的变化形式不断优化爆破参数，实现隧洞光面爆破效果，以达到工程质量和成本的控制标准。

1.3 编制范围
本次隧洞爆破施工方案主要用于本标段内高长寨隧道及云昙隧道洞内Ⅳ、Ⅴ级围岩钻爆施工。

二、工程概况
巴通万高速公路第Ⅳ标段起止桩号为：左幅K153+466—K161+200及右幅K153+526—K161+516，全长7.862公里。

设计时速为80km/h，全线采
用分离式结构建筑形式，路基单幅宽度12.5m。

本标段共设计有2条特长隧道，分别为高长寨隧道及云昙隧道，其中：高长寨隧洞左线进口桩号为ZK153+510，出口桩号为ZK157+390，长度3880m；高长寨右线进口桩号为K153+535，出口桩号为K157+430，长度3895m。

隧道最大埋深310m。

云昙隧洞左线进口桩号为ZK167+650，出口桩号为ZK160+915，长度3265m；云昙隧洞有限进口桩号为K157+670，出口桩号为K161+333，长度3277.1m。

隧道最大埋深270m。

三、地貌、地质状况
3.1 地形地貌
本标段地处四川盆地北东缘大巴山区，沿线地形起伏较大，沟谷深切，植被发育，坡体多呈台阶状，厚层砂岩常形成陡崖，而泥岩常形成缓坡，海拔高度多在400～900m，属低山区。

线位多为沿河谷坡地和越岭展布。

线路经过区内最高点位于云昙乡两路口附近，海拔高度约931.8m。

地貌类别主要有构造剥蚀地貌、山麓斜坡堆积地貌、河流侵蚀地貌三类，山体呈台阶状地形，缓坡处为第四系崩坡堆积粉质黏土、块石、碎石，陡坎处出露砂岩，近直立状。

沿线河流于卡子河、钱家河、陈家河等主要河流一带，主要由其河漫滩和一级阶地组成，局部见二级阶地，地形平缓，海拔高度一般350～650m。

3.2 地层岩性
区域地质主要出露地层为新生界第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、崩坡积层（Q4c+dl）、残坡积层（Q4dl+el）、滑坡堆积层（Q4del）；白垩系下统七曲寺组（K1q）、白龙组（K1b）、苍溪组（K1c）；侏罗系上统蓬莱镇组（J3p2），岩性主要为砂岩、砂质泥岩及块碎石土、卵石土、粉质黏土等。

地层岩性为表层为第四系崩坡积、冲洪积的块碎石土、粉质黏土，下伏基岩为白垩系下统苍溪组（K1c）和白龙组（K1b）砂岩、泥岩，构造主要有云顶山逆断层、
云昙隧道洞身的一次级断层，云顶寨沿山向斜、涪阳坝背斜，云顶山逆断层为非全新活动断层，与隧道大角度相交。

隧址区属区域相对稳定区，以Ⅳ－Ⅴ级围岩为主。

3.3 气象、水文
项目地处亚热带温暖潮湿型气候区，1月平均气温1～7℃之间，7月平均气温23℃左右，具有冬暖、春早、夏热的特点。

平坝无霜期长达10个月，山岭地区亦有8个月左右，冬季多雾。

据巴中市和达州市气象站资料：多年极端气温-5.0～41.7℃，最多连续降雨日为21天，最长无降雨日为34天，年有霜日1～23天，平均8天，最大积雪深度40mm，相对湿度80%。

年降雨量在840.9～1476.6mm，平均1044mm，降雨多集中在5～9月，约占全年降雨量的75%。

区内地下水主要以松散层孔隙水和基岩裂隙水两种类型，地层为弱透水层，地下水缺乏良好的存储及运移条件，地下水贫乏，地下水对钢筋混凝土具有微腐蚀性。

四、隧道爆破方案
本标段高长寨隧道及云昙隧洞隧道地质岩层主要以Ⅳ级围岩为主，隧道进出口段及中间断裂带处有部分Ⅴ级围岩，隧道爆破施工遵循“管超前、浆严注、短进尺、若爆破、强支护、早成环、勤测量”的原则，本标段隧道Ⅳ级围岩地段拟采取上下台阶爆破开挖法施工，Ⅴ级围岩地段拟采取预留核心土开挖法。

隧道洞身围岩爆破开挖采用人工手持风钻配合多臂钻孔台车进行掌子面造孔，爆破器材采用2#岩石乳化炸药（药卷直径φ32mm或φ25mm），电雷管起爆，非电毫秒管微差光面爆破。

Ⅳ级围岩开挖方法Ⅴ级围岩开挖方法
隧道围岩等级统计表
4.1 爆破参数选择
（1）爆破孔（眼）直径确定：根据炸药规格，选用造孔直径为φ42mm。

（2）爆破孔（眼）深度确定：根据隧道围岩等级，选用Ⅳ级围岩造孔深度（循环进尺）1.6m，Ⅴ级围岩造孔深度（循环进尺）1.0m，掏槽眼约为循环进尺的1.1倍，即选定Ⅳ级围岩掏槽孔深度1.7m，Ⅴ级围岩掏槽孔深度1.1m。

（3）周边眼孔距
根据现场岩层强度试验报告及《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）附录D：表D.0.2-1光面爆破参数选择，本标段岩层为中硬岩石，周边眼间距为0.45-0.6m范围取值，周边眼最小抵抗线为0.6-0.75m范围取值。

综合确定本标段隧道爆破周边眼间距取0.5m，最小抵抗线取0.6m。

（4）主爆孔孔距
结合隧道爆破施工经验及简明施工计算手册得知：本项目Ⅳ级围岩循环进尺为1.6m ，最小抵抗线取w=0.6h=0.96m ，爆破孔间距取a=0.8w=0.77m ，为方便现场操作本项目取值a=0.8m ，爆破孔排距b=0.8w=0.77m ，为方便现场操作本项目取值b=0.8m 。

Ⅴ级围岩循环进尺为1.0m ，最小抵抗线取w=0.6h=0.6m ，爆破孔间距取a=1.4w=0.84m ，为方便现场操作本项目取值a=0.8m ，爆破孔排距b=1.2w=0.72m ，为方便现场操作本项目取值b=0.8m 。

（5）底板眼孔距
根据隧道爆破开挖施工经验，隧洞爆破底板眼间距一般为主爆孔间距的0.8倍，即本项目底板眼间距取0.65m 。

（6）装药结构及装药量
周边眼装药结构：用小直径药卷，间隔装药，以确保隧道周边成型良好，减少对围岩的扰动。

其他辅助眼装药均采用连续装药结构。

爆破器材采用2#岩石乳化炸药（药卷直径φ32mm 或φ25mm ），电雷管起爆，非电毫秒管微差光面爆破，所有装药炮眼用炮泥堵塞，堵塞长度不小于30cm 。

①周边眼装药量确定：
周边眼装药计算公式：
21
4Q d L P β=
⨯∏⨯⨯⨯⨯
式中：Q ——单孔装药量（g ） d ——乳化炸药直径，2.5cm
β——光面爆破填充系数，本项目取值0.2
L ——炮眼深度，Ⅴ级围岩100cm 或Ⅳ级围岩160cm
P——炸药密度，2#岩石乳化炸药密度取1.2g/cm3根据以上公式，分别计算Ⅳ级围岩和Ⅴ级围岩周边孔装药量：
Ⅳ级围岩：单孔装药量Q=188.4g，本项目取值190g。

Ⅴ级围岩：单孔装药量Q=117.8g，本项目取值120g。

②主爆孔装药量确定：
计算公式：Q K V
=⨯
式中：Q——单孔装药量（kg）
K——单位炸药消耗量，结合本项目地质取0.7kg/m3
V——单孔爆破岩石体积（m3）
据以上公式，分别计算Ⅳ级围岩和Ⅴ级围岩周边孔装药量：
Ⅳ级围岩：单孔装药量Q=717g，本项目取值720g。

Ⅴ级围岩：单孔装药量Q=448.4g，本项目取值450g。

③掏槽眼装药量确定：
ф32mm药卷单位质量为0.78kg/m，掏槽眼的装药系数根据经验取0.7～0.9，现取0.8，即掏槽眼单孔装药量为：
Ⅳ级围岩：单孔装药量Q=0.78*0.8*1.7=1.1kg。

Ⅴ级围岩：单孔装药量Q=0.78*0.8*1.1=0.7kg。

④底板眼装药量确定：
ф32mm药卷单位质量为0.78kg/m，掏槽眼的装药系数根据经验取0.65～0.85，现取0.75，即底板眼单孔装药量为：
Ⅳ级围岩：单孔装药量Q=0.78*0.75*1.6=0.94kg。

Ⅴ级围岩：单孔装药量Q=0.78*0.75*1.0=0.59kg。

本项目Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩爆破参数统计见下表：
Ⅳ级围岩爆破参数表
Ⅴ级围岩爆破参数表。