微爆破施工工艺

4、隧道穿越中、微风化岩层时爆破开挖方案

（1）工程概况

隧道拱顶穿越的主要是全风化岩层和残积土层，底板基本上是中风化和微风化岩层，洞身主要穿越残积土层、强风化岩层，部分地段穿越中、微风化岩层。对于部分穿越中、微风化岩层的地段，拟采用减震控制爆破技术爆破开挖。若遇有限制爆破的地段，还将采用悬臂式隧道掘进机开挖中、微风化岩层。

（2）施工方案

穿越中、微风化岩层地段的开挖方法考虑到台阶法有利于爆破分区的微差减震，决定采用微台阶法（即三步开挖法）。初期支护同步进行，二次衬砌先做仰拱，再衬砌边墙拱部。

（3）施工工艺流程

如下《减震控制爆破开挖隧道施工程序图》：

施工时根据周边环境、不同房屋结构、不同的爆心距离、不同的开挖断面确定不同的钻爆设计参数。

（4）爆破安全振动速度[V]值的确定

根据类似工程的经验及《爆破安全规程》的要求，一般砖房的质点爆破振动速度控制在2cm/s。钢筋混凝土框架房屋的质点爆破振动速度控制在5cm/s。此值应根据房屋基础形式、结构类型在施工前进一步调查确定，并在前期施工中监测爆破过程中的质点振动速度。

（5）一字形大孔掏槽

为改善爆破效果、降低爆破震动关键在于掏槽孔爆破后能否为其它炮孔的爆破创造出足够的第二自由面。为此掏槽孔的药量通常都大于其他炮孔之装药量。拟采用一字形大孔掏槽，它比楔形掏槽效果好，楔形掏槽因断面小施工困难。采用钻孔直径100mm大钻头在掌子面中部自上而下一字形排列，中心间距200mm，钻3个大孔，深度0.6m，然后在3个钻好的大孔中插入一根直径90mm圆木棍，再在相邻的二孔之间钻100mm直径孔。钻孔完成后由五个大孔形成一个宽100mm高达500mm之空槽。掏槽孔和其

他炮孔则以此开口槽为中心布置，这一开口槽为其它炮孔爆破提供了一个很好的第二自由面。

（6）拱部周边减振孔

为提高光面爆破效果，沿周边设置减震孔直径100mm，间距600mm和沿周边设置光爆孔交错布置，采用预留光爆层实施光面爆破。

边墙（二、三台阶）因上台阶已开挖完成提供了爆破自由面，且爆破中心距也相应增大，故根据实际情况可沿边墙外侧部位布置光爆孔，不设置周边减震孔。

（7）炮眼布置

上台阶沿中空眼两边对称布置扩掏槽眼、辅助眼和周边眼、辅助眼间距70～80cm，周边眼间距60cm。中、下台阶沿开挖轮廓布置光爆孔，中间部分安排向上布置，间距80cm，孔深上台阶0.5m，中、下台阶1.0m。

炮眼布置详见《减震控制爆破炮眼布置图》。

钻爆参数详见《减震控制爆破上、中、下台阶钻爆参数表》。

减震控制爆破上台阶钻爆参数（孔深0.5m）

中台阶(孔深1.0m)

下台阶(孔深1.0m)

（8）爆破安全的检算

根据M.A萨道夫斯基经验公式：

V=K（Q-3/R）α计算

式中K为与爆破点地质条件有关的系数，取130

α为衰减指数，取1.5

R为爆心到计算点的距离，取10米。

当质点爆破振动速度V控制在5cm/s以内时，计算出微差起爆时最大段炸药量Q=1.48kg。

爆破安全关键在于上台阶开挖控制，在爆心距建筑物距离10m以内，必须控制其掘进进尺0.5m，每段最大延时装药量不得超过1.48kg。必要

时采取再分段延时措施降低段别药量至1kg。

（9）爆破器材

雷管采用1～15段非电毫秒雷管,隔段使用。炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格为φ32×200和φ25×400两种，有水时采用乳化炸药，周边眼采用φ25药卷，其余采用φ32药卷。

（10）爆破网路

爆破网路上台阶沿中空眼同心圆法顺序起爆，中、下台阶自上而下安排顺序起爆。孔内微差，孔外采用复式簇并联网路连接。

（11）爆破施工

在施工中要根据光面爆破设计结合现场地质变化及周围环境情况进

行爆破试验，不断修正爆破参数，实行定人、定岗、定标准的岗位责任制达到最优爆破效果。

①钻眼

钻眼前，放出开挖断面中线，水平和断面轮廓线，并根据爆破设计标出周边眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。

钻眼时，中空眼、减振孔、掏槽眼、周边眼按设计的深度角度施工，误差控制在规范允许范围内。

钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，对不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。

②装药及堵塞

周边眼采用φ25mm的小直径药卷间隔装药方式，其余采用φ35mm的药卷连续装药，密集堵塞方法。雷管采用1～15段非电毫秒雷管隔段使用；

③爆破

为了最大限度地利用围岩本身具有的支护能力，必须采用少扰动围岩的开挖方法。

应严格按图纸控制开挖断面，不应欠挖、拱墙脚以上1m内断面，严禁欠挖。

爆破后派专人负责清邦找顶，并立即对开挖面和未衬砌地段进行检查，如发现险情或隐患，应采取措施及时处理。

隧道开挖轮廓应按设计预留变形量。

（12）掘进质量控制

①在隧道开挖中，支护必须紧跟，支护结构距开挖面的距离为1.0m。

②隧道开挖循环进尺，上半断面为0.5m，中、下断面为1.0m。

③由于采用微台阶法施工，故在拱部初期支护结构基本稳定方可进行中、下台阶的施工。并符合下列规定：

A．边墙落底开挖时，不得使上部结构同时悬空。

B．拱边墙挖至设计高程后，立即进行初期支护施工。

C．隧道中线贯通误差控制在平面位置±30mm，高程±20mm以内。

④在隧道施工时，作好围岩的监控量测，并对地质描述作好记录，必要时进行超前地质勘探，根据监测结果指导施工，确保施工安全。

⑤在施工中按设计尺寸控制开挖断面，不得欠挖，并根据地质情况调整好钻爆参数，以取得较好的爆破效果。