隧道施工爆破设计

谢谢大家！
湖北省谷竹高速公路GZTJ-16标项目经理部 湖北省谷竹高速公路GZTJ-16标项目经理部 GZTJ
4.2 爆破警戒布置 根据《大爆破安全规程》有关规定和爆破安全计算， 结合隧道周围环境情况，设计爆破安全警戒点4个。警戒范 围布置为：北侧100米、西侧100米、南侧100米、东侧100 米。 4.3 爆破安全措施 1) 严格遵守《爆破安全规程》和《大爆破安全规程》 的规定。 2) 认真组织爆破施工，对所有参加爆破工作的人员进 行安全教育，对技术人员进行爆破交底，坚持持证上岗。 3) 对警戒人员进行专门培训，严格按照设计位置进行 警戒；保证警戒范围内人员、设备的撤离，防止无关人员 进入警戒区。 4) 火工材料由专人押运和看管，按照设计发放。 5) 禁止携带打火机、火柴和其它易燃品进入爆破现场。 禁止在爆区内使用手机、对讲机等射频电。 6) 安排专人负责起爆体制作，网路敷设和联接。 7) 起爆体安放和导线联接必须按照规定进行，并随时 注意网路短路。 8) 采用绝缘照明，禁止使用普通手电和电灯照明。
Ⅴ级围岩爆破设计图
Ⅳ级围岩爆破设计图
钻爆设计
本隧道施工中将根据实际地质条件、开挖断面、开挖 循环进尺、钻眼机具、爆破器材、振速要求编制爆破设计， 采用光面爆破、预裂爆破和预留光爆层爆破技术相结合， 达到减少爆破振动、降低噪音、使围岩成形圆顺、平均线 形超挖控制在5~10cm、达到充分发挥围岩自承能力的目的。 （1）设计原则 ①根据洞室围岩岩性、结构、构造特点合理选择周边 眼间距E和最小抵抗线W，辅助眼交错均匀布置，周边炮眼 和辅助炮眼眼底在同一垂直面上。 ②合理选择掏槽形式，采用直眼掏槽，保证达到最佳 掏槽效果，掏槽眼比辅助眼深10~20cm。 ③严格控制周边眼（预裂眼）装药量，采用竹片上绑 扎导爆索和光爆专用小药卷间隔装药，使药量沿炮眼均匀 分布。
钻爆设计
④合理分布掘进眼，以达到炮眼数量少，材料最省， 同时石碴块度适中，便于装卸。 ⑤合理选择循环进尺，根据围岩状况、施工部位、工 期要求及机械能力等因素来综合考虑。 ⑥合理选择爆破材料，采用2号岩石及乳化炸药，非电 毫秒雷管、塑料导爆管、导爆索。 ⑦合理选择起爆顺序和爆破网络联接方式，采用导爆 管起爆网路，毫秒雷管分段起爆，时差50~100ms，同时控 制单段同时起爆装药量，确保临近洞室围岩中最大振速小 于爆破安全规程允许要求。 ⑧动态设计、动态施工。根据开挖后断面量测、围岩 量测和爆破振动监控结果，采用计算机信息化管理系统， 不断优化爆破设计。
（3）掏槽方式 全断面掘进时采用直眼掏槽方式，掏槽断面26m2。 （4）装药结构及堵塞方式 ①装药结构：周边眼用小直径药卷间隔捆绑在竹片上以控 制药卷间距，药卷用导爆索串联传爆；掏槽眼、掘进眼均 为连续装药，非电毫秒雷管传爆，所有炮眼均采用反向装 药结构。 ②堵塞方式 所有炮眼装药后均用炮泥堵塞，堵塞长度大于20cm。 （5）起爆网路及起爆方式 采用导爆管串、并联起爆网路。导火索、火雷管起爆，毫 秒雷管传爆，起爆时差间隔50~100ms，以控制爆破震动迭 加和减少单响最大起爆药量，减少爆破震动。 （6）爆破震动验算 按爆破安全规程查出需保护围岩允许振动值，反算最大单 响起爆药量，校核爆破设计。
级围岩段开挖步序图》 《Ⅳ级围岩段开挖步序图》
I
二次衬砌
Ⅳ级围岩段开挖步序图
初期支护 初期支护
1
上台阶
1
仰拱初期支护
上台阶
掌 子 面
下台阶
2
2
下台阶
仰拱初期支护
I
仰拱二次衬砌
I-I 断面
Ⅲ级围岩开挖
Ⅲ级围岩节理裂隙不发育，岩体较完整，稳定性较好。 拟采用全断面法开打挖。电雷管起爆，长臂挖掘进行找顶， 出渣采用装载机装渣，挖掘机配合，自卸汽车运输。 附：《Ⅲ级围岩段开挖步序图》； 《Ⅲ级围岩爆破设计图》； 《隧道Ⅲ级围岩开挖施工工艺框图》。
级围岩段开挖步序图》 《Ⅲ级围岩段开挖步序图》
I
二 衬 次 砌 初 支 期 护 初 支 期 护
仰 初 支 拱 期 护 全 面 断
掌 子 面
仰 初 支 拱 期 护
I
仰 二 衬 拱 次 砌
面 I-I断
特殊地段开挖
①紧急停车带施工 本标段隧道共设4处紧急停车带，根据设计图纸，4处 紧急停车带均位于Ⅳ级围岩地段，由于紧急停车带断面大， 根据紧急停车带使用长度40米的特点，为确保施工安全， 开挖拟采用上下台阶预留核心土法进行施工。 ②人行横洞及行车横洞开挖 本隧道共设置了6处人行横洞、2处车行横洞。车行横 洞间距为675m，行人横洞间距为200~300m，人行横洞净空： 2.5m（宽）×3.1m（高）；车行横洞净空：5.0m（宽） ×6.5m（高）。 人行及车行横洞拟采用上下台阶法开挖，横洞在正洞 超前30米后进行开挖，横洞进洞时先进行超前支护，设置 超前锚杆，挂钢筋网喷护。尤其在锐角部位，要加强支护。 针对上述情况，结合施工生产要素及施工生产能力， 按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、 快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前小管 棚注浆预固结围岩的保护下，采用三台阶法进行施工，确 保施工安全。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心 土及中槽运用挖掘机开挖。
瞎炮处理
由于操作不良、爆破器材质量差等原因，引起药包没有爆 炸。瞎炮危及安全，在发生瞎炮后，必须严格按照安全技 术规范处理。一般处理方法是： a)引爆。即在瞎炮旁不大于30米处打一平行炮眼，装药引 爆，使瞎炮殉爆。若无打平行条件炮眼的条件，或炮眼已 裂碎，断裂，则可用裸露药包处理。 b)用雷管起爆的药包，产生瞎炮后，允许小心地用竹木器 具掏出原填炮泥，直至发现药包，然后再装一起爆药包重 新诱爆。 c)如因炸药失效，可往炮眼灌入盐水，使炸药和火具等完 全失效，然后再用竹木器具轻轻掏出炸药。 d)无堵塞的反向装药结构的炮眼，产生瞎炮后可再装一起 爆药诱爆。在瞎炮处理完毕之前，不允许继续施工，除负 责处理瞎炮人员外，所有无关人员均应撤离现场。
《Ⅴ级围岩段开挖步序图》
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二次衬砌 初期支护
Ⅴ级围岩段开挖步序图
初期支护
掌 子 面
1
1
仰拱初期支护 上台阶 下台阶
2 2
上台阶
3
3
下台阶 I-I 断面
仰拱初期支护
I
仰拱二次衬砌
白鹤隧道台阶开挖预留核心土法施工现场
Ⅳ级围岩开挖
Ⅳ级围岩拟采用正台阶法施工，台阶长度控制在10～ 15m，每次开挖进尺控制在1.5～2m左右，开挖后及时施作 钢格栅、锚杆、挂网、喷砼支护。出碴使用正装侧卸装载 机装碴，自卸汽车运输。下台阶进行松动爆破后用挖掘机 挖除。 附：《Ⅳ级围岩段开挖步序图》； 《Ⅳ级围岩爆破设计图》； 《隧道Ⅳ级围岩开挖施工工艺框图》。
隧道施工爆破设计方案
谷竹高速公路GZTJ-16标项目经理部 谷竹高速公路GZTJ-16标项目经理部 GZTJ 二0一一年三月编制
工程概况： 二、工程概况：
2.1 工程概述 本合同段有隧道两座，分别为白鹤隧道和邵家台隧道，白 鹤隧道为分离式隧道，左幅里程桩号为ZK90+890~ZK92+953，全 长2063m，右幅里程桩号为YK90+915~YK92+924，全长2009m；邵 家台隧道为连拱隧道，里程桩号为K87+785~K88+150，全长365m。
(2)爆破飞石 明挖部分飞石安全距离为200米，高压线在安全距离以 外。在爆破过程中采用适当的覆盖防护，确保飞石不影响 高压线。 洞内掘进安全飞石不小于100米距离,本标段隧道对人 员安全距离设定为150米，巷道内对设备安全距离设定为 100米。 （3）爆破防毒气安全距离计算： 根据设计依据 Rg=式中：Rg-爆破毒气的安全距离,m Kg-系数，根据有关实验资料统计，一般取Kg的平均值为 160；下风时，Kg值乘2 Qg-爆破总炸药量 查依据3得Kg=160故，本标段隧道控制最大单段装药量为 Qmax=0.2589t。 故毒气安全距离Rg=102米。
爆破安全计算及防护措施
4.1爆破安全 4.1爆破安全 4.1.1爆破安全计算 （1）爆破震动速度 因爆破而引起的质点振动速度可按依据5推荐公式计算： V=K(Q1/3/R)α (12-1) α 式中： K—与岩石、爆破方法等因素有关的系数； α—与地质条件有关的地震波衰减系数； Q—与振速V值相对应的最大一段起爆药量，Kg； R—测点与爆心的直线距离，m； α，K 值可以在现场通过小型爆破试验确定，也可 以参见表8选取。
（8）施工注意事项 1）严格按钻爆破设计进行钻眼、装药、接线和起爆，所有 爆破工人均经过培训，持证上岗。 2）钻眼前定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓，标出炮 眼位置。经检查符合设计要求后方可钻眼。 3）炮眼开眼误差＜5cm，周边眼眼底不超出开挖断面轮廓 线10cm。 4）当开挖面凹凸不平时，按实际情况调整炮眼深度，并相 应调整药量，使除掏槽眼以外所有炮眼底在同一垂直面上。 5）碰到围岩节理、裂隙时，调整炮眼布置和装药量。
（7）爆破效果及振动监控和爆破设计优化。 1）爆破效果监测 ①超欠挖检查 采用激光隧道限界检测仪检测开挖断面尺寸，与标准断面 比较。 ②上半断面轮廓是否圆顺，下半断面轮廓是否平整。 ③爆破进尺是否达到爆破设计要求。 ④爆出碴堆是否较集中，飞石是否得到控制。石碴块度是 否适合装碴要求。 ⑤炮眼痕迹保存率，硬岩不小于90%，中硬岩不小于70%， 并在开挖轮廓面上均匀分布。 ⑥爆破振动监测结果小于爆破安全规程规定，围岩受扰动 小，自稳能力强。 2）爆破振动监控 采用爆破振动监测仪监测爆破振动实际值，观测已支护 段和需保护段围岩稳定情况，如有异常情况，及时加固并 反馈调整爆破设计。 3）爆破设计优化 每次爆破后对爆破效果数据对比分析，优化爆破设计
2.2 爆破区工程地质 隧道区出露岩层单一，从地质调绘和区域资料：隧道主要 穿越地层为强风化片岩、中风化片岩，变晶结构，片状构 造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，稳定性较差。
三、隧道爆破方案
3.1、 3.1、洞身开挖施工 （1）Ⅴ级围岩开挖 Ⅴ级围岩洞口浅埋段采用超前大管棚支护，上下台阶预留 核心土法开挖；Ⅴ级围岩深埋段开挖采用上下台阶预留核 心土法开挖，台阶长度控制在5～10米之间。 附：《Ⅴ级围岩段开挖步序图》； 《Ⅴ级围岩爆破设计图》； 《隧道Ⅴ级围岩开挖施工工艺框图》。
光面爆破参数
①周边眼间距E，保证光面效果，避免过大的隧道超欠挖， 取45～50㎝。 ②光面层厚度及炮眼密集系数，隧道爆破施工中主要指 周边眼与内圈辅助眼之间的间距，取60～70㎝。 ③装药量：周边眼的装药量，通常以线装药密度表示。 在光面层单独爆落时，周边眼的线装药密度一般为： 0.15～0.25㎏/m（即每米1～2码药卷）；全断面一次起 爆时，为减少炮眼残量，装药密度需适当增加，一般为： 0.30～0.35㎏/m（即每米2～2.5码药卷）。 ④保证光面爆破技术措施：使用低爆速、低猛度，低密 度、传爆性能好，爆破威力大的炸药；采用不偶合装药 结构（缓冲爆破）；严格掌握与周边相邻的内圈炮眼的 爆破效果，为周边眼爆破创造临空面；周边眼尽量同步 起爆；严格控制装药集中度，必要时可采取间隔装药结 构。