飞鸾隧道爆破设计(1)
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飞鸾隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩爆破设计(1)
(2006.1.22)
1、工程概况:飞鸾隧道进口地处福建省宁德市的飞鸾镇,出口地处福建省罗源县凤山镇。进口里程为:DK223+857,出口里程为:DK230+575,全长6718m,洞身最大埋深约550m。飞鸾隧道通过两条断层带,分别为DK229+435~+475和DK229+865~+965段,岩体较为破碎,局部成断层角砾;DK230+945~+970,DK224+333~+485,DK229+920~DK230+100为丘间凹谷,隧道埋深厚度分别为
8m、4m、1m,表水易渗入;DK230+020发育一水沟,宽2~3m,水深0.2~0.4m,流速0.5m/s,洞身DK224+480~+570左侧2~80m表层发育滑坡体,轴线与线路交角为10º,对洞身影响不大。隧道最大埋深超过550m,可能存在高地应力情况,加之洞身围岩岩性为较坚硬、致密、性脆的凝灰熔岩,有发生岩爆的可能。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩全长5868m,占隧道全长的87.3%,围岩总体良好。隧道围岩类别详见下表。
飞鸾隧道围岩类别统计表
岩石种类围岩级别长度(m)开挖类型断面积(m2)
凝灰岩Ⅰ级3500全断面116.91
花岗岩及凝灰
岩Ⅱ级1565
全断面
117.6
2、炮眼深度
①掏槽眼
根据隧道断面规格及施工经验确定采用复式楔形掏槽,掏槽眼深度为3.55~4.0米,掏槽眼布置在断面中下部。主掏槽眼眼口间距3.48米,掏槽眼间距为0.60m,斜度为650~800角。
②周边眼
按要求采用光面爆破,周边眼间距为50cm,深度3.5m。
③辅助眼
根据施工经验,辅助眼间距取0.75~1.2m,深度3.5m。
④底板眼
根据施工经验,底板眼间距取0.8m,深度3.5m。
⑤抵抗线取1.0m。
3、炮孔装药量计算
①掏槽眼药量设计
a 按装药系数70%,装药量计算为4.0×70%/0.18=15.5卷,实际装药量为16卷,单孔装药量取4.0Kg。装药集中度为4.0/4.0=1.00;
b 按装药系数80%,装药量计算为3.7×80%/0.18=16.4卷,实际装药量为17卷,单孔装药量取4.25Kg。装药集中度为
4.25/3.7=1.15;
c 按装药系数80%,装药量计算为3.6×80%/0.18=16卷,实际装药量为17卷,单孔装药量取4.25Kg。装药集中度为4.25/3.6=1.18;
d 按装药系数80%,装药量计算为3.55×80%/0.18=15.8卷,实际装药量为16卷,单孔装药量取4.0Kg。装药集中度为
4.0/3.55=1.13。
②周边眼药量设计
本工程取周边眼光面爆破线装药密度为0.3kg/m,故单孔装药量为:
3.5×0.3=1.05kg , 装药7卷。装药集中度为1.05/3.5=0.3。
③辅助眼装药量设计
按照辅助眼孔距不同,装药系数为70%,并且对靠近掏槽眼的第一排炮眼应适当加大药量,单孔装药3.5×70%/0.18=13.61卷,实际装药取16卷,故单孔装药量为:2.4kg。装药集中度为
2.4/
3.5=0.69。
④底板眼装药量设计
为保证爆破后,隧道底板的平整性,并考虑到底板眼的夹制作用,应加强底板眼装药,单孔装药3.5×80%/0.18=15.6卷,实际装药取17卷,故单孔装药量为: 2.55kg 。装药集中度为
2.55/
3.5=0.73。
4、炮眼直径
根据施工水平及进度安排和凿岩台车的情况,掏槽眼选用51mm钻头,成孔直径54mm,其它炮眼选用45mm钻头,成孔直径48mm。
5、循环进尺
根据施工水平、进度安排、凿岩台车的基本情况围岩情况,选用开挖每循环进尺为3.5米。
6、炸药和雷管的种类
炸药采用2号岩石乳化炸药,雷管采用非电毫秒雷管。
7、不耦和系数
掏槽眼药卷采用φ40,长度为18cm,其它炮眼药卷采用φ32,长度为18cm,直接向厂家订做,故不耦和系数为:
①54/40=1.35;
②48/32=1.5。
8、开挖施工时,可根据围岩情况适当调整炮孔数量及装药量。
Ⅰ、Ⅱ级围岩全断面光面爆破参数表
序号炮眼
分类
炮眼数
(个)
雷管
段数
炮眼
深度
(m)
装药
结构
炮眼装药量
每孔药卷
数(卷)
单孔装药量
(Kg)
合计药量
(Kg)
1
掏槽眼101 4.0
连
续
16 4.040.0
2123 3.717 4.2551.0 3105 3.617 4.2542.5 4107 3.5516 4.040.0
5
辅助眼69
3.5
连
续
16 2.414.4
6221116 2.452.8 7411316 2.498.4
8周边眼5015 3.5间
隔
7 1.0552.5
9底板眼1815 3.5连
续
17 2.5545.9
合计179437.5