爆破设计

地下建筑施工课程作业

作业一

一、设计资料

某隧道断面为圆形，直径为6m 。经勘查，隧道穿过岩层为石英砂岩，抗压强度为100～150Mpa ，岩石致密坚硬，裂隙发育轻微，属难爆性岩体。根据进度要求，循环掘进进尺不小于，要求采用光面爆破，试确定钻爆法开挖该断面的钻爆参数。 要求：

确定参数的依据或公式；

作出炮孔断面布置图（1/50），标定参数；

画出炮孔（掏槽眼、辅助眼、周边眼）装药结构图； 爆破设计表

二、设计过程

该隧道采用光面爆破，开挖断面直径为6m ，断面面积为S=2m ，钻孔深度为3m,孔径为40mm ，炸药选用硝铵2#岩石炸药。 1）光面爆破参数

1、周边孔间距：a=15d=600mm 。

2、炮孔密集系数m 和最小抵抗线w ：由岩石抗压强度为100-150Mpa ，即2m ，查表

取m=。

3、装药量1q 和装药不偶合系数k ：由岩石坚固系数f 为10-15，取k=，1q =250g/m. 2)单位岩体炸药消耗量

式中：1L ――平均凿岩深度（m ），此处取1L =3m ；

1K ――炮孔装药充填系数（％），由f=10~15,此处取； －－炮孔利用系数，取；

2K ――等效炸药换算系数，2K ＝Q/Q 0＝902/1000= ; Q 0 ――标准

炸药的热能值（1000kcal/kg ）; Q ――炸药释放的爆热（kcal/kg ），选用硝铵2#岩石炸药，其爆热为902Kj/Kg ；

3K ――岩体裂隙率的修正系数，查表取；

S F ――自由面数量，只有一个自由面，取1；f ＝13;

将以上所有的参数带入 式中，计算出q ＝m 3 3）炮孔数量

岩体的性质属于中等可爆的，故查表得出1a ＝，2a ＝，由于是采用硝铵2号岩石炸药，且为光面爆破，故1a 增加2倍。 4）总装药量Q

q —炸药单耗量，L —炮孔深度，S —断面面积 5）掏槽方式

由于岩石硬度f=10~15，较坚硬，选用螺旋形中空直眼掏槽，中空眼直径为100mm ，掏槽孔布置如图3所示。

图3：掏槽孔布置图（单位：mm ） 6）炮孔布置

按抵抗线W=15~25d ，由内向外逐渐增大布置炮孔。如图4所示。 实际布置装药炮孔128个，其中掏槽孔4个，辅助孔92个，周边孔32个。

图4 炮孔布置图（单位：mm ）

7）各类炮孔装药量分配

（1）、周边孔

12503750q =?=g/孔

由不偶合系数为，选用药卷规格为：25*200*108g/卷 所以每孔约要7卷。实际装药量为 1Q =710832=24.192Kg ?? （2）辅助孔和掏槽孔

将总药量减去周边孔所用药量，将所剩余药平均分配到剩余孔中得一平均值，掏槽孔按此平均值的115%装药，将分配了周边孔和掏槽孔之后剩余的炸药再平均分配到辅助孔。

掏槽孔每孔装药量：

2111.95-24

=

115%=1.054128-32q Kg

?

辅助孔每孔装药量：

3111.9524 1.0544

0.91128324q kg

--?=

=--

选用药卷规格：32*200*150g/卷，则掏槽孔每孔装药7卷，辅助孔每孔装药6卷。

则掏槽孔总装药量 2=71504=4.2Q Kg ?? 辅助孔总装药量 3=615092=82.8Q Kg ??

每一循环的实际总装药量为： 4.282.824.192111.192<111.95Q kg Kg =++= 图5：装药结构图（单位：mm ） 表1 爆破参数设计表

作业二

一、设计资料

铁路隧道，跨度6m，洞口至100m位置围岩级别为Ⅴ级，属于节理裂隙发育的砂岩，设计支护参数、超前支护措施。

二、设计方案

1）超前支护方案

隧道口段采用大管棚超前支护，管直径 d=120mm，管间距 D=3d=360mm，每环数量为πd/2D=26根，长度为12m，分段安装，每段之间用丝扣连接。外插角度2°打入围岩，导管上钻注浆孔，注浆孔孔径为12mm，孔间距为16mm，呈梅花形布置。通过导管上的注浆孔向地层内注浆，砼标号为C25，与管棚配合使用的钢架为钢轨加工制成。

图1 长管棚布置图

洞身段采用超前小导管，所用钢管外径42mm，厚，热轧无缝钢管制作，环向间

距为40cm，纵向相邻两排导管水平投影搭接长度不小于100cm，每设置一环，，每根长度。以10°外插角打入围岩。每环为24根，在小导管前段做成约20cm长的圆锥状，尾部焊接直径6mm的钢筋箍，距后端100cm内不开孔，剩余部分按20cm 间距梅花形布置直径10mm的注浆孔。水泥浆液水灰比为1:1（重量），注浆压力为，与钢架配合使用，从钢架断面腹部穿过，钢架间距为.

图2 超前注浆小导管

2）支护衬砌

考虑到岩体节理裂隙发育，初期支护采用以喷混凝土为主，网喷砼+锚杆+工字钢架。

砼标号为C25，采用潮喷法，拱部120度范围内喷200mm厚的砼，其余部分为150mm。全环布置Ф6钢筋网片，网格尺寸为20cm*20cm,纵向连接筋环向间距,Ф10。拱部锚杆采用Ф25组合中空注浆锚杆，长4m，环纵向间距为*，梅花形布置，剩余部分采用Ф22砂浆锚杆，长,*。工字钢每梠轴线间距为。

二次衬砌为模铸砼，300mm厚。

作业三

一、设计资料

隧道500m，断面30m2，圆形，钻爆法，双头掘进，要求画施工进度图（Excel）。参考书：网络上的类似图，施工机械不考虑，工期，衬砌要注意按周或每10天来做表头。