隧道爆破设计计算完整版

隧道爆破设计计算 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
Ⅳ级围岩爆破设计
工程概况
大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，隧道全长10331m，
隧道以碳酸盐岩和碎屑岩为主，隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体风化、破碎
2等，隧道围岩多为Ⅳ级。

隧道穿越地区有断裂构造，围岩较为破碎，裂缝较发育，断裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩及浅变质岩属含水丰富的基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。

隧道断面设计为马蹄型，跨度B=，高为H=。

爆破方案选择
为了保证隧道的开挖质量，又能加快施工速度，缩短工期，故IV级围岩实施爆破区段采用上、中、下三台阶开挖的光面爆破方案，由于围岩较为破碎，所以采用段台阶法，实现及早支护封闭。

由于采用三台阶的开挖方法，所以每循坏进尺的爆破工作都要分成三部分完成的。

对于一个开挖断面，先对上台阶进行爆破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进行爆破作业，应尽量减少相邻两个工作面之间施工相互干扰。

每月施工28天，采用2班循环掘进平行作业，月掘进计划进尺为120m。

爆破参数选择
(一)上台阶参数计算
(1)炮眼数N
断面炮眼数是受多个因素限制，它和爆破作业面积、围岩等级等因素有关。

炮眼
数目N可根据式（4-1）计算得出：
N=NN
(4-1)
NN
⁄实际根据表4-1选取: 式中，q—炸药消耗量，一般取~ kg N3
N1=1.0,N2=0.74,N3=0.74,N4=0.74。

S—爆破作业的面积，由开挖断面图可知，IV级围岩开挖断面S= 137.2N2，
上台阶断面积为N1=36.6N2，中台阶断面积N2=46.5N2，下台阶断面积N3=42.5N2；仰拱断面积N4=11.2N2。

—系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼,上台阶取；
—药卷的炸药质量，2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2；本工程中取；
根据上式计算得出，上台阶炮眼数为N1109个，中台阶炮眼数为N2102个，下台阶炮眼数为N394个，仰拱炮眼数为N425个。

⁄）
表4-1 隧道爆破单位耗药量（kg N3
表4—2 2号岩石铵梯炸药每米质量γ值
表4—3装药系数τ值
每循环炮眼深度
本隧道工程初步拟定月掘进循坏进尺为85m，每掘进循环的计划进尺数
l120282，工程中炮眼利用率实取ρ，由式（4-2）计算炮眼深度得炮眼深度为。

N=N
(4-2)
N
实际取炮眼深度为，每循环进尺为l。

一般深掏槽眼较炮眼加深。

(3)炮孔直径
由于地下水量较发育，因此选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，药卷长度为200mm，每卷装药质量为。

炮孔直径的选择要考虑对填装炸药，钻眼速度和爆破效果的影响，还有兼顾施工单位的现有设备，故本工程中炮孔直径确定为
42mm。

(4)炮眼间距和排距
①掏槽眼
本隧道开挖断面较大，所以选用复式楔形掏槽，上台阶共布置10个掏槽眼，其中深掏槽眼6个，孔深在原设计孔深的基础上加深，故深掏槽眼深度为；浅掏槽眼4个孔深为。

②周边眼
本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm，最小抵抗线为600mm，光爆孔密集系数为，周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。

上台阶轮廓线总长为，故周边眼数目为N2=÷=个，实际取58个。

③辅助眼
为减少钻眼量，加快施工进度，辅助眼间距适当的加大，所以工程中辅助眼间距实取770mm，共布置N3=109-10-58=41个辅助眼。

(5)装药量计算
①总装药量
总装药量可以由下式（4-3）进行计算
QqV
式中：q——2号岩石铵梯炸药的单位耗药量，工程中q取；
V——每循坏进尺爆破的岩石量；
计算得总装药量Q= 91
.
1⨯
36
⨯=。

本隧道用2号岩石乳化炸药，
⨯
.
4
.
.
2
6
根据2号岩石乳化炸药的换算系数N=1.1则一个循环2号岩石乳化炸药总装药量为9
.
9
79=
⨯kg。

1
.
87
.
1
②单孔装药量
根据表4-1可知，掏槽眼装药系数为，辅助眼装药系数为，周边眼装药系数为，为保证光爆效果，周边眼装药系数实取。

单孔装药量，装药卷数与装药系数、炮孔深度和药卷长度及质量有关。

具体计算如下：
4个浅掏槽眼：
单孔装药卷数=×÷=3卷单孔装药量=3×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取卷，则单孔装药量为×=
6个深掏槽眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取卷，则单孔装药量为×=
41个辅助眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取卷，则单孔装药量为×=
58个周边眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取5卷，则单孔装药量为5×=
按此计算，上台阶每循坏进尺所需总装药量为：
Q464158=
实际装药量略小于计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。

(二)中台阶参数计算
(1)参数选择
中台阶的工程概况与上台阶相同，故炮眼深度按照上台阶的参数选取即可。

其中由于上台阶已经开挖，则中台阶有两个临空自由面，所以中台阶就不再布置掏槽眼，只布置辅助眼和周边眼孔深依据上台阶选取，辅助眼 m，周边眼 m。

(2)炮孔直径
炮孔直径确定为42mm。

(3)炮眼间距和排距
①周边眼
本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm，最小抵抗线为600mm，光爆孔密集系数为，周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。

周边眼数目为39个。

②辅助眼
本隧道中辅助眼间距实取770mm，共布置N=102—39=63个辅助眼。

(4)装药量
①总装药量
当上台阶爆破、出渣完成后，再对中台阶进行施工，所以落底便会有两个临空面，即掌子面和上台阶底面，此时单位炸药消耗量q根据表4-3取为。

计算得总装药量Q= 91
.
0⨯
74
⨯=。

本隧道用2号岩石乳化炸药，根据2号岩石.
⨯
46
4
.
.
5
2
乳化炸药的换算系数N=1.1则一个循环2号岩石乳化炸药总装药量为15
.
⨯kg。

1
75=
.
67
.
82
1
②单孔装药量
根据表4-1可知，辅助眼装药系数为，周边眼装药系数为，为保证光爆效果，周边眼装药系数实取。

具体计算如下：
63个辅助眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取卷，则单孔装药量为×=
39个周边眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取5卷，则单孔装药量为5×=
综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：
Q6339
实际装药量略小计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。

(三)下台阶参数计算
(1)参数选择
下台阶的工程概况与中台阶相同，故炮眼深度按照中台阶的参数选取即可。

其中由于中台阶已经开挖，则下台阶有两个临空自由面，所以下台阶就不再布置掏槽眼，只布置辅助眼和周边眼孔深依据上台阶选取，辅助眼 m，周边眼 m。

(2)炮孔直径
炮孔直径确定为42mm。

(3)炮眼间距和排距
①周边眼
本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm，最小抵抗线为600mm，光爆孔密集系数为，周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。

周边眼数目为32个。

②辅助眼
本隧道中辅助眼间距实取770mm，共布置N3=94—32=62个辅助眼。

(4)装药量
①总装药量
当上台阶爆破、出渣完成后，再对中台阶进行施工，所以落底便会有两个临空面，即掌子面和上台阶底面，此时单位炸药消耗量q根据表4-3取为。

计算得总装药量Q= 91
74
.
.
⨯=。

本隧道用2号岩石乳化炸药，根据2号岩石
⨯
0⨯
42
9
4
.
2
.
乳化炸药的换算系数N=1.1则一个循环2号岩石乳化炸药总装药量为3
.
⨯kg。

1
69=
.
27
1
.
76
②单孔装药量
根据表4-1可知，辅助眼装药系数为，周边眼装药系数为，为保证光爆效果，周边眼装药系数实取。

具体计算如下：
62个辅助眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取卷，则单孔装药量为×=
32个周边眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取5卷，则单孔装药量为5×=
综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：
Q62kg
实际装药量略小于计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。

(三)仰拱参数计算
(1)参数选择
仰拱的工程概况与中台阶相同，故炮眼深度按照中台阶的参数选取即可。

其中由于下台阶已经开挖，则仰拱有两个临空自由面，所以仰拱就不再布置掏槽眼，只布置辅助眼和周边眼孔深依据上台阶选取，辅助眼 m，周边眼 m。

(2)炮孔直径
炮孔直径确定为42mm。

(3)炮眼间距和排距
①周边眼
本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm，最小抵抗线为600mm，光爆孔密集系数为，周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。

周边眼数目为19个。

②辅助眼
本隧道中辅助眼间距实取770mm，共布置N3=25—19=6个辅助眼。

(4)装药量
①总装药量
当下台阶爆破、出渣完成后，再对仰拱进行施工，所以落底便会有两个临空面，即掌子面和下台阶底面，此时单位炸药消耗量q根据表4-3取为。

计算得总装药量Q= 91
74
.
⨯
⨯=。

本隧道用2号岩石乳化炸药，根据2号岩石.
0⨯
11
18
4
.
2
.
乳化炸药的换算系数N=1.1则一个循环2号岩石乳化炸药总装药量为07
.
⨯kg。

18=
1
87
.
19
1
.
②单孔装药量
根据表4-1可知，辅助眼装药系数为，周边眼装药系数为，为保证光爆效果，周边眼装药系数实取。

具体计算如下：
6个辅助眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取卷，则单孔装药量为×=
19个周边眼：
单孔装药卷数=×÷=卷单孔装药量=×=
换算为2号岩石乳化炸药：
单孔装药量=×=单孔装药卷数=÷=卷
实际取5卷，则单孔装药量为5×=
综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：
Q6kg
实际装药量略小于计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。

上台阶爆破参数表
下台阶爆破参数表
下台阶爆破参数表
爆破网络及起爆
本工程根据爆破器材情况，上台阶爆破作业采用毫秒导爆管雷管 1、3、5、7段，孔内延期起爆法。

各炮眼所用的毫秒导爆管雷管段别为：4个浅孔掏槽眼号使用1段，6个深孔掏槽眼号使用3段，41个辅助眼使用5段，58个周边眼使用7段。

爆破网络连接使用簇联网络，所以炮眼分为 5 簇，除了由掏槽眼组成的一簇10个炮眼外，其余 4 簇都由 22 个炮眼组成。

每簇采用一个瞬发导爆管雷管起爆，5发导爆管雷管由一发 8 号电雷管起爆。

爆破网络采用连续装药结构，反向起爆方式。

中台阶和下台阶，仰拱的爆破网络和上台阶一致。

起爆网络图见附图。