某隧道Ⅴ级围岩钻爆法施工方案

钻爆施工方案
1钻爆设计
钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。

为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，隧道Ⅴ级围岩采用微振控制爆破技术，其它开挖断面周边采用光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，减少超欠挖，以达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖轮廓线。

(1)爆破设计原则
①炮孔布置要适合人工钻孔；
②提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；
③减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓；
④控制好起爆顺序，提高爆破效果。

⑤除非围岩破碎，节理发育等不良地质外，开挖断面周边一律进行光面爆破。

(2)爆破设计程序
爆破设计程序
(3)爆破器材选用：采用塑料导爆管、导爆索、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用15段别毫秒雷管，引爆采用火雷管。

炸药采用乳化炸药，选用φ25、φ32、φ40三种规格，其中周边眼使用φ25或φ32药卷，掏槽眼使用φ32或φ40药卷，掘进眼使用φ32药卷。

(4)炮眼布置
Ⅱ、Ⅲ级围岩根据现场情况台阶开挖或全断面爆破采用斜眼掏槽，Ⅴ、Ⅳ级围岩台阶法开挖采用斜眼掏槽，中、下台阶开挖按露天台阶爆破原则进行设计。

(5)爆破参数
为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用多钻眼少装药等措施，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长度不小于30cm。

钻爆作业时, 根据现场实际地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。

通过爆破试验确定爆破参数，无试验时参照下表“光面爆破参数表”。

光面爆破参数表
采用YT28风钻钻孔，其孔径为Ф=42mm。

②最小抵抗线W
最小抵抗线的方向和大小根据地形、地质因素综合考虑，稍有不慎将是产生飞石最直接的源地。

隧道施工一般取W=（1.0～1.5）E，在施工过程中要结合工程实际情况而定。

③炮眼间距a和排距b
炮眼间距a和排距b可取相等值,但b略小于a，a=（1.5～2.0）E，b=（0.8～
1.0）a。

④超深
一般取0.1～0.2m，若岩石松软，取小值；若岩石完整坚硬，取大值。

⑤堵塞长度h
堵塞长度h≥30cm。

⑥炸药单耗q，取0.7～1.1kg/m3。

(6)装药结构及堵塞方式
①装药结构
周边眼：导爆索装药结构，如下图所示。

导爆索装药结构示意图
掏槽眼、掘进眼、辅助眼：连续装药结构，如下图所示。

毫秒管装药段
堵塞段
连续装药结构示意图
②堵塞方式
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于30cm。

(7)起爆网络设计
网络连接方式：
①孔内非电毫秒导爆管分组簇联；
②孔外1段2发非电毫秒导爆管联接；
③起爆器与1段1发非电毫秒导爆管联接后形成起爆网络。

起爆网络示意图
(8)各级围岩爆破设计图及参数表
①Ⅱ级围岩
Ⅱ级围岩全断面开挖爆破参数表（H=3.5m）
Ⅱ级围岩炮孔总体布置图
②Ⅲ级围岩
Ⅲ级围岩台阶法开挖爆破参数表（H=2.5m）
Ⅲ级围岩炮孔总体布置图
③Ⅳ级围岩
Ⅳ级围岩三台阶法开挖爆破参数表（H=1.5m）
Ⅳ级围岩炮孔总体布置图
④Ⅴ级围岩
Ⅴ级围岩三台阶临时仰拱法开挖爆破参数表（H=1.0m）
Ⅴ级围岩炮孔总体布置图
2 钻爆作业
采用人工手持YT-28式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。

钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。

⑴测量
测量是控制开挖轮廓精确度的关键。

采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。

每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

⑵定位开眼
钻孔按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3～5cm以内。

⑶钻孔
严格按照“平、准、直、齐”的钻孔标准进行作业。

钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验。

钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。

周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔，周边孔对孔误差环向不大于5cm。

掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。

在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。

⑷装药
钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。

装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。

爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》执行。

⑸堵塞
所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于30cm。

⑹瞎炮处理
发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

3 隧道光面爆破
光面爆破是隧道“新奥法”施工的关键技术，爆破效果直接关系到工程质量的好坏、施工进度的快慢和施工费用的高低。

在隧道开挖中，必须组织工程技术人员现场观察工程地质条件、围岩性质，讨论、初定各项爆破参数。

为获得最佳的光面爆破效果，通过合理的炮眼布置，调整炮眼孔距、角度、装药方式，进行不同开挖进尺的试验性爆破，不断调整、优化爆破参数；对周边眼的爆破进行现场试验，根据现场围岩不同确定周边眼最佳抵抗线。

通过多次的试验爆破和参数的调整，最后确定科学合理的光面爆破设计方案。

⑴工艺控制要点
①严格控制开挖轮廓线的划线精度
每次全断面爆破前，要精确测定出开挖轮廓线，并根据轮廓线画出各类炮眼位置。

炮眼的布置根据各类围岩不同而相对应的炮眼间距不同，视现场围岩整体性和软硬程度而定。

②严格控制钻眼和清孔的质量
根据隧道的开挖断面尺寸，开眼的位置要求不偏离设计炮眼位，周边眼不得偏离5cm，向外角度不大于1～3°，钻眼过程技术人员必须现场指导，对不符合要求的坚决不能使用，必须重新钻眼，以确保钻眼的位置和角度符合爆破设计的要求。

炮眼钻好后，用高压气体进行清孔，将炮眼中的钻碴与小石碴清除干净，以确保装药顺利进行。

③严格控制装药质量
合理选用引爆器材，装药时分片分组，由专人负责，严格按设计装药量装药和装雷管，自上而下，依次进行，注意雷管对号入座，周边眼用导爆索引爆，导爆索从拱部向两边依次并联在一起，在两底边各与一个毫秒雷管绑在一起。

引爆起爆网络采用复式网络，保证起爆准确性与可靠性，联结导爆管时，注意不能打结和拉细现象，联结好后，技术人员负责检查，经检验合格后，尽快撤离人员和机械，最后引爆。

⑵施工操作要求
①优化光面爆破设计是保证隧道质量的基本前提。

通过对隧道现场光面爆破的试验，不断调整爆破设计，使光面爆破设计更符合实际情况，施工过程中要严格操作规程。

②周边眼采用导爆索引爆，实现周边眼空气间隔装药，提高围岩自身的自稳能力。

③加强钻眼的现场管理。

工程技术人员负责指导监督，保证钻眼的深度、方向、角度、间距按光面爆破设计的要求实施，特别对周边眼应严格控制，保证断面不欠挖，尽可能减少超挖。

清碴时，准确控制好标高，使下一循环放样、钻孔准确无误。

④对隧道光面爆破进行动态管理。

预测掌子面前方的地质变化，根据不同地段围岩的性质，随时调整光面爆破的各项设计参数，争取最佳的爆破效果。

⑤光面爆破能节约工程成本，加快施工进度，保证施工安全，确保隧道防水质量，提高经济效益。

光面爆破断面严格按设计开挖断面要求控制，能有效控制开挖断面的欠挖和超挖，减少隧道初期支护和二次衬砌混凝土的用量，节约工程成本；圆滑、平顺的开挖断面，易于铺设防水板，在二次衬砌施工时，能有效保证防水板的平整度，确保隧道工程的防水质量。

4
钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：
(1)根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。

对于
Ⅱ、Ⅲ级围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。

实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。

(2)提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要准确画出开挖轮廓线，提高装药质量，杜绝随意性, 防止雷管混装。

(3)断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计参数，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以内。

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