隧道爆破方案汇总

1 爆破设计依据

1.《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008)；

2.《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TZ10417-2003、J287-2004)；

3.《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009、J947-2009）；

4. 铁建设【2010】120号文件；

5.***铁路有关设计图纸；

6.国家及行业有关工程建设的法律、法规、标准、条例等。

2 爆破设计原则

1.采用光面爆破。根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等条件编制爆破设计。钻爆参数是一动态的参数，应根据围岩变化及时调整，进行动态管理。

2.隧道通过两种类别不同的围岩，要求钻爆技术人员能根据围岩的变化情况，及时调整好控爆参数，将爆破对隧道周壁的破坏减小到最低。

3.加强开挖工序管理，对全隧道实现光面爆破开挖，减少超欠挖量，减轻围岩松驰圈影响范围，确保隧道开挖成形质量。

3 工程及地质概况

3.1工程概况

***隧道工程进口位于秦岭中低山区，隧道穿越资峪河与武关河***-***岭，进口位于资峪河右岸，出口位于南河右岸，隧道里程范围DyK***～Dy***,全长***m，为一单线隧道。隧道最小埋深约11m，最大埋深360m。进口距既有铁路40m，出口距既有铁路41m。

3.2工程地质

沿线地层分布主要受构造控制，丹江河谷区主要地层为第四系松散层及第三系砾岩、泥岩；低山丘陵河谷区主要地层为第三系砾岩，白垩系砾岩、砂岩，泥盆系大理岩、片岩，中元古界石英片岩、片麻岩。

3.2 水文地质

沿线各类地下水较发育，但水量分布不均。主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水、岩溶裂隙水及构造裂隙水。

4 正洞Ⅳ级围岩三台阶法钻爆设计

4.1 钻爆设计

1.掏槽形式：根据围岩地质情况及开挖断面尺寸，采用复式楔形掏槽。

2.爆破器材：选用2#岩石炸药和乳化炸药（有水区段），规格为Ф32及Ф25药卷，雷管采用1～15段塑料导爆管非电毫秒雷管，电容式非电毫秒雷管激发器起爆。

3.炮眼直径：选用42mm钻孔直径。

4.炮眼深度：根据有关设计资料及相关标准，上台阶进尺不超过2榀钢架间距，除掏槽眼外，其余眼均采用2m深钻孔，掏槽眼为2.2m；

5.炮眼数目:单位面积钻眼数为1.5～4.5个/㎡。具体根据下式计算：

N=K*S /(n*r），

式中N——炮眼数目，个；

K——单位炸药消耗量，Kg/m3，完整泥岩、砂岩为0.65～0.9，采用上台阶0.75，中、下台阶下断面0.7；

L——炮眼深度，m，掏槽眼采用2.5m，周边眼和辅助眼采用2.2m；

n——炮眼装药系数，一般为0.5～0.7，一律采用0.6；

r——炸药的线装药密度，kg/m，一般为0.2～0.6，Ф32乳化炸药采用上导0.3，中、下导0.6；

S——开挖断面积，本隧上台阶为13.5㎡，中台阶17.4㎡，下台阶23.6㎡；

依据上式，可计算出结果如下：

上台阶： N=56个

中台阶： N=33个

下台阶： N=46个

本数据仅为理论计算数据实际布置时可适当调整。

6.上断面炮眼布置：

⑴布置掏槽眼：采用复式楔形掏槽，设置3+2对掏槽眼；掏槽眼间距160cm；

⑵布置周边眼：周边眼参数经验计算式如下：

间距：E=（8～12）d（d为炮眼直径），本隧采用45cm

抵抗线：W=（1.0～1.5）E，60cm

装药集中度：q=0.04～0.19Kg/m，

⑶底板眼：底板眼均匀布置间距采用90cm；

⑷内圈眼：通常内圈眼比掘进眼密一些，比周边眼稀一些，内圈眼间距为周边眼间距的1.5-2倍左右，故此内圈眼间距采用70cm；

⑸布置掘进眼：均匀布置采用100cm；

以上具体详见图4-1

⑹中台阶炮眼布置

①布置周边眼：周边眼间距： 45cm

②布置内圈眼：均匀布置采用70cm；

③掘进眼：交错均匀布置采用100cm；

④布置底板眼：均匀布置采用100cm；具体详见图4-2。

⑺下台阶炮眼布置

①布置周边眼：周边眼间距： 45cm

②掘进眼：均匀布置采用90cm；具体详见图4-3。

⑻一次爆破总装药量的计算：

依据下式：Q=K*S*L（Kg）

式中K—单位炸药消耗量，Kg/m3，根据经验数据本隧采用上台阶0.6，中、下台阶0.55；

S—开挖断面积，本隧上台阶为13.5㎡，中台阶17.4㎡，下台阶23.6㎡；

L—炮眼深度，m，Ⅳ级掏槽眼采用2.2m，周边眼和辅助眼采用2m；

Q—一次爆破总装药量，Kg；

根据上式可计算出上台阶总装药量为16.2Kg，中台阶为19.2Kg，下台阶为26以上仅为理论计算值，实际布置时可根据炮眼装药量适当调整。

⑼装药结构设计：周边眼采用小直径光爆炸药间隔装药结构，掏槽眼采用集中装药结构，其余炮眼均采用连续装药结构，详见图4-4。

⑽起爆顺序设计：由于上下断面爆破形式的不同，起爆顺序也有所不同。上台阶：掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→底板眼→内圈眼→周边眼。中台阶：掘进眼→内圈眼→周边眼→底板眼。下台阶：掘进眼→底板眼。

⑾爆破质量检查：爆破结束后及时检查爆破质量，效果不理想时要及时调整参数。

4.2 安全校核

4.2.1爆破飞石控制

对于控制飞石，除了合理地选择爆破作业指数及炸药单耗，科学的计算最小抵抗线，合理的确定堵塞长度、严格控制堵塞质量，防止飞石造成人身伤害。飞石产生的最远距离由下式估算：

L=20*n 2*w*Kt

Kt ，与地形、地质、气候等条件有关、一般取1.5； W ，最小抵抗线的最大值，取w ＝1.2m ； n ，爆破作用指数，取1； L ＝36m 。

为了保证绝对的安全，爆破飞石控制在60m 范围内。 4.2.2爆破震速

在爆破工程中，一般多以振速来衡量爆破振动强度，并作为划分破坏程度的指标，我国也用质点垂直振动速度值作为判断、评价爆破点周围建筑物安全程度的标准，其公式如下:

)k v K R α=

v —建筑物质点垂直振动速度，/mm s ；

Q —炸药重量，kg ，分段爆破按最大一段药量计算；

R —自爆源到被保护建筑物或构筑物的距离，m ；

k

K —与岩石性质、地势高低、爆破方法和爆破条件有关的系数。一般1000～2000

α—爆破地震波随距离衰减的系数，一般为1.5～2.0，较远距离为1.5，近距离为2.0； 根据铁道部文件铁建设【2010】120号文件二次衬砌距长子面的距离：Ⅳ级围岩不得大于90m ，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m ；考虑到掌子面爆破对二次衬砌的影响，当围岩等级为Ⅳ时，取R=90m ，

k

K =1200，Q=18.7Kg

由公式计算：

)k v K R α==1.04mm/s ，由表4-1知，安装有电子仪器设备的建筑物爆破振动速度临界值为≤50mm/s ，故安全。