鐵路花崗巖隧道爆破設(shè)計方案

1、衡茶吉鐵路路花崗巖巖隧道爆爆破設(shè)計計方案一、工程概概況及工程地地質(zhì)特征征1、工程慨慨況新建鐵路衡衡茶吉鐵鐵路位于于湖南省省中東部部、江西西省吉安安市西部部，連接接我國兩兩條南北北鐵路大大干線京廣線線和京九九線。線線路東起起江西省省吉安市市的井岡岡山市，從從吉井線線井岡山山站引出出，西至至湖南重重鎮(zhèn)衡陽陽市。沿沿途經(jīng)過過井岡山山市，穿穿越羅霄霄山脈，經(jīng)經(jīng)湖南省省株洲市市炎陵縣縣、茶陵陵縣、郴郴州市的的安仁縣縣和衡陽陽市的衡衡南縣、衡衡東縣后后至本線線終點茶茶山坳站站。管段段位于湖湖南省炎炎陵縣和和茶陵縣縣，共有有14座隧道17.23KKm。2、工程地地質(zhì)特征征管段隧道主主要地質(zhì)質(zhì)情況為為：山坡坡

2、表覆第第四系全全新統(tǒng)殘殘坡積粉粉塵黏土土，谷地地內(nèi)分布布粉質(zhì)黏黏土、淤淤泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘土土；基巖巖為加里里東期花花崗巖。其其巖性特特征詳述述如下：1）粉質(zhì)質(zhì)粘土（Q4el+dl11）:分布于于山坡上上，厚055.0mm，褐黃黃色，硬硬塑，土土質(zhì)不均均，級普通通土，0=1550kPPa。表層層富含植植物根系系。2）粉質(zhì)質(zhì)粘土（Q4al+pl11）：主主要分布布于谷底底表層，灰灰褐色，厚13m，土質(zhì)較均勻，含少量礫石，硬塑，表層富含植物根系。3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（Q4al+pl1）：主要分布于隧道洞身淺埋沖溝內(nèi)，厚34.5m，灰、灰黑色，軟塑-流塑，土質(zhì)較均勻，含少量砂及腐殖質(zhì)。4）花崗巖（3）：灰白

3、色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成份主要為石英，長石，角閃石，云母等。全風化，級硬土，0=200kPa；強風化，級軟土，0=400kPa；弱風化，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)堅硬，級次堅石，0=1500kPa。二、隧道爆爆破施工工方案本工程隧道道為單線線鐵路隧隧道，根根據(jù)隧道道圍巖情情況及工工期要求求，、級圍巖較較穩(wěn)固，巖巖質(zhì)整體體非常好好，采用用全斷面面開挖方方法；級圍巖巖節(jié)理發(fā)發(fā)育，巖巖石較破破碎，采采用臺階階法施工工，鉆孔孔采用YYZ288型氣腿腿式鑿巖巖機配合合自制門門架式開開挖臺車車鉆孔爆爆破。三、隧道光光面爆破破設(shè)計1、隧道爆爆破參數(shù)數(shù)設(shè)計11、光光面爆破破不耦合合系數(shù)( D) 和裝裝藥直徑

4、徑(di )D=dk/di式中D不耦合合系數(shù);dk炮炮眼直徑徑(mm) ；di裝裝藥直徑徑(mm) ；周邊眼鉆孔孔直徑40mmm，采用用直徑為為25mmm乳化化炸藥，,實際周邊眼不耦合系數(shù)D=40/25=1.6 ,符合規(guī)范D=1.52.0的要求。1.2、周周邊眼間間距E、最小小抵抗線線W周邊眼間距距E是直接接控制開開挖輪廓廓面平整整度的主主要因素素，借助助于經(jīng)驗驗公式EKid，一般般情況下下E=(812)d（d為炮眼眼直徑），根根據(jù)現(xiàn)場場試驗，鉆鉆孔直徑徑40mmm，E0.440.6m，抵抗抗線W（1.01.5）E，取0.550.8m。施工工過程根根據(jù)爆破破效果和和具體巖巖層適當當調(diào)整。1.3

5、、裝裝藥集中中度(q)首先確定炸炸藥單耗耗量q，炸藥藥單耗量量對裝藥藥效率、炮炮孔利用用率、開開挖壁面面的平整整度和圍圍巖的穩(wěn)穩(wěn)定性都都有較大大影響，它它取決于于巖性、斷斷面積、炮炮孔直徑徑和炮孔孔深度等等多種因因素。根根據(jù)炸藥藥單耗量量q、周邊邊眼間距距E與抵抗抗線W可求得得裝藥集集中度QqEW，根據(jù)據(jù)現(xiàn)場試試驗，q=00.81.22Kg/m3，Q取值為0.220.3Kgg/m。1.4、掏掏槽形式式設(shè)計掏槽眼爆破破是爆破破中關(guān)鍵鍵問題，它它的設(shè)計計和布置置是否適適當直接接影響到到爆破效效果。施施工時根根據(jù)隧道道穿越地地層的巖巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)情況，采采用楔形形掏槽或或中空直直眼掏槽槽等形式式。2m2

6、m1m1m2m25楔形掏槽炮眼布置示意圖1.5、圍圍巖爆破破示意圖圖111111133333555555333333333555777777777777799999999997999991313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131111111111111111111113W=80cm100100100掏槽眼中間眼爆孔間距0.8m周邊眼爆孔間距0.4m、級圍巖全斷面光面爆破爆眼布置示意圖底板眼爆孔間距0.6m三圈眼間距E=100cm三圈眼間距E=100cm最小抵抗線W=100cm周邊眼間距E=55m內(nèi)圈眼間距E=80c

7、m掏槽眼6個底板眼間距E=80cm上半斷面開挖寬度上半斷面開挖高度9131397755353111113971313級圍巖上半斷面開挖炮眼布置示意圖2、爆破器器材選擇擇根據(jù)隧道爆爆破開挖挖施工需需要，炸炸藥采用用標準藥藥卷32mmm乳化炸炸藥，孔孔內(nèi)均采采用非電電毫秒微微差導爆爆管雷管管，孔外外采用電電雷管起起爆，周周邊炮眼眼間隔裝裝藥采用用導爆索索傳爆。3、裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)與堵堵塞周邊孔藥卷卷間隔裝裝藥，采采用導爆爆索裝藥藥結(jié)構(gòu)，用用竹片和和導爆索索連接，在在炮孔底底裝半卷卷或1卷32藥卷做做加強藥藥包。其其它炮孔孔均連續(xù)續(xù)裝藥。裝裝藥按鉆鉆爆設(shè)計計圖確定定的裝藥藥量定人人、定位位、定段段制，自自

8、上而下下順序進進行。裝藥后用黃黃泥對炮炮孔進行行填塞，炮炮眼堵塞塞長度不不少于30ccm，炮泥泥采用炮炮泥機生生產(chǎn)。表6 裝裝藥結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式示 意 圖說 明間隔不耦合裝藥導爆索32mm藥卷25mm小藥卷炮泥導爆索32mm藥卷25mm小藥卷炮泥周邊孔裝藥藥結(jié)構(gòu)圖圖耦合連續(xù)反反向起爆爆裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)毫秒微差導爆管雷管32mm藥卷炮泥毫秒微差導爆管雷管32mm藥卷炮泥 掏槽槽眼、輔輔助眼、底底板眼裝裝藥結(jié)構(gòu)構(gòu)4、起爆順順序（1）全斷斷面爆破破掏槽孔輔輔助孔側(cè)壁周周邊孔拱部周周邊孔底板孔孔。臺階法爆破破掏槽孔輔輔助孔側(cè)壁周周邊孔拱部周周邊孔。5、鉆孔設(shè)設(shè)備選擇擇上下臺階采采用簡易易臺架風風槍鉆孔孔。四、

9、爆破效效果檢測測及爆破破設(shè)計優(yōu)優(yōu)化1.爆破效效果檢查查每次爆破后后，對爆爆破效果果進行仔仔細檢查查，分析析爆破參參數(shù)的合合理性，以以確定出出符合本本巖層最最佳爆破破參數(shù)，從從以下各各方面進進行檢查查，核定定及分析析：1)、超欠欠挖情況況；2)、爆破破進尺是是否達到到爆破設(shè)設(shè)計要求求；3)、爆出出石碴是是否適合合裝碴要要求；4)、開挖挖輪廓圓圓順、開開挖面平平整；5)、炮眼眼痕跡保保存率不不小于85%，并在在開挖輪輪廓面上上均勻分分布；6)、兩次次爆破臺臺階銜接接不大于于15ccm。2.爆破設(shè)設(shè)計優(yōu)化化根據(jù)每次爆爆破后檢檢查情況況，分析析原因及及時修正正爆破參參數(shù)，提提高爆破破效果、改改善技術(shù)術(shù)

10、經(jīng)濟指指標。1)、根據(jù)據(jù)巖層節(jié)節(jié)理裂隙隙發(fā)育巖巖性軟硬硬情況，修修正眼距距、裝藥藥量，特特別是周周邊眼的的有關(guān)參參數(shù)；2)、根據(jù)據(jù)爆破后后石碴的的塊度修修正參數(shù)數(shù)、石碴碴塊度偏偏小，說說明炮眼眼布置偏偏密，塊塊度過大大說明炮炮眼偏疏疏，單孔孔用藥量量偏大；3)、根據(jù)據(jù)爆破振振速監(jiān)測測，調(diào)整整同段起起爆最大大藥量及及雷管段段數(shù)；4)、根據(jù)據(jù)開挖面面凹凸情情況修正正鉆眼深深度，爆爆破眼底底基本上上落在同同一斷面面上。五、 施工工工藝要要點1.鉆孔作作業(yè)定位：采用用多功能能臺架鉆鉆孔，劃劃定每臺臺風槍作作業(yè)區(qū)域域，規(guī)定定作業(yè)時時間，規(guī)規(guī)定周邊邊眼、底底眼、掏掏槽眼開開孔偏角角及插入入角，鉆鉆孔時嚴嚴

11、格按規(guī)規(guī)定作業(yè)業(yè)，力求求鉆孔方方向、位位置滿足足設(shè)計要要求，準準確控制制周邊孔孔外插角角。鉆孔標準：達到準準、平、直直、齊。 準：鉆孔按按設(shè)計布布眼鉆孔孔，當受受節(jié)理、裂裂隙影響響時稍稍稍移動孔孔位，但但頂眼只只能左右右移動，幫幫眼只能能上下移移動，周周邊眼輪輪廓的放放線誤差差控制在在1ccm（眼口口開眼誤誤差）。直：邊墻直直線段炮炮眼先鉆鉆上方標標準孔，插插上炮桿桿，使邊邊墻孔在在同一條條垂線上上。平：周邊炮炮眼要相相互平行行。齊：各炮眼眼底落在在垂直隧隧道軸線線的同一一平面上上，掏槽槽眼加深深 1020ccm， 鉆孔深深度根據(jù)據(jù)掌子面面的起伏伏“凸”加，“凹”減。2.裝藥作作業(yè)清孔：裝藥藥

12、前用高高壓風清清孔，吹吹干凈孔孔內(nèi)積水水及碴粒粒。 裝藥：裝藥藥前核對對雷管段段數(shù)，使使之與設(shè)設(shè)計相符符，同時時按鉆爆爆設(shè)計的的裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)及藥藥卷規(guī)格格藥量裝裝藥。裝裝藥時，藥藥裝到孔孔底，起起爆藥包包用炮棍棍緩慢送送入，防防止拉雷雷管或破破損導爆爆管。裝藥檢查：裝藥時時，由檢檢查人員員對雷管管段數(shù)進進行復(fù)核核，確保保準確無無誤，同同時核對對藥卷規(guī)規(guī)格及裝裝藥長度度，使每每孔裝藥藥符合設(shè)設(shè)計要求求，檢查查后做好好記錄。堵塞：所有有炮眼裝裝藥后，用用炮泥進進行堵塞塞，其長長度為 300cm。炮泥泥用機械械加工，用用炮棍頂頂進，堵堵塞做到到封孔嚴嚴密。3.爆破作作業(yè)連結(jié)網(wǎng)路：在所有有非必須須的機具

13、具、設(shè)備備撤離爆爆破面之之后，開開始連結(jié)結(jié)網(wǎng)路。連連結(jié)時盡盡可能靠靠近眼孔孔，孔外外網(wǎng)路盡盡量短，使使連結(jié)整整齊，便便于直觀觀檢查網(wǎng)網(wǎng)路。 連結(jié)系系統(tǒng)盡量量短，但但不拉細細、打結(jié)結(jié)，避免免導爆管管、連結(jié)結(jié)塊受損損壞等。網(wǎng)網(wǎng)路連結(jié)結(jié)好后，認認真檢查查連結(jié)是是否正確確，保證證每個炮炮孔的起起爆藥卷卷都連結(jié)結(jié)在網(wǎng)路路內(nèi)，每每個簇聯(lián)聯(lián)或連結(jié)結(jié)塊內(nèi)都都有引爆爆雷管。爆破及盲炮炮處理：網(wǎng)路連連結(jié)檢查查合格后后，撤離離受爆破破影響范范圍內(nèi)所所有設(shè) 備和非非爆破作作業(yè)人員員，設(shè)好好防護哨哨、發(fā)出出起爆信信號后即即由指揮揮員發(fā)出出起爆命命令。爆破完成后后檢查人人員帶防防毒器材材進入檢檢查。發(fā)發(fā)現(xiàn)盲炮炮時，先先查

14、明原原因， 因孔外外導爆管管損壞引引起的盲盲炮，切切去損壞壞部分，重重新連接接導爆管管，再行行起爆。 此時，接接頭盡量量靠近孔孔眼位置置。因孔孔內(nèi)導爆爆管損壞壞或是導導爆管本本身問題題引起 的瞎炮炮處理辦辦法按照照國家標標準爆爆破安全全規(guī)定中中有關(guān)規(guī)規(guī)定進行行。4.鉆爆效效果檢驗驗每次掘進爆爆破通風風排煙后后，值班班技術(shù)員員和質(zhì)檢檢員即進進入對鉆鉆爆效果果進行檢檢查記錄錄。檢查查記錄光光爆效果果，炮孔孔利用率率，平均均掘進長長度，碴碴體的破破碎程度度， 拋擲距距離，圍圍巖的損損壞程度度等，作作為不斷斷優(yōu)化鉆鉆爆設(shè)計計的依據(jù)據(jù)。5.控制超超欠挖措措施根據(jù)不同地地段情況況，選擇擇合理的的鉆爆參參數(shù)

15、：采采用一炮炮一分析析制度，每每次鉆爆爆循環(huán)后后，根據(jù)據(jù)爆破震震動速度度，炮痕痕保存率率、裝藥藥量、殘殘眼深度度及數(shù)量量、 拋碴距距離、堆堆碴高度度、巖碴碴塊度等等多方面面的測量量和數(shù)據(jù)據(jù)對比分分析，選選擇合理理 的鉆爆爆參數(shù)，不不斷優(yōu)化化鉆爆設(shè)設(shè)計?？刂拼蜓劬龋涸谠谂_車就就位前用用全站儀儀在隧道道底測出出與隧道道中線平平行的 臺車軸軸線位置置，將臺臺車按測測設(shè)位置置準確定定位，開開孔位置置不能超超過2ccm，炮眼眼軸線以以激光指指向?qū)蛳?，鉆周周邊眼時時插上炮炮桿,使側(cè)墻墻孔在一一條垂線線上。施施工時使使用合格格的司鉆鉆人員來來領(lǐng)鉆，禁禁止司鉆鉆用目測測量。鉆鉆孔時，專專人校核核，測量量

16、工程師師跟蹤服服務(wù)。降低爆破對對圍巖的的震動影影響：爆爆破使用用 115 段毫秒秒雷管。提高裝藥質(zhì)質(zhì)量和炮炮眼口堵堵塞質(zhì)量量：在裝裝藥前，事事先用竹竹片，導導爆管和和雷 管按設(shè)設(shè)計裝藥藥量和間間隔距離離綁扎成成藥串，各各段鉆孔孔裝藥量量嚴格控控制，不不能超裝裝，雷管管不能混混裝和錯錯裝。炮炮眼裝藥藥后，認認真堵塞塞炮泥，邊邊堵邊用用炮棍搗搗實。 加強地地質(zhì)預(yù)報報工作：配備一一名有專專業(yè)特長長的地質(zhì)質(zhì)工程師師進行掌掌子面地地質(zhì)描述述，對巖巖性、地地層結(jié)構(gòu)構(gòu)、裂隙隙節(jié)理發(fā)發(fā)育情況況及水文文地質(zhì)情情況作出出描述，并 配合有關(guān)設(shè)備或儀器作出開挖前方的地質(zhì)預(yù)報，協(xié)助爆破人員進行修正和改善裝藥參數(shù)，達到提

17、高爆破效果，控制超欠挖的目的。堅持斷面檢檢測及信信息反饋饋：開挖挖放炮后后，及時時了解斷斷面超欠欠挖情況況、爆破破效果等等，以便便制定下下一個循循環(huán)的改改進措施施。用激激光斷面面儀檢測測爆破斷斷面的誤誤差程度度，將其其測得的的斷面與與設(shè)計開開挖斷面面進行比比較，得得到這個個循環(huán)的的最大超超挖、最最大欠挖挖、平均均線性超超挖等數(shù)數(shù)據(jù)，并并準確標標出超欠欠挖部位位的位置置，提醒醒司鉆人人員糾正正偏差，根根據(jù)信息息反饋及及時調(diào)整整鉆爆參參數(shù)，優(yōu)優(yōu)化鉆爆爆設(shè)計。六、爆破安安全隧道掘進爆爆破危害害效應(yīng)主主要包括括爆破震震動、空空氣沖擊擊波、個個別飛石石和有毒毒氣體，它它們都可可能對近近距離的的人員、設(shè)設(shè)

18、施或其其它目標標造成危危害。隧隧道掘進進爆破特特別要注注意空氣氣沖擊波波的危害害。1、爆破震震動安全全評估爆破產(chǎn)生的的震動對對周圍的的影響采采用質(zhì)點點垂直振振動速度度來衡量量，其計計算公式式如下：式中，V質(zhì)點垂垂直振動動速度，cm/s；Q為單單響起爆爆裝藥量量，kg；K，與地形形地質(zhì)因因素和爆爆破條件件有關(guān)的的參數(shù)，對對普堅巖巖取K=145，=2；R測點點至爆源源中心的的直線距離離，m。隧道全斷面面爆破開開挖，采采用微差差起爆，最最大段藥藥量不大大于20公斤，計計算30米出圍圍巖或支支護質(zhì)點點上產(chǎn)生生的爆破破震動。依據(jù)爆破破安全規(guī)規(guī)程規(guī)規(guī)定，隧隧道全斷斷面爆破破開挖，采采用微差差起爆，最最大段

19、藥藥量不大大于20公斤，計計算30米處圍圍巖或支支護質(zhì)點點爆破震震動對于于隧道內(nèi)內(nèi)圍巖及及支護是是安全的的，必要要時可對對圍巖及及支護進進行爆破破震動監(jiān)監(jiān)測。2、空氣沖沖擊波爆破時空氣氣沖擊波波的安全全距離為為式中：系數(shù)，對對于一般般建筑物物為70；對于于人員為為25-60。空氣沖擊波波安全距距離計算算得3、爆破飛飛散物我國隧道爆爆破時常常用如下下經(jīng)驗公公式計算算飛石距距離式中：安全系系數(shù)，與與地形、風風向等因因素有關(guān)關(guān)，一般般取1.00-1.5；爆破作作用指數(shù)數(shù)；最小抵抵抗線（%）。飛石安全距距離計算算得4、有毒氣氣體炸藥爆炸產(chǎn)產(chǎn)生的一一氧化碳碳、氧化化氮等不不僅都是是有毒氣氣體（俗俗稱炮煙

20、煙），而而且都對對瓦斯爆爆炸反應(yīng)應(yīng)起催化化作用。實實踐表明明，爆破破產(chǎn)生的的有毒氣氣體是地地下礦山山的重要要公害，通通常所說說的炮煙煙中毒事事故機率率較高。爆爆破有毒毒氣的產(chǎn)產(chǎn)生主要要與炸藥藥質(zhì)量及及其氧平平衡率、起起爆能量量及介質(zhì)質(zhì)條件、風風流質(zhì)量量等因素素有關(guān)。放炮后要將將風筒及及時接至至工作面面，使風風筒末端端與工作作面距離離，壓入入式通風風不超過過10米，抽抽出式通通風不超超過5米，混混合式通通風不超超過10米。對于隧道內(nèi)內(nèi)的有毒毒氣體，采采用有害害氣體檢檢測儀進進行必要要的監(jiān)測測。七、爆破安安全施工工措施1、鑿巖安安全措施施( 1 ) 各種鑿鑿巖機械械必須保保持技術(shù)術(shù)狀況良良好、安安

21、全、靈靈活、可可靠。操操作人員員須按操操作規(guī)程程作業(yè)。作作業(yè)前應(yīng)應(yīng)檢查壓壓氣膠管管接頭，機機械連接接螺帽等等是否安安全牢固固。( 2 ) 鑿巖前前必須進進行“四檢查”和“四清除”。即檢檢查和清清除炮煙煙和殘炮炮；檢查查和清除除盲炮(由爆破破員處理理)；檢查查和清除除頂、幫幫、掌子子面浮石石；檢查查和清除除支護的的不安全全因素。( 3 ) 鑿巖時時應(yīng)做到到“四嚴禁”。即嚴嚴禁打殘殘眼；嚴嚴禁打干干眼；嚴嚴禁戴手手套扶釬釬桿；嚴嚴禁站在在鑿巖機機釬桿下下。( 4 ) 退出鑿鑿巖機或或更換釬釬桿時，應(yīng)應(yīng)減速慢慢退，切切實注意意釬桿位位置，避避免釬桿桿脫落傷傷人。( 5 ) 鑿巖臺臺架應(yīng)安安裝牢固固，周邊邊應(yīng)與洞洞幫相頂頂實，前前部與掌掌子面距距離應(yīng)小小于50公分。( 6 ) 鑿巖時時若遇流流砂層或或突然涌涌水地段段，應(yīng)停停止作業(yè)業(yè)，并迅迅速報告告有關(guān)部部門，制制定安全全措施。( 7 ) 作業(yè)完完畢，應(yīng)應(yīng)將一切切設(shè)備和和工具移移至安全全地點。2、爆破安安全措施施本工程隧洞洞爆破設(shè)設(shè)計采用用導爆管管毫秒雷雷管分段段簇聯(lián)，電電雷管引引爆系統(tǒng)統(tǒng)，爆破破作業(yè)由由持有爆爆破證的的爆破員員操作，爆爆破作業(yè)業(yè)規(guī)定如如下：( 1 ) 不準在在同一工工作面使使用不同同批號、不不