隧道施工爆破設(shè)計

隧道施工爆破設(shè)計方案

谷竹高速公路GZTJ-16標項目經(jīng)理部二0一一年三月編制二、工程概況：2.1工程概述本合同段有隧道兩座，分別為白鶴隧道和邵家臺隧道，白鶴隧道為分離式隧道，左幅里程樁號為ZK90+890~ZK92+953，全長2063m，右幅里程樁號為YK90+915~YK92+924，全長2009m；邵家臺隧道為連拱隧道，里程樁號為K87+785~K88+150，全長365m。2.2爆破區(qū)工程地質(zhì)隧道區(qū)出露巖層單一，從地質(zhì)調(diào)繪和區(qū)域資料：隧道主要穿越地層為強風(fēng)化片巖、中風(fēng)化片巖，變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，穩(wěn)定性較差。3.1、洞身開挖施工（1）Ⅴ級圍巖開挖Ⅴ級圍巖洞口淺埋段采用超前大管棚支護，上下臺階預(yù)留核心土法開挖；Ⅴ級圍巖深埋段開挖采用上下臺階預(yù)留核心土法開挖，臺階長度控制在5～10米之間。附：《Ⅴ級圍巖段開挖步序圖》；《Ⅴ級圍巖爆破設(shè)計圖》；《隧道Ⅴ級圍巖開挖施工工藝框圖》。三、隧道爆破方案《Ⅴ級圍巖段開挖步序圖》

白鶴隧道臺階開挖預(yù)留核心土法施工現(xiàn)場Ⅳ級圍巖開挖

Ⅳ級圍巖擬采用正臺階法施工，臺階長度控制在10～15m，每次開挖進尺控制在1.5～2m左右，開挖后及時施作鋼格柵、錨桿、掛網(wǎng)、噴砼支護。出碴使用正裝側(cè)卸裝載機裝碴，自卸汽車運輸。下臺階進行松動爆破后用挖掘機挖除。附：《Ⅳ級圍巖段開挖步序圖》；

《Ⅳ級圍巖爆破設(shè)計圖》；

《隧道Ⅳ級圍巖開挖施工工藝框圖》?！盯艏墖鷰r段開挖步序圖》

Ⅲ級圍巖開挖

Ⅲ級圍巖節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體較完整，穩(wěn)定性較好。擬采用全斷面法開打挖。電雷管起爆，長臂挖掘進行找頂，出渣采用裝載機裝渣，挖掘機配合，自卸汽車運輸。附：《Ⅲ級圍巖段開挖步序圖》；

《Ⅲ級圍巖爆破設(shè)計圖》；

《隧道Ⅲ級圍巖開挖施工工藝框圖》?！盯蠹墖鷰r段開挖步序圖》特殊地段開挖

①緊急停車帶施工本標段隧道共設(shè)4處緊急停車帶，根據(jù)設(shè)計圖紙，4處緊急停車帶均位于Ⅳ級圍巖地段，由于緊急停車帶斷面大，根據(jù)緊急停車帶使用長度40米的特點，為確保施工安全，開挖擬采用上下臺階預(yù)留核心土法進行施工。②人行橫洞及行車橫洞開挖本隧道共設(shè)置了6處人行橫洞、2處車行橫洞。車行橫洞間距為675m，行人橫洞間距為200~300m，人行橫洞凈空：2.5m（寬）×3.1m（高）；車行橫洞凈空：5.0m（寬）×6.5m（高）。人行及車行橫洞擬采用上下臺階法開挖，橫洞在正洞超前30米后進行開挖，橫洞進洞時先進行超前支護，設(shè)置超前錨桿，掛鋼筋網(wǎng)噴護。尤其在銳角部位，要加強支護。針對上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴注漿、短開挖、不(弱)爆破、強支護、快封閉、勤測量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護下，采用三臺階法進行施工，確保施工安全。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開挖，核心土及中槽運用挖掘機開挖。Ⅴ級圍巖爆破設(shè)計圖Ⅳ級圍巖爆破設(shè)計圖鉆爆設(shè)計

本隧道施工中將根據(jù)實際地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖循環(huán)進尺、鉆眼機具、爆破器材、振速要求編制爆破設(shè)計，采用光面爆破、預(yù)裂爆破和預(yù)留光爆層爆破技術(shù)相結(jié)合，達到減少爆破振動、降低噪音、使圍巖成形圓順、平均線形超挖控制在5~10cm、達到充分發(fā)揮圍巖自承能力的目的。（1）設(shè)計原則①根據(jù)洞室圍巖巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點合理選擇周邊眼間距E和最小抵抗線W，輔助眼交錯均勻布置，周邊炮眼和輔助炮眼眼底在同一垂直面上。②合理選擇掏槽形式，采用直眼掏槽，保證達到最佳掏槽效果，掏槽眼比輔助眼深10~20cm。③嚴格控制周邊眼（預(yù)裂眼）裝藥量，采用竹片上綁扎導(dǎo)爆索和光爆專用小藥卷間隔裝藥，使藥量沿炮眼均勻分布。鉆爆設(shè)計

④合理分布掘進眼，以達到炮眼數(shù)量少，材料最省，同時石碴塊度適中，便于裝卸。⑤合理選擇循環(huán)進尺，根據(jù)圍巖狀況、施工部位、工期要求及機械能力等因素來綜合考慮。⑥合理選擇爆破材料，采用2號巖石及乳化炸藥，非電毫秒雷管、塑料導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索。⑦合理選擇起爆順序和爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式，采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，毫秒雷管分段起爆，時差50~100ms，同時控制單段同時起爆裝藥量，確保臨近洞室圍巖中最大振速小于爆破安全規(guī)程允許要求。⑧動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工。根據(jù)開挖后斷面量測、圍巖量測和爆破振動監(jiān)控結(jié)果，采用計算機信息化管理系統(tǒng)，不斷優(yōu)化爆破設(shè)計。光面爆破參數(shù)

①周邊眼間距E，保證光面效果，避免過大的隧道超欠挖，取45～50㎝。②光面層厚度及炮眼密集系數(shù)，隧道爆破施工中主要指周邊眼與內(nèi)圈輔助眼之間的間距，取60～70㎝。③裝藥量：周邊眼的裝藥量，通常以線裝藥密度表示。在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為：0.15～0.25㎏/m（即每米1～2碼藥卷）；全斷面一次起爆時，為減少炮眼殘量，裝藥密度需適當(dāng)增加，一般為：0.30～0.35㎏/m（即每米2～2.5碼藥卷）。④保證光面爆破技術(shù)措施：使用低爆速、低猛度，低密度、傳爆性能好，爆破威力大的炸藥；采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)（緩沖爆破）；嚴格掌握與周邊相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面；周邊眼盡量同步起爆；嚴格控制裝藥集中度，必要時可采取間隔裝藥結(jié)構(gòu)。（3）掏槽方式全斷面掘進時采用直眼掏槽方式，掏槽斷面26m2。（4）裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式①裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼用小直徑藥卷間隔捆綁在竹片上以控制藥卷間距，藥卷用導(dǎo)爆索串聯(lián)傳爆；掏槽眼、掘進眼均為連續(xù)裝藥，非電毫秒雷管傳爆，所有炮眼均采用反向裝藥結(jié)構(gòu)。②堵塞方式所有炮眼裝藥后均用炮泥堵塞，堵塞長度大于20cm。（5）起爆網(wǎng)路及起爆方式采用導(dǎo)爆管串、并聯(lián)起爆網(wǎng)路。導(dǎo)火索、火雷管起爆，毫秒雷管傳爆，起爆時差間隔50~100ms，以控制爆破震動迭加和減少單響最大起爆藥量，減少爆破震動。（6）爆破震動驗算按爆破安全規(guī)程查出需保護圍巖允許振動值，反算最大單響起爆藥量，校核爆破設(shè)計。（7）爆破效果及振動監(jiān)控和爆破設(shè)計優(yōu)化。1）爆破效果監(jiān)測①超欠挖檢查采用激光隧道限界檢測儀檢測開挖斷面尺寸，與標準斷面比較。②上半斷面輪廓是否圓順，下半斷面輪廓是否平整。③爆破進尺是否達到爆破設(shè)計要求。④爆出碴堆是否較集中，飛石是否得到控制。石碴塊度是否適合裝碴要求。⑤炮眼痕跡保存率，硬巖不小于90%，中硬巖不小于70%，并在開挖輪廓面上均勻分布。⑥爆破振動監(jiān)測結(jié)果小于爆破安全規(guī)程規(guī)定，圍巖受擾動小，自穩(wěn)能力強。2）爆破振動監(jiān)控采用爆破振動監(jiān)測儀監(jiān)測爆破振動實際值，觀測已支護段和需保護段圍巖穩(wěn)定情況，如有異常情況，及時加固并反饋調(diào)整爆破設(shè)計。3）爆破設(shè)計優(yōu)化每次爆破后對爆破效果數(shù)據(jù)對比分析，優(yōu)化爆破設(shè)計（8）施工注意事項1）嚴格按鉆爆破設(shè)計進行鉆眼、裝藥、接線和起爆，所有爆破工人均經(jīng)過培訓(xùn)，持證上崗。2）鉆眼前定出開挖斷面中線、水平線和斷面輪廓，標出炮眼位置。經(jīng)檢查符合設(shè)計要求后方可鉆眼。3）炮眼開眼誤差＜5cm，周邊眼眼底不超出開挖斷面輪廓線10cm。4）當(dāng)開挖面凹凸不平時，按實際情況調(diào)整炮眼深度，并相應(yīng)調(diào)整藥量，使除掏槽眼以外所有炮眼底在同一垂直面上。5）碰到圍巖節(jié)理、裂隙時，調(diào)整炮眼布置和裝藥量。爆破安全計算及防護措施

4.1爆破安全4.1.1爆破安全計算（1）爆破震動速度因爆破而引起的質(zhì)點振動速度可按依據(jù)5推薦公式計算：V=K(Q1/3/R)α(12-1)式中：

K—與巖石、爆破方法等因素有關(guān)的系數(shù)；

α—與地質(zhì)條件有關(guān)的地震波衰減系數(shù)；

Q—與振速V值相對應(yīng)的最大一段起爆藥量，Kg；

R—測點與爆心的直線距離，m；

α，K

值可以在現(xiàn)場通過小型爆破試驗確定，也可以參見表8選取。(2)爆破飛石明挖部分飛石安全距離為200米，高壓線在安全距離以外。在爆破過程中采用適當(dāng)?shù)母采w防護，確保飛石不影響高壓線。洞內(nèi)掘進安全飛石不小于100米距離,本標段隧道對人員安全距離設(shè)定為150米，巷道內(nèi)對設(shè)備安全距離設(shè)定為100米。（3）爆破防毒氣安全距離計算：根據(jù)設(shè)計依據(jù)Rg=式中：Rg-爆破毒氣的安全距離,mKg-系數(shù)，根據(jù)有關(guān)實驗資料統(tǒng)計，一般取Kg的平均值為160；下風(fēng)時，Kg值乘2Qg-爆破總炸藥量查依據(jù)3得Kg=160故，本標段隧道控制最大單段裝藥量為Qmax=0.2589t。故毒氣安全距離Rg=102米。4.2爆破警戒布置根據(jù)《大爆破安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定和爆破安全計算，結(jié)合隧道周圍環(huán)境情況，設(shè)計爆破安全警戒點4個。警戒范圍布置為：北側(cè)100米、西側(cè)100米、南側(cè)100米、東側(cè)100米。4.3爆破安全措施

1)嚴格遵守《爆破安全規(guī)程》和《大爆破安全規(guī)程》的規(guī)定。

2)認真組織爆破施工，對所有參加爆破工作的人員進行安全教育，對技術(shù)人員進行爆破交底，堅持持證上崗。

3)對警戒人員進行專門培訓(xùn)，嚴格按照設(shè)計位置進行警戒；保證警戒范圍內(nèi)人員、設(shè)備的撤離，防止無關(guān)人員進入警戒區(qū)。

4)火工材料由專人押運和看管，按照設(shè)計發(fā)放。

5)禁止攜帶打火機、火柴和其它易燃品進入爆破現(xiàn)場。禁止在爆區(qū)內(nèi)使用手機、對講機等射頻電。

6)安排專人負責(zé)起爆體制作，網(wǎng)路敷設(shè)和聯(lián)接。

7)起爆體安放和導(dǎo)線聯(lián)接必須按照規(guī)定進行，并隨時注意網(wǎng)路短路。

8)采用絕緣照明，禁止使用普通手電和電燈照明。瞎炮處理

由于操作不良、爆破器材質(zhì)量差等原因，引起藥包沒有爆炸。瞎炮危及安全，在發(fā)生瞎炮后，必須嚴格按照安全技術(shù)規(guī)范處理。一般處理方法是：a)引爆。即在瞎炮旁不大于30米處打一平行炮眼，裝藥引爆，使瞎炮殉爆。若無打平行條件炮眼