[青海]隧道工程爆破施工技术探讨汇报

1、 -中交一公局三公司 2013.9隧道爆破技术探讨汇报概述1、项目概况2、导洞扩挖的特点及难点3、导洞扩挖光面爆破设计4、导洞软岩爆破实例5、导洞较硬岩爆破实例6、正洞开挖爆破方式第一部分1、项目概况2、导洞扩挖的特点及难点1、项目概况1.项目概况中交一公局三公司承建的青海省西久公路拉脊山隧道工程第A合同段工程全长4.315km，合同造价1.18亿元。拉脊山隧道隧址区属于海拔严寒地区，海拔3200-4041m，右线全长5565m，我部承建右线进口段，起讫桩号为YK17+182YK19+850，长2668m，其中有798m的导洞扩挖段。隧道单洞隧道限宽10.25米，净高7.2米，建筑限界高度5.

2、0米。设计行车速度：60km/h。导洞扩挖示意图2、导洞扩挖工程特点及难点2、工程特点及难点1）扩挖对围岩形成二次扰动，极易塌方；2）隧道进口边坡陡峭，单侧偏压，进洞难度大；3）洞内岩石岩性差异大，变化频繁，水量较大；4）隧道地处典型的高原、高寒气候，冬季时间长、气温低，冬季施工困难；5）隧道导洞有370m为千枚岩，其物理力学性能差，易造成坍塌。6）气候恶劣，风速大，有效施工时间短。导洞扩挖示意图第二部分3、导洞扩挖光面爆破设计4、导洞软岩爆破实例5、导洞较硬岩爆破实例6、正洞开挖爆破方式3、导洞扩挖总体设计思路导洞开挖光面爆破设计要充分利用导洞形成的临空面，减少装药量，形成好的爆破效果，根据

3、不同的围岩调整，爆破参数，根据导洞的实际情况，设计围岩等级涉及、级，围岩情况变化较多，岩石有软有硬（导洞扩挖段多属软岩或次坚岩，情况复杂，所以要根据不同种类围岩选择合理的光面爆破参数。导洞的光面爆破设计软硬岩光面爆破软岩光面爆破设计硬岩光面爆破设计软岩光面爆破设计光爆装药量计算方法，因其理论观点不同，计算方法各异，利用岩石的抗压强度比抗拉强度大的力学性质特点建立理论公式。一般情况下，软岩的抗压强度与抗拉强度的比值平均值为：Rb/RI=14左右；硬岩的抗压强度与抗拉强度比值为：Rb/RI =35左右。其中Rb为岩石抗压强度(MPa)，RI为岩石抗拉强度(MPa)。周边眼装药量公式：公式（3）推演

4、公式（3）参数说明g1单孔装药量(kg)；S光爆主要受拉面积(mm2)；Z每千克炸药产生的压力(N/kg)硝铵二号炸药z=1.01 07 N/kg；D不耦合系数。公式（4）参数说明E一周边眼间距(mm)；W周边眼抵抗线厚度(mm)；Lmax炮眼深度(mm)。公式（5）参数说明yd一药卷直径(mm)；kd炮眼直径(mm)。公式（3）、（6）使用范围公式（6）中A为换算系数1，常采用的2号岩石硝铵炸药为1。公式(3)、(6)适用于软岩(饱和单轴抗压强度Rh30 MPa)。其他炮孔装药量计算g2单孔装药量(kg)；Kg一单孔装药量(kg/m3)，扩大眼0.6，挖底眼0.52；a一炮眼间距(m)；W炮

5、眼爆破方向抵抗线(m)；L炮眼深度(m)；炮眼所在部位系数装药量计算E=400mm，W=600mm，药卷直径32mm，炮眼直径42mm，岩石抗拉强度=2Mpa（相当于抗压强度28Mpa）；得到g1=0.49kg。开挖面积 70m2炮眼密度 2.11个/m2单位用药量 0.69kg/m3预进尺 2.0m周边眼装药量 g1=0.45kg/2m。光面爆破装药参数表序号炮眼名称眼深（m）眼数（个）装1药结构装药量段位药卷（个）单孔药量（kg）小计上台阶8561.051一排掘进眼2.27连续装药32200-71.057.3512二排掘进眼2.26连续装药32200-71.056.333三排掘进眼2.25

6、连续装药32200-71.055.2556辅助眼2.012连续装药32200-50.75977二环眼2.016连续装药32200-50.751298周边眼2.031间隔装药32200-30.4513.95119底板眼眼2.28连续装药32200-60.97.213V级围岩（软岩）的施工优化三台阶开挖应用在泥质千枚岩段落，此地段采用挖掘机开挖开挖，没有爆破，所以采用了三台阶开挖方式，后经优化方法，V级围岩也采用了上下台阶方法开挖取得了不错的效果（详见后光爆实施效果）。级围岩一次爆破进尺深度控制在1m1.5（23榀拱架间距）2.4 导洞软岩开挖实例拉脊山导洞扩挖自YK17+350YK17+550段

7、200m长度范围遇到岩层特别差的情况，岩体极破碎，后变成泥质软岩，岩层描述：弱-中风化千枚岩，灰黑色，泥质结构，千枚状构造，主要矿物成分为泥质物、碳质物，次为长石等，岩体较破碎，软质岩，物理力学性质差，无支护时易发生较大坍塌，有小股渗流现象，采用挖掘机可以挖动。遇到此情况开始采用了机械开挖，三台阶施工的方案，但是进度较慢，后调整施工方案，采用两台阶光面爆破开挖，取得了良好的效果，每月进度达到90m经多次试验，取得了光面爆破的参数，具体如下。掌子面围岩照片：极软岩导洞顶布设的钻爆网络局部周边眼采用双眼装药减小超挖有效措施导洞右侧围岩的钻爆网络爆破后的掌子面围岩残眼率95%以上极软岩爆破后效果周边

8、眼间距40cm,根据岩石情况此部分装药0.0750.15kg，（0.51卷标准2号岩石铵锑炸药），或者采取炮眼间隔装药的方式，图中装0.5卷标准2号岩石铵锑炸药。双层周边眼间距35cm,根据岩石情况此部分装药0.075-0.15kg（0.5-1卷标准2号岩石炸药），双层周边眼控制拱顶超挖的有效措施。周边眼间距40cm,根据岩石情况此部分装药0.15-0.45kg，（13卷标准2号岩石铵锑炸药），或者根据岩石情况采取炮眼深浅结合的方式，深眼正常装药，浅眼深度约为深眼的1/2-2/3，药量为深眼的一半，图中装2卷标准2号岩石铵锑炸药。根据岩石情况此部分装药0.30.45kg，（23卷标准2号岩石铵

9、锑炸药），此处为上台阶底板眼，药量适当增加，图中装5卷标准3号岩石铵锑炸药。软岩光面爆破设计硬岩光面爆破设计硬岩光面爆破设计光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。q=Q E W式中q装药集中度，kg/m；Q单位体积耗药量，g/m3；E周边眼间距，m；W光爆层厚度，m；岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩506055750.80.850.250.30硬岩405050600.80.850.150.25硬岩光面爆破设计光面爆破参数（选用2号岩石硝铵炸药）上表的适用

10、范围为炮眼深度24m钻爆机具材料钻孔采用10台YT28型凿岩机和4台22m空压机，人工钻孔，钻孔直径为42mm，一字形合金钢钻头。采用32mm的2#岩石铵梯炸药。引爆雷管为电雷管，周边眼设计采用空气间隔装药，导爆索联接，辅助眼、周边眼采用跳段雷管以光爆效果。弱风化中基性火山长岩：灰绿、灰色，细晶结构，块状构造，节理裂隙发育，原岩结构部分破坏，呈碎石压碎结构。岩体较完整。局部夹千枚岩。拱部无支护时易出现小坍塌。导洞的光面爆破设计炮眼布置实例爆破效果图较软岩，拱顶超挖严重 爆破改进改进起因：爆破后超挖严重改进措施：1、对周边眼间隔装药形式进行了调整，炮眼间距不变，但炮眼的深度进行调整，采用了一深一浅，深浅结合的方式。 2、周边眼适当加密。适用条件：弱风化千枚岩，岩体较破碎，软质岩，可以采用上述优化，硬质岩不能采用深浅眼的方式。V级围岩（软岩）的施工优化三台阶开挖应用在泥质千枚岩段落，此地段采用挖掘机开挖开挖，没有爆破，所以采用了三台阶开挖方式，后经优化方法，V级围岩也采用了上下台阶方法开挖取得了不错的效果（详见后光爆实施效果）。级围岩一次爆破进尺深度控制在1m1.5（23榀拱架间距）爆破效果图较软岩，拱顶调后仍有超挖第二部分3、导洞扩挖光面爆破设计4、导洞软岩爆破实例5、导洞较硬岩爆破