隧道爆破设计计算

1、word文档整理分享参考资料4.3 IV级围岩爆破设计4. 3.1.1工程概况大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，隧道全长10331m, 隧道以碳酸盐岩和碎屑岩为主，隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体风化、破 碎等，隧道围岩多为IV级。隧道穿越地区有斷裂构造，围岩较为破碎，裂缝较发 育，斷裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩及浅变质岩属含水丰富的 基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。隧道斷面设计为马蹄型，跨度5=14. 22m, 高为 1.93m。4. 3. 1.2爆破方案选择为了保证隧道的开挖质量，又能加快施工速度，缩短工期，故IV级围岩实 施爆破区段采用上、中、下三台

2、阶开挖的光面爆破方案，由于围岩较为破碎，所 以采用段台阶法，实现及早支护封闭。由于采用三台阶的开挖方法，所以每循坏 进尺的爆破工作都要分成三部分完成的。对于一个开挖斷面，先对上台阶进行爆 破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进行爆破作业， 应尽量减少相邻两个工作面之间施工相互干扰。每月施工28天，采用2班循环 掘进平行作业，月掘进计划进尺为120m。4. 3. 1.3爆破参数选择(一)上台阶参数计算(1) 炮眼数N断面炮眼数是受多个因素限制，它和爆破作业面积、围岩等级等因素有关。炮眼数目N可根据式(4-1)计算得出：遇(4-1)式中，L炸药消耗量，一般取122.4kg/b实

3、际根据表4-1 选取：= 1.0, 口2= 0.74, 口3= 0.74,匕=0.74.爆破作业的面积，由开挖斷面图可知，IV级围岩开挖断面$ = 137.2Lf,上台阶斷面积为= 36.6寸,中台阶断面积口2= 465Lf,下台 阶斷面积rj3=42.5rf仰拱斷面积a4= n.2rfo系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼，上台阶 取 0.43 ;药卷的炸药质量，2号岩石笹梯炸药的每米质量见表4-2;本工程中取0.78 ;根据上式计算得出，上台阶炮眼数为兀 109个，中台阶炮眼数为" 102 个，下台阶炮眼数为M 94个，仰拱炮眼数为M25个。表4T隧道爆庶单位耗药量(

4、kg/ZT)开挖部位和掘进断面积围岩类别IVVIII IV|川I461.51.82.32.9791.31.62.02.510121.21.51.82.25单自由面13151.21.41.72. 116201.21.31.62.040431.11.4多自由面扩大挖底0.60. 740.951.20. 520. 620. 791.0表42 2号岩石铁梯炸药每来质量丫值药卷直径32353840444550Y (kg/m)0.70.11.1.9896102552590表43装药系数T值炮眼名称围岩类别IV-VII-IIII掏槽眼0.50. 550. 600. 65-0. 80輔助眼0.40.450.

5、500. 55-0. 70周边眼0.40.450. 550. 600. 75(2) 每循环炮眼深度本隧道工程初步拟定月掘进循坏进尺为85m,每掘进循环的计划进尺数/120 28 22. 1m,工程中炮眼利用率实取p0.91 ,由式(4-2)计算炮眼深度得炮眼深度为2. 35mo = (4-2)实际取炮眼深度为2.4m,每循环进尺为/2.40.912.18m。一般深掏槽眼较炮眼加深0. 15-0. 25m。(3) 炮孔直径由于地下水量较发育，因此选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm, 药卷长度为200mm,每卷装药质量为0.15kg。炮孔直径的选择要考虑对填装炸 药，钻眼速度和爆破效果的影

6、响，还有兼顾施工单位的现有设备，故本工程中炮 孔直径确定为42mmo(4) 炮眼间距和排距 掏槽眼本隧道开挖斷面较大，所以选用复式楔形掏槽，上台阶共布置10个掏槽眼， 其中深掏槽眼6个，孔深在原设计孔深的基础上加深0.2m,故深掏槽眼深度为 2.6m;浅掏槽眼4个孔深为1.2m。 周边眼本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm,最小抵抗线为600mm,光爆孔 密集系数为0.83,周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。上台阶轮廓线总长 为28.68m,故周边眼数目为“二2& 6820. 5二57. 36个，实际取58个。 辅助眼为减少姑眼量，加快施工进度，辅助眼间距适当的加大，所以工

7、程中辅助眼 间距实取770mm,共布置=109-10-58=41个辅助眼。(5) 装药量计算 总装药量总装药量可以由下式(4-3)进行计算0 qV式中：q2号岩石铁梯炸药的单位耗药量，工程中g取1.0;1/每循坏进尺爆破的岩石量；计算得总装药量0二1.0x36. 6x2. 4x0. 91二79. 9kg。本隧道用2号岩石 乳化炸药，根据2号岩石乳化炸药的换算系数口= 1.1则一个循环2号岩石乳化 炸药总装药量为79. 9 x 1. 1 = 87. 9kgo 单孔装药量根据表4T可知，掏槽眼装药系数为0.5,辅助眼装药系数为0.4,周边眼装药系数为 0.4,为保证光爆效果，周边眼装药系数 实取0

8、. 35O单孔装药量，装药卷数与装药系数、炮孔深度和药卷长度及质量有 关。具体计算如下：4个浅掏槽眼：单孔装药卷数二0.5X1.2W0. 2二3卷单孔装药量二3X0. 15二0.45kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=0.45X1. 1=0. 495kg 单孔装药卷数二0.49520.15=3. 3卷实际取3. 5卷,则单孔装药量为3.5X0. 15=0. 525kg6个深掏槽眼：单孔装药卷数二0.5X2. 620. 2二6. 5卷单孔装药量=6.5X0. 15=0. 975kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=0.975X1. 1=1.0725kg 单孔装药卷数=1.07254-0.

9、15=7. 15 卷实际取7. 5卷,则单孔装药量为7.5X0. 15=1. 125kg41个辅助眼:单孔装药卷数二0.4X2. 420. 2二4. 8卷单孔装药量=4.8X0.15=0. 72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 72X1.1=0. 792kg单孔装药卷数二0. 7924-0.15=5. 28卷实际取5. 5卷,则单孔装药量为5.5X0. 15=0. 825kg58个周边眼：单孔装药卷数=0. 35X2.44-0. 2=4.2卷单孔装药量=4.2X0.15=0. 63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 63X1.1=0. 693kg单孔装药卷数二0. 693

10、4-0.15=4. 62卷实际取5卷,则单孔装药量为5X0.15=0. 75kg按此计算，上台阶每循坏进尺所需总装药量为：Q40.5256 1.125410.825580.75 二86175kg实际装药量略小于计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。(二)中台阶参数计算(1) 参数选择中台阶的工程概况与上台阶相同，故炮眼深度按照上台阶的参数选取即可。 其中由于上台阶已经开挖，则中台阶有两个临空自由面，所以中台阶就不再布置 掏槽眼，只布置辅助眼和周边眼孔深依据上台阶选取，辅助眼2.4 m,周边眼2. 4m。(2) 炮孔直径炮孔直径确定为42mmo(3) 炮眼间距和排距 周边眼本隧道采

11、用光面爆破，周边眼间距取500mm,最小抵抗线为600mm,光爆孔 密集系数为0.83,周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。周边眼数目为39 个。 辅助眼本隧道中辅助眼间距实取770mm,共布置AM0239二63个辅助眼。(4) 装药量总装药量当上台阶爆破、出渣完成后，再对中台阶进行施工，所以落底便会有两个临 空面，即掌子面和上台阶底面，此时单位炸药消耗量g根据表4-3取为0. 74o计 算得总装药量 0.74x 46. 5x 2. 4 x 0. 91二75. 15kg。本隧道用2号岩石乳化 炸药，根据2号岩石乳化炸药的换算系数口= 1.1则一个循环2号岩石乳化炸药 总装药量为 75. 1

12、5 x 1. 1 = 82. 67kgo单孔装药量根据表4T可知，辅助眼装药系数为 0.4,周边眼装药系数为0.4,为保证光爆效果，周边眼装药系数实取0.35o具体计算如下：63个辅助眼：单孔装药卷数二0.4X2. 420. 2二4. 8卷单孔装药量=4.8X0.15=0. 72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 72X1. 1=0. 792kg单孔装药卷数二0. 7924-0.15=5. 28卷实际取5. 5卷，则单孔装药量为5.5X0. 15=0. 825kg39个周边眼：单孔装药卷数二0. 35X2. 44-0. 2=4. 2卷单孔装药量=4.2X0.15=0. 63kg换算为

13、2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 63X1. 1=0. 693kg单孔装药卷数二0. 693三0.15二4. 62卷实际取5卷，则单孔装药量为5X0. 15二0.75kg综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：0630.825390.7581.23宓实际装药量略小计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。（三）下台阶参数计算(1) 参数选择下台阶的工程概况与中台阶相同，故炮眼深度按照中台阶的参数选取即可。 其中由于中台阶已经开挖，则下台阶有两个临空自由面，所以下台阶就不再布置 掏槽眼，只布置辅助眼和周边眼孔深依据上台阶选取，辅助眼2.4 m,周边眼2. 4m。(2) 炮孔直

14、径炮孔直径确定为42mmo(3) 炮眼间距和排距 周边眼本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm,最小抵抗线为600mm,光爆孔 密集系数为0.83,周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。周边眼数目为32 个。 辅助眼本隧道中辅助眼间距实取770mm,共布置M二9432二62个辅助眼。(4) 装药量 总装药量当上台阶爆破、出渣完成后，再对中台阶进行施工，所以落底便会有两个临 空面，即掌子面和上台阶底面，此时单位炸药消耗量g根据表4-3取为0. 74o计 算得总装药量 0.74x 42. 9 x 2. 4 x 0. 91二69. 3kg。本隧道用2号岩石乳化炸 药，根据2号岩石乳化炸药的换算

15、系数口= 1.1则一个循环2号岩石乳化炸药总 装药量为 69. 3 x 1. 1 = 76. 27kgo 单孔装药量根据表4T可知，辅助眼装药系数为 0.4,周边眼装药系数为0.4,为保证光爆效果，周边眼装药系数实取0.35o具体计算如下：62个辅助眼：单孔装药卷数二0.4X2. 420. 2二4. 8卷单孔装药量二4.8X0.15=0. 72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 72X1. 1=0. 792kg单孔装药卷数二0. 7924-0.15=5. 28卷实际取5. 5卷,则单孔装药量为5.5X0.15=0. 825kg32个周边眼：单孔装药卷数=0. 35X2.44-0. 2

16、=4.2卷 单孔装药量=4. 2X0.15=0. 63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 63X1. 1=0. 693kg单孔装药卷数二0. 6934-0.15=4. 62卷实际取5卷，则单孔装药量为5X0. 15二0.75kg综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：0620. 8250. 75kg实际装药量略小于计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。(三)仰拱参数计算(1) 参数选择仰拱的工程概况与中台阶相同，故炮眼深度按照中台阶的参数选取即可。其 中由于下台阶已经开挖，则仰拱有两个临空自由面，所以仰拱就不再布置掏槽眼, 只布置辅助眼和周边眼孔深依据上台阶选取

17、，辅助眼2.4 m,周边眼2.4 m0(2) 炮孔直径炮孔直径确定为42mmo(3) 炮眼间距和排距 周边眼本隧道采用光面爆破，周边眼间距取500mm,最小抵抗线为600mm,光爆孔 密集系数为0.83,周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。周边眼数目为19 个。 辅助眼本隧道中辅助眼间距实取770mm,共布置M二2519二6个辅助眼。(4) 装药量 总装药量当下台阶爆破、出渣完成后，再对仰拱进行施工，所以落底便会有两个临空 面，即掌子面和下台阶底面，此时单位炸药消耗量g根据表4-3取为0. 74o计算 得总装药量沪0. 74 x 11. 18 x 2. 4 x 0. 91= 18. 07k

18、go本隧道用2号岩石乳化炸 药，根据2号岩石乳化炸药的换算系数口= 1.1则一个循环2号岩石乳化炸药总 装药量为 18. 07 x 1. 1 = 19. 87kgo 单孔装药量根据表4T可知，辅助眼装药系数为 0.4,周边眼装药系数为0.4,为保证光爆效果，周边眼装药系数实取0.35o具体计算如下：6个辅助眼：单孔装药卷数二0.4X2. 420. 2二4. 8卷单孔装药量=4.8X0.15=0. 72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 72X1. 1=0. 792kg 单孔装药卷数二0. 7924-0.15=5. 28卷实际取5. 5卷，则单孔装药量为5.5X0. 15=0. 825kg19个周边眼：单孔装药卷数二0. 35X2. 44-0. 2=4. 2卷 单孔装药量=4.2X0.15=0. 63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量二0. 63X1. 1=0. 693kg单孔装药卷数二0. 6934-0.15=4. 62卷实际取5卷，则单孔装药量为5X0.15=0. 75kg综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：060.8250.75kg实际装药量略小于计算的总装药量，但基本上一致，故可以按此值进行装药。上台阶爆破参数表炮孔名称孔深/m孔数单孔装药量/kg总装药量/kg雷管段别起爆顺序掏槽眼1.240. 52