隧道爆破设计计算

1、IV级围岩爆破设计工程概况大瑶山隧道位于某某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、局部浅埋段岩体 风化、破碎等，隧道围岩多为W级。隧道穿越地区有断裂构造，围岩较为破碎， 裂缝较发育，断裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩与浅变质岩属含 水丰富的基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。隧道断面设计为马蹄型，跨度 B=m，高为 H=11.93m。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，实现与早支护封闭。

2、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局部完成的。对于一个开挖断面，先对上台阶进展爆 破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进展爆破作业， 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。爆破参数选择（一）上台阶参数计算 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:qS(4-1)n = m(4-1)式中，g一炸药消耗量，一般取1.22.4实际根据表4-1选取：广，技*厂摆广S一爆破作业的面积，由开挖断面图可知，IV级围岩开挖

3、断面：= 1.堂，.：，上台阶断面积为L，中台阶断面积 w，下台阶断面积I E；仰拱断面积VoT 一系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼，上台阶取T =；Y 一药卷的炸药质量，2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2；本工 程中取y =；根据上式计算得出，上台阶炮眼数为N1= 109个，中台阶炮眼数为N2= 102 个，下台阶炮眼数为N3=94个，仰拱炮眼数为N4= 25个。表4-1隧道爆破单位耗药量 ”开挖部位和掘进断面积2/m围岩类别WVmwii mi单自由面46791012131516204043多自由面扩大挖底表42 2号岩石铵梯炸药每米质量值药卷直径3235384044455

4、0Y (kg/m)8表43装药系数值炮眼名称围岩类别旷Vmwii mi掏槽眼辅助眼周边眼(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1= 120+28+2=2.1m，X程中炮眼利用率实取：=1，由式4-2计算炮眼深度得炮 眼深度为2.35m。:(4-2)实际取炮眼深度为2.4m，每循环进尺为l= 2.4x=2.18m。一般深掏槽眼较炮 眼加深。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。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响，还有兼顾施工单位的现有设备，故本工程中

5、炮孔直径 确定为42mm。炮眼间距和排距掏槽眼本隧道开挖断面较大，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根底上加深，故深掏槽眼深度为2.6m； 浅掏槽眼4个孔深为。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，周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。上台阶轮廓线总长为 m，故周边眼数目为N2=：0.5=个，实际取58个。辅助眼为减少钻眼量，加快施工进度，辅助眼间距适当的加大，所以工程中辅助眼 间距实取770mm，共布置N3=109-10-58=41个辅助眼。装药量计算总装药量总装药量可以由下式4-3

6、进展计算Q= qV式中：q2号岩石铵梯炸药的单位耗药量，工程中q取；V一每循坏进尺爆破的岩石量；计算得总装药量Q=1.0 x 36.6 x 2.4 x 0. 91 =kg。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= 1 1如此一个循环2号岩石乳化炸药总 装药量为79. 9 x 1. 1 = 87. 9 kg。单孔装药量根据表4-1可知，掏槽眼装药系数为匚=，辅助眼装药系数为周边眼装 药系数为c =，为保证光爆效果，周边眼装药系数实取。单孔装药量，装药卷数 与装药系数、炮孔深度和药卷长度与质量有关。具体计算如下：4个浅掏槽眼：单孔装药卷数=0.5x1.290.2=3卷单孔装药量

7、=3x0.15=kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取3.5卷，如此单孔装药量为x0.15=kg6个深掏槽眼：单孔装药卷数=0.5x2.690.2=6.5卷单孔装药量=6.575kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取7.5卷，如此单孔装药量为x0.15=kg41个辅助眼：单孔装药卷数=0.4x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=-0.15=实际取5.5卷，如此单孔装药量为x0.15=kg58个周边眼：单孔装药卷数=0.35x2.4-0.

8、2=卷单孔装药量=x0.15=0.63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=-0.15=实际取5卷，如此单孔装药量为5x0.15=kg按此计算，上台阶每循坏进尺所需总装药量为：Q =(4x0.525)+( 6x)+(41x)+( 58x)=实际装药量略小于计算的总装药量，但根本上一致，故可以按此值进展装药。(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一样，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，如此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m。炮孔直径炮孔直径

9、确定为42mm。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，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N=10239=63个辅助眼。(4)装药量总装药量当上台阶爆破、出渣完成后，再对中台阶进展施工，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q根据表4-3取为。计算得 总装药量Q=0. 74 x 46.5 x 2. 4 x 0. 91 =kg。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= L】如此一个循环2号岩石乳化炸药总装药量

10、为 75. 15 x 1. 1 = 82. 67kg。单孔装药量根据表4-1可知，辅助眼装药系数为匚=，周边眼装药系数为匚=，为保证光 爆效果，周边眼装药系数实取。具体计算如下：63个辅助眼：单孔装药卷数=0.4x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取5.5卷，如此单孔装药量为x0.15=kg39个周边眼：单孔装药卷数=0.35x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取5卷，如此单孔装药量为5x0.15=kg综上所

11、述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：2=(63 x0.825)+( 39x 0.75)=kg实际装药量略小计算的总装药量，但根本上一致，故可以按此值进展装药。(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一样，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，如此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m。炮孔直径炮孔直径确定为42mm。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，周边眼向外倾斜，距开挖轮廓线为100m。周边

12、眼数目为32个。辅助眼本隧道中辅助眼间距实取770mm，共布置3=9432=62个辅助眼。装药量总装药量当上台阶爆破、出渣完成后，再对中台阶进展施工，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q根据表4-3取为。计算得 总装药量Q=0. 74 x 42.9 x 2. 4 x 0. 91 =kg。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如此一个循环2号岩石乳化炸药总装药量为 69. 3 x 1. 1 = 76. 27 kg。单孔装药量根据表4-1可知，辅助眼装药系数为匚=，周边眼装药系数为匚=，为保证光 爆效果，周边眼装药系数实取。具体计算如下：62个

13、辅助眼：单孔装药卷数=0.4x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取5.5卷，如此单孔装药量为x0.15=kg32个周边眼：单孔装药卷数=0.35x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取5卷，如此单孔装药量为5x0.15=kg综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：Q=(62x0.825)+(32x 0.75)=75.15kg实际装药量略小于计算的总装药量，但根本上一致，故可以按此值进展装药。(三)仰拱参

14、数计算(1)参数选择仰拱的工程概况与中台阶一样，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，如此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，辅助眼2.4 m，周边眼2.4 m。炮孔直径炮孔直径确定为42mm。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，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N3=2519=6个辅助眼。装药量总装药量当下台阶爆破、出渣完成后，再对仰拱进展施工，所以落底便会有两个临空 面，

15、即掌子面和下台阶底面，此时单位炸药消耗量q根据表4-3取为。计算得总 装药量2=0. 74 x 11. 18 x 2.4 x 0. 91 =kg。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.= 1 如此一个循环2号岩石乳化炸药总装药量为 18. 07 x 1. 1 = 19. 87 kg。单孔装药量根据表4-1可知，辅助眼装药系数为匚=，周边眼装药系数为匚=，为保证光 爆效果，周边眼装药系数实取。具体计算如下：6个辅助眼:单孔装药卷数=0.4x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.72kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取5.5

16、卷，如此单孔装药量为x0.15=kg19个周边眼：单孔装药卷数=0.35x2.490.2=卷单孔装药量=x0.15=0.63kg换算为2号岩石乳化炸药：单孔装药量=x=kg单孔装药卷数=90.15=实际取5卷，如此单孔装药量为5x0.15=kg综上所述，每循坏进尺上台阶所需炸药的总装药量为：2=(6x 0.825)+(19x 0.75)=19.2kg实际装药量略小于计算的总装药量，但根本上一致，故可以按此值进展装药。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41I63II辅助眼415III周边眼587IV合计109中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雷管段别起爆顺序辅助眼635I周边眼397II合计102下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雷管段别起爆顺序辅助眼625I周边眼32247II合计94下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雷管段别起爆顺序辅助眼65I周边眼197II合计25爆破