隧道光面爆破设计方案雷管引爆

XX至XX铁路客运专线XX标隧道光面爆破设计方案一、工程概况适用范围：XX至XX铁路客运专线XX标正线范围XX隧道（1185m）、XX隧道（1040m）、XX隧道（428m）、XX隧道（1569m）、XX隧道（285m）、XX隧道（1505m）所有Ⅲ、Ⅳ级围岩爆破围岩类型：均为泥岩夹砂岩。工程地质及水文地质概况：地形地貌：本标段工程位于XX省XX市XX盆地地貌单元。属低山丘陵区，海拔500～1500m，山丘、槽谷相间分布，地势整体平缓，部分陡峻。丘坡上覆土层薄，基岩零星裸露，植被较好；沟槽等低洼地带覆土较厚，多为林地，水田。地层岩性：本段地表上覆第四系全新洪积层（Q4dl+pl）松软土、粉质粘土，坡残积层（Q4dl+el）粉质粘土；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组上段（J2S2）泥岩夹砂岩。水文地质条件：本段在环境作用类别为化学侵蚀、氯盐环境时，水质对混凝土结构无侵蚀性。地震概况：本段地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40g。二、光爆设计方案1．爆破参数设计原则（1）合理确定爆破的各项参数，保证爆破安全。（2）经济上合理，在保证爆破效果的前提下，尽可能做到投资少，开挖工程量少，工程进度快，爆破成本低。（3）根据隧道修建和开挖整体要求及地形地质条件，确定合理的爆破范围和爆破方案，不给后期工程留下隐患。（4）必须保证爆破后的围岩稳定；必须保证周围环境的安全。（5）在保证爆破效果的前提下，尽量方便施工。2．爆破参数设计（1）炮眼直径炮眼直径大小直接影响钻眼效率、全断面炮眼数目、炸药的单耗、爆破岩石的块度与岩壁的平整度。在隧道内掘进施工中主要考虑断面大小、炸药性能和钻眼速度来确定炮眼直径，隧道取φ42mm的钻孔钻凿隧道断面内的各爆破炮孔。（2）炮眼深度从钻眼爆破综合工作的角度说，炮眼深度在各爆破参数中居重要地位。因为，它不仅影响每一个掘进循环中各工序的工作量、完成的时间和掘进速度，而且影响爆破效果和材料消耗。在本工程中，炮眼深度范围在3m~4m之间选取，每循环开挖进尺控制在2.5～3.6m。（3）掏槽形式采用楔形掏槽。（4）最小抵抗线（W）周边眼最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，最小抵抗线可以大些；断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小些。最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石最小抵抗线可大些。本方案确定最小抵抗线W为50～80cm。（5）爆破器材的选择炸药：干燥地段采用2#岩石硝铵炸药，有水地段采用乳化炸药。雷管：在正常地段采用非电毫秒雷管联爆及电雷管引爆。（6）炮眼数目依据《爆破工程师手册（隧道）》(公式2)q-单位炸药消耗量(Ⅲ、Ⅳ级围岩0.7～0.9kg/m3)s-开挖面积(Ⅲ、Ⅳ级围岩87m2)r-每米炮眼长度装药量(见下表)每米炮眼长度装药量炸药名称炸药有效密度每米炮眼装药量量（kg）硝铵炸药0.95～1..050.5～0.77安全硝铵炸药1.0～1.1150.5～0.88炮眼数：其中周边眼按50cm布置，布置46个，掏槽及辅助布置93个。根据工程经验，为减少有钢架地段超挖量，在每两个周边眼中间打设约1m深短眼45个。总炮眼数量为139+45=184个。（7）炮眼布置的原则首先布置掏槽眼，然后根据光面爆破原则布置周边眼、底板眼及辅助眼。详见炮眼布置图。Ⅲ、Ⅳ级围岩上台阶炮眼布置图Ⅲ、Ⅳ级围岩上台阶炮眼布置图（8）单孔装药量的计算（公式3）q－单孔装药量k－单耗量(0.7～0.9kg/m3)a－炮眼间距（取0.5m、0.7m）w－炮眼爆破方向的抵抗线l－炮眼深度λ－炮眼所在部位系数炮眼部位系数λ值炮眼部位掏槽眼扩槽眼底板眼λ值2～31.5～21.5～2周边眼单孔装药量：爆破采用Φ32药卷，每卷200g，周边眼每孔装药2.5卷。掏槽眼单孔装药量：爆破采用Φ32药卷，每卷200g，掏槽眼每孔装药11卷。辅助单孔装药量：爆破采用Φ32药卷，每卷200g，辅助眼每孔装药8卷。（9）装药结构周边眼采用间隔装药，采用导爆索进行引爆；其余炮眼直径采用32mm普通药卷连续装药结构，采用非电雷管引爆。周边眼光面爆破间隔装药结构示意图普通炮眼连续装药结构示意图三、爆破施工技术措施（1）测量隧道爆破开挖前应对开挖轮廓线进行测量放样，测量组将测量的数据提供给工程部，由爆破技术人员及爆破员进行现场布孔，标明钻孔的深度、角度，将布孔资料提交给钻爆施工队，并现场交待清楚。（2）钻孔隧道内钻孔使用手持式凿岩机穿钻Φ42mm的小孔，钻孔时必须采取湿式钻眼。一是有利于作业人员进行操作，二是对作业环境的要求所采取的综合防尘措施之一，保护作业人员的身体健康。（3）验孔每次钻孔结束后应由工程部技术人员或专职验收人员对钻凿的炮孔进行检查验收，应检查炮孔位置、深度、角度等参数是否符合爆破设计，并填写相关记录。如不符，需报技术部现场技术工程师确定后再施工或修改施工。（4）装药装药应按爆破设计装药量和装药结构进行，孔内使用非电导爆管雷管制作起爆药包。装药前必须仔细检查有无堵孔、卡孔现象，及时调整地质薄弱面和抵抗线发生变化的炮孔装药量。装药过程中经常检查装药部位的深度，防止炸药过装引起飞石或装不到位产生上下段隔爆。一旦发生过装，用木制的工具将多余的炸药掏出孔外或用高压水冲洗。通过前几次的试爆，确定了较为合理的爆破参数后，装药人员应严格按爆破设计要求进行装药，每孔填装雷管段别详见炮眼布置图。多余的火工材料应及时退库。（5）堵塞炮孔使用专用炮泥进行堵塞，堵塞长度不小于60cm。堵塞时要注意堵塞质量及保护好雷管脚线，堵塞的动作要轻，防止损坏导爆管造成拒爆。确保堵塞长度和堵塞质量。（6）联网爆破员根据爆破设计要求联接起爆网络。为确保网络的正常传爆，炮孔每个传爆节点均使用双发非电延期雷管进行传爆。联网时孔与孔之间的导爆管、雷管脚线要保持一定的松紧度，防止拉脱或损坏导爆管造成拒爆。起爆网络经技术部工程师检查无误后，才能进行爆破警戒。（7）防护隧道爆破施工时，应对洞内的机械设备采取覆盖或移至120m以外。（8）警戒隧道内因为三班作业，各施工点应由施工班组的班组长为现场爆破负责人，爆破负责人爆破前应对各警戒点亲自布设。（9）起爆爆破现场负责人在警戒工序结束，经确认警戒区内人员、设备均已撤离警戒区，警戒人员到岗做好安全警戒后，发出第二次警报并以倒计时数秒的方式发出“起爆”命令，爆破员操纵击发枪(或起爆器)点火起爆。（10）通风排尘爆破后隧道内的粉尘及有毒有害气体浓度较大，需要15min左右的时间进行排尘，将爆破烟尘和有毒有害气体的浓度降至安全允许的范围内。如果在验炮时发现工作面的风筒脱节或损坏而不能使工作面的烟尘很快吹散时，验炮人员应首先对通风设施进行处理。（11）爆后检查及危岩处理待爆破工作面烟尘和有毒有害气体的浓度降至安全范围内以后，参与验炮的人员再进行验炮工作。在隧道内验炮前应先确认顶板及岩帮是否有危岩活石，人员应站在安全地点检查或先行处理顶帮危岩，处理危岩应使用长柄工具或长钎找掉，等消除安全隐患后，作业人员方可进入工作面施工。当验炮人员确认爆区所有炮孔全部起爆，无爆破安全隐患后报告爆破现场指挥人员，发出第三次警报及解除警报信号，如发现盲炮应及时处理。（12）盲炮的处理产生盲炮有几方面原因：火工品不合格或变质失效；损坏起爆线路或起爆雷管与炸药脱离；起爆网路设计不合理等。爆破后经检查若有盲炮、瞎炮应及时采取措施进行处理。四、爆破安全技术措施本工程为山体内隧道爆破开挖，但在隧道起点及贯通点附近，其爆破将根据爆破规模的大小对周边建(构)筑物和环境产生不同程度的影响和破坏。其主要表现在：爆破地震波、爆破冲击波、爆破飞散物、爆破有害气体等几个方面。为此，须对其进行爆破安全性效核和有效的控制。1.爆破安全性效核及有效控制1.1爆破条件和环境隧道开挖：除明挖之外的隧道爆破全部位于山体之内，其中只有部分隧道起始点和贯通点附近有公用和民用建(构)筑物。本工程个别隧道在掘进初期拨门前和后期贯通前20m因爆破环境较为复杂，在爆破作业时应对其爆破安全性进行校核和有效的控制。1.2爆破振动及控制措施（1）爆破振速、齐发药量、距离三者关系计算式根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)规定：建(构)筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率两个指标。一般建(构)筑物的爆破地震安全性应满足安全振动速度的要求，并对主要类型的建(构)筑物的安全质点振动速度有如下规定：最大单响药量、振速、爆心至建(构)筑物的距离三者关系式如下：=爆破振动安全允许标准保护对象类别安全允许振速（cm/s）﹤10HZ10HZ～500HZ50HZ～1000HZ土窑洞、土坯房房、毛石房房屋0.5～1.000.7～1.221.1～1.55一般砖房、非抗抗震的大型型砌块建筑筑物2.0～2.552.3～2.882.7～3.00钢筋混凝土框架架房屋3.0～4.003.5～4.554.2～5.00一般古建筑与古古迹0.1～0.330.2～0.440.3～0.55注：1、表列频率为主主振频率，系系指最大振振幅所对应应的频率。注：2、频率范围可根根据类似工工程或现场场实测波型型所选取。选选取频率时时亦可参考考下列数据据：洞室爆爆破﹤20HZ；深孔爆爆破10HZ～60HZ；浅孔爆爆破40HZ～100HHZ。说明：选取建筑筑物安全允允许振速时时，应综合合考虑建筑筑物的重要要性、建筑筑质量、新新旧程度、自自振频率、地地基条件等等因素。式中:Q------一次爆破的最大单响装药量，kg；R------药包中心至建(构)筑物的最近距离，m；V------介质质点振动速度，cm/s；K、α------与传播途径、爆破方式、爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。此处K取160；α取1.8。本工程中周边建建(构)筑物及设设施均为普普通民房，因因此在爆破破振动校核核时，爆破破振动速度度V可按1.22cm/s(按一般砖砖房、非抗抗震的大型型砌块建筑筑物选取爆爆破安全允允许振速)来控制。根根据以上关关系式，可可得以下计计算简表，本本表中的各各数据仅供供初期施工工时参考，实实际施工中中将根据几几次试爆后后的检测结结果进行校校正和调整整。建(构)筑物设施施爆破振速速校核简表表见下表。建(构)筑物设施爆破振振速校核简简表距离R(m)101520304050607080100单响药量Q(kkg)0.31.02.37.818.420.034.554.881.8159.8备注注表中50m以内内K取160，α取1.8；50～100m时分别取170和1.7；爆破安安全允许振振速V取1.2ccm/s本工程在隧道爆爆破施工中中，所有断断面每次爆爆破的最大大单响药量量不超过335kg，这种药药量在400m处所引引起的爆破破振动速度度为1.44cm/ss，符合爆爆破安全允允许振速控控制要求。如果在爆破施工工过程中，由由于条件的的变化或其其他原因需需要增大最最大单响药药量时，可可按上式和和有关参数数值进行计计算后确定定。（2）爆破振动控制措措施①采用低威力、低低爆速炸药药；增加雷雷管段别；；②采用毫秒延期爆爆破，增强强降震效果果；③减小爆破规模，限制单响药量及一次起爆药量；隧道爆破时可增加全断面的爆破次数，缩小循环进尺；④针对不同的爆破破规模和爆爆破断面，编编制相应的的起爆网络络。1.3爆破飞散散物的飞散散距离校核核及控制措措施爆破飞石是指爆爆破时个别别或少量脱脱离爆堆、飞飞得较远的的石块或碎碎块。在爆爆破施工中中，爆破飞飞石往往是是造成人员员伤亡、设设备和建(构)筑物损坏坏的主要原原因。因此此，在爆破破施工中控控制飞石是是防止发生生事故的一一项重要措措施。（1）爆破飞散物的飞飞散距离的的规定爆破产生个别飞飞石的最大大距离由下下式确定：：Rmax=Kffqd式中：Rmaxx-------爆破产生生个别飞石石的最大距距离，m；KKf--------与爆破方方式、填塞塞状况、地地质地形有有关的系数数，取1.0~~1.5；；ｑ--------炸药单耗耗，0.335~0..45/00.87~~0.922kg/m33；d--------药孔直径径，取40~90mm。按《爆破安全规规程》规定定：浅孔爆破个个别飞石对对人员的安安全允许距距离不少于于200mm，对于设设备不少于于100mm，下向乘1.5系数。隧道开挖初期应应对隧道口口附近100m范围内的的建(构)筑物采取取防护措施施。（2）控制爆破产生飞飞散物的预预防措施①炮孔设计合理、炮炮孔位置测测量和验收收严格，是是控制飞散散物事故的的基础。清清理工作面上松松动的石块块；装药前前应认真校校核各药包包的最小抵抵抗线，如如有变化，必必须修正装装药量，不不准超装药药量；②施工时慎重对待待软弱带、地地质构造、节节理裂隙较较发育的区区域，采取取调整孔网网参数、间间隔堵塞和和调整药量量等技术措措施；③堵塞长度必须大大于最小抵抵抗线，堵堵塞必须密密实；确保保堵塞质量量，堵塞物物中避免夹夹杂碎石；；④采用低爆速炸药药，不耦合合装药和毫毫秒起爆等等，可以起起到控制飞飞散物的作作用。选择择合理的延延期时间；；⑤根据周边环境的的因素，采采用严密的的控制爆破破防范措施施。爆破期期间安全警警戒点和警警戒距离的的设置可根根据地形、道道路和房屋屋建(构)筑物的实实际情况来来确定。⑥为了防止爆破飞飞散物对周周边建筑物物、设施和和人员产生生破坏和伤伤害，必要要时须采取取防护措施施，具体见见第5-4节有关施施工措施中中的“防护”部分内容容。1.4爆破冲击击波及预防防措施由于本工程采用用钻孔内部部装药爆破破，炸药的的能量主要要消耗在破破碎岩石和和转化为地地震波的危危害，其爆爆破的冲击击波在对地地下岩体爆爆破做功后后，在露天天衰减很快快，不足以以对建(构)筑物造成成损害。①避免裸露爆破，一一次爆破炮炮孔间延时时不要太长长，以免因因延期时间间过长使后后响的炮孔孔抵抗线变变小或变成成裸露爆破破；②控制一次起爆药药量，将爆爆破总药量均均匀分布到到各个爆破破部位，使使爆炸能量量最大限度度得到有效效利用，将将耗于爆炸炸冲击波的的无效能量量减至最小小限度；③严格控制最小抵抵抗线、方方向和数值值，确保堵堵塞长度和和质量；④有水炮孔要用钻钻孔时产生生的岩屑堵堵塞，而不不能用黄泥泥进行堵塞塞；⑤采用毫秒微差起起爆方式，在在设计中要要考虑避免免形成波束束；⑥考虑地质异常，需需采取措施施。例如断断层、张开开裂隙处要要间隔堵塞塞，大裂隙隙处要避免免过量装药药；⑦爆破时，除爆破破操作人员员外，其他他人员应在在爆破警戒戒线外等候候。1.5有毒气体体控制①不使用过期变质质的炸药。②加强炸药的防水水防潮，保保证堵塞长长度和质量量，避免炸炸药的不完完全反应。③爆破15分钟后，施工人人员才可进进入爆破现现场，防止止炮烟中毒毒。④爆破后人员不要要立即进入入基坑内进进行检查和和作业，爆爆后要及时时进行通风风和排尘，尽尽快降低工工作面和爆爆区的烟尘尘和有毒有有害气体的的浓度。2.爆破器材检测对新入库的爆破破器材，必必须逐箱((袋)进行外观观检验(包装有无无损伤，封封缄是否完完整、有无无浸湿、浸浸油痕迹等等)，并抽样样进行性能能检验；对对超过储存存期，出厂厂日期不明明和质量可可疑的爆破破器材，必必须进行严严格检验，以以确定是否否能用。爆破器材的爆破破性能检验验，应在安安全地点进进行。 雷管检测内容与与方法：外观检测测管壳是否否有裂缝、变变形、锈斑斑、污垢、浮浮药、砂眼眼、脚线是是否折断等等；以及非电电雷管连接接方法及传传爆试验。3.盲炮处理与预防防爆破后经检查有有盲炮瞎炮炮，首先应应查明盲炮炮产生的原原因，然后后采取相应应的处理措措施。3.1孔径φ442mm的的浅孔盲炮炮处理（1）经检查确认起爆爆网络完好好时，可重重新起爆；；最小抵抗抗线有变化化者，应验验算安全距距离，并加加大警戒范范围后，再再连线起爆爆；（2）可打平行孔装药药爆破，平平行孔距盲盲炮不应小小于0.33m，为确确定平行炮炮孔的方向向,可从盲炮炮孔口掏出出部分填塞塞物，然后后插入导向向棍；（3）可用木或其他不不产生火花花的材料制制成工具，轻轻轻地将炮炮孔内堵塞塞物掏出，用用药包诱爆爆；（4）可在安全地点用用远距离操操纵的风水水管吹出盲盲炮堵塞物物及炸药，但但应采取措措施回收雷雷管。（5）所用炸药为非抗抗水硝铵类类炸药，且且孔壁完好好时，可取取出部分填填塞物向孔孔内灌水。使之失效效，但应收收回雷管，然然后做进一一步处理；；3.2防止盲炮炮的主要措措施（1）使用前对火工品品进行严格格的性能测测试，禁用用不合格品品；（2）严格按操作规程程作业，提提高施工技技术水平与与熟练程度度；（3）严格按设计网路路施工，爆爆破网路在在爆破开工工时应做模模拟试验。4.爆破警戒各施工段成立爆爆破施工指指挥小组负负责施工、爆爆破及安全全警戒工作作和有关事事宜的协调调处理。由由各施工段段的项目负负责人为组组长，技术术负责人为为副组长，下下设钻孔组组、装药组组、技术组组、后勤组组、应急组组和警戒组组。爆破技技术负责人人负责指导导布孔、装装药、爆破破网络、盲盲炮处理等等爆破的技技术工作。4.1爆破警戒相关规规定和要求求爆破警戒由爆破破指挥部统统一指挥。爆爆破警戒区区主要路口口必须有明明显标示，在一切通往爆区道口设置警戒岗位，警戒人员应提前半小时上岗并保持和爆破指挥的联系。警戒人员要佩带明显标志和警戒工具(袖章、口哨、红旗、对讲机)，在爆区主要位置设置高音喇叭或用手持式喊话筒协助警戒。爆破前，应对警警戒范围内内的一切场场所和路线线进行检查查，确认人人员已全部部撤离和疏疏散至指定定位置，报报告指挥部部。由于隧道内的施施工是按正正规作业循循环来进行行的，进入入隧道以里里20m以后后将按《铁路隧道道施工技术术规范》里的要求求执行；但但在隧道洞洞门附近应应符合露天天爆破的要要求。4.2警戒时间和程序序本规定适应于明明挖段、隧隧道洞门附近和和贯通点前前50m的爆爆破施工。（1）装药阶段的安全全警戒爆破进入装药阶阶段，爆区区中已有爆爆炸物品，从从这时起，一一直到起爆爆，爆区应应实行全天天候的警戒戒，并在爆爆破作业现现场设立“爆破现场场禁止入内内”标牌，禁禁止无关人人员进入；；进出施工现场的的爆破施工工作业人员员、火工材材料管理员员和指挥部部成员应佩佩戴相应证证件标志，并并接受警戒戒人员的检检查：严禁禁携带火种种进入警戒戒区，严禁禁携带爆炸炸物品离开开施工现场场；在危险险区内应派派安全员巡巡视，检查查施工现场场安全情况况，制止违违章作业。（2）起爆前后的安全全警戒在约定起爆时间间前20分钟，由由爆破负责责人发布开开始警戒指指令。起爆爆前后的警警戒按爆破破指挥小组组确定的警警戒范围(警戒半径径为离爆区区200mm)、警戒方方案实施。执执行任务的的人员，应应按指令到到达指定地地点并坚守守工