隧道钻爆设计方案

xxx隧道钻爆设计方案1、工程概况xxx隧道起迄里程DK284+275~DK286+772，该隧为双线隧道，隧道全长为2497m，采用双口掘进的方式进行施工，该隧道位于威海市环翠区xxx村，距S201省道约4公里，东侧设有xxx拌和站。此地属于丘陵低山区,地形起伏较大,河流、沟谷发育,大部分地段基岩裸露,间有丘间宽谷、河谷阶地及小型滨海平原，年平均气温12.5℃，平均降水量679.9mm。其地下水系有第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。该区植被发育，以灌木为主，地形高差明显，海拔高度一般为98~165m,最高山峰海拔231.8m，为地形切割中等的低山区。本隧道Ⅲ级围岩长530m，占21%；Ⅳ级围岩长580m，占22.9%；Ⅴ级围岩长1387m，占56%。Ⅲ级围岩段采用台阶法施工，Ⅳ级围岩段采用弧形导坑预留核心土法施工，Ⅴ级围岩段采用三台阶七步作业法施工。2、爆破设计2.1爆破方案选择光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能、隧道断面的形状与尺寸、装药结构与起爆方法。本隧道工程中的Ⅲ级采用钻爆法施工，台阶法开挖，其中上断面采用光面爆破，下断面采用预裂爆破开挖方法。2.2爆破器材根据施工中常用的爆破器材，以及本地的实际情况隧道的爆破器材选用直径为32mm，爆速大于3200m/s的2号岩石乳化炸药作为主爆药；导爆索与2号岩石乳化炸药作为光爆药；电雷管和导爆管雷管作为起爆器材：2.3炸药单耗的确定根据修正的普氏公式(kg/m3)式中：f-岩石的坚固系数；s-巷道断面积；Ke-考虑炸药爆力p的校正系数，Ke=525/p并结合实际地质情况和参考其他同类爆破参数，炸药单耗Ⅱ级围岩q取0.7kg/m3；Ⅲ级围岩q取0.8kg/m32.4光面爆破参数的确定1.孔距根据现有设备，炮眼直径为d=40mm，所以周边孔间距a=（8～16）d=32～64㎝。在实际施工中周边眼间距Ⅱ级围岩取60cm、Ⅲ级围岩取50cm。2.不耦合系数与光爆层厚度光面爆破的不耦合系数λ=d0/d(d0为装药直径)在0.8～1之间变化，当λ变小时，孔壁上的最大切向应力减小，爆炸波作用时间延长，有利于应力叠加和应力集中，产生拉伸裂隙，而不宜产生粉碎。生产实践表明，增大不耦合系数，采用空气间隔装药，可以消除压碎破坏，控制放射状裂隙的产生，提高炮孔的残留率。根据最小抵抗线与炮孔间距的关系:光爆层厚度w=a/λ,取w=50㎝。3.周边眼延米装药量周边眼装药量:q1=cwa=0.065～0.225㎏/m式中:c-爆破系数，在通常情况下，c=0.2～0.5㎏/m3；通过实验试炮，确定q1为0.2㎏/m，并在施工中进一步调整。2.5掏槽眼爆破参数的确定根据本工程隧道断面与地质的实际情况，掏槽眼选择二级楔形掏槽方式（如图2-1）。其装药量至炮眼的90%。图2-1Ⅲ、Ⅳ级围岩楔形掏槽2.6Ⅲ、Ⅳ级类围岩钻爆设计图图2-2Ⅲ、Ⅳ级围岩鉆暴设计图2.7Ⅲ级围岩钻爆设计装药量Ⅲ级围岩钻爆设计装药量见下表：表2-1主洞Ⅲ级围岩下断面预裂爆破参数表围岩类别炮眼名称炮眼直径间距药卷直径装药集中度孔深(m)炮眼个数单孔装药量合计装药量起爆顺序III周边眼4603.20.382.1310.824.81内圈眼4803.20.502151155三级崩落眼41203.20.5028184二级崩落眼41203.20.502111113一级崩落眼4903.20.252130.56.52表2-2主洞Ⅲ级围岩上断面光面爆破参数表围岩类别炮眼名称炮眼直径间距起爆顺序药卷直径装药集中度孔深(m)炮眼个数单孔装药量合计装药量III周边眼45083.20.202420.416.8内圈眼47073.20.402270.821.6三级崩落眼410063.20.50216116二级崩落眼411053.20.50214114一级崩落眼411043.20.50211111扩槽眼411033.20.70281.411.2二级掏槽眼46023.20.772.3561.810.8一级掏槽眼46013.20.671.260.84.8底板眼4603.20.822.2211.837.83、装药方法、装药结构及炮孔堵塞3.1装药方法采用人工用木制炮棍装药，由施工人员将药卷逐个装入炮孔，并用炮棍轻轻捣实，避免药卷之间间隔较大，影响传爆。在装药过程中严禁大力用炮棍捣实炸药，防止用力过猛后使装药密度过大，造成炸药压死拒爆。3.2装药结构（1）周边眼采用空气间隔、不耦合装药，采用导爆索起爆，将导爆索插入空底药卷内，炸药均匀分布装入炮孔内。为克服底部炮眼的阻力，一般将底部药量稍微加大（如图2-1）。图3-1周边眼装药结构示意图（2）掏槽眼、辅助眼、底边眼等采用连续耦合装药，雷管埋入孔底药卷，聚能穴朝孔口方向，其结构如图2-2。图3-2掏槽眼装药结构3.3炮孔堵塞炮孔采用人工堵塞，堵塞材料为带有粘性的土卷（需提前加工），用木制炮棍压紧。堵塞长度应不小于30cm，严禁不堵塞炮孔爆破。3.4网络设计及起爆方法起爆网络采用簇连法，俗称一把抓起爆法。就是每个炮孔内装一发延期导爆管雷管，然后将导爆管连成一把后，用2发8号电雷管起爆。连接好网络后，等待其他施工人员撤离到警戒线以外后，由专人用起爆器在安全避炮点位置起爆，响炮30min后方可进入爆区检查。3.5起爆顺序为满足光面爆破的要求，先起爆掏槽眼，为其他炮孔提供临空面，再起爆辅助眼、内圈眼，最后起爆周边眼、底眼。为了保证各类炮眼之间的起爆时差，增强起爆效果，在选用毫秒雷管时一般隔段使用，即选用1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#等。4、施工控制4.1测量控制首先测量出隧道的轴线与圆心，再以半径长在掌子面用红油漆画出开挖轮廓线，最后根据炮眼布置图画出炮眼位置，周边眼和掏槽眼的位置要求更加精确。4.2定位与钻孔根据隧洞开挖断面尺寸，事先制作一台简易钻眼工作架，工作架的高度要适合工人操作要求，开眼的位置要求尽量不偏离设计炮位。其中周边眼和掏槽眼由技术的人员负责，使钻眼达到“准、平、直、齐”的要求，尤其要控制好以下几点：（1）控制眼门误差和眼底误差，不大于5㎝；（2）周边眼沿轮廓线调整误差不大于5㎝，2外插脚控制在20～30，眼底控制不超出开挖轮廓线10㎝；（3）除掏槽眼较深外，其它眼底落在同一垂直面上。4.3清孔炮眼钻好后，用高压气体进行清孔，将孔中的钻渣、小石渣清除干净后按设计装药、起爆。4.4爆后检查及盲炮处理响炮30min后方可进入爆区检查，并对爆堆的形状大小、残孔率、飞石最大距离及盲炮情况进行现场记录，掌握一手资料，适时对爆破参数进行调整。如发现盲炮应立即通知专职爆破员进行处理，处理方法为：（1）二次起爆法：若是由于起爆网络连接不良造成的盲炮，可重新连线起爆；（2）诱爆法：对于不能二次起爆的盲炮，如果周围环境允许，可准确判明装药的具体位置，在原装药孔附近平行原装药孔进行钻孔，装入少量炸药，利用小装药将其诱爆；（3）人工排除法：采用高压风吹出堵塞物，取出起爆雷管及炸药。在处理盲炮时无关人员不得在场，并在危险区边界设置警戒，危险区内禁止进行其他作业。盲炮处理后应仔细检查爆堆，并将残留爆破器材清理干净。4.5炸药退库在爆破结束后，炮工离开施工现场前，由爆破员将现场剩余火工品回收干净，并退回库房登记，做到账账相符，账物相符。5、易燃、易爆物品的保管及使用措施（1）在远离生活区与重要建筑物的地方修建易燃、易爆物品专用库房，修建的房屋要符合标准要求。炸药和起爆装置用移动库房，距离不小于30米，并设相互独立的值班室，派专人严密看守。（2）易燃、易爆物品要持证运输，运输时派有资格证的押运员押送，运输车辆要符合安全规定，在白天按指定路线行驶。运到现场后，由负责运输的人员向库房保管员办理交接、清点、入库手续，并按规定要求堆码存放。（3）易燃、易爆物品在使用前，要办理《爆炸物品使用证》，要有严格的出库制度，严格的领料签字手续，详细的领用登记；对当天未用完的火工爆炸品及时回收入库，不得私藏，严禁丢失。6、施工作业光面爆破的安全措施（1）选用导爆管非电起爆系统，该系统能根据所要选择分段起爆数和微差间隔时间，使爆破震动降低到最低限度。（2）用微差爆破技术，短进尺、弱装药、孔内分段微差延时起爆，减少最大装药量。（3）采用高段位控爆技术，尽量减少应力波叠加，降低对周围环境震动影响。（4）加强爆破震动监测，根据监测信息及时反馈，调整钻爆参数。（5）作好安全防护工作。（6）设计专门的爆破领导组织机构。成立爆破小组专职员负责爆破施工。在爆破施工中，加强对爆破人员和爆破器材的管理，严格控制爆破物的保管、贮存、发放和接受程序，确保施工及有关安全。（7）加强对爆破器材的管理和规范施工。（8）在施工前，对施爆区管，线等进行调查，确定爆破危险区，并采取有效措施防止人、畜、建筑物和其他公共设施受到危害和损失。在危险区的边界设置明显的标志，建立警戒线、显示爆破时间的警戒信号。在危险区入口或附近道路设置标志，并派人看守，防止人员在爆破时进行危险区。（9）清除岩石表面的覆盖土及时松散土层后，根据开挖断面，选择炮型炮位，采用钻机钻孔，人工装药堵塞，敷设起爆网络，设置警戒。起爆后炮烟消除后，由指定爆破作业人员先进爆破区进行安全检查，确认无拒爆和其他问题后，解除警戒。（10）对于爆破后的瞎炮，由施爆人员视现场具体情况及时处理。对于小型炮，可在距瞎炮的最近距离不小于0.6米处另行打眼爆破。爆破后存在个别危石，必须清除后方可进行施工。7、爆破器材使用管理施工过程中，严格遵守GB6722-86