隧道爆破综合项目施工作业指导说明书

目录1.适用范围 12.作业准备 12.1内业技术准备 12.2外业技术准备 13.施工技术要求 13.1爆破器材选择 13.2爆破设计参数 24.爆破作业施工工序 45.隧道钻爆施工 55.1弧形导坑预留关键法施工 55.1.1施工工艺步骤 55.1.2施工方法 65.2三台阶法施工 65.2.1施工工艺步骤 75.2.2施工方法 75.3正台阶法施工 115.3.1施工工艺步骤 125.3.2施工方法 126.组织管理 166.1组织管理 166.2工作制度 176.3安全警戒 186.4监督检验制度 196.5安全确保方法 196.6质量确保方法 23隧道爆破施工作业指导书1.适用范围中铁五局渝利VI标段共有隧道8座计23440m。其中6km以上隧道有两座，分别为全部亭山隧道(9739m)和福宝山隧道(6224m)；3km~6km隧道1座为余家隧道(3491m)。全部亭山隧道和余家隧道为渝利线关键隧道。隧道址区地质条件复杂，关键不良地质现象有岩溶、断层破碎带、煤系地层等。为确保施工安全，特编制《隧道爆破施工作业指导书》，用以指导现场生产。2.作业准备2.1内业技术准备各施工单位依据本作业指导书，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清相关技术问题，熟悉规范和技术标准，制订出施工安全确保方法，并对施工人员进行技术交底，对参与施工人员进行上岗前培训，考评合格后持证上岗。2.2外业技术准备1)进行测量放线，依据爆破设计正确放出炮眼位置并标志清楚。2)准备好钻爆台车，其宽度、高度均要满足钻孔要求。3)配置足够施工机械和人员，以满足工程进度需要。3)修建火工品库，并经当地公安部门验收。3.施工技术要求3.1爆破器材选择依据施工中常见爆破器材，选择以下火工品隧道爆破器材。爆破器材名称规格用途雷管瞬发电雷管（8#）起爆1~17段非电毫秒雷管掘进和传爆炸药乳化炸药爆速3800~4000m/s直径32mm掘进2#岩石小药卷，直径25mm起爆、预裂导爆索6600m/s导爆索起爆表1爆破器材表3.2爆破设计参数1)隧道开挖应依据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计。钻爆设计应依据爆破效果调整爆破参数。2)隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等原因合适放大。预留变形量应符合设计要求，或依据围岩等级、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采取工程类比法确定。当无类比资料时可参考下表采取。表2预留变形量（mm）围岩等级双线隧道备注Ⅴ100～150Ⅳ80～120Ⅲ50～80注：1、围岩破碎取大值；围岩完整取小值;2、本表所列围岩预留变形量是经验数据，施工中尚应依据实际观察结果给予调整。3)经过爆破试验，选择合理钻爆参数，必需时在施工过程中，依据地质条件改变和对振动波监测，不停调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌扰动减到最小程度。4)钻爆设计内容应包含炮眼（掏槽眼、辅助眼、周围眼）部署、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破次序，钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包含炮眼部署图、周围眼装药结构图、钻爆参数表、关键技术经济指标及必需说明。5)炮眼部署应符合下列要求：(1)周围眼应沿隧道开挖轮廓线部署，确保开挖断面符合设计要求。(2)辅助炮眼交错均匀部署在周围眼和掏槽眼之间，努力争取爆破出碴块块度适合装碴需要。(3)周围炮眼和辅助炮眼眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm。6)掏槽炮眼部署在开挖断面中部，通常采取直眼掏槽方法，眼深小于2m时可用斜眼掏槽，软岩中因为开挖进尺较小（2米以下），且隧道断面较大（双线隧道），能够使用斜眼掏槽。7)光面爆破参数应经过试验确定，并依据现场爆破效果不停进行调整，当无试验条件时，相关参数可参考下表选择:表3光面爆破参数岩石类别周围眼间距E（cm）周围眼抵御线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.30硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.128)常见周围眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。通常情况下宜选择小直径连续装药或间隔装药结构；当岩石很软时，可采取导爆索装药结构；当眼深小于2m时，可采取空气柱状装药结构。4.爆破作业施工工序详见爆破作业施工工序图定位开眼：定位开眼：台车和隧道中线平行，就位后正确钻孔，注意沟槽倾斜度，周围眼外插角开眼误差在3—5钻眼：钻工熟悉部署图熟练操作，台下专员指挥立即调整深度。周围眼外插角〈2°,交界处台阶〈1°。清孔：炮钩及小直径高压水管清炮孔，不漏渣，不留石屑。装药：分片分组按药量自上而下进行，雷管对号入孔，炮泥堵口。堵塞长度大于20cm联起爆网络：导爆管不能打结和拉细，注意连结次数，专员检验。引爆，管距一簇导爆管自由面〉10cm瞎炮处理：查明原因，快速果断按要求处理。以确保安全为准则。施工布眼：红铅油正确绘出开挖断面轮廓线，炮眼位置误差不得超出5检验：炮眼痕迹保留率＞80%，围岩破碎，炮眼利用率〉90%。图1爆破作业施工工序图5.隧道钻爆施工标段隧道洞身围岩为Ⅴ、Ⅳ、III、II级，施工中严格按弧形导坑预留关键法、多台阶及正台阶法施工法原理组织，遵照“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”施工标准。依据隧道施工规范对开挖轮廓要求，Ⅴ级围岩选择预留关键土环形导坑开挖，Ⅳ级围岩选择三台阶法开挖、光面爆破方案，III级围岩选择正台阶法开挖、光面爆破方案，出渣采取装载机装渣、自卸汽车运输。依据施组安排，开挖循环进尺Ⅴ级围岩段0.6～1.2m、Ⅳ级围岩段1.5～2.3m、III级围岩段2.5～3.0m5.1弧形导坑预留关键法施工5.1.1施工工艺步骤V级围岩和洞口围岩地段，采取上部弧形导坑预留关键法施工。上部弧形导坑预留关键法施工工艺步骤见下图。相距15相距15-20m相距4m至6m超前支护上部弧形导坑开挖左右侧槽交错开挖弧形导坑喷锚支护边墙喷锚支护每循环进尺1-1.2m仰拱开挖仰拱砼灌注安设防排水系统拱墙钢支撑连接全断面砼衬砌图2弧形导坑预留关键法施工工艺步骤图5.1.2施工方法V级围岩地段采取超短台阶法施工，台阶长度控制在5m以内。在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶采取弧形导坑预留关键土法开挖，局部松动爆破配合风镐施工。开挖后立即喷砼封闭岩面及关键土，及早施作拱部喷锚网、钢架早期支护，喷砼采取湿喷工艺。5.2三台阶法施工5.2.1施工工艺步骤详见三台阶法施工工艺步骤图施工准备施工准备拱部超前支护超前地质预报监控量测下一循环施工上台阶开挖上部支护中台阶开挖中部支护下部开挖下部支护图3三台阶法施工工艺步骤图5.2.2施工方法5.2.2.1爆破设计1)爆破参数选择：（1）掏槽方法：采取单临空直眼掏槽（2）爆破器材：选择乳化炸药（ø32、ø25二种），雷管使用非电毫秒级雷管，雷管跳段使用，孔内微差非电起爆方法。（3）周围眼间距E=40、45cm最小抵御线W=50cm相对距K=E/W=0.8（周围眼密集系数）周围眼装药集中度q=0.12kg/m炮眼直径d=42mm周围眼不偶和系数d/d1=1.682)技术经济指标：总装药量：24总炮眼个数：264个总钻眼量：424m比装药量：1.17比钻眼量：2.04循环进尺：1.6m3)其它参数(1)周围装药结构：φ25小直径药卷空气间隔装药，将药卷均匀地绑在竹片上，导爆索引爆，若每孔装药量不足一卷，可将其掰断均匀部署。(2)掏槽眼装药结构：孔底加强装药，连续装药结构。(3)其它炮眼装药结构：连续装药。(4)全部炮眼均采取反向装药结构，立即起爆药卷放在眼底第二个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼口。5.2.2.2掏槽眼部署图图4掏槽眼部署图5.2.2.3炮眼部署图图5三台阶法炮眼部署图5.2.2.4炮眼药量分配和关键经济技术指标表表4三台阶法开挖炮眼药量分配序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量单孔装药量累计药量个段CmKg/孔Kg1上台阶掏槽眼211801.63.22231801.63.23451801.66.44辅助眼137～91601.0137内圈眼19111601.222.88周围眼33131600.26.69底板眼12151601.214.410累计8569.611开挖断面积（m2）25.9712比炮眼数（个/m2）3.2713比耗药量（kg/m3）1.6814中台阶掘进眼921601.210.8151241601.214.4161361601.215.617内圈眼1281601.214.418周围眼18101600.23.619底眼14121601.419.620累计7878.421开挖断面积（m2）49.222比炮眼数（个/m2）1.5923比耗药量（kg/m3）0.9924下台阶掘进眼1011601.515251231601.51827内圈眼871601.29.628周围眼1691600.23.229底眼1251601.619.230累计586531开挖断面积（m2）35.532比炮眼数（个/m2）1.6333比耗药量（kg/m3）1.1434仰拱周围眼2621600.25.2辅助眼1741801.525.5累计4330.7开挖断面积（m2）19.3比炮眼数（个/m2）2.23比耗药量（kg/m3）0.99表5IV级围岩三台阶光面爆破关键经济技术指标表序号项目单位数量1开挖断面积M2129.972估计每循环进尺M1.63每循环爆破石方M3207.424炮眼总数个2645钻孔总数M4246炸药用量Kg243.77比钻眼数个/m22.038比钻眼量m/m32.049比装药量Kg/m31.175.3正台阶法施工洞身III级围岩地段采取正台阶法施工，上台阶开挖采取YT-24凿岩机钻眼，楔型掏槽；下台阶采取凿岩台车钻眼（或多功效作业台架、风钻钻眼），光面爆破。上台阶用PC200挖掘机翻碴，下台阶用挖装机装碴，自卸汽车运碴。形成挖—装—运作业线。施工中合理调整工序，实施“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。开挖进尺上下台阶通常控制3米左右，隧道开挖后立即施作早期支护，下半断面开挖后早期支护立即完成，尽早闭合，仰拱（或铺底）紧跟。5.3.1施工工艺步骤11、上台阶开挖Ⅱ、拱部早期支护3、下台阶开挖（若有仰拱则一次挖到位）Ⅳ、早期支护及仰拱灌注Ⅴ、拱、墙整体衬砌图6正台阶开挖示意图、工艺步骤5.3.2施工方法5.3.2.1爆破设计1)爆破参数选择：（1）周围眼孔距E选择周围孔间距通常为0.3～0.65m，本设计取E=0.45(2)抵御线W选择M=E/WM为周围孔密集系数，通常取0.7～0.9，软岩及裂隙较多围岩取0.5~0.7，本设计中III级围岩开挖M取0.82，抵御线W=0.55m。(3)炮孔深度L选择初步设计循环进尺暂定为3.0m，故周围孔L=3.0m，掘进主炮孔L=5.3.2.2炮眼部署图图7正台阶法炮眼部署图5.3.2.3三级楔形掏槽眼部署图图8三级楔形掏槽眼部署图5.3.2.4装药结构图图9装药结构图5.3.2.5炮眼药量分配和关键经济技术指标表表6正台阶炮眼药量分配序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量单孔装药量累计药量个段cmKg/孔Kg1上台阶掏槽眼1213502.428.81033202.020853202.0162辅助眼1773001.220.43993001.246.83内圈眼30113000.9274周围眼49133000.4522.05塑料导爆索200m5底板眼17113001.220.46小计182201.457开挖面积m2759比炮眼数（个/m2）2.4311比耗药量（kg/m3）0.9导暴索m2009下台阶掘进眼1513001.827101433001.825.2111453001.825.21173001.819.812周围眼18113000.458.1塑料导爆索72m13底眼1893051.832.414小计90137.7开挖面积48.29比炮眼数（个/m2）1.86比耗药量（kg/m3）0.95合计272339.15表7正台阶光面爆破关键经济技术指标表序号项目单位数量1开挖断面积M2123.292估计每循环进尺M3.03每循环爆破石方M3369.874炮眼总数个2725钻孔总数M826.56炸药用量Kg339.157比钻眼数个/m22.28比钻眼量m/m32.239比装药量Kg/m30.926.组织管理6.1组织管理爆破组织管理机构框图见下图。综合管理部综合管理部工程管理部计划协议部财务部物资设备部安全环境保护部爆破组织管理机构各总队长总工程师副总队长各施工队长施工班组专业爆破员库管员表10爆破组织管理机构图6.2工作制度1）严格爆破前审批制度：每次爆破前均须爆破工程师审批，审批后方能进行申请火工品、领取火工品、进行爆破作业，并将审批统计存档。2）严格爆破后检验制度，每次爆破后由专职爆破员进行爆堆检验，确定无盲炮后方能进行下步施工，检验结果及处理结果均需进行统计，由爆破安全员确定后存档。3）建立盲炮处理统计档案，对每次进行盲炮处理数量，原因、处理结果，进行统计并存档。4）严格火工品管理制度：火工品管理必需做到帐物相符，非专职人员不准领退火工品，领退火工品必需是专职爆破员凭领用卡领取。5）炸药、雷管、导爆管存放要分别建库，并经相关部门同意符合相关要求。设专职库管人员二十四小时不间断看管，切实做好防火、防盗、防爆工作。6.3安全警戒爆破前人员必需撤离到安全区。爆破安全警戒及警戒解除：在起爆前设专员进行爆破区警戒管理，整个爆破过程分三次信号：1）第一次信号预警信号：将爆区内人员（除必需爆破操作人员外）撤离到安全范围；2）第二次信号起爆信号：确定爆区内无其它不相关人员后，方可发出起爆信号；3）第三次信号解除信号：当爆破后，经技术人员到现场查看，确定无危险后，方可发出信号解除警戒。6.4监督检验制度1）爆破设计工程师、爆破责任人及爆破安全员、火工品管理员需常常检验火工品管理、使用情况，对于发觉问题立即汇报相关领导和部门。2）火工品管理员每七天必需对火工品数量进行查对一次，安全员每七天必需对火工品数量确定一次。3）爆前由安全员进行检验，确定人员及机具撤到警戒范围之外。4）爆后由专职爆破员进行现场检验，安全员确定后，方能解除警戒。6.5安全确保方法1）施工前对相关人员进行技术培训和安全教育，认真学习《爆破安全规程》（GB6722-）相关条文，按经公安部门同意爆破设计文件、火工品使用要求进行施工。2）按设计方案中炮孔位置部署炮孔，确保各孔偏差位置小于3cm，深度误差在33）打眼后，应立即用高压风管吹洗炮孔，确保炮孔内岩粉被吹出炮孔外，使药包能置于孔底。4）严格控制一次起爆药量和单段药量，分清雷管段别、起爆次序，采取小药量，多炮孔方法，控制爆破振动，确保施工安全。5）在孔内遇有地下涌水较大情况下，为确保装药可靠性和安全性，采取双雷管结构，以确保其安全、准爆。6）装药爆孔一律用炮泥堵塞，以确保爆破效果。7）装药时应优异行安全警戒，严禁无关人员在施工场地逗留。8）爆破前15~30分钟应按预定位置进行安全警戒，待爆破作业15分钟后确定无其它意外情况发生后可解除警戒。9）钻眼作业必需严格根据设计进行钻孔，钻孔完成后必需对炮眼进行验收，检验炮眼间距、深度及角度，装药完成后必需进行堵塞；爆破完成后对残眼率进行检验。10）装药时利用木质炮棍分节送入，严禁用力捣固药包，不准冲击起爆体和导爆管。11）堵孔土卷采取粘土堵塞，严禁不堵孔进行爆破。12）洞口浅埋段采取短进尺、强支护、紧封闭等方法，降低最大段装药量，加强地表观察等方法。13）爆破材料运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必需遵守《爆破安全规程》（GB6722-1986）相关要求。14）进行爆破时全部些人员必需撤至不受有害气体、振动及飞石伤害警戒区外，并设置安全警戒：通常距爆破工作面距离不少于200mm。爆破期间除引爆电路外，全部动力及照明电路均应断开或改移到距爆破点大于50m地点。15）当开挖面和衬砌面平行作业时，依据混凝土强度、围岩特征和爆破规模等原因确定其距离，通常不宜小于30m。16）爆破后必需立即进行安全检验，查出有未起爆瞎炮，如发觉瞎炮，必需由原爆破人员按要求进行处理，确定无误后才能出碴。严禁在残眼中继续钻眼。17）凿岩台车或钻眼人员抵达工作地点时，首先检验工作面是否处于安全状态，如支护、顶板及两帮是否牢靠，如有松动岩石，立即加以支护或处理。18）洞内爆破作业必需统一指挥。19）凿岩机进行钻眼时，必需采取湿式凿岩或带有捕尘器凿岩机。不在工作面拆卸修理凿岩设备。20）洞内爆破不得使用TNT(三硝基甲苯)、苦味酸、黑色火药等产生大量有害气体炸药。爆破后必需经过通风排烟15min后，并经过以下各项检验和妥善处理后，其它工作人员才准进入工作面。a、有没有瞎炮及可疑现象;b、有没有残余炸药或雷管;c、顶板两邦有没有松动石块;d、支护有没有损坏和变形。21）严禁在炸药加工房以外地点进行炸药加工工作，加工人员严禁穿着化纤衣物。22）爆破器材运输:洞外运输爆破器材，必需遵守现行《中国民用爆炸物品管理条例》。在洞内及辅助坑道运输爆破器材、用有轨机动车运输炸药、用人力由炸药库向工作地点运输爆破器材等，均必需遵守其相关安全要求。严禁皮带运输机运输爆破器材。23）瓦斯地层（1）在瓦斯溢出地段施工，相关工种施工人员，应经过专门训练，经考试合格确定其已掌握相关在瓦斯地段施工防爆方面技术操作知识后，方许可上岗担任防爆工作，以策安全。（2）隧道内禁用明火照明，不得带入易燃物品，禁穿化纤衣服进洞，施工操作时预防碰撞和磨擦产生火花，加强通风和确保风流稳定。（3）洞内机电设备，不管固定或移动式全部必需采取安全防爆类型。（4）钻爆作业必需严格遵守下列要求：a在煤层或有瓦斯地层中，不许可打400mm以下浅眼，任何炮眼最大抵御线大于300mm;b打眼时采取湿式凿岩，严禁干式凿岩；c使用毫秒电雷管和安全炸药，并采取电力起爆；d采取连续装药方法，雷管安放在最外一节炸药中，不得使用裸露药包；e工作面风流中瓦斯含量达成1%时，必需停止用电钻打眼，放炮地点周围20m以内风流中瓦斯含量达成1%时，严禁放炮；f开挖工作面风流中瓦斯含量达成1.5%时，必需停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理