精品隧道III級(jí)全斷面爆破設(shè)計(jì)

1、XXX 隧道 III 級(jí)圍巖全斷面光面爆破設(shè)計(jì)1 工程概況由XXX 公司承建的XXX 隧道屬于單線鐵路隧道，位于青海省XXX 山中段。 起迄里程為 DK309+058DK316+314，長(zhǎng) 7256 米。隧道巖層主要以奧陶系上統(tǒng) 片理化蝕變安山巖和華力西期花崗巖為主。隧道圍巖級(jí)別分為 III、IV、V 級(jí) 3 種形式。開挖采用鉆爆法施工、光面爆 破技術(shù)。 III 級(jí)圍巖采用全斷面施工， IV 級(jí)圍巖采用兩臺(tái)階法施工， V 級(jí)圍巖采 用三臺(tái)階法施工。隧道進(jìn)口海拔高度 3257.1m，出口海拔高度 3170m，斜井洞口海拔高度為 3300m。屬于典型高原隧道。隧道最大埋深約為 220 米。隧道通過

2、地層為第四系上更新統(tǒng)洪積細(xì)角礫土、奧陶系上統(tǒng)片理化蝕變安山 巖，震旦系中統(tǒng)片巖，大理夾片巖，華力西期花崗巖及斷層角礫巖。細(xì)角礫土主 要分布在地表，巖質(zhì)中密。其余巖層埋藏在表層以下，石質(zhì)均較堅(jiān)硬。隧道區(qū)地 質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈， 地質(zhì)情況復(fù)雜， 巖漿活動(dòng)復(fù)雜多變， 斷層、 褶皺構(gòu)造較為發(fā)育， 具有長(zhǎng)期、多次、反復(fù)活動(dòng)的特點(diǎn)。2 施工方法該隧道 III 級(jí)、 IV 級(jí)普通圍巖占了74%，支護(hù)主要設(shè)計(jì)參數(shù)為鋼筋網(wǎng)、錨桿 和噴射混凝土，巖體整體性較好，地質(zhì)情況良好。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，洞身 III 級(jí)、 IV 級(jí)普通圍巖采用全斷面法光面爆破進(jìn)行控制。光面爆破參數(shù)應(yīng)綜合考慮隧道地質(zhì)情況， 開挖斷面， 開挖進(jìn)

3、尺及合理選擇爆 破器材等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，我項(xiàng)目部在實(shí)施鉆爆設(shè)計(jì)時(shí)，鉆眼采用簡(jiǎn)易鉆眼平臺(tái)， YT-28 風(fēng)鉆打眼。起爆方式為非電雷管孔內(nèi)微差起爆。鉆爆參數(shù)為：掏槽眼深度 3.0m，周邊眼輔助眼及底板眼眼深 2.7m，循環(huán)進(jìn)尺 2.7m，爆破開挖使用 RJ-2 型 乳化炸藥，爆破網(wǎng)絡(luò)采用非電毫秒雷管起爆、孔內(nèi)微差爆破。施工步驟如下：放樣測(cè)量炮孔定位施鉆、清孔裝藥爆破 出渣復(fù)測(cè)斷面1 測(cè)量放樣：鉆眼前，測(cè)量人員必須準(zhǔn)確繪出開挖斷面的中心十字線和輪廓線。2 定位鉆眼：按爆破設(shè)計(jì)圖，標(biāo)出所有炮眼的位置，特別要控制好掏槽眼和周邊眼的位置，誤差應(yīng)分別控制在 3cm 和 2cm 以內(nèi)。3 施鉆、 清孔：鉆爆臺(tái)車

4、就位后，采用YT-28 風(fēng)鉆進(jìn)行打眼裝，鉆眼完畢采用高壓風(fēng)將炮眼內(nèi)泥碴吹干凈。4 裝 藥：裝藥需按鉆爆設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行裝藥， 周邊眼采用間隔裝藥， 其它眼采用連續(xù)裝藥方式， 雷管必須要對(duì)號(hào)入座， 炮眼堵塞長(zhǎng)度不得小于 30cm。5 爆破： 起爆網(wǎng)絡(luò)為復(fù)式網(wǎng)絡(luò)， 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)好后， 要有專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行檢查，采用起爆器進(jìn)行引爆。瞎炮處理：發(fā)現(xiàn)瞎炮時(shí)，要認(rèn)真查找原因，再按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。6 出碴： 引爆結(jié)束后， 及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)排塵。 采用挖掘機(jī)在掌子面進(jìn)行排險(xiǎn)。采用裝載機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸。7復(fù)測(cè)斷面：出碴完畢后，復(fù)測(cè)斷面確保徑空尺寸。3 光面爆破參數(shù)的確定在光面爆破施工中，主要的參數(shù)

5、包括：炮眼的布置、深度、斜率和數(shù)量，爆 破器材、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方法和爆破順序，鉆眼機(jī)具和鉆眼要求、主要 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及必要說明等。 合理調(diào)整這些參數(shù)之間的配合， 對(duì)減少超欠挖是關(guān) 鍵。根據(jù) XXX 隧道各作業(yè)面的爆破實(shí)驗(yàn)和洞內(nèi)的圍巖情況，各作業(yè)面經(jīng)過 10 個(gè)循環(huán)進(jìn)尺后，光面爆破參數(shù)經(jīng)過多次調(diào)整后定出炮眼最佳設(shè)計(jì)圖“III 級(jí)、 IV 級(jí)普通圍巖光爆炮眼布置圖”。3.1 炮孔直徑 D 的確定炮孔直徑的選擇要本著以下幾點(diǎn)：第一，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鑿巖工具的使用情況， 盡量使用一種型號(hào)，以免經(jīng)常更換鉆頭；第二，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)炸藥的使用情況，盡 量不去定制特殊藥卷，便于采購，避免二次加工；第三，考慮到洞

6、身圍巖為硬質(zhì)巖，不耦合系數(shù)選用 1.3。本隧道的鑿巖設(shè)備采用 YT-28 型氣腿式鑿巖機(jī)，炸藥 選用乳化炸藥，藥卷直徑為 32mm,綜合以上考慮，炮孔直徑以 42mm 為宜，即 D=42mm。3.2 周邊眼參數(shù)的確定周邊眼間距宜為 40cm，周邊眼孔徑 42mm，周邊眼深度控制在 2.7m，周邊 眼外插角控制在 2左右，周邊眼距離設(shè)計(jì)輪廓線宜控制在 23cm，周邊眼裝藥 采用間隔裝藥，采用紅線導(dǎo)爆索進(jìn)行轉(zhuǎn)爆，導(dǎo)爆索長(zhǎng)度以為 3.3m/孔，周邊眼裝 藥宜控制在 0.60.8kg，采用 11 段非電雷管，正向裝藥。3.3 臨近周邊眼輔助眼參數(shù)確定距離周邊眼距離宜控制在 45cm50cm，間距宜為

7、5060cm，孔徑 42mm，深 度一般控制在 2.7m，采用直型鉆孔，裝藥采用連續(xù)裝藥，采用導(dǎo)爆管連線，裝 藥宜控制在 1.21.4kg，采用 9 段非電雷管，反向裝藥。3.4 其他輔助眼參數(shù)確定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)及臺(tái)架要求布置， 孔徑 42mm，深度一般控制在 2.7m，采用直 型鉆孔，裝藥采用連續(xù)裝藥，采用導(dǎo)爆管連線，裝藥宜控制在 1.41.6kg，采用 57 段非電雷管，反向裝藥。3.5 掏槽眼參數(shù)確定在隧道開挖斷面中部偏下位置，鉆一定數(shù)量炮眼，并且超量裝藥，破碎并 拋擲巖石， 形成一個(gè)新自由面的技術(shù)， 為后續(xù)的炮眼爆破創(chuàng)造條件。 以隧道中線 為準(zhǔn)， 掏槽眼宜距離中線對(duì)稱布置。 現(xiàn)場(chǎng)一般布置

8、有 2 次掏槽眼， 掏槽眼橫向間 距宜為 0.81.0m，豎向間距宜為 0.81.0m，一般是豎向 3 排布置。共計(jì)有 8 個(gè) 掏槽眼。 6 個(gè)一級(jí)掏槽眼裝藥較少，采用楔形掏槽，其余裝藥采用連續(xù)裝藥，采 用導(dǎo)爆管連線，裝藥宜控制在 1.82.0kg，采用 1 段非電雷管，反向裝藥。掏槽 眼底部不允許出現(xiàn)穿孔現(xiàn)場(chǎng)，與隧道方向角度為 2023。底部掏槽眼距離底板 眼一般為 0.81.0m。鉆孔長(zhǎng)度宜為 2.93.0m。藥。掏槽眼布置圖3.6 底板眼參數(shù)確定在隧道開挖斷面底部位置， 鉆一定數(shù)量炮眼， 并且合適裝藥， 破碎并拋擲巖 石。底板眼間距宜為6080cm。采用直型鉆孔， 裝藥采用連續(xù)裝藥，采用

9、導(dǎo)爆管 連線，裝藥宜控制在 1.62.0kg，采用 11 段非電雷管， 反向裝藥。鉆孔長(zhǎng)度為 2.7m。3.7 裝藥結(jié)構(gòu)本隧道在裝藥過程中， 選擇周邊眼采用空氣間隔裝藥， 其他炮眼采用連續(xù)裝藥卷(32mm)I藥卷空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)圖炮泥雷管I- II藥卷(32mm)炮泥雷管連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)圖3.8 光爆設(shè)計(jì)圖407 7 801009399939150991980960 9650/6651 09 99 60999977777000999999999999999999999999999999999999999999953555555555355555355553777777777777777777777

10、7111III級(jí)、 IV級(jí)普通圍巖光爆炮眼布置圖 3.9光面爆破各孔用藥量分配表III 級(jí)、級(jí)普通圍巖全斷面法開挖炮眼與用藥量分配表、一般圍巖爆破設(shè)計(jì)參數(shù)表炮眼名稱一級(jí)掏槽眼二級(jí)掏槽眼內(nèi)圈眼二層輔助眼一層輔助眼周邊眼底板眼合計(jì)開挖面積炮眼密度炸藥消耗量非電毫秒雷管段 個(gè)1 63 45 67 199 2911 5111 945 m22.7 個(gè)/m21.14 kg/m3眼深m2.23.02.72.72.72.72.7鉆孔延米循環(huán)進(jìn)尺孔數(shù)個(gè)6461929519122孔裝藥量kg0.62.01.81.61.40.61.6327.62.7m段裝藥量kg3.68.010.830.440.630.614.4

11、138.4裝藥結(jié)構(gòu)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)間隔連續(xù)4 工序循環(huán)時(shí)間分析1、開挖鉆孔 122 個(gè)，因斷面較小只能采用 9 臺(tái)風(fēng)鉆同時(shí)施工，每臺(tái)風(fēng)鉆施 工 13 個(gè)孔，每孔施工需要時(shí)間 12 分鐘(鉆孔、清孔時(shí)間)約 180 分鐘。2、裝藥約 30 分鐘、 移動(dòng)臺(tái)車約 15 分鐘、 爆破約 5 分鐘、 總循環(huán)約 50 分鐘， 通風(fēng)排煙時(shí)間約 20 分鐘。共計(jì) 70 分鐘。3、每岔炮進(jìn)尺 2.7m，總碴量為 121.5m3，按照 1.5 的松散系數(shù)，實(shí)際出碴 總量為 183m3，每車出碴量為 10m3，需要出碴 18 車， 加上超挖掉塊等因素實(shí)際 施工時(shí)出碴 20 車左右。 平均一車出碴 10 分鐘，

12、總計(jì)出碴時(shí)間為 200 分鐘。 循環(huán) 時(shí)間按 210 分鐘。4、徑向打錨桿、掛網(wǎng)及初噴砼每個(gè)循環(huán)控制在 250 分鐘。以上 1、2、3、4 項(xiàng)為一個(gè)總循環(huán)時(shí)共計(jì)： 180+80+210+250=720 分鐘。每天 2.0 個(gè)循環(huán)，每月按 28 天進(jìn)行計(jì)算，月進(jìn)度指示為 150m。5 控制光面爆破效果的關(guān)鍵 測(cè)量人員必須嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行畫弧和定周邊眼， 同時(shí)在掌子 面上定出隧道中線，在臨近的初支面上標(biāo)出中點(diǎn)位置。 在滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)的條件下， 應(yīng)優(yōu)先選用操作簡(jiǎn)單且精度高， 有良好性能 的鉆機(jī)，測(cè)量?jī)x器，斷面檢測(cè)儀器以及爆破器材等。 實(shí)行分區(qū)、定位、定質(zhì)、定量、定人的崗位責(zé)任制,開孔做到“準(zhǔn)、

13、直、 平、齊”。 在打鉆過程中，所有炮眼應(yīng)縱向平行施鉆，不能出現(xiàn)“八”字形炮孔。保 證好炮孔的質(zhì)量。 必須嚴(yán)格控制鉆孔精度，重點(diǎn)控制周邊眼的外插角。 必須嚴(yán)格控制裝藥量，并保證正確的起爆順序。 在裝藥過程中，周邊眼的裝藥采用間隔裝藥，按照3m 的炮孔計(jì)算，每 節(jié)炸藥之間的距離宜控制在 50cm 左右。所有周邊眼必須采用紅線起爆。 炮眼必須采取有效堵塞， 可選用部分水泥與砂子做成炮泥進(jìn)行堵塞。 堵 塞長(zhǎng)度不小于 20cm。 現(xiàn)場(chǎng)必須做到及時(shí)檢測(cè)斷面情況和及時(shí)反饋信息， 及時(shí)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和實(shí)施。 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員必須從測(cè)量畫弧到出渣結(jié)束進(jìn)行全程跟蹤記錄， 且對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 爆破效果進(jìn)行詳細(xì)分析。6 施工

14、安全注意事項(xiàng) 施工時(shí)堅(jiān)持短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)的原則。 嚴(yán)格控制鉆孔角度、鉆孔深度、鉆進(jìn)方向。 控制好炮眼裝藥量、起爆順序、連線網(wǎng)絡(luò)。 洞身開挖中，應(yīng)在每次開挖后及時(shí)觀察、描述開挖面地層層理、節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度，核對(duì)地質(zhì)設(shè)計(jì)情況，判斷圍巖的穩(wěn)定性。 現(xiàn)場(chǎng)必須確保爆破參數(shù)與實(shí)際相符情況下， 方可起爆。 同時(shí)， 及時(shí)對(duì)現(xiàn) 場(chǎng)爆破效果進(jìn)行分析，反饋到技術(shù)管理人員，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。 架子隊(duì)根據(jù)本隊(duì)工班當(dāng)班生產(chǎn)作業(yè)情況， 由爆破員在“火工品使用申請(qǐng) 單”上填寫火工品需要數(shù)量，專職安全員復(fù)核，由主管領(lǐng)導(dǎo)審核簽字，炸藥庫管 員根據(jù)領(lǐng)用單上主管領(lǐng)導(dǎo)審批的數(shù)量發(fā)放。7 必須對(duì)領(lǐng)用