隧道控制爆破及超欠挖控制課件

1、隧道控制爆破及超欠挖控制中鐵五局二公司工程管理部 2016年4月 前言：鉆爆法(drilling blast method)由于對地質(zhì)條件適應性強、開挖成本低，特別適合于堅硬巖石隧道、破碎巖石隧道及大量短隧道的施工。雖然我國也在引進全斷面隧道掘進機(tunnel boring machine)，但是根據(jù)我國的國情，鉆爆法與掘進機在相當長的時間內(nèi)將同時并存和使用，鉆爆法仍是隧道掘進的主要手段。 隧道爆破開挖(excavation by blasting)是以鉆孔、爆破工序為主，配以裝運機械出碴，完成隧道施工的方法，是隧道施工的主要工序，開挖的成敗與好壞直接影響經(jīng)濟效益、安全、質(zhì)量和施工速度?！跋?/p>

2、開挖要效益，向支護要安全，向鋪底要環(huán)境 ，向襯砌要形象”的理念已經(jīng)得到隧道施工同仁的高度認同。 隧道超欠挖是影響隧道施工綜合效益的關鍵因素，在經(jīng)濟、安全、質(zhì)量和進度方面均影響顯著。經(jīng)濟性方面，超挖增加爆破費用、增加出碴量，延長出碴作業(yè)時間、增加回填混凝土和增加額外的工程量；欠挖則會造成處理誤工和窩工。隧道結構安全可靠性方面，超欠挖造成隧道局部應力集中，圍巖的塑性變形顯著增大，洞身圍巖變形增大；欠挖超過允許限度時須處理，造成再次超挖和增加圍巖擾動次數(shù)。以高鐵雙線1000米長、平均線性超挖10cm的隧道來計算經(jīng)濟損失：（1）超挖量：39.5（周長）0.11000=3950m；（2）炸藥超耗：395

3、0m1kg/m10.2元/kg=40290元；（3）出渣： 3950m15元/m=59250元（4）二襯砼： 3950m400元/m=1580000元（2） （4）合計：1679540元=167.9萬元。平均每米損失：1679540/1000=1680元。 由此可以看出：將隧道超挖控制在允許范圍10cm內(nèi)，每米也要損失1680元，如果超挖增大，損失也增大，這還不包括超挖造成的輪廓不圓順，而用初支砼補噴的情況，初支砼單價比二襯砼單價高，成本更大。目前，我們的隧道超挖控制基本上沒有達到這個標準，也就是說，隧道開挖施工這一塊損失嚴重，虧損很嚴重，成為隧道施工經(jīng)濟效益的決定因素。 鉆爆法施工要消除超欠

4、挖難度非常大，但通過努力，可將超欠挖控制到最低限度。 隧道施工中，我們對開挖方法描述最常見的就“光面爆破” 。什么是光面爆破？怎么控制超欠挖和“向開挖要效益”？帶著這些問題，我們共同學習隧道開挖爆破技術和超欠挖控制。 一、巖石隧道爆破特點二、炮眼的種類及作用三、掏槽眼類型及布置四、周邊眼控制爆破五、隧道爆破參數(shù)及爆破設計六、隧道鉆爆施工七、隧道爆破設計實例 隧道爆破施工主要內(nèi)容一、巖石隧道爆破特點1、臨空面少臨空面：被爆破的巖石或介質(zhì)與空氣接觸的表面。 爆破的臨空面少，巖石的夾制作用大，耗藥量大，不能充分發(fā)揮爆破效果。鉆眼爆破作業(yè)條件差，操作空間狹窄。一、巖石隧道爆破特點2、要求高；既要使隧道

5、方向正確，滿足精度要求；又要使爆破后隧道斷面達到設計標準，不能超挖過大。爆破時要預防飛石崩壞支架、風管、水管、電線等，爆落巖石塊度要均勻，便于裝碴運輸。3、地質(zhì)條件復雜隧道地質(zhì)條件變化多樣，有涌水、突泥、溶洞、瓦斯等各種不良地質(zhì)，要根據(jù)不同的地質(zhì)調(diào)整爆破參數(shù)。二、 炮眼的種類及作用 巖石隧道開挖前，應根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆破器材等做好鉆爆設計。合理地確定炮眼布置、數(shù)目、深度和角度、裝藥量和裝藥結構、起爆方法、起爆順序，安排好循環(huán)作業(yè)等，以正確指導鉆爆施工，達到預期的效果。 隧道開挖爆破的炮眼數(shù)目，與隧道斷面的大小有關，多在幾十至數(shù)百范圍內(nèi)。炮眼類型按其

6、所在位置、爆破作用、布置方式和有關參數(shù)的不同可分為三種：掏槽眼、輔助眼和周邊眼。（一）掏槽眼針對隧道開挖爆破只有一個臨空面的特點，為提高爆破效果，宜先在開挖斷面的適當位置（一般在中央偏下部)布置幾個裝藥量較多的炮眼,如圖-1中的紅色炮眼。其作用是先在開挖面上炸出一個槽腔，為輔助眼提供新的自由面，是后續(xù)爆破效果能好的基礎，直接影響隧道爆破的循環(huán)進尺和掘進效果。 圖-1 炮眼布置圖（二）輔助眼位于掏槽眼與周邊眼之間的炮眼稱為輔助眼。如圖-1中的黑色炮眼。其作用是擴大掏槽眼炸出的槽腔，破碎隧道巖體，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。圖-1 炮眼布置圖（三）周邊眼周邊眼(perimeter hole)。沿隧道周

7、邊布置的炮眼稱為周邊眼。如圖-1中的藍色炮眼。其作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓。直接關系著到隧道開挖邊界的超欠挖大小和對保留圍巖損害的程度。按其所在位置的不同，又可分為幫眼、頂眼、底眼。圖-1 炮眼布置圖（一）斜眼掏槽 三、 掏槽眼類型及布置 斜眼掏槽（incline cut）的特點是掏槽眼與開挖斷面斜交，它的種類很多，如錐形掏槽、爬眼掏槽、各種楔形掏槽、單向掏槽等。隧道爆破中常用的是垂直楔形掏槽和錐形掏槽。 單向掏槽特點A、由數(shù)個朝同一方向傾斜的炮眼組成。B、適用于隧道斷面內(nèi)有軟弱夾層、層理、節(jié)理和裂隙C、單向掏槽法可根據(jù)巷道斷面大小或軟夾層的厚度不同，布置一排或兩排掏槽眼。D、掏槽眼的傾斜

8、角度（鉆桿與掌子面的夾角）一般為5070 ，巖石堅固程度高，角度取小值。(1)斜眼掏槽布置形式(a)頂部掏槽 (b)底部掏槽(d)扇形掏槽(c)側向掏槽楔形掏槽特點：由兩排或以上（復式楔形掏槽）相對稱的傾斜炮眼組成，爆破后形成一個楔形槽。楔形掏槽的分類及適用條件分為：水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽水平楔形掏槽適用于巖層為水平層理時。垂直楔形掏槽適用于中硬以上的均質(zhì)巖石。(a)垂直楔形掏槽 (b)水平楔形掏槽ab垂直楔形掏槽爆破參數(shù)f:普氏系數(shù),又稱巖石的堅固性系數(shù)或緊固系數(shù)，是巖石或土壤的單軸抗壓強度極限的1/10 ，f=R/10。垂直楔形掏槽爆破參數(shù)圍巖級別（）斜度比a(cm)b(cm)炮眼數(shù)量

9、（個）級以下級級級75807580707555701:0.271:0.181:0.271:0.181:0.371:0.271:0.471:0.3770806070506030503030252044666掏槽數(shù)目較少，掏槽體積大，易將巖石拋出。掏槽眼深度受到隧道斷面尺寸的限制，巖堆分散。楔形掏槽的特點bL=(0.50.7)BBL B開挖斷面寬度。為了提高循環(huán)進尺，可以采用復式楔形掏槽。復式楔形掏槽為了增加淘槽效果，可以使用半秒或秒延期雷管（加大前后掏槽眼的爆破延遲時間，充分爆破）錐形掏槽這種炮眼呈角錐形布置，各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心軸線傾斜，眼底趨于集中，但互相并不貫通，爆破

10、后形成錐形槽。根據(jù)掏槽炮眼數(shù)目的不同分為三角錐、四角錐、五角錐等。(a)三角錐 (b)四角錐 (c)五角錐錐形掏槽圍巖級別（）a(cm)眼數(shù)（個）級以上級級級706865601009080703456錐形掏槽爆破參數(shù)斜眼掏槽具有操作簡單，精度要求比直眼掏槽低，能按巖層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度，易把巖石拋出，掏槽眼的數(shù)量少且炸藥耗量低等優(yōu)點。優(yōu)點 眼深易受開挖斷面尺寸的限制，不易提高循環(huán)進尺，也不便于多臺鑿巖機同時作業(yè)。 缺點(2)斜眼掏槽的優(yōu)缺點（二）直眼掏槽 直眼掏槽(cylinder cut)由若干個垂直于開挖面的炮眼所組成，掏槽深度不受圍巖軟硬和開挖斷面大小的限制，可以實現(xiàn)多臺鉆

11、機同時作業(yè)、深眼爆破和鉆眼機械化，從而為提高掘進速度提供了有利條件。(1)直眼掏槽的類型及布置形式柱狀掏槽(a)菱形布置 (b)矩形布置 (c)三角形布置它是充分利用大直徑空眼作為臨空孔和巖石破碎后的膨脹空間，使爆破后能形成柱狀槽口的掏槽爆破。作為臨空孔(free hole）的空眼(buster hole) 數(shù)目，視炮眼深度而定:一般當孔眼深度小于3.0m時采用1個；當孔眼深度為3.0m3.5m時，采用2臨空孔；當孔眼深度為3.5m5.15m時采用3個。試驗表明：第一個起爆裝藥孔距離臨空孔的距離應不大于1.5倍的臨空孔直徑。螺旋形掏槽 螺旋形掏槽是由柱狀掏槽發(fā)展而來，其特點是中心眼為空眼，鄰近

12、空眼的各裝藥眼至空眼之間的距離逐漸加大，其連線呈螺旋形，并且由近及遠依次起爆。a=(1.01.5)Db=(1.22.5)Dc=(3.04.0)Dd=(4.05.0)DD為空眼鉆孔直徑，一般不小于100mm。1234acdb(2)直眼掏槽的特點適用于中硬巖層或堅硬巖層；適宜采用中深孔爆破；鑿眼效率高；炮眼利用率高；拋擲距離短；耗藥量大；要求嚴格。(3)影響掏槽效果的因素眼距 最先一段起爆的炮眼與空眼的距離空眼直徑、眼距與巖石爆破效果關系隧道爆破施工daA中空眼炮眼隧道局的經(jīng)驗公式一般情況下不大于空眼直徑的2倍；常用的空眼直徑為102mm，眼距采用1820cm。隧道爆破施工空眼數(shù)目 空眼數(shù)目越多掏

13、槽爆破效果越好；炮眼越深空眼數(shù)目越多。裝藥 采用過量裝藥，裝藥長度占全眼長的7090%。輔助拋擲 當眼深在2.0m以上時，將空眼加深100200mm，并在空眼底部放12卷炸藥，在掏槽眼全部起爆后接著起爆，加強淘槽眼的拋擲效果。鉆眼質(zhì)量 鉆眼使各炮眼之間保持等距、平行是極為重要的。鉆穿，易造成爆生氣體過早損失，降低槽內(nèi)巖石拋出率。距離過大或鉆眼偏斜，易發(fā)生單個炮眼直徑擴大或單個炮眼爆炸，炮眼間的巖石不易崩落。隧道爆破施工(4)直眼掏槽實例雷公尖、大瑤山隧道灰黑色厚層加中厚層隱晶質(zhì)灰?guī)r，級圍巖。開挖斷面100m2左右，鉆眼深度5.15m。裝藥眼直徑48mm，中空眼直徑102mm隧道爆破施工花果山隧

14、道致密塊狀的花崗巖，級圍巖。開挖斷面100m2左右，鉆眼深度3.9m和5.15m。裝藥眼直徑48mm，中空眼直徑102mm隧道爆破施工瑞典樣板直眼掏槽隧道爆破施工（三）混合掏槽 混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式的混合使用，一般在巖石特別堅硬或隧道開挖斷面較大時使用。隧道爆破施工（四）減輕爆破震動的掏槽形式 為了減少掏槽眼的爆破震動，經(jīng)常采用特殊掏槽形式。復式楔形掏槽隧道爆破施工混合掏槽隧道爆破施工直眼分層掏槽隧道爆破施工增加空眼直眼掏槽隧道爆破施工（一）隧道控制爆破的分類四、周邊眼的控制爆破光面爆破預裂爆破光面爆破是指延開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形

15、成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。起爆順序：掏槽眼輔助眼周邊眼。預裂爆破是指延開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。起爆順序：周邊眼掏槽眼輔助眼。隧道爆破施工（二）光面爆破與預裂爆破的關系相同點區(qū)別周邊眼的孔距(E)必須與最小抵抗線（W）匹配；采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥；同組光爆孔(預裂孔)同時起爆。起爆順序不同；光面爆破起爆順序：掏槽眼輔助眼周邊眼；預裂爆破起爆順序：周邊眼掏槽眼輔助眼。光面爆破描述的是爆破效果，預裂爆破則是為了達到光面效果而采用的爆破方法。隧道爆破施工（三）光面爆破效果 隧道爆破施工（四）光面爆破的意義 光面爆破對

16、圍巖擾動小，又盡可能保存了圍巖自身原有的承載能力，從而改善了襯砌結構的受力狀況；由于圍巖壁面平整，減少了應力集中和局部落石現(xiàn)象，增加了施工安全，減少了超挖和回填量，若與錨噴支護相結合，能節(jié)省大量混凝土，降低工程造價，加快施工進度；因光面爆破可減輕振動和保護圍巖，所以它是在松軟及不均質(zhì)的地質(zhì)巖體中較為有效的開挖方法。 其主要標準為：開挖輪廓成形規(guī)則，巖面平整;圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡，無明顯的爆破裂縫;超欠挖符合規(guī)定要求，圍巖壁上無危石等。隧道爆破施工（五）幾個概念的理解不耦合裝藥：不耦合裝藥是指藥包表面與炮眼孔壁之間保留一定間隙的裝藥方式。間隙是一般為空氣，也可填入礦粉、石粉或水

17、等。炮孔半徑與藥卷半徑的比值，叫做不耦合系數(shù)為防止炮孔壁的破壞，該值一般取2 5。連續(xù)裝藥：藥卷之間不留間隙。不連續(xù)裝藥：也叫間隔裝藥，藥卷之間有空隙，一般用空氣或填塞料分隔。正向裝藥和反向裝藥：將起爆藥卷放在眼口第二個藥卷位置上，雷管聚能穴朝向眼底，并用炮泥堵塞眼口，傳爆方向由眼口傳向眼底，反之為反向裝藥。隧道爆破作業(yè)中，較多采用反向裝藥。隧道爆破施工連續(xù)裝藥和間隔裝藥示意隧道爆破施工正向裝藥和反向裝藥示意反向裝藥起爆藥卷位于眼底，能保證炸藥充分反應，爆炸能量大，有利于克服眼底巖石的夾制作用，效率高；如果發(fā)生呆炮，正向裝藥易產(chǎn)生瞎炮，引藥可以在炮眼外爆炸，而反向爆破則不會將起爆藥拋至炮眼外。

18、 隧道爆破施工（六）光面爆破設計參數(shù)E周邊眼間距；W最小抵抗線，藥包中心到最近自由面的最短距離。F炮孔靜壓力K 周邊眼密集系數(shù)， K =E/w，一般取K=0.8。隧道爆破施工周邊眼間距（E）一般取Ki=1018 在不偶合裝藥的前提下，光面爆破應滿足炮孔內(nèi)靜壓力F小于爆破巖體的極限抗壓強度，而大于巖體的極限抗拉強度的條件。即 E周邊眼間距；L炮眼長度； 巖石抗拉強度； 巖石抗壓強度；d炮眼直徑。隧道爆破施工光爆層厚度及炮眼密集系數(shù)(W、K)一般取周邊眼的密集系數(shù)K=0.8 ;所謂光面層就是周邊眼與最外層輔助眼之間的一圈巖石層。其厚度就是周邊眼的最小抵抗線W。周邊眼的間距E與光面層厚度W有著密切關

19、系，通常以周邊眼的密集系數(shù)K（K=E/W）表示，其大小對光面爆破效果有較大影響。隧道爆破施工裝藥不耦合系數(shù)(炮孔半徑與藥卷半徑比值)一般取裝藥不耦合系數(shù)25 。合理的不耦合系數(shù)應使爆炸后作用在孔壁上的壓力低于巖石的動抗壓強度，而高于其動抗拉強度。隧道爆破施工裝藥量在光面層單獨爆落時，周邊眼的線裝藥密度一般為0.15kg/m0.25kg/m,全斷面一次起爆時，一般可達0.30kg/m0.35kg/m。周邊眼的裝藥量通常以線裝藥密度表示，即每米炮眼裝藥的質(zhì)量。施工中應根據(jù)孔距、光面層厚度、石質(zhì)及炸藥種類等綜合考慮確定裝藥量。隧道開挖爆破施工巖石類別炮眼間距E（cm）抵抗線W(cm)密集系數(shù)(K=E

20、/W)裝藥集中度(kg/m)硬巖中硬巖軟巖5570456535506080608040600.71.00.71.00.50.80.300.350.200.300.070.12 表1 光面爆破一般參考數(shù)值隧道爆破施工（七）隧道光面爆破的技術措施為了獲得良好的光面爆破效果，可采取以下技術措施：(1) 使用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥。(2) 采用不偶合裝藥結構。光面爆破的不偶合系數(shù)最好大于2，但藥卷直徑不應小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳爆。當采用間隔裝藥時，相鄰炮眼所用的藥卷位置應錯開，以充分利用炸藥效能。(3) 嚴格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)

21、造臨空面。周邊眼應盡量做到同時起爆。(4) 嚴格控制裝藥集中度，必要時可采取間隔裝藥結構。為克服眼底巖石的夾制作用，通常在眼底需加強裝藥。 551、周邊眼間距一定要小于抵抗線厚度。必須使應力波在兩相鄰炮眼間的傳播距離小于應力波至臨空面的傳播距離，即EW。實踐表明，K=0.8左右較為適宜，光面層厚度W一般取50cm80cm。（八）光面爆破特別強調(diào)要求 562、周邊眼的孔間距要小。巖石類別炮眼間距a /cm硬巖55中硬巖45軟巖35 573、周邊眼孔位要準確、相互平行、間距一致。開孔位置偏差不應大于3，鉆孔以35的斜率向斷面外傾斜。(利于鉆孔操作和確保不欠挖) 584、周邊眼采用不耦合裝藥和空氣間

22、隔裝藥。將藥卷捆綁在導爆索上，形成一個斷續(xù)的炸藥串。為方便裝藥，一般可將藥串綁在竹片上，送入孔內(nèi)。分別起爆進行爆破。 595、周邊眼同時起爆。 周邊眼同時起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊波相遇，則產(chǎn)生應力波的疊加，進而產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點，當巖體的極限抗拉強度小于此拉力時，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后，爆炸氣體的膨脹和裂縫進一步擴展，形成平整的爆裂面（見下圖 光面爆破爆裂面形成示意），周邊眼不同時起爆，則會形成鋸齒狀爆破面。周邊眼同時起爆措施：周邊眼用同段位雷管和導爆索連接起爆。（見下圖） 60隧道爆破施工（九）某水利工程

23、項目隧道爆破效果對比普通爆破開挖輪廓凸凹不平，應力集中，易掉塊，安全隱患大，初支難以噴平，浪費大。光面爆破開挖輪廓圓順平整，應力不集中，安全隱患小，初支易噴平，浪費小。隧道爆破施工（九）某水利工程項目隧道爆破效果對比普通爆破超挖大，欠挖后補炮造成更大超挖；鋼架與開挖面不密貼，鋼架背后空洞大，質(zhì)量隱患大；噴砼工作量大，浪費多。光面爆破超挖少，不欠挖；局部破碎處適當加強支護即可；初支后無空洞，無質(zhì)量隱患；噴砼量不超設計量，浪費小。隧道爆破施工（十）隧道預裂爆破控制標準不平整度不超過15cm；炮眼保存率硬巖不應小于80%，中硬巖不應小于60% 的半面炮眼痕跡；無明顯的爆破裂縫。隧道開挖爆破施工設計參

24、數(shù)巖石類別炮眼間距E（cm）至內(nèi)排崩落眼間距(cm)裝藥集中度（kg/m）硬巖中硬巖軟巖4050404535404040350.300.400.20.250.070.12表 2 預裂爆破參數(shù)隧道爆破施工（一）隧道爆破參數(shù)的確定五、隧道爆破參數(shù)及炮眼布置炮眼直徑炮眼數(shù)目炮眼深度裝藥量隧道爆破施工炮眼直徑炮眼直徑對鑿巖生產(chǎn)率、炮眼數(shù)目、單位耗藥量和洞壁的平整程度均有影響。加大炮眼直徑以及相應裝藥量可使炸藥能量相對集中，爆炸效果得以改善。但炮眼直徑過大將導致鑿巖速度顯著下降，并影響巖石破碎質(zhì)量、洞壁平整程度和圍巖穩(wěn)定性。一般隧道的炮眼直徑在32mm50mm之間。（一）隧道爆破參數(shù)的確定炮眼數(shù)目炮眼數(shù)

25、量主要與開挖斷面、炮眼直徑、巖石性質(zhì)和炸藥性能有關，炮眼的多少直接影響鑿巖工作量。炮眼數(shù)量應能裝入設計的炸藥量，通?？筛鶕?jù)各炮眼平均分配炸藥量的原則來計算。隧道爆破施工隧道爆破施工式中：N炮眼數(shù)量，不包括未裝藥的空眼數(shù)； q單位體積巖石炸藥消耗量，一般取q=1.2kg/m32.4kg/m3； S開挖斷面積，m2； 裝藥系數(shù) 每米藥卷的炸藥重量（kg/m）第一種方法隧道爆破施工隧道爆破施工第二種方法首先計算周邊眼數(shù)量N1和裝藥量Q1式中：Bl隧道開挖斷面周長；B隧道開挖寬度; a周邊眼間距；L1周邊眼鉆孔平均深度; 1周邊眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）; 1周邊眼裝藥系數(shù).隧道爆破施工其次計算

26、總的裝藥量然后計算掏槽眼和輔助眼數(shù)量式中：L炮眼的平均深度; L2輔助眼和掏槽眼的平均深度; 2輔助眼和掏槽眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）; 2輔助眼和掏槽眼的裝藥系數(shù); 炮眼利用率，一般取0.80.95。隧道爆破施工第三種方法首先計算掏槽眼數(shù)量N1和裝藥量Q1；其次計算周邊眼數(shù)量N2和裝藥量Q2 ；然后計算輔助眼數(shù)量N3和裝藥量Q3 ；最后計算炮眼數(shù)量N和裝藥量Q 。隧道爆破施工炮眼深度炮眼深度是指炮眼底至開挖面的垂直距離。合適的炮眼深度有助于提高掘進速度和炮眼利用率。L隧道爆破施工對于斜眼掏槽，由于施工原因和巖石的夾制作用，一般最大炮眼深度取斷面寬度（或高度）B的0.50.7倍，當圍巖條

27、件好時，采用較小值。 按開挖斷面跨度確定炮眼深度L=（0.50.7）B隧道爆破施工按每掘進循環(huán)的進尺數(shù)來確定按每掘進循環(huán)中所占時間來確定目前常用的炮眼深度為1.8m2.5m，中深孔2.53.5m，深孔3.55.15m。隧道爆破施工裝藥量的計算合理的藥量應根據(jù)所使用的炸藥的性能和質(zhì)量、地質(zhì)條件、開挖斷面尺寸、臨空面數(shù)目、炮眼直徑和深度及爆破的質(zhì)量要求來確定。目前隧道爆破設計中多采取先用體積公式計算出一個循環(huán)的總用藥量，然后按各種類型炮眼的爆破特性進行分配，再在爆破實踐中加以檢驗和修正，直到取得良好的爆破效果為止的方法。隧道爆破施工式中：Q一個爆破循環(huán)的總用炸藥藥量，kg; q爆破每立方米巖石所需

28、炸藥的消耗 量，kg/m3;隧道爆破施工（二）炮眼的布置布置原則先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最后是輔助眼。掏槽眼一般應布置在開挖面中央偏下部位，其深度應比其它眼深15cm20cm。為爆出平整的開挖面，除掏槽和底部炮眼外，所有掘進眼眼底應落在同一平面上。底部炮眼深度一般與掏槽眼相同。隧道爆破施工周邊眼應嚴格按照設計位置布置斷面拐角處應布置炮眼。周邊眼設計位置應考慮0.030.05的外插斜率。10cm隧道爆破施工保證光爆層的合理厚度靠近周邊眼的輔助眼分布均勻。當炮眼的深度超過2.5m時，靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應與周邊眼有相同的傾角。巖層層理明顯時，炮眼方向應盡量垂直于層理面。隧道爆破施工炮眼布置方

29、式直線形布置形式簡單且易掌握，同排炮眼的最小抵抗線一致，間距一致，前排眼為后排眼創(chuàng)造臨空面，爆破效果較好。隧道爆破施工布置方式多邊形布置這種布眼是圍繞著掏槽部位，由里向外，將炮眼逐層布置成正方形、長方形、多邊形等。隧道爆破施工弧形布置順著拱部輪廓線，逐圈布置炮眼。此外，還可將開挖面上部布置成弧形，下部布置成直線形，以構成混合型布置。隧道爆破施工圓形布置當開挖面為圓形時，炮孔圍繞斷面中心逐層布置成圓形。這種布孔方式，多用在圓形隧道、泄水洞以及圓形豎井的開挖中。隧道爆破施工（一）隧道開挖方法六、鉆爆施工全斷面開挖法臺階開挖法導坑法分部開挖法鉆爆施工是把鉆爆設計付諸實施的重要環(huán)節(jié)，包括鉆孔、裝藥、堵

30、塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理等。隧道爆破施工（二）鉆爆施工鉆眼鉆眼設備氣腿式鑿巖機三臂鑿巖臺車隧道爆破施工支腿式全液壓鑿巖機隧道爆破施工鉆眼施工注意事項 (1)必須標出掏槽眼和周邊眼的位置，嚴格按照炮眼的設計位置、深度、角度和炮眼直徑進行鉆眼。 (2)應采用濕式鑿巖。裝藥裝藥前一定要清孔：應將炮眼內(nèi)的殘渣、積水排除干凈，并仔細檢查炮眼的位置、深度、角度是否滿足設計要求，裝藥時應嚴格按照設計的炸藥量進行裝填。 使用木質(zhì)或竹制炮棍注意保護起爆裝置反向起爆有利于克服巖石的夾制作用，能提高炮眼利用率，減小巖石破碎塊度，爆破效果較正向起爆為好。 隧道爆破施工堵塞禁止無堵塞爆破堵塞材料隧道內(nèi)采用的炮眼堵塞

31、材料：一般為砂子和粘土混合物，其比例大致為砂子50%40%，粘土50%60%。堵塞長度當炮眼直徑為25mm或50mm時，堵塞長度不能小于18cm和45cm。通常不能小于最小抵抗線隧道爆破施工起爆注意爆破安全，發(fā)布三次信號第一次：清場；第二次：起爆；第三次：解除。起爆爆后檢查與處理檢查危石、塌方、盲炮、支護破壞情況。 在無瓦斯與煤塵爆炸危險的隧道中進行爆破開挖多采用導爆管起爆系統(tǒng)起爆。 (三)盲炮的預防措施 放炮時，炮眼內(nèi)預期發(fā)生爆炸的裝藥未發(fā)生爆炸的現(xiàn)象稱為盲炮，俗稱瞎炮。炸藥、雷管或其他火工品不能被引爆的現(xiàn)象稱為拒爆。 (1)爆破器材要妥善保管，嚴格檢查，禁止使用技術性能不符合要求的爆破器材

32、； (2)同一串聯(lián)支路上使用的電雷管，其電阻差不應大于0.8，重要工程不超過0.3；(3)不同燃速的導火索應分批使用；(4)提高爆破設計質(zhì)量。對于重要爆破，必要時須進行網(wǎng)路模擬試驗；(5)改善爆破操作技術，保證施工質(zhì)量。 (6)在有水的工作面或水下爆破時，應采取可靠的防水措施，避免爆破器材受潮。隧道爆破施工隧道爆破施工（一）隧道爆破的設計程序七、隧道爆破設計實例1、準備階段隧道開挖斷面；工程地質(zhì)；施工方案；爆破技術要求。查閱相關設計圖,了解工程概況隧道爆破施工工期安排；循環(huán)進尺；施工機械。查閱并了解施工組織設計情況實地考察爆破器材的選型及訂購小型的爆破試驗隧道爆破施工2、設計階段確定開挖方案、

33、循環(huán)進尺、炮眼直徑;查閱類似工程資料;初步設計;現(xiàn)場試爆;修改設計。隧道爆破施工（二）爆破設計編制1、炮眼布置圖炮眼間距；抵抗線；總的斷面尺寸；起爆順序；掏槽眼單獨畫圖。隧道爆破施工2、裝藥參數(shù)表炮眼名稱炮孔編號孔深/m孔數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg雷管段別掏槽眼162.261.27.21輔助眼7-122.060.95.4313242.0120.910.85周邊眼25462.0220.6313.867底板眼47512.251.055.259合 計5142.51隧道爆破施工3、設計說明設計依據(jù)；適用條件；施工要求及注意事項；機具及材料的有關說明；安全要求。隧道爆破施工4、必要的附圖裝藥結構圖

34、；爆破網(wǎng)路連接圖；鉆眼分工順序圖；裝藥分工順序圖。隧道爆破施工（三）隧道爆破設計實例-1 全斷面開挖1、工程概況隧道穿越級圍巖，地下水不發(fā)育，普氏系數(shù)f=46，隧道斷面設計為半圓拱形，開挖寬度為4.5m，高4m。2、施工方案選擇采用全斷面光面爆破開挖，每月施工28d，采用4班循環(huán)平行作業(yè)，月掘進計劃210m。3、爆破參數(shù)選擇(1)炮眼直徑及炸藥選擇 采用2號巖石銨梯炸藥。掏槽眼和輔助眼采用35mm，長度165mm，每卷質(zhì)量為150g；周邊眼采用22mm，長度270mm，每卷質(zhì)量為105g。根據(jù)現(xiàn)場施工機具，炮眼直徑選用42mm。(2)炮眼深度每循環(huán)的計劃進尺數(shù)：取炮眼利用率為0.93，則炮眼深

35、度為：實際取炮眼深度為2m，實際循環(huán)進尺為：掏槽眼及底眼的深度為：輔助眼及周邊眼的深度為：(3)每一循環(huán)裝藥量計算(4)掏槽眼布置根據(jù)圍巖情況和實際開挖進尺，決定采用垂直楔形掏槽。掏槽形式采用6個掏槽眼，掏槽眼與開挖面的夾角取75，上下兩對掏槽眼間的距離取60cm，同一平面上兩炮眼眼底的距離為30cm。掏槽眼參數(shù)掏槽眼長度掏槽眼的裝藥系數(shù)為0.55，則單孔裝藥量為：掏槽眼裝藥量實際取1.2kg(8卷)掏槽眼總裝藥量為：掏槽眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）;掏槽眼的裝藥系數(shù);實際取7.2kg(48卷)(5)周邊眼光面爆破參數(shù)選擇根據(jù)圍巖情況和隧道斷面尺寸，光爆孔間距取500mm，最小抵抗線取60

36、0mm，光爆孔密集系數(shù)為0.83。周邊眼數(shù)量實際取22個周邊眼周邊眼間距及最小抵抗線周邊眼單孔裝藥量為了保證開挖凈空，周邊眼向外傾斜，眼底距輪廓線為100mm。則周邊眼的長度為：取周邊眼的線裝藥密度為0.3kg/m，則單孔裝藥量為：實際取0.63kg(630/105=6卷)周邊眼總裝藥量周邊眼的總裝藥量為：實際取13.86kg(132卷)。(6)輔助眼參數(shù)選擇炮眼數(shù)量實際取23個輔助眼的裝藥系數(shù);輔助眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）;輔助眼單孔裝藥量實際取0.9kg(6卷)底板眼單孔裝藥量實際取1.05kg(7卷)底板眼的裝藥系數(shù);0.5底板眼每米藥卷的炸藥重量（kg/m）;0.96 kg/m4、炮眼布置淘槽眼6個；周邊眼：22個；輔助眼：23個（包括底板眼7個，頂眼和幫眼16個）共計：51個炮眼。5、爆破參數(shù)表炮眼名稱炮孔編號孔深/m孔數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg雷管段別掏槽眼162.261.27.21輔助眼7-12