隧道爆破专项施工方案.docx

1、隧道爆破专项施工方案第一章 工程概况第一节 工程概况本合同段有2座隧道，分别为瓦房隧道和隆兴一号隧道，共1885米（双洞）。结构形式为分离式隧道，围岩级别有、和级。1.1 工程概况1.1.1 瓦房隧道位于隆兴镇柑甜与马岩沟之间，起点桩号左线为ZK79+760，右线为YK79+743，终点桩号左线为ZK80+790，右线YK80+805，设计全长分别为1030m和1062m,该隧道为长隧道。单个隧道净宽10.25m,净高5.0m,隧道最大埋深约94m。隧道左线平面进口段237.456m位于直线上，中间段162m位于缓和曲线上，出口段630.544m位于800m的圆曲线上，纵面设坡率为-2.5%的

2、单向坡；隧道右线平面进口段188.421m位于直线上，中间段162m位于缓和曲线上，出口段711.579m位于800m的圆曲线上，纵面设坡率为-2.5%的单向坡。隧道仁怀端采用端墙式洞门，赤水端采用削竹式洞门。1.1.2 隆兴一号隧道位于习水县隆兴镇附近，左线起讫桩号为ZK82+601ZK83+465，总长864m；右线起讫桩号为YK82+616YK83+430，总长814m，该隧道为中隧道。单个隧道净宽10.25m,净高5.0m。隧道左线平面设计为425.657m直线接161.333mA440的缓和曲线接227.010mR1200m的圆曲线，纵面设坡率为-2.9%的单向坡；右线平面设计为58

3、3.747m直线接160mA400的缓和曲线接70.253mR1000m的圆曲线，纵面设坡率为-2.438%接-2.9%的单向坡。隧道左线平面进口隧道左右线进出口洞门型式均为端墙式。1.2、地形、地貌1.2.1 瓦房隧道：隧址区为溶蚀、侵蚀低中山地貌区，主要地貌类型为溶侵蚀中低山地貌及沟谷地貌，地形起伏较大，隧道经过区冲沟较发育，隧道进出口有横向冲沟，地形较缓，坡度为2025中段有横向低洼冲沟，地面高程最高1082.31米，最低961.77米，相对高差120.54米，隧道最大埋深80米，地表植被多为农作物和少量灌木。1.2.2 隆兴一号隧道：隧址区属于构造剥蚀溶蚀低中山沟谷地貌，隧道穿越两个山

4、包（山顶高程分别为1014.7米、1018.4米。中间ZK82+940为横向深切沟谷，切深55.3米），隧道进口地形较缓，地表坡度为3045，地面海拔高程最高1018.4米，最低901.64米，相对高差116.8米，地表多为种植土，厚0.53米，坡上植被为灌木丛、季节性农作物和草坡。1.3、地层岩性1.3.1 隆兴1号隧道：隧址区上覆土层为第四系残坡积层（Q4el+dl），三叠系下统茅草铺组第一段(T1m1)灰岩，下伏三叠系夜郎组第五段（T1m5）泥岩，第四段（T1m4）灰岩夹泥岩，第三段（T1m3）泥岩。第四系残破积层在隧道范围均见分布，厚度不大，多数陡坎斜坡段基岩裸露；三叠系泥岩强风化层较

5、厚，岩体节理裂隙极发育，岩体极破碎，岩质极软；中风化泥岩、节理裂隙教发育，岩体较破碎至较完整；中风化灰岩，岩体节理较发育，岩体局部较破碎。1.3.2 瓦房隧道：隧址区覆盖层为第四系残坡积层（Q4el+dl），下伏三叠系夜郎组（T1y）一、二段泥岩、灰岩及第三段泥岩、第四段灰岩、第五段泥岩及茅草铺组第一段(T1m)第一段灰岩底层，第四系残破积层在对到范围内均见分布，厚度不大，陡坎斜坡段基岩裸露；三叠系泥岩强风化，岩体节理裂隙极发育，岩体极破碎，灰质强风化较薄；多数地段无强风化灰岩分布；中风化泥岩、灰岩层节理裂隙较发育，岩体教破碎至较完整。1.4、 地质构造及地震动参数1.4.1 隆兴1号隧道：隧

6、址区位于田坝背斜南东翼，未发现断裂构造、岩体呈单斜状产出，岩层产状15020、13625、17022，节理裂隙较发育，有3组， 546/5588、101136/8083、317342/6175。1.4.2 瓦房隧道：隧道区域构造位于桑木场背斜西北翼，在隧道范围为单斜构造，未发现活动性断裂及区域性断层通过，地质构造较简单，底层岩性较复杂，围岩地质整体结构为灰岩与泥岩互层，岩体呈单斜状产出，前半段为26520，后半段为25521，节理较发育，有3组，1307077、2552786981、3293507683。1.4.3 根据国家地震局中国地震动参数区划图（GB183062001），地震动峰值加速度

7、值为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35s。1.5、水文地质条件1.5.1 隆兴1号隧道：隧址区地质条件简单，地表水系不发育，地下岩层灰岩为含水岩，与泥岩为隔水层呈间互层，构成以管道水或裂隙水的多层含水层结构，受底层性控制，地下水类型为岩溶裂隙水，地下水较丰富。根据钻孔资料，无稳定地下水位，水位标高多高于隧道设计标高，其中T1m1灰岩与下伏T1y5泥岩接触带、T1y4灰岩与泥岩夹层接触带岩溶发育，为岩溶裂隙管道水，分布于ZK83+360ZK84+465 ZK82+620ZK82+800 ZK82+900ZK83+040 YK82+760YK83+040段，存在局部突水隐患，应采取超前预

8、报指导施工。1.5.2瓦房隧道：隧址区地下水类型为覆盖层孔隙水，下伏基岩为不纯碳酸盐玉碎屑岩互层，为多层焊水层岩溶裂隙管道水，钻探表露，无统一地下水，其中T1y4顶板为泥岩，存在承压条件，补给源为大气降水，水量小。其中左侧隧道ZK80+060ZK80+140段、右侧YK80+066YK80+154段地下水位埋深27米，低于设计标高5米左右。1.5.3水化学特性根据水质分析资料，地下水类型为【C】Call型即碳酸盐钙质水，该段地表水体受煤矿区及工业水影响，侵蚀性CO2 为31.33mg/L,对直接临水或强透水层中的混凝土结构无有碳酸型中等腐蚀，对弱透水层中的混凝土结构物有盐酸型弱腐蚀性，无氯盐、

9、镁盐及硫酸盐腐蚀性。第二章 钻爆设计第一节 一般规定1、开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差，应采用激光指向仪、隧道激光断面仪等确定开挖轮廓线和炮眼位置。2、通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，并根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断优化钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最低程度。3、隧道开挖断面应以二次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因素适当放大，并应满足下列要求：（1）预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。（2）测量贯通误差应符合现行交通部现

10、行公路隧道勘测规程（JTJ 064-98）中的规定。（3）施工中应根据量测结果进行分析，及时调整预留变形量。4、当两相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两端开挖工作面间的距离剩下10-15m时，应从一端开挖贯通。5、爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；在有可能发生涌水、突发地段应加强开挖工作面与洞内后部工作点的联系。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。6、隧道开挖中所使用爆破器材的运输、贮存、检验、再加工、使用和退库、销毁应符合国家有关法律、法规和现行国家标准

11、 爆破安全规程 （GB 6722）的规定。第二节 钻爆设计根据本标段隧道洞身围岩的特点，级围岩开挖采用光面爆破，、级围岩一般采用控制爆破，适用于软弱围岩的减轻地震动控制爆破技术爆破。总的设计思想是拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，核心采用控制爆破。主要采用水压光面爆破掘进作业，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边初期支护。根据围岩情况，台阶长度满足机具正常作业要求，每次开挖进尺根据围岩情况而定。开挖主要采用光面水压爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。施工中根据光面爆破设计结合现场

12、地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。光面爆破施工工艺见图3-1。 图3-1 光面爆破施工工艺流程图 一、 爆破特点及要求水压光面爆破即采用与光面爆破相同的设计、药量计算、起爆方法和起爆技术，仅在装药结构、孔口封堵环节有所区别：爆破机理：向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用专业设备加工成的炮泥填塞。由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼周边围岩中，这种无能量损失的力波十分有利于岩体破碎，此外，还会产生“水楔”效，更有利于岩体破碎，同时水又会大大降低粉尘对环境的污染。装药结构及封堵：周边眼采用孔径不偶合装药法

13、，利用空气达到间隔装药，导爆索连接，确保周边眼炸药起爆后衍生的切线方向的拉力大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度，使光爆层内岩石被拉断形成贯穿裂缝及光爆面。掏槽眼及辅助眼内采用孔底或孔口注水，连续装药的装药方法，孔口采用炮泥填塞紧密。 二、 钻爆设计原则 根据工程地质及现场施工条件，按照全断面法轮廓控制爆破设计。在炮眼深度3.33.5m不变的情况下，采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，确定各部位炮眼钻爆参数、注水长度与封口炮泥之比，分配各个炮眼装药量及装药结构，通过合理布孔、控制装药量和起爆爆炸力、起爆顺序等，得到设计要求的开挖轮廓面，从而减少超欠挖，减轻对围岩的破坏作用，达到爆后壁面

14、圆顺、平整，缩短排查清除危岩的时间。同时节省炸药，控制单循环进尺在3.0m及以上，确保施工安全和加快施工进度，同时又能提高工程质量和降低成本。 三、钻爆设计 周边眼间距E、最小抵抗线W周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，借助于经验公式EKid，一般情况下E=(812)d（d为炮眼直径）；抵抗线W（1.01.5）E。本设计炮眼间距E为500mm，炮眼直径D为35mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。 周边眼每米装药长度L、装药集中度qL=2m2.8c/(V00)1.4L1.4满足条件：每米装药长度L的精度达到0.005m即可m不耦合系数 mD/d35/

15、251.40炸药密度，采用2岩石炸药，00.95g/cm3c岩石抗压强度，弱风化灰岩，c140MPa=1400Kg/ cm3V0标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取8000 cm3/gq（d2/4）0L 3.22/40.950.02610.2Kg/m由于采用全断面一次爆破，符合2岩石炸药对装药集中度q值的经验值范围。 炮眼数量N的确定炮眼数量计算根据下列公式计算：N=S0/E+CS=34.4/0.5+1.482.89=185(个)S0开挖面周长（m）E周边眼间距（m）C掏槽眼和扩大眼系数，中硬岩取1.4（m）S开挖隧道断面积（m2）实践证明，该公式求得炮眼数量偏小，N取值在160190个

16、。 每循环装药量QQ=qVq单位岩石炸药用量，由修正的普氏公式q=1.1K0(f/S)0.5计算求得q=1.1Kg/m3由于采用水压爆破，从而减少了炸药用量，通过现场实际爆破效果做对比分析结果节省炸药，q在此取0.9-1.2kg/m3为宜。V单循环爆破岩石体积（m3）按此公式计算，Q=253.9Kg 四、各炮眼药量分配围绕水压爆破关键技术，遵循药包对殉爆距离的要求，通过多个循环爆破效果对比分析，优化炮眼中上部注水长度与炮泥回填堵塞长度的最佳比例，后对各部位炮眼进行药量分配，掏槽眼及底眼采用大直径药卷，连续装药；辅助眼及内圈眼采用大直径药卷，连续装药，其装药量按照递减的原则进行分配；周边眼采用小

17、直径药卷。 五、水袋安装往炮眼中注水的方法为采取普通塑料袋灌注水工艺，即利用自动灌水、自动封口的水袋封口机现场加工水袋，长度20cm/个，调整封口温度，以130150为宜，要求水袋封口后不泄不漏、灌填饱满。 六、炮眼堵塞每个作业面配1台炮泥机，现场加工炮泥，最小堵塞长度不小于30cm，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。 七、爆破器材炸药：采用2岩石销铵炸药，周边眼采用25mm小药卷，其它采用20cm长，直径32mm标准药卷，每卷0.15Kg炸药。雷管：孔外采用火雷管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11、13、15段），共8种段别。导火索：火雷管采用导火索引爆。导爆索：周

18、边眼采用导爆索不耦合装药。 八、装药结构掏槽眼和底眼连续装药。周边眼采用间隔不耦合装药结构，炮泥封口，装药结构见图3-2。图3-2 爆破装药结构示意图 九、装药连线网路装药时，每2人一组，分片按照钻爆设计图确定的装药量自上而下进行装药，起爆网路采用复式联结网路，每一簇即“一把握”，导爆管在自由端15cm以上处，安装2个引爆雷管，各簇导爆管在自由端10cm以上处安装2各引爆火雷管，各联结均采用黑胶布包扎，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；网路连接好后，要有专人负责检查。十、炮眼布置原则1、掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在岩层

19、层理或节理明显时，不得与其平行，呈一定角度并尽量与其垂直。2、周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面符合设计要求。3、辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。4、周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，以保证开挖面平整，但掏槽炮眼加深10-20cm。5、炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。十一、钻 眼 钻眼作业应符合下列要求： 1、炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。2、当采用手持凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为5cm；辅助眼眼口间距允许误差为10cm；周边眼眼口位置允许误差为5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。 3、当开

20、挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。 4、钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。 5、采用手持凿岩机凿眼，当凿眼高度超过2.5m时应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿眼；钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。 6、当采用凿岩台车开挖时,对钻眼的要求,可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。 十二、控制要点1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。2、隧道开挖每个循环都要进行施工测量，控制开挖断面

21、，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。并采用激光准直仪来控制开挖方向。3、钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在34以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。5、起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别

22、的雷管。雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。6、开挖中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。7、控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。 十三、光面爆破技术措施为了取得理想的爆破效果，施工时，必须严格按照下列措施进行操作：严密组织：光爆钻孔时，应由专人统一指挥协调，认真实行定人、定位、定机、定标准、定数量的岗位责任制。测量定位：先由测量班在掌子面测出炮孔位置，并用十字线标定，钻孔过程中严格控制炮眼方向。掏槽：全断面开挖时采用大直径中空直眼掏槽，台阶法开挖时采用复式楔形掏槽。掏槽眼炮孔超钻200300mm，并

23、加强装药。钻孔：分区按顺序钻孔，刷帮压顶钻孔时，固定技术熟练的司机施钻，提高钻孔的速度和准确性。开口时慢慢推进，特别是要控制好周边炮眼的钻孔精度和外插角，达到定位准确，开挖轮廓平顺，炮孔末端齐整的要求。清孔验孔：钻完一孔后及时进行清孔验孔，炮眼检查的标准为:“准、直、平、齐”；炮眼深度符合设计要求，各炮眼相互平行，孔底要落在同一平面上。炮眼验收合格后，清除孔内的碴粉，准备装药；对不合格的炮孔要坚持重钻。装药联线：选用低爆速、低猛度、传爆性好、威力大的炸药，并与岩石的波阻抗相匹配的炸药。各类炮眼采用合理的装药系数，周边眼选用小直径药卷不耦合装药，事先将药卷按照设计间距固定在小竹片上，然后轻轻地送

24、入孔内；掘进炮眼连续装药，掏槽眼药量要加强。炮孔采用机制炮泥堵塞，炮孔最小堵塞长度不得小于200mm，联线应确保内圈眼的爆破效果和周边眼同时或分段起爆。爆破网络检查：装药联线完成后要对整个爆破网络进行全面检查，在确认整个网络无误后方可起爆。不断优化爆破设计：每次钻爆完成后，技术人员与爆破人员一起检验爆破效果，主要检验石碴块度是否均匀、周边眼炮痕保留情况、炮眼利用率等，根据爆破效果及围岩实际情况，调整钻爆参数，以求取得更好光爆效果。级围岩台阶法光面爆破炮眼布置见图3-3。级围岩光爆开挖炮眼布置见图。图3-3 级围岩台阶法光面爆破炮眼布置图 级围岩采用微振动爆破技术以台阶方式钻爆掘进。采用气腿凿岩

25、机钻孔。为减小爆破对围岩的扰动，上部采用斜眼掏槽法。上部的顶板眼和下部的帮眼按光面爆破进行设计。目的是减少对围岩的爆破扰动，保持岩体的稳定性。三台阶钻爆设计见下图上台阶钻爆参数（表一）项目单位掏槽眼辅助眼拱内圈眼周边眼底板眼序号12345789周边眼装药结构25630乳化炸药间隔装药周边眼外插角沿径向外斜5%周边眼装药集中度Kg/m0.12炮眼深度M1.71.71.71.51.51.51.5炮眼数量个22422233914每个炮眼装药量Kg1.931.931.931.421.260.121.42小计装药量Kg3.863.867.7231.2428.984.6819.88每个炮眼装标准药节周边炮

26、眼装小直径药卷节起爆顺序1#3#5#7-9#11#13#15#开挖断面积M233.1炮眼总数个106比炮眼数个/m23.2总计药量Kg100.22比耗药量kg/m32.01说明：堵塞长度不小于20cm。中台阶钻爆参数（表二）项目单位辅助眼拱内圈眼周边眼底板眼序号12345周边眼装药结构25630乳化炸药间隔装药周边眼外插角沿径向外斜5%周边眼装药集中度Kg/m0.12炮眼深度M1.51.51.51.5炮眼数量个34122017每个炮眼装药量Kg1.421.260.121.42小计装药量Kg48.315.12.424.1每个炮眼装标准药节周边炮眼装小直径药卷节起爆顺序2-6#8#10#12#开挖

27、断面积M251.8炮眼总数个83比炮眼数个/m21.07总计药量Kg89.9比耗药量kg/m31.16说明：堵塞长度不小于20cm。下台阶钻爆参数（表三）项 目单位辅助眼拱内圈眼周边眼底板眼序号1234567周边眼装药结构25630乳化炸药间隔装药周边眼外插角沿径向外斜5%周边眼装药集中度Kg/m0.12炮眼深度M1.51.51.51.5炮眼数量个36122015每个炮眼装药量Kg1.421.260.181.42小计装药量Kg51.115.13.621.3每个炮眼装标准药节周边炮眼装小直径药卷节起爆顺序1-5#8#10#12#开挖断面积M251.5炮眼总数个81比炮眼数个/m21.57总计药量

28、Kg91.1比耗药量kg/m31.17说明：堵塞长度不小于20cm。第三章 火工品管理本合同段在ZK80+831处设炸药库，供2个隧道共用。第一节、爆破工程管理员、爆破技术员与爆破员应具备的条件及职责：1.爆破工程管理员：应由从事三年以上爆破工作，无重大责任事故，熟悉爆破事故的预防、分析和处理，并持有安全作业证的爆破工程技术员担任。2.其职责是：主持制定爆破工程的全面工作计划，并负责实施，组 织人员的安全业务技能培训工作和审查爆破作业的资质，监督爆破作业人员执行安全规章制度，组织领导安全检查，确保爆破施工作业安全有序顺利进行，制定重特大爆破工程的设计、施工总结，安全操作细则及相应的管理规章制度

29、，参加爆破事故的调查和处理。3. 爆破工程技术员：必须持有相应的爆破安全作业证。其职责是：负责爆破工程的设计和总结、指导施工，制定爆破安全技术及盲炮处理的安全技术措施，并指导实施参加爆破事故的调查和处理。4.爆破员：必须年满18岁，身体健康，工作认真负责，具有初中以上文化程度，熟悉中华人民共和国民爆物品管理条例，并通过有关部门严格培训，考试合格取得相应的爆破安全作业证。5. 其职责是：保管所领取的爆破器材，不得遗失和转交他人，不得擅自销毁和挪作它用，按照爆破指令单和爆破设计规定进行爆破作业，严格遵守爆破安全操作规程和爆破安全操作细则，检查发现盲炮和其它不安全因素应及时上报或处理，爆破结束后将剩余的爆破器材及时如数交回爆破器材库。第二节、按程序安全爆破1、施工作业工班班长对火工品使用、管理、爆破安全负全责。其爆破员、技术员要对每次爆破现场的装量、起爆时间、瞎炮数量进行登记造册，签写爆破作业现场记录表每月汇总并说明原因. 2、现场技术人员根据每