隧道常用爆破参数及爆破设计.docx
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隧道常用爆破参数及爆破设计
隧道常用爆破参数及爆破设计
LT
炸药名称
型号
换算系数
炸药名称
型号
换算系数
露天銨锑
2
1.00
硝酸銨
1.35
岩石銨锑
1
0.80
黑火药
1.5
岩石銨锑
2
0.88
銨油炸药
1.05～1.10
煤矿銨锑
1
0.97
52%胶质炸药
耐冻
0.78
煤矿銨锑
2
1.12
35%胶质炸药
耐冻
0.93
煤矿銨锑
3
1.16
梯恩梯
0.95～1.00
软岩隧道爆破用药量K及有关参数
地质条件
开挖方法
开挖断面（m2）
眼深（m）
眼径（mm）
炮眼数（个）
炸药类型
K值（kg/m3）
砂质页岩Ⅱ类
拱部光面
15·3
0·9
45
66
岩石硝铵
0·3～0·4
泥质页岩Ⅱ类
半断面微台阶
上32·06下63·70
1·1
45
上111下120
岩石硝铵
上0·52下0·31
千枚岩f=1~1·5
半断面微台阶
上14·5下30·77
1·0
45
上65下67
岩石硝铵
上0·61下0·42
断层带砂岩Ⅱ类
全断面预裂
101·3
1·1
48
168
乳胶与硝铵
0·73
断层带板岩Ⅱ～Ⅲ类
全断面预裂
72·5
1·3
48
147
乳胶与硝铵
0·75
断层破碎带花岗岩Ⅱ类
半断面正台阶
上44·25下94·0
3·0
48
上116下94
水胶与硝铵
上1·24下0·74
断层破碎带片麻岩
半断面正台阶
上38下38
3·0
42
上38下38
岩石硝铵
上1·74下0·7
砂泥岩互层f=2·5～6
分部开挖
50
1·6
42
294
岩石硝铵
1·2
中硬岩、硬岩隧道爆破用药量K及有关参数
泥质厚层砂岩f=4～5
全断面光面爆破
46
2·5
50
91
硝铵炸药
1·41
泥砂岩R压=31·8MPa
全断面光面爆破
50
1·8
50
126
硝铵炸药
1·8
Ⅳ类围岩
全断面光面爆破
90
3·2
48
136
硝铵炸药
0·87
中厚层隐晶质灰岩Ⅳ～Ⅴ类
全断面预裂爆破
100·7
5·0
48
200
硝铵炸药
1·75
Ⅲ类围岩石（等差爆破）
全断面光面爆破
90
5·0
48
185
抗水、硝铵
1·85
砂岩、板岩Ⅳ～Ⅴ类
全断面光面爆破
96·2
5·0
48
180
抗水、硝铵
1·63
花岗岩Ⅳ类（已有导坑）
全断面光面爆破
75·72
3·2
48
142
防水、硝铵
1·66
砂岩、板岩Ⅳ～Ⅴ类
全断面光面爆破
101·3
5·0
48
198
乳胶、炸药
1·95
花岗岩Ⅴ类
全断面光面爆破
93·5
5·0
48
198
水胶、防水、硝铵
1·43
Ⅳ～Ⅴ类
全断面光面爆破
81～85
4·0～5·0
48
180～200
1·74
单位耗药量（四）
坚硬岩石低台阶（H＜2w）爆破耗药量及主要参数
孔径（mm）
台阶高（m）
孔深（m）
抵抗线（m）
孔间距（m）
堵塞（m）
装药量（kg）
单耗（kg/m3）
26~34
0·2
0·6
0·4
0·5
0·5
0·05
1·25
26~34
0·3
0·6
0·4
0·5
0·5
0·05
0·83
26~34
0·4
0·6
0·4
0·5
0·5
0·05
0·63
26~34
0·6
0·9
0·5
0·65
0·8
0·10
0·51
26~34
0·8
1·1
0·6
0·75
0·9
0·20
0·56
26~34
1·0
1·4
0·8
1·0
1·0
0·40
0·50
51
1·0
1·4
0·8
1·0
1·1
0·4
0·5
51
1·5
2·0
1·0
1·2
1·2
0·85
0·47
51
2·0
2·6
1·3
1·6
1·3
1·7
0·41
51
2·5
3·2
1·5
1·9
1·5
2·7
0·38
64
1·0
1·4
0·8
1·0
1·1
0·4
0·5
64
2·0
2·7
1·3
1·6
1·5
1·9
0·46
64
3·0
3·8
1·6
2·0
1·6
3·8
0·40
64
4·0
4·9
2·1
2·6
2·0
6·5
0·30
76
1·0
1·6
1·1
1·3
1·2
0·57
0·40
76
2·0
2·6
1·3
1·6
1·3
1·7
0·41
76
3·0
3·8
1·5
1·8
1·5
3·2
0·40
76
4·0
5·0
1·7
2·1
1·7
5·6
0·39
76
5·0
6·2
2·0
2·5
2·0
10·0
0·40
76
6·0
7·4
2·6
3·2
2·6
18·1
0·36
单位耗药量K及其它参数（五）
硬岩二级v形掏槽（竖向三排）装药量k及其它参数
炮眼直径（mm）
掏槽深度（m）
抵抗线（m）
底部装药集中度（kg/m）
垂向炮眼个数
30
1·5
1·0
0·9
3
38
1·6
1·2
1·4
3
45
1·8
1·5
2·0
3
51
2·0
2·0
2·6
3
扇形掏槽钻爆参数
炮眼直径（mm）
抵抗线（m）
掏槽深度（m）
底部装药集中度（kg/m）
水平向炮眼个数
不装药段长度（m）
30
0·8
1·5
0·9
3
0·5
40
0·9
1·6
1·6
3
0·55
45
1·0
1·8
2·0
3
0·6
48
1·1
1·9
2·3
3
0·6
51
1·2
2·0
2·6
3
0·75
对称掏槽中空孔径D、与掏槽眼中心最大间距a、装药量Q
中空孔眼直径D（mm）
50
2×57
75
85
100
2×75
110
125
150
200
掏槽中至空眼中a（mm）
90
100
130
145
175
200
190
220
250
330
装药量
Q（kg/m）
d=32
0·20
0·30
0·30
0·35
0·40
0·45
0·45
0·50
0·60
0·80
d=37
0·25
0·35
0·35
0·40
0·45
0·53
0·53
0·60
0·70
0·95
d=45
0·30
0·42
0·42
0·50
0·55
0·63
0·65
0·70
0·85
1·10
深眼掏槽装药参数
掏槽形式
钻孔深度
（m）
中空孔数
（个）
装药眼数
（个）
单孔药量
（kg）
装药集中度（kg/m）
单位装药量（kg/m3）
雷管
段数
单中空孔
3·5
1
16
4·0
1·14
1·51
1~12
双中空孔
3·55·15
2
14
5·85
1·14
1·31
1~7
三中空孔
5·15
3
18
5·85
1·14
1·69
1~7
四中空孔
3·5
4
18
4·0
1·14
1·70
1~12
二、隧道爆破设计
爆破设计
（一）、规范规定
《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：
光面爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E（cm）
周边眼抵抗线
W（cm）
相对距离
E/W
装药集中度
q（kg/m）
极硬岩
55～70
60～80
0.7～1.0
0.30～0.35
硬岩
45～65
60～80
0.7～1.0
0.20～0.30
软质岩
35～50
45～60
0.5～0.8
0.07～0.12
预裂爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E（cm）
至内排崩落眼间距
（cm）
装药集中度
q（kg/m）
极硬岩
40～50
40
0.30～0.40
硬岩
40～45
40
0.20～0.25
软质岩
35～40
35
0.07～0.12
说明：
1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm；
2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取小值；
3、周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。
软岩在取较小E值时，W值应适当增大；
4、E/W：
软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；
5、表列装药集中度q为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。
换算系数：
（二）、爆破器材的选择
⑴炸药：
一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。
隧道常用炸药
炸药种类
适用范围
主要特性
岩石硝铵炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的隧道
对撞击摩擦较敏感但明火不易点燃；
容许含水率不大于0.3％；密度0.95～1.1g/mL；猛度12～14mm；爆力280～360mL；
浸水前殉爆距离4～8cm；浸水后殉爆距离2～4cm；
爆速3600～3750m/s
乳化炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性极好，爆炸威力大，爆破产生的有毒气体少；
密度1.05～1.35g/mL；猛度12～20mm；殉爆距离5～12cm；爆速3100～5800m/s
水胶炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性能强，爆炸威力大，但感度较浆状炸药高；
密度1.1～1.5g/mL；猛度12～20mm；爆力330～350mL；殉爆距离6～25cm；爆速3500～4600m/s
浆状炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性能强，密度大，爆炸威力大，但感度较低；
密度1.1～1.5g/mL；猛度15.2～20.1mm；爆力326～356mL；殉爆距离10～20cm；爆速3200～5600m/s
铵油炸药
无瓦斯和无矿尘爆炸的坚硬岩石、有水孔
抗水性能好，不易结块，爆轰稳定，但保存期短；
密度0.8～1.0g/mL；猛度12～18mm；爆力250～300mL；殉爆距离5cm；爆速3300～3800m/s
煤矿许用
炸药
有瓦斯和矿尘爆炸危险的隧道
爆炸产生的爆热、爆温、爆压相对较低；有较好的起爆感度和传爆能力；排放的有毒气体量符合国家标准；炸药成分中不含金属粉末；
容许含水率不大于0.3％；密度0.85～1.1g/mL；猛度8～12mm；爆力230～290mL；浸水前殉爆距离3～6cm；浸水后殉爆距离2～4cm；爆速3262～3675m/s
国产光面爆破专用炸药
炸药名称
药卷规格
直径×长度（mm×mm）
爆速
（m·s-1）
密度
（g·cm3）
线装药密度
（kg·m-1）
1号岩石硝铵
20×（200～600）
2900～3200
0.85～1.05
0.35
2号岩石硝铵
20×（200～600）
2600～3000
0.85～1.05
0.35
2号岩石硝铵
25×（200～250）
3000～3200
0.85～1.05
0.50
低爆速炸药
20×200
1800
2号煤矿水胶炸药
25×500
1800
T－1水胶炸药
25×1250
5800
⑵雷管：
在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。
雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为避免振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。
大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。
隧道常用雷管
段别
各种产品的系列名称
DH-1
GB-6378
DE1
MG803-B
半秒雷管（s）
1
0
＜13
50±15
＜10
＜0.1
2
25±10
25±10
100±20
25
0.5±0.2
3
50±10
50±10
150±20
50
1.0±0.2
4
75±10
250±30
75
1.5±0.2
5
110±15
370±40
100
2.0±0.2
6
150±20
150±15
490±50
125
2.5±0.2
7
200±20
610±60
150
3.0±0.2
8
250±20
250±25
780±70
175
3.5±0.2
9
310±25
310±30
980±100
200
4.0±0.2
10
390±40
380±35
1250±150
225
4.5±0.2
11
490±45
460±40
250
12
600±50
550±45
275
13
720±50
650±50
300
14
840±50
760±55
325
15
990±75
880±60
350
16
1020±70
400
17
1200±90
450
18
1400±100
500
19
1700±130
550
20
2000±150
600
21
650
22
700
23
750
24
800
25
850
26
950
27
1050
28
1150
29
1250
30
1350
注：
各系列非电导爆管雷管延迟时间（ms）
（三）、参数确定
一个φ32*25cm药卷用药量0.195kg
一个φ25*25cm药卷用药量0.125kg
一个φ20*25cm药卷用药量0.0875kg
炸药密度0.85～1.05g/cm3
光面爆破
岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa，属于中硬岩
规范参数
装药不偶和系数D（炮眼直径Rh/药卷直径Rc）1.5～2，宜取2.0
周边眼间距E取45～60cm
最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm
相对距E/V取0.8～1
周边眼装药集中度q（kg/m）0.2～0.3
眼深：
全断面3～3.5m，台阶法1～3m
单位用药：
全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3
炮眼直径取43mm，考虑油压凿岩机
炮眼直径42～46mm时，V＝0.5～0.7，q＝0.28～0.38
炮眼直径34～38mm时，V＝0.4～0.6，q＝0.14～0.21
中空孔到装药眼间距
λ：
岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2
：
中空孔径（mm）
d：
装药眼径（mm）
掏槽炮眼间距不小于20cm，掏槽炮眼比辅助眼深10cm
周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm
全断面开挖：
断面尺寸：
72.97m2，宽11m，高8m
1.3循环进尺的选定
在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m，一般取1.1m。
在中硬岩、硬岩隧道一般采用眼深3～5m，从经济效益看，眼深取大值为好，但要与钻眼的效率和装运能力相匹配。
1.4掏槽形式的选择
为了减小爆破的地震强度，一般宜采用楔形掏槽，眼深大时最好采用多重楔形掏槽、直眼分层掏槽。
有条件钻大直径空眼时，可选用螺旋掏槽。
在中、小断面台车钻眼时，多采用直眼掏槽。
（四）、钻爆设计
1、炮眼数
炮眼数目的确定
式中K—单位炸药消耗量（kg/m3）见下表；
S—开挖断面面积（m2）；
r—每米炮眼长度装药量（kg）；
n—炮眼装药系数，见下表。
单位炸药消耗量K（kg/m3）
工程项目
炸药类型
岩石类别
软石
Ⅱ～Ⅲ
次坚石
Ⅲ～Ⅳ
坚石
Ⅳ～Ⅴ
特坚石
Ⅵ
导坑
4～6m2
硝铵炸药
62％胶质炸药
1.5
1.1
1.8
1.8
2.3
1.7
2.9
2.1
7～9m2
同上
1.3
1.1
1.6
1.25
2.0
1.6
2.5
2.0
10～12m2
同上
1.2
0.9
1.5
1.1
1.8
1.35
2.25
1.7
13～15m2
同上
1.2
—
1.4
—
1.7
—
2.1
—
16～20m2
同上
1.1
—
1.3
—
1.6
—
2.0
—
扩大炮眼
周边炮眼
底部炮眼
硝铵炸药
0.6
0.55
1.0
0.7
0.65
1.1
0.85
0.75
1.2
1.1
0.9
1.4
半断面
多台阶
拱部
底部
硝铵炸药
1.0～1.1
0.5～0.6
全断面
硝铵炸药
1.4～1.6
炮眼装药系数n值
岩石f值
10～20
8～10
7～8
5～6
3～4
1～2
掏槽眼
0.80
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
辅助眼
0.70
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
周边眼
0.75
0.65
0.60
0.55
0.45
0.40
注：
1.软岩隧道的炮眼平均装药系数n大约在0.2～0.4的范围内；
2.硬岩隧道的炮眼平均装药系数n大约在0.6左右。
深眼爆破炮眼装药系数n值
炮眼名称
掏槽
扩槽
掘进
内圈
二台
底板
备注
全断面
93％
85％
80％
62％
82％
85％
有下导坑
62％
72％
62％
77％
83％
导坑4×3.8m
在小直径（35～42mm）炮眼，开挖断面为5～50m2的条件下，每平方米面积钻眼数为1.5～4.5个，当岩体完整坚硬，开挖面积小时，比钻眼数应增加；光面爆破炮眼数应增加20％左右。
2、炮眼深度L
软弱围岩通常以进尺作为眼深，掏槽另加10～20％；中硬岩、硬岩的掏槽一般超钻10～20cm；
导坑掘进爆破的眼深L按导坑断面宽度B决定：
L=（0.5～0.7）B
一般合理深度为1.5～2.5m。
3、炮眼直径
软弱围岩一般采用人工风钻打眼，炮眼为小直径d=35～42mm；中硬岩、硬岩大断面开挖多以台车钻眼，直径以48mm为多；也有采用直径为64～91mm。
2、炮眼布置原则
⑴掏槽眼
布置在断面中下方，偏离中心线1.5～1.8m，设置在中线的左侧和右侧，距底板线1.5～1.8m。
⑵周边眼
在围岩风化、破碎的地质条件下，宜采用光面爆破、轮廓线钻眼法、预留光爆层或风镐开挖修边；在围岩虽然较软但岩体整体性较好时，宜采用预裂爆破。
全断面深眼爆破周边一般采用光面爆破，如采用预裂爆破，最好在崩落带增加几个炮眼，特别是拱部，增加的炮眼可与相应的内圈眼安排在同一段起爆。
周边眼参数的经验公式
间距：
E＝（8～18）d；
抵抗线：
W=（10～20）d；
不偶合系数：
D＝（1.25～2.0）d；
装药集中度：
q＝0.04～0.4kg/m。
⑶扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼
均比掏槽眼周边眼稀一些，比掘进眼稍密。
其间距或抵抗线一般位掘进眼的80％左右。
内圈眼距是周边眼距的1.5倍左右，抵抗线是内圈眼距的0.7倍左右，二台眼、底板眼的间距或抵抗线一般为掘进眼的80％左右。
⑷掘进眼
一般采用环形布置，抵抗线应小于同环的炮眼间距，常为炮眼间距的80％～100％。
掘进眼距更稀，应均匀布置，可采用线形布置或环形布置，一般情况下抵抗线为同排（或同环）炮眼间距的80～100％。
⑸布眼顺序
掏槽眼→周边眼→底板眼→内圈眼→二台眼→掘进眼。
3、炮眼布置图式
斜眼掏槽，直眼掏槽，环状布置，线形布置。
4、最大一段允许用药量的确定
—最大一段允许用药量kg；
—振速安全控制标准（一般为设计文件所要求，距掌子面5m处振速控制在5cm/s）；
—爆源中心到振速控制点的距离，m；
—与爆破地震波传播途径介质有关的系数；
—爆破振动衰减指数；
隧道及地表建筑质点振速安全控制标准参考值
适用
条件
地质特征及建筑物特征
振速控制值
cm/s
洞内距掌子面一倍洞径处
软岩
1.Ⅱ～Ⅲ类围岩整体性好，开挖后自稳4h以上
5
2.Ⅱ类围岩整体性差，开挖后自稳4h以下
3
3.Ⅱ类围岩整体性极差，开挖后自稳时间较短
1.5
4.Ⅱ类围岩（偏低），整体性差，自稳时间极短
＜1
中硬岩
Ⅳ类围岩整体性好，Ⅴ类围岩整体性稍差
10
硬岩
Ⅴ类围岩整体性好，及Ⅴ类以上围岩
15
地表建筑物
1.比较坚固的砖砌楼房
≤2.3
2.一般砖砌建筑物
≤1.5
3.质量差的陈旧建筑物
＜0.8
地质特征
K值
α值
Q1/3/K值范围
Ⅱ类围岩、页岩与砂质页岩，深灰、灰绿色呈薄层状，层厚1～2cm
16.23
1.29
0.1～0.3
F值1～1.5，极严重风化破碎的千枚岩，呈近似直立型片状层理
41.52
1.67
0.04～0.4
砂岩，节理裂隙发育F=1～1.5,岩样单轴抗压强度0.8～2.2MPa
324.87
2.40
0.03～0.09
泥砂岩地层单斜构造，节理稍发育
370.52
2.11
0.02～0.1
5、总装药量计算与炸药分配
⑴单位岩体用药量K值的确定
K＝
K－单位岩石体积用药量，kg/m3；
f－岩石坚硬系数；中硬岩,取10；
S－隧道开挖断面积m2，72.97m2；
C－药卷直径影响系数，φ32药卷为1.1;
b－炮眼深度影响系数,中硬岩,炮眼深3.5m以上取1.15;
e－炸药能量系数,硝铵2号岩石炸药,取1.25;
Ψ－装药密度的影响系数，风力装填粉状炸药取1.0，可挤压的
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