12隧道爆破施工作业指导书.docx
《12隧道爆破施工作业指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《12隧道爆破施工作业指导书.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
12隧道爆破施工作业指导书
第十二节隧道爆破施工作业指导书
1适用范围
本作业指导书适用新建赣州至深圳铁路GSSG-6标二分部DK319+141～DK347+395.585段隧道爆破施工。
2作业准备
2.1内业技术准备
（1）施工前组织技术人员进行图纸会审，明确有关技术问题，熟悉规范规程和技术标准。
学习铁路总公司及广铁（集团）公司相关技术文件。
（2）作业指导书编制后组织技术人员进行培训，制定光面爆破施工工序卡控要点、质量安全保证措施，应急预案等控制措施。
（3）对技术人员及施工人员进行施工培训及三级技术交底。
2.2外业技术准备
（1）按国家相关规定完成炸药库的建设验收及安全评估备案工作。
（2）炸药库建立健全相关视频监控系统并通过验收。
（3）根据爆破量和起爆方式，备齐所需的材料及机具。
（4）爆破器材应由物资部、公安局按《民用爆破物品管理条例》的规定，进行采购、运输、存储，领用爆破器材必须由工点负责人及技术负责人签认后，方可领取。
3技术要求
（1）钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼）的布置、深度、斜率、数量、爆破器材、装药量、装药结构、起爆方法、起爆顺序、钻眼机具及要求、主要技术指标及必要的说明等。
（2）掏槽形式应根据钻眼机具、隧道断面大小、循环进尺、围岩级别及爆破振动等要求选择直眼掏槽或楔形掏槽。
（3）掏槽孔：
将自由面上某一部位的岩石掏出一个凹槽，创造出新的自由面，为其他炮孔创造有利的爆破条件。
（4）辅助孔：
其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔为周边眼爆破创造临空面。
（5）周边孔：
主要用来控制爆破后断面轮廓
（6）掏槽眼采用直眼掏槽或斜眼掏槽；周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面复核设计要求；辅助眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出石块块度适合装渣需要；周边眼与辅助眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽眼应加深10cm。
4施工程序与工艺流程
4.1施工程序
清理断面→测量放样→标定开挖轮廓线→钻眼→清孔→验孔→装药→联网起爆。
4.2工艺流程
图4.2-1光面爆破施工工艺流程示意图
5施工要求
5.1爆破参数
（1）光面爆破对围岩扰动小，又尽可能保存了围岩自身原有的承载能力，从而改善了衬砌结构的受力状况；由于围岩轮廓圆顺、壁面平整，减少了应力集中和局部落石、掉块现象。
确定合理的光面爆破参数，是获得良好光面爆破效果的重要保证。
（2）光面爆破的主要参数有：
周边眼间距（E）、周边眼密集系数（K）、最小抵抗线（W）、不耦合系数（D）和装药集中度（γ）。
（3）爆破参数应通过试验确定。
当无试验条件时，可参照表1、表2选用。
表5.1-1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
50～60
55～75
0.8～0.85
0.25～0.30
硬岩
40～50
50～60
0.8～0.85
0.15～0.25
软质岩
35～45
45～60
0.75～0.8
0.07～0.12
表5.1-2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
0.3～0.4
硬岩
40～50
40
0.2～0.25
软质岩
35～40
35
0.07～0.12
注：
表中所列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m,炮眼直径40～50mm,药卷直径20～25mm。
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应取较小值；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；E/W：
软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。
5.1.1全断面法爆破
（1）隧道采用全断面工法开挖时其炮孔布置及掏槽孔设计见附图：
Ⅱ级围岩全断面法炮孔布置及掏槽孔设计图；Ⅱ级围岩爆破时周边孔孔距选取60cm，光面层厚度为65cm。
（2）Ⅱ级围岩单循环爆破进尺3.0m，掏槽孔超深0.5m，辅助孔、缓冲孔、周边孔超深0.3m，底板孔超深0.4m，各孔参数如下表所示。
孔
倾角
孔深
孔长
孔数
掏槽孔
一级掏槽孔
67
150
163.5
6
二级掏槽孔
72
350
368
8
辅助孔
90
330
330
133
缓冲孔
90
330
330
40
周边孔
93
330
330
50
底板孔
93
340
340
18
5.1.2台阶法爆破参数设计
（1）Ⅲ级围岩采用台阶法开挖时其炮孔布置及掏槽孔设计见附图：
Ⅲ级围岩台阶法炮孔布置及掏槽孔设计图；Ⅲ级围岩爆破时周边孔孔距选取55cm，光面层厚度为60cm。
（2）Ⅲ级围岩单循环爆破进尺2.4m，掏槽孔超深0.3m，辅助孔、缓冲孔、周边孔超深0.2m，底板孔超深0.25m。
各孔参数如下表所示。
孔
倾角
孔深
孔长
孔数（上、下）
掏槽孔
一级掏槽孔
62
120
136
6
二级掏槽孔
67
270
293
8
辅助孔
90
260
260
40+74=114
缓冲孔
90
260
260
24+12=36
周边孔
93
260
260
36+18=54
底板孔
93
265
265
16+15=31
5.1.3三台阶法爆破参数设计
（1）Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖时其炮孔布置及掏槽孔设计见附图：
Ⅳ级围岩三台阶法炮孔布置及掏槽孔设计图。
Ⅳ级围岩爆破时周边孔孔距选取50cm，光面层厚度为55cm。
（2）Ⅳ级围岩单循环爆破进尺2.0m，掏槽孔超深0.3m，辅助孔、缓冲孔、周边孔及底板孔均超深0.2m，各孔参数如下表所示。
孔
倾角
孔深
孔长
孔数（上、中、下）
掏槽孔
一级掏槽孔
62
120
136
6
二级掏槽孔
63
230
257
8
辅助孔
90
220
220
11+33+32=76
缓冲孔
90
220
220
16+10+8=34
周边孔
94
220
220
32+16+14=62
底板孔
94
220
220
12+14+13=39
5.1.4三台阶临时仰拱法爆破参数设计
（1）V级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖时其炮孔布置及掏槽孔设计见附图：
Ⅴ级围岩三台阶临时仰拱法炮孔布置及掏槽孔设计图。
V级围岩爆破时周边孔孔距选取46cm，光面层厚度为50cm。
（3）V级围岩单循环爆破进尺0.6m，掏槽孔超深0.2m、底板孔超深0.20m、辅助孔、缓冲孔、周边孔超深0.15m，各孔参数如下表所示。
孔
倾角
孔深
孔长
孔数（上、中、下）
掏槽孔
51
80
103
6
辅助孔
90
75
75
7+17+22=46
缓冲孔
90
75
75
15+8+6=29
周边孔
93
75
75
35+18+16=69
底板孔
93
80
80
11+11+13=35
5.2装药量控制
（1）本标段使用的炸药规格如下：
掏槽孔、辅助孔、缓冲孔及底板孔所用炸药：
直径φ=32mm，每节炸药重300g，长325mm；光面孔所用炸药：
直径φ=27mm；每节炸药重150g，长230mm。
（2）全断面法装药量计算汇总结果如下所示。
炮孔
孔数
孔长（cm）
单孔药量（kg）
装药长度（cm）
堵塞长度
（cm）
装药结构
总药量（kg）
掏槽孔
6
163.5
1.2
130
33.5
连续装药
7.2
8
368
2.85
308.75
59.25
连续装药
22.8
辅助孔
133
330
2.1
227.5
102.5
连续装药
279.3
缓冲孔
40
330
1.95
58.8
间隔装药
78.0
周边孔
50
330
1.35
43
间隔装药
67.5
底板孔
18
340
2.55
276.25
63.75
连续装药
45.9
500.7
隧道断面积127.7m2，单循环进尺3.0m，单个循环消耗的炸药量为：
500.7kg，平均炸药单耗：
q=1.31kg/m3
（3）台阶法法装药量计算汇总结果如下表所示。
炮孔
孔数
孔长（cm）
单孔药量（kg）
装药长度（cm）
堵塞长度
（cm）
装药结构
总药量（kg）
掏槽孔
6
136
1.05
113.8
22.3
连续装药
6.3
8
293
2.25
243.8
49.3
连续装药
18
辅助孔
32
260
1.5
162.5
97.5
连续装药
171.0
缓冲孔
21
260
1.35
63.8
间隔装药
48.6
周边孔
43
260
0.9
47
间隔装药
48.6
底板孔
9
265
1.8
195
70
连续装药
55.8
348.3
隧道断面积139.3m2，单循环进尺2.4m，单个循环消耗的炸药量为：
348.3kg，平均炸药单耗：
q=1.04kg/m3
（4）三台阶法装药量计算汇总结果如下表所示。
炮孔
孔数
孔长（cm）
单孔药量
（kg）
装药长度
（cm）
堵塞长度
（cm）
装药结构
总药量（kg）
掏槽孔
一级
6
136
0.9
97.5
38.5
连续装药
5.4
二级
8
257
1.8
195
62
连续装药
14.4
辅助孔
76
220
1.2
130
90
连续装药
91.2
缓冲孔
34
220
1.05
56.2
间隔装药
35.7
周边孔
62
220
0.525
64.5
间隔装药
32.55
底板孔
39
220
1.35
146.3
73.7
连续装药
52.65
231.9
隧道断面积144.8m2，单循环进尺2.0m，单个循环消耗的炸药量为：
231.9kg，平均炸药单耗：
q=0.80kg/m3。
（5）三台阶临时仰拱法装药量计算汇总结果如下表所示。
炮孔
孔数
孔长（cm）
单孔药量（kg）
装药长度（cm）
堵塞长度
（cm）
装药结构
总药量（kg）
掏槽孔
6
103
0.6
0.65
38
连续装药
3.6
辅助孔
45
75
0.3
48.75
26.25
连续装药
13.8
缓冲孔
29
75
0.3
48.75
26.25
连续装药
8.7
周边孔
69
75
0.1125
27.8
间隔装药
7.7625
底板孔
37
80
0.45
48.75
31.25
连续装药
15.75
50.21
隧道断面积152.3m2，单循环进尺0.6m，单个循环消耗的炸药量为：
50.21kg，平均炸药单耗：
q=0.55kg/m3。
5.3起爆网路
（1）采用毫秒延时导爆管雷管进孔。
孔外用2发1段导爆管雷管作联接元件，每个联接点最多只允许并联20～25根导爆管。
最后用导爆管雷管起爆器在隧道口两侧安全地带或躲在距爆破地点500m以外的避炮洞内（隧道掘进己超过500m后）激发引爆的非电起爆系统。
起爆网路示意图如图5.3-1所示：
图5.3-1起爆网路示意图
（2）上台阶的起爆顺序大体原则如下：
掏槽孔→掏槽孔周围的辅助孔→其余辅助孔→缓冲孔→底板孔→周边孔。
（3）中台阶的起爆顺序大体原则如下：
底板孔以上（不包括底板孔）的各排炮孔，并且先上排，后下排起爆→缓冲孔→底板孔→周边孔。
（3）下台阶的起爆顺序大体如下：
底板孔以上（不包括底板孔）的各排炮孔，并且先上排，后下排起爆→缓冲孔→底板孔→周边孔。
5.4单循环进尺消耗
（1）Ⅱ级围岩单循环
Ⅱ级围岩爆破单循环消耗汇总如下表所示。
孔名
孔数
孔长
（cm）
总孔长
（m）
单孔
药量（kg）
总药量
（kg）
段别
单孔
雷管数
总雷管数
同段
药量（kg）
掏槽孔
一级
6
163.5
9.81
1.2
7.2
1
1
6
7.2
二级
8
368
29.44
2.85
22.8
3
2
16
22.8
辅助孔
28
330
438.9
2.1
58.8
5
1
28
58.8
46
96.6
7
46
96.6
41
86.1
8
41
86.1
18
37.8
9
18
37.8
缓冲孔
40
330
132
1.95
78.0
10
2
80
78.0
周边孔
50
330
165
1.35
67.5
12
1
50
67.5
底板孔
18
340
61.2
2.55
45.9
11
2
36
45.9
合计
255
836.35
500.7
321
从上表可知，Ⅱ级围岩爆破单循环消耗为：
炮孔数255个；炮孔总长度836.35m；总装药量500.7kg；总雷管数：
321发。
（2）III级围岩单循环
III级围岩爆破单循环消耗汇总如下表所示。
孔名
孔数
孔长
（cm）
总孔长
（m）
单孔
药量（kg）
总药量
（kg）
段别
单孔
雷管数
总雷管数
同段
药量（kg）
掏槽孔
一级
6
136
8.16
1.05
6.3
1
1
6
6.3
二级
8
293
23.44
2.25
18.0
3
2
16
18.0
辅助孔
上台阶
24
260
296.4
1.5
36.0
5
1
24
36.0
16
24.0
7
1
16
24.0
下
14
21.0
1
1
14
21.0
14
21.0
3
1
14
21.0
14
21.0
5
1
14
21.0
18
27.0
7
18
27.0
14
21.0
8
1
14
21.0
缓冲孔
上台阶
24
260
93.6
1.35
32.4
8
2
48
32.4
下台阶
12
16.2
9
2
24
16.2
周边孔
上台阶
36
260
140.4
0.9
32.4
10
1
36
32.4
下台阶
18
16.2
11
1
18
16.2
底板孔
上台阶
16
265
82.15
1.8
28.8
9
1
16
28.8
下台阶
15
27.0
10
1
15
27.0
合计
249
644.15
348.3
293
从上表可知，Ⅲ级围岩爆破单循环消耗为：
炮孔数249个；炮孔总长度644.15m；总装药量348.3kg；总雷管数：
293发。
（3）IV级围岩单循环
IV级围岩爆破单循环消耗汇总如下表所示。
孔名
孔数
孔长
（cm）
总孔长
（m）
单孔
药量（kg）
总药量
（kg）
段别
单孔
雷管数
总雷管数
同段
药量（kg）
掏槽孔
一级
6
136
8.16
0.9
5.4
1
1
6
5.4
二级
8
257
20.56
1.8
14.4
3
1
8
14.4
辅助孔
上台阶
11
220
167.2
1.2
6.75
5
1
9
6.75
中台阶
10
12
1
1
10
12
11
13.2
3
1
11
13.2
12
14.4
5
1
12
14.4
下
11
13.2
1
1
11
13.2
11
13.2
3
1
11
13.2
10
12
5
1
10
12
缓冲孔
上台阶
16
220
1.05
16.8
7
2
32
16.8
中台阶
10
10.5
7
2
20
10.5
下台阶
8
8.4
7
2
16
8.4
周边孔
上台阶
32
220
136.4
0.525
16.8
9
1
32
16.8
中台阶
16
8.4
9
1
16
8.4
下台阶
14
7.35
9
1
14
7.35
底板孔
上台阶
12
220
85.8
1.35
16.2
8
1
12
16.2
中台阶
14
18.9
8
1
14
18.9
下台阶
13
17.55
8
1
13
17.55
合计
225
418.12
231.9
259
从上表可知，Ⅳ级围岩爆破单循环消耗为：
炮孔数225个；炮孔总长度418.12m；总装药量231.9kg；总雷管数259发。
（4）V级围岩单循环
V级围岩爆破单循环消耗汇总如下表所示。
孔名
孔数
孔长
（cm）
总孔长
（m）
单孔
药量（kg）
总药量
（kg）
段别
单孔
雷管数
总雷管数
同段
药量（kg）
掏槽孔
6
103
6.18
0.9
5.4
1
1
6
5.4
辅助孔
上台阶
7
75
33.75
0.3
2.1
5
1
2.1
2.1
中台阶
8
2.4
1
1
2.4
2.4
9
2.7
3
1
2.7
2.7
下
11
3.3
1
1
3.3
3.3
10
3.0
5
1
3.0
3.0
缓冲孔
上台阶
15
75
21.75
0.3
4.5
7
1
32
4.5
中台阶
8
2.4
7
1
20
2.4
下台阶
6
1.8
7
1
16
1.8
周边孔
上台阶
35
75
51.75
0.1125
3.9375
9
1
35
3.9375
中台阶
18
2.025
9
1
18
2.025
下台阶
16
1.8
9
1
16
1.8
底板孔
上台阶
11
80
29.6
0.45
4.95
8
1
12
4.95
中台阶
13
5.85
8
1
14
5.85
下台阶
13
5.85
8
1
13
5.85
合计
186
140.03
50.2125
186
从上表可知，Ⅴ级围岩爆破单循环消耗为：
炮孔数186个；炮孔总长度140.03m；总装药量50.2125kg；总雷管数：
186发。
5.5施工工艺
（1）施工放样
放样时将隧道断面、隧道中线用红铅油精确地标在掌子面上，并作出明显的高程标识点，精确定位炮眼位置。
考虑到隧道开挖后，围岩因失去部分而产生净空方向的收缩变形，施工开挖轮廓线应在设计开挖轮廓线的基础上适当放大。
放大值考虑实际情况参考采取图纸中给定的预留变形量。
（2）钻孔
精确控制钻孔位置、方向和深度，钻眼完毕，应按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后，方可按设计装药结构进行装药和炮泥堵塞。
减小开口偏差和钻孔孔底偏差以及方向偏差。
采用气腿式风动凿岩机钻孔，炮眼长度根据围岩状况，最大长度不超过3m，合理选择进尺，外插角不大于5°，钻孔实际操作做到“准、平、直、齐”四个字，并采用“炮棍瞄准法”控制炮孔间的平行，其钻孔方向偏差控制在3cm/m～5cm/m以内。
同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。
（3）清孔
装药前，用钢筋弯制的炮钩将炮眼中的石屑勾出，再用小直径高压风管输入高压风将炮眼中的石屑吹净，并仔细检查炮眼的位置、深度、角度是否满足设计要求。
（4）装药
装药量的多少和装药的方式是隧道光面爆破的关键，必须严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选择炸药的品种和装药结构。
合理控制周边眼的线装药密度，根据周边眼孔距、爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑装药量。
在装药结构上，宜采用比炮眼直径小的药卷连续或间隔装药，把药卷与钻孔间的不耦合系数控制在1.25～2.0之间，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定起爆。
起爆雷管的段别选择合理，其安装位置精确，确保起爆的先后顺序。
（5）爆破
爆破前所有人员应撤在安全距离外。
独头巷道安全距离不少于200m；全断面开挖进行深孔爆破（孔深3-5m）时，不少于500m。
采用电雷管一次起爆。
6劳动组织
架子队队长
1人
技术负责人
1人
专职安全员
2人
钻孔工班
25人
爆破工班
6人
7材料要求
原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：
炸药选用岩石硝铵炸药或乳化炸药，其性能指标达到合格要求。
起爆材料符合爆破设计要求。
8设备机具配置
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
气腿式凿岩机/凿岩台车
台
25/1
2
22M3空压机
台
4
3
开挖台架
台
1
4
轴流式通风机
台
1
9质量控制及检验
9.1质量控制
（1）钻孔孔位依据测量定出的开挖轮廓线确定。
周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线等间隔布置炮眼，需要调整孔位时偏差不大于2cm，周边眼应向外侧偏斜3～5°钻孔，周边眼外插角偏差不大于1°，各炮孔孔底落在规定的平面上，凹凸不平整度小于10cm；与周边孔相邻一排辅助炮孔的孔口距离不小于40cm，打眼方向水平、平行于掘进方向。
（2）钻孔前必须严格按照钻爆设计标示出孔位和编号；如果孔位与上次的残孔重合，必须适当移位，绝对不准在残孔内钻孔。
（3）必须保证钻孔质量。
钻进中要防止漏钻和多钻，控制好孔位、孔深和角度，是保证光面爆破效果的基础。
炮孔钻完后要及时清孔并用木楔封堵，防止落入石块等杂物。
炮孔经检查合格后，方可装药爆破。
（4）为减少装药时间，事先由炮工将药卷间隔串联在导爆索上，并用胶带绑扎在一根有一定强度的竹片上，装药时炮工将绑有药卷的竹片放入每个周边孔内，应使竹片紧靠围岩外侧，而药卷则紧靠开挖岩石的内侧，这样既有利于保护岩壁，又可以增强对开挖岩石的爆炸力。
炮孔内放入药卷后，应将导爆索引出孔外，然后炮泥封堵炮孔。
（5）为使周边孔装药达到一定的不偶合系数，周边眼采用直径φ25mm的小药卷进行装药。
（6）为保证周边眼光面爆破效果，周边孔最后一段起
升级会员 