铁路隧道爆破专项施工方案.docx

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铁路隧道爆破专项施工方案

***隧爆破专项方案

1、编制说明

1.1编制依据

（1）西北铁路客专相关设计图纸；

（2）《西北铁路客专实施性施工组织设计方案》。

（3）《***隧道施工组织设计方案》。

（4）《***隧道施工阶段风险评估报告》。

（5）《铁路工程施工安全技术规程》TB10304-2009。

（6）《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009。

（7）《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）。

（8）《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002

（9）《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设［2010］241号。

（10）《煤矿安全规程》2011-2第一版。

（11）《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设［2010］241号。

（12）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010。

1.2编制范围

本施工方案编制范围为：

D4K462+014～D4K467+704***隧道爆破施工。

1.3编制原则

遵循“严肃性、标准性、先进性、可行性、连续性、均衡性、节奏性、协调性、经济性”的九性原则。

2、工程概况

2.1工程概述

***隧道全长5690.147m，进口里程D4K462+014，出口里程D4K467+704。

隧道位于***～北区间，双线隧道，线间距4.6m，设计为-15.8‰的单面下坡。

本隧D4K462+013～D4K462+576.608位于R=10000的左偏曲线上、D4K465+707.083～D4K467+623.402位于R=8000的右偏曲线上，其余地段位于直线上。

***隧道主要工程数量表

序号

项目

单位

数量

1

开挖

Ⅲ级围岩

m

2650

2

Ⅳ级围岩

m

2280

3

Ⅴ级围岩

m

760

4

初支及衬砌

C25喷混凝土

m3

31384

5

C30喷混凝土

m3

8965

6

C20混凝土

m3

56748

7

C25混凝土

m3

490

8

初支及衬砌

C30混凝土

m3

96765

9

C35混凝土

m3

20748

10

一级钢筋

t

640

11

二级钢筋

t

2631

12

Φ22锚杆

m

242891

13

Φ25中空锚杆

m

230966

14

型钢钢架

t

1927

15

Φ42小导管

t

577

2.2地形地貌及气象条件

2.2.1地形、地貌

隧道区属构造侵蚀、风化剥蚀中低山区地貌，山岭呈北东向展布。

地面高程624～932m，相对高差308m，自然山坡坡度25°～60°，砂岩和砾岩部分形成陡坎、陡崖。

隧道洞身最大埋深约220m。

覆土层较薄，基岩多裸露，多生长灌木、杂草，植被发育良好，平缓地带多辟为旱地。

～高速公路位于线路右侧300～1000m附近，沿线路两侧村庄民房零星分布，隧道进出口及洞身交通条件较差。

隧道地表为低山丘陵地貌，地表高程624~932m。

隧道洞身最大埋深约220m。

2.2.2气象特征

该施工段地处西北平原，雨水丰富年平均降雨量918.2mm，气温最高37.3℃，最低-5.9℃，平均气温18.3℃，四季气候变化明显。

2.3工程地质

2.3.1工程地质

隧道区上覆第四系全新统坡洪积（Q4dl+pl）粉质黏土；坡残积（Q4dl+el）粉质黏土等；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组下段（J2s1）泥岩夹砂岩。

遂区位于***北东向褶皱带之东翼于盆地边缘弧形（华夏式）构造带交界处，龙门山褶皱带褶皱发育，断裂密布，岩层多陡倾，直立或倒转，地质构造十分复杂；南东侧盆地边缘弧形构造带则表现为舒缓宽敞的褶皱，断层较少，构造简单。

测段属于简单构造，层理产状较稳定，岩层产状N41~62°E/36~47°SE，受区域构造影响，节理裂隙发育，节理多为闭合或微张型，延伸较远，主要发育两组节理：

（1）N48~81°E/52~81°NW、

（2）N37~64°W/23~81°NE。

泥岩风化节理发育，主要发育于地表浅部。

2.3.2水文地质

地表水

隧区地表水为山间冲沟季节性沟水，沟水受大气降雨补给，流量季节性变化大，雨季降水集中，地表径流突出，旱季流量小。

地下水

地下水主要为基岩裂隙水。

基岩为泥岩夹砂岩，构造节理缝隙发育，泥岩中多呈充填闭合状，基岩裂缝水总体含量不大。

泥岩地下水含量微弱，砂岩储水条件较好，地下水含量相对丰富，由于泥岩为相对隔水层，砂岩层地下水局部会形成承压水。

浅部含少量风化裂隙潜水。

主要受大气降水补给。

水化学特征

据测段内取水样试验，水质属HCO3-Ca2+或HCO3-.SO42--Ca2+.Na+型水，根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010），在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境时，水中SO42+、ph、Mg2+、侵蚀性CO2、Cl-对混凝土无侵蚀性。

2.3.3地震动参数

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），“5.12汶地震”后国家相关部门发布的《甘肃山峡部分地区地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001一号修改单）以及《新建铁路至成都客运专线陕省界至段工程场地地震安全性评估报告》，遂区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期值为0.4s。

2.4设计标准

隧道设计速度目标值250km/h，线间距4.6m。

隧道采用CTRSⅠ型复合双块式无砟轨道，一般地段轨道结构高度为515mm。

3钻爆

3.1钻爆设计

钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。

为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，隧道Ⅴ级围岩采用微振控制爆破技术，其它开挖断面周边采用光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，减少超欠挖，以达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖轮廓线。

钻爆设计按《煤矿安全规程》2011-2第一版及《铁路瓦斯隧道技术规范TB10120-2002、J160-2002》执行。

（2）爆破设计程序

爆破设计程序

（3）爆破器材选用：

瓦斯隧道爆破作业必须采用煤矿许用炸药，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药。

严禁使用秒或半秒级电雷管，使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得大于130ms。

炸药选用φ25、φ32、φ40三种规格，其中周边眼使用φ25或φ32药卷，掏槽眼使用φ32或φ40药卷，掘进眼使用φ32药卷。

（4）炮眼布置

Ⅲ级围岩根据现场情况台阶开挖爆破采用斜眼掏槽，Ⅴ、Ⅳ级围岩台阶法开挖采用斜眼掏槽，中、下台阶开挖按露天台阶爆破原则进行设计。

瓦斯隧道钻孔必须采用湿式钻孔，炮眼深度不应小于0.6m。

瓦斯隧道钻孔工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1.5%。

（5）爆破参数

为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用多钻眼少装药等措施，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长度不小于40cm。

钻爆作业时,根据现场实际地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。

通过爆破试验确定爆破参数，无试验时参照下表“光面爆破参数表”。

光面爆破参数表

岩石种类

周边眼间距

E（cm）

周边眼最小抵抗线

W（cm）

相对距

E/W

周边眼装药参数

（kg/m）

极硬岩

50～60

55～75

0.8～0.95

0.25～0.3

硬岩

40～50

50～60

0.8～0.95

0.15～0.25

软岩

35～45

45～60

0.75～0.8

0.07～0.12

①钻眼直径

采用YT—28风钻钻眼，其直径为Ф=42mm。

②最小抵抗线W

最小抵抗线的方向和大小根据地形、地质因素综合考虑，稍有不慎将是产生飞石最直接的源地。

隧道施工一般取W=（1.0～1.5）E，在施工过程中要结合工程实际情况而定。

③炮眼间距a和排距b

炮眼间距a和排距b可取相等值,但b略小于a，a=（1.5～2.0）E，b=（0.8～1.0）a。

④超深

一般取0.1～0.2m，若岩石松软，取小值；若岩石完整坚硬，取大值。

⑤堵塞长度h

堵塞长度h≥40cm。

⑥炸药单耗q，取0.7～1.1kg/m3。

（6）装药结构及堵塞方式

①装药结构

瓦斯工区采用电雷管起爆时，严禁反向装药。

采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。

掏槽眼、掘进眼、辅助眼：

连续装药结构，如下图所示。

连续装药结构示意图

②堵塞方式

所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵，炮泥应用水炮泥和钻土泡泥。

周边眼堵塞长度不小于40cm。

（7）起爆网络设计

爆破网路和连线，必须符合下列要求：

①必须采用串联连接方式。

线路所有连结接头应相互扭紧，明线部分应包覆绝缘层并悬空。

②母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，若必须在同一侧时，母线必须挂在电缆下方，并应保持0.3m以上间距。

③母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，严禁将其固定。

母线的长度必须大于规定的爆破安全距离。

④必须采用绝缘母线单回路爆破。

⑤严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一申联网路中使用。

⑥电力起爆必须使用防爆型起爆器作为起爆电源，一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。

（8）各级围岩爆破设计图及参数表

①Ⅲ级围岩

爆破参数表（上台阶）（H=1m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

掏槽眼

8

MS：

1

φ32

2.2

1.85

14.8

连续装药

辅助掏槽眼

6

MS：

3

φ32

2.2

1.85

11.1

连续装药

辅助眼

29

MS：

5、7、9

φ32

2

0.95

27.55

连续装药

周边眼

41

MS：

11

φ25

2

0.57

23.37

间断装药

底板眼

14

MS：

13

φ32

2

0.8

11.2

连续装药

边角眼

2

MS：

13

φ32

2

0.8

1.6

连续装药

合计

100

89.62

爆破参数表（下台阶）（H=1m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

30

MS：

1

φ32

2

0.95

28.5

连续装药

周边眼

12

MS：

3~5

φ25

2

0.57

6.84

间断装药

底板眼

14

MS：

7

φ32

2

0.8

11.2

连续装药

合计

56

46.54

爆破参数表（仰拱）（H=1m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

8

MS：

1

φ32

2

0.95

7.6

连续装药

周边眼

18

MS：

3

φ25

2

0.57

10.26

间断装药

合计

26

17.86

合计

182

154.02

Ⅲ级围岩炮孔布置图

③Ⅳ级围岩

爆破参数表（上台阶）（H=1.5m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

掏槽眼

4

MS：

1

φ32

1.7

1.4

5.6

连续装药

辅助掏槽眼

8

MS：

3~5

φ32

1.7

1.4

11.2

连续装药

辅助眼

18

MS：

5、7、9

φ32

1.5

0.7

12.6

连续装药

周边眼

28

MS：

11

φ25

1.5

0.32

8.96

间断装药

底板眼

12

MS：

13

φ32

1.5

0.45

5.4

连续装药

合计

70

43.76

爆破参数表（中台阶）（H=1.5m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

40

MS：

1、3、5

φ32

1.5

0.71

28.4

连续装药

周边眼

24

MS：

7

φ25

1.5

0.43

10.32

间断装药

底板眼

14

MS：

9

φ32

1.5

0.6

8.4

连续装药

合计

78

47.12

爆破参数表（下台阶）（H=1.5m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

14

MS：

1

φ32

1.5

0.53

7.42

连续装药

周边眼

16

MS：

5

φ25

1.5

0.32

5.12

间断装药

底板眼

14

MS：

3

φ32

1.5

0.45

6.3

连续装药

合计

78

18.84

爆破参数表（仰拱）（H=1.5m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

14

MS：

1

φ32

1.5

0.71

9.94

连续装药

周边眼

16

MS：

3

φ25

1.5

0.43

6.88

间断装药

合计

26

16.82

合计

252

126.54

炮孔总体布置图

④Ⅴ级围岩

爆破参数表（上台阶）（H=1.0m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

掏槽眼

4

MS：

1

φ32

1.2

0.93

3.72

连续装药

辅助掏槽眼

8

MS：

3~5

φ32

1.2

0.93

7.44

连续装药

辅助眼

18

MS：

5、7、9

φ32

1

0.47

8.46

连续装药

周边眼

28

MS：

11

φ25

1

0.21

5.88

间断装药

底板眼

12

MS：

13

φ32

1

0.3

3.6

连续装药

合计

70

29.1

爆破参数表（中台阶）（H=1.0m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

40

MS：

1、3、5

φ32

1

0.47

18.8

连续装药

周边眼

24

MS：

7

φ25

1

0.29

6.96

间断装药

底板眼

14

MS：

9

φ32

1

0.4

5.6

连续装药

合计

78

31.36

爆破参数表（下台阶）（H=1.0m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

14

MS：

1

φ32

1

0.35

4.9

连续装药

周边眼

16

MS：

5

φ25

1

0.21

3.36

间断装药

底板眼

14

MS：

3

φ32

1

0.3

4.2

连续装药

合计

78

12.46

爆破参数表（仰拱）（H=1.0m）

炮孔名称

炮孔数量

雷管段别（段）

装药直径

炮眼深度

装药量

装药结构

单孔

合计

辅助眼

14

MS：

1

φ32

1

0.47

6.58

连续装药

周边眼

16

MS：

3

φ25

1

0.29

4.64

间断装药

合计

26

11.22

总计

252

84.14

炮孔总体布置图

3.2钻爆作业

采用人工手持YT-28式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。

钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由总工程师确定。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。

⑴测量

测量是控制开挖轮廓精确度的关键。

采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。

每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

⑵定位开眼

钻孔按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3～5cm以内。

⑶钻孔

瓦斯隧道钻孔必须采用湿式钻孔，炮眼深度不应小于0.6m，瓦斯隧道钻孔工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1.5%。

钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔以确保爆破质量。

周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔，周边孔对孔误差环向不大于5cm。

掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。

在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。

⑷装药

钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。

装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。

爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》执行。

⑸堵塞

所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵，炮泥应用水炮泥和钻土泡泥。

周边眼堵塞长度不小于40cm。

⑹瞎炮处理

发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

3.3隧道光面爆破

光面爆破是隧道“新奥法”施工的关键技术，爆破效果直接关系到工程质量的好坏、施工进度的快慢和施工费用的高低。

在隧道开挖中，必须组织工程技术人员现场观察工程地质条件、围岩性质，讨论、初定各项爆破参数。

为获得最佳的光面爆破效果，通过合理的炮眼布置，调整炮眼孔距、角度、装药方式，进行不同开挖进尺的试验性爆破，不断调整、优化爆破参数；对周边眼的爆破进行现场试验，根据现场围岩不同确定周边眼最佳抵抗线。

通过多次的试验爆破和参数的调整，最后确定科学合理的光面爆破设计方案。

⑴工艺控制要点

①严格控制开挖轮廓线的划线精度

每次全断面爆破前，要精确测定出开挖轮廓线，并根据轮廓线画出各类炮眼位置。

炮眼的布置根据各类围岩不同而相对应的炮眼间距不同，视现场围岩整体性和软硬程度而定。

②严格控制钻眼和清孔的质量

根据隧道的开挖断面尺寸，开眼的位置要求不偏离设计炮眼位，周边眼不得偏离5cm，向外角度不大于1～3°，钻眼过程技术人员必须现场指导，对不符合要求的坚决不能使用，必须重新钻眼，以确保钻眼的位置和角度符合爆破设计的要求。

炮眼钻好后，用高压气体进行清孔，将炮眼中的钻碴与小石碴清除干净，以确保装药顺利进行。

③严格控制装药质量

合理选用引爆器材，装药时分片分组，由专人负责，严格按设计装药量装药和装雷管，自上而下，依次进行，注意雷管对号入座，周边眼用导爆索引爆，导爆索从拱部向两边依次并联在一起，在两底边各与一个毫秒雷管绑在一起。

引爆起爆网络采用复式网络，保证起爆准确性与可靠性，联结导爆管时，注意不能打结和拉细现象，联结好后，技术人员负责检查，经检验合格后，尽快撤离人员和机械，最后引爆。

⑵施工操作要求

①优化光面爆破设计是保证隧道质量的基本前提。

通过对隧道现场光面爆破的试验，不断调整爆破设计，使光面爆破设计更符合实际情况，施工过程中要严格操作规程。

②周边眼采用导爆索引爆，实现周边眼空气间隔装药，提高围岩自身的自稳能力。

③加强钻眼的现场管理。

工程技术人员负责指导监督，保证钻眼的深度、方向、角度、间距按光面爆破设计的要求实施，特别对周边眼应严格控制，保证断面不欠挖，尽可能减少超挖。

清碴时，准确控制好标高，使下一循环放样、钻孔准确无误。

④对隧道光面爆破进行动态管理。

预测掌子面前方的地质变化，根据不同地段围岩的性质，随时调整光面爆破的各项设计参数，争取最佳的爆破效果。

⑤光面爆破能节约工程成本，加快施工进度，保证施工安全，确保隧道防水质量，提高经济效益。

光面爆破断面严格按设计开挖断面要求控制，能有效控制开挖断面的欠挖和超挖，减少隧道初期支护和二次衬砌混凝土的用量，节约工程成本；圆滑、平顺的开挖断面，易于铺设防水板，在二次衬砌施工时，能有效保证防水板的平整度，确保隧道工程的防水质量。

爆破工艺流程图

4、安全施工措施

4.1存在的危险源

存在的危险源

序号

危险源

潜在的事故

1

人工高处清表、开凿作业面

高空坠落

2

风枪使用

机械伤害

3

现场火工用品

爆炸

4

爆破飞溅物

物体打击

5

盲炮处理

爆炸

4.2、危险源控制措施

⑴人工高出清表、开凿作业面时环境不良、人员防护不当控制措施

①作业前专职安全员应对作业人员进行教育培训和风险告知。

②作业人员到达现场后、应先检查地形，并对松动部位进行清理，确保作业位置稳固，不易滑塌。

③作业人员须佩戴安全帽、佩戴安全带方可进入施工现场施工。

④安全帽、安全带等劳动防护用品在使用工程中应每天检查一次确保完好。

⑤多人同时作业时，应在同一平行自上而下进行作业，禁止上下交叉作业。

⑵钻孔作业时操作不当控制措施

注意身体与风枪保持距离，不得定靠在腰部以上，双手紧握把手保持用力均衡，并保持身体稳定。

⑶火工用品保管不善控制措施

①火工用品运抵现场后，应立即开始警戒，搬运爆破器材应轻拿轻放，不得冲撞炸药包。

②现场炸药雷管应分开放置，并放在防爆箱内，且设专人看管。

③当班爆破领取当班炸药用量，如有少量剩余，应在爆破前带离爆破区。

⑷盲炮控制措施

①出现盲炮时应继续保持警戒，并等待15分钟后，爆破人员前往爆破区检查，检查前关闭起爆器。

②爆破人员应严格按照操作规程对盲炮进行水湿法或殉爆法进行处理。

③在处理忙炮时严禁对原炮孔进行吹、拔、钻。

⑸对爆破飞溅物的安全距离不够、人员防护不当控制措施。

①爆破作业必须具备资质的专业爆破人员实施。

②爆破区所有人员必须佩带安全帽。

③爆破器材运至现场后，立即开始警戒，警戒线应在爆破点周围300m，严禁无关人员进入爆破区域。

④装药严格按照设计方案装药。

⑤爆破人员起爆前应撤离在安全的掩体后面，并带好安全帽。

5、安全生产保证体系和管理机构

建立健全安全生产保证体系及安全生产管理小组，坚持生产必须服从安全的原则，项目经理对安全生产负第一责任，当生产与安全发生冲突时，优先考虑安全，切实把安全放在第一位。

建立生产监督检查体系，坚持经常检查与定期检查相结合，普通检查与重点检查相结合的安全检查制度，及时发现事故隐患，及时排除，将隐患消灭在萌芽状态。

5.1、安全生产保证体系

建立强有力的安全生产保证体系，加强安全思想宣传教育和安全技能培训，注重日常安全生产工作的检查，落实。

安全保证体系图

5.2、安全生产管理机构

根据国家及有关安全生产政策、法规、条例、规范和标准，结合本合同段工程项目的实际情况，制定项目经理部的安全生产管理制度。

本合同段项目安全生产管理机构见图5.2-1：

《安全生产管理机构框图》。

图5.2-1安全生产管理机构图

5.3、安全施工管理制度

⑴安全教育培训制度

对于持有爆破证的