隧道爆破专项施工方案.doc
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1.工程概况
本标段有隧道2座即竹坑山隧道和西洋隧道。
两座隧道均为分离式隧道，竹坑山隧道平均长1214米，西洋隧道平均长1553米。
竹坑山隧道洞体围岩以Ⅲ、Ⅳ级为主，近洞口和断裂发育处为Ⅴ级。
隧址区围岩为软质岩区,洞身所经围岩埋深较小,应力低,不会发生岩爆。
岩层为细砂、粉砂岩、炭质粉砂岩类，岩石颗粒细小易产生粉尘污染，施工中应做好通风等工作。
未发现活动性断层，未见滑坡、坍塌和地下采空区等不良地质现象。
西洋隧道洞体围岩以Ⅱ、Ⅲ级为主，近洞口和断裂发育处为Ⅳ、Ⅴ级。
隧址区进口段为花岗，出口段围岩为砂岩偶夹炭质砂岩，但未见有煤层，施工中应缩短围岩暴露面积，做好通风。
隧道主要围岩类别列表如下：
隧道主要围岩类别表
隧道名称
起讫桩号
围岩级别及长度（m）
明洞
Ⅴ级
浅埋
Ⅴ级
深埋
Ⅳ
级
Ⅲ级
Ⅱ级
Ⅲ级
紧急
停车带
Ⅱ级
紧急
停车带
竹
坑
山
隧
道
左线
ZK174+163～ZK175+413
20.5
209.5
221
598
161
40
右线
YK174+153～YK175+331
24.5
161.5
220
552
180
40
西
洋
隧
道
左线
ZK179+326～ZK180+888
15.5
72.5
208
347
298
563
40
右线
YK179+335～YK180+879
28
156
185
330
323
500
40
2.爆破设计原则
爆破开挖设计依据施工规范、招标文件范本、设计文件与《爆破安全规程》（GB6722）的有关要求，遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的隧道施工原则，并在确保施工安全的前题下，充分兼顾本标段工程的施工工期要求。
钻孔采用手风钻，炸药使用具有防水性能的2＃岩石乳化炸药，起爆采用非电毫秒雷管，周边眼采用光面或预裂爆破。
喷射混凝土、锚杆与钢架支护施工与爆破开挖密切配合。
根据监测结果，及时进行二次衬砌。
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面开挖，Ⅱ级围每循环进尺控制为3.5m，Ⅲ级围岩每循环进尺控制为3m，周边眼采用光面爆破爆破。
Ⅳ级围岩根据围岩条件分别采用上下台阶开挖，上下台阶采用微台阶，间距5m。
台阶高度考虑便于操作确定在拱顶下4.5m左右。
围岩条件较差时，采用上下台阶开挖，上台阶采用手风钻钻孔爆破，上下台阶一次爆破，初期支护紧跟，每循环进尺2.5m。
周边眼采用光面爆破。
Ⅴ级围岩采用中隔壁法开挖、微震爆破。
V级土质宜采用人工或机械开挖，必要时采用小炮微振爆破。
严禁大开挖，防止滑坡及坍塌。
浅埋地段每循环进尺1.0m，深埋地段每循环进尺1.5m。
3.爆破设计方案
3.1.洞口路堑开挖爆破设计方案
洞口路堑岩石开挖采用减弱松动爆破，爆破时预留50cm厚的边坡保护层，利用挖掘机进行刷坡。
路堑减弱松动爆破的主要技术参数为：
爆破单耗0.3kg/m3，孔径42mm，梅花形布孔，孔间距1～1.5m，孔排距1～1.5m，堵塞长度不小于1.2m或2／3倍孔深，多排爆破时采用微差爆破。
3.2.主洞爆破设计方案
3.2.1.Ⅱ级围岩爆破设计
⑴开挖方式：
采用全断面爆破开挖，爆破循环进尺3.5m，周边眼采用光面爆破。
预留变形量不计，施工中根据实际情况进行调整。
⑵掏槽方式：
掏槽采用掏槽爆破时振动较小且比较方便于手风钻操作控制的的楔形掏槽方式。
⑶周边眼爆破：
采用光面爆破，炮眼间距0.45m。
⑷起爆方式：
采用非电导爆管雷管毫秒微差起爆，掏槽眼与扩槽眼的起爆时差不小于100ms，周边眼同段起爆，底板眼最后起爆。
⑸爆破参数确定：
具体见Ⅱ级围岩爆破设计图。
3.2.2.Ⅲ级围岩爆破设计
⑴开挖方式：
采用全断面爆破开挖，爆破循环进尺3.0m，周边眼采用光面爆破。
预留变形量不计，施工中根据实际情况进行调整。
⑵掏槽方式：
掏槽采用掏槽爆破时振动较小且比较方便于手风钻操作控制的的楔形掏槽方式。
⑶周边眼爆破：
采用光面爆破，炮眼间距0.45m。
⑷起爆方式：
采用非电导爆管雷管毫秒微差起爆，掏槽眼与扩槽眼的起爆时差不小于100ms，周边眼同段起爆，底板眼最后起爆。
⑸爆破参数确定：
具体见Ⅱ级围岩爆破设计图。
3.3.2Ⅳ级围岩爆破设计
⑴开挖方式：
采用上下台阶开挖，上下台阶采用微台阶，间距5m。
上台阶采用手风钻钻孔爆破，循环进尺2.5m。
下台阶与上台阶同步跟进。
周边眼采用光面爆破。
预留沉降量按5cm考虑开挖断面，具体根据量测结果调整。
⑵掏槽方式：
掏槽采用掏槽爆破时振动较小且比较方便于手风钻操作控制的的楔形掏槽方式。
⑶周边眼爆破：
上台阶周边眼采用光面爆破，炮眼间距0.45m；下台阶周边眼采用预裂爆破，炮眼间距0.45m。
⑷起爆方式：
采用非电导爆管雷管毫秒微差起爆，掏槽眼与扩槽眼的起爆时差不小于100ms，周边眼同段起爆，底板眼最后起爆。
⑸爆破参数确定：
具体见Ⅳ级围岩爆破设计图。
3.3.光面爆破与预裂爆破设计方案
光面爆破设计参数见下表：
光面爆破设计参数表表1
参数
岩石
种类
装药不偶
合系数D
周边眼
间距E（cm）
周边眼最小抵抗线V（cm）
相对距E/V
周边眼装药
集中度q（kg/m）
Ⅱ
1.2～1.5
50～65
70～85
0.8～1.0
0.3～0.35
Ⅲ
1.5～2.0
45～60
60～75
0.8～1.0
0.2～0.3
Ⅳ
2.0～2.5
45～50
40～60
0.5～0.8
0.07～0.15
预裂爆破设计参数见下表：
预裂爆破设计参数表表2
参数
岩石
种类
装药不偶
合系数D
周边眼
间距E（cm）
周边眼至
内圈眼间距（cm）
周边眼装药
集中度q（kg/m）
Ⅳ
1.3～1.4
35～45
40
0.25～0.35
Ⅴ
1.4～1.5
30～40
40
0.09～0.19
具体光面爆破与预裂爆破参数，根据试验爆破结果进行调整。
光
面爆破与预裂爆破的装药结构见下图
图一光面与预裂爆破装药结构示意图
3.4起爆网路设计
为确保爆破施工安全和取得良好的爆破效果，潜孔钻深孔爆破采用非电复式闭合起爆网路，每孔放置1发毫秒雷管。
不同起爆排间的起爆
时差通过孔内微差取得。
非电复式闭合起爆网路的连接形式如图二所示，具体起爆顺序设计如图三所示，各起爆排间的起爆时差不小于25ms。
图二非电毫秒雷管复式闭合网路连接示意图
图三起爆顺序示意图
注：
图中序号为非电毫秒管段数
3.5爆破施工工艺流程
见《爆破施工工艺流程图》。
4.质量保证控制
4.1质量标准
4.1.1开挖
应严格控制欠挖，拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
应尽量减少超挖，不同围岩地质条件下的允许超挖值规定见表3。
允许超挖值表3
围岩条件级别
开挖部位
Ⅱ级～Ⅲ级
Ⅳ级～Ⅴ级
拱部
平均10
最大15
平均15
最大20
宽度
单侧宽10全宽20
单侧宽10全宽20
边墙、仰拱、隧底
平均10
平均10
4.1.2钻眼
⑴掏槽眼：
眼口间距误差和孔底间距误差不得大于50mm。
⑵辅助眼：
眼口排距、行距误差均不得大于100mm。
⑶周边眼：
周边眼间距允许偏差为50mm，外斜率不大于孔深3～5％，眼底不应超过开挖轮廓线100mm。
周边眼之内圈炮眼的修正爆破设计进入下一循环施工排距允许偏差为50mm。
⑷除掏槽眼外，其它炮眼的孔底应位于同一垂直面上。
4.1.3周边眼的眼痕率
Ⅳ级围岩周边眼眼痕率大于50％，Ⅲ级围岩周边眼眼痕率大于70％，Ⅱ级围岩周边眼眼痕率大于80％,并在轮廓面上均匀分布。
4.1.4两茬炮眼衔接台阶
两茬炮眼衔接台阶的最大尺寸不大于150mm。
4.2质量控制技术措施
⑴钻孔作业人员必须为熟练工，钻孔机械及附属设施定期维修，保养良好，炮眼的开孔位置、角度和深度符合前述质量标准。
⑵采用毫秒微差爆破技术，确保良好的爆破效率和破碎效果。
⑶遇特殊情况炮孔装药量不能满足设计要求时，及时通知爆破工程技术人员进行现场调整，杜绝盲目装药。
⑷根据爆破效果和围岩变化情况，及时调整修正爆破参数。
⑸加强监控量测，确定合理的预留沉降量，每次钻孔前均要测量确定开挖轮廓线，并进行炮孔布置。
5.安全保证措施
⑴设专职爆破安全管理负责人，督促检查爆破施工各个环节的安全技术措施落实；
⑵爆破工、爆破安全员、爆破器材押运员、爆破器材保管员都必须持证上岗；
⑶严格执行国家有关爆炸物品储存、运输、使用的有关安全规定；
⑷使用的各种爆破器材必须符合国家标准，过期变质的不准使用；采用非电导爆管雷管，避免使用电雷管，有效避免杂散电流引起的误爆。
⑸爆破施工危险区设置明显的警示标记，爆破器材运入洞内后，与爆破无关人员不得进洞施工；
⑹爆破后必须进行有效排烟，排烟时间不短于10分钟，洞内有害气体含量低于规范允许最高浓度后才可进入施工。
爆破排烟后，及时进行找顶施工，排除险情，然后及时进行初衬施工，确保施工作业安全。
⑺起爆后必须进行盲炮检查，确认安全后才可解除爆破警戒。
盲炮处理必须在爆破工程师指导下完成；
⑻洞外爆破时，人员安全警式距离不小于300米，机械警戒距离不小于100米。
爆破警戒设3种不同信号，分别表示开始警戒、开始起爆、撤销警戒。
洞内爆破时，人员必须全部拆离洞内，机械安全警戒距离为50米。
洞口50米范围内的洞内爆破按洞外爆破进行安全警戒
6.施工人员、设备及预计爆破器材消耗
本标段两座隧道,共三个口掘进,爆破施工需要钻爆工90名，爆破安全员6名，爆破技术人员3名；需要手风钻60台，20m3空压机16台。
每爆破100m3岩石的预计爆破器材消耗如下表所示。
各级围岩预计爆破器材消耗表表4
爆破器材
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
乳化炸药
65kg
65kg
60kg
火雷管
6个
6个
6个
导火索
3.6m
3.6m
3.6m
导爆索
100m
80m
70m
非电毫秒雷管
180个
180个
160个
爆破作业施工工艺框图
爆破作业设计
实施性施工组织设计
上报审批
施工准备
包括：
临时防护、机具保养、划警戒区、财产调查登记
布孔
施钻
调整药量计算
清点
装药与堵塞
网路联接
覆盖防护
起爆
检查
网路模拟试爆
放警戒、放信号
封锁危险区
善后
判断：
飞石、震动、堆积
10
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