隧道爆破施工方案

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1、隧道爆破设计方案一、编制依据1、施工图纸2、爆破安全规程3、铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南二、工程概况隧道各级围岩长度及所占比例分别为：II级围岩所占比例为51%, III级 围岩所占比例为36%；W级围岩所占比例为8%；V级围岩所占比例为5%。 II级围岩采用全断面法，111级围岩、W级围岩和V级围岩采用台阶法施工。三、工程地质及水文特征1、地质岩性 本管段内隧道地段大部分基岩裸露，少部分表层覆盖第四系坡残积(Q4dl+el)粉质黏土及碎石类土。沿线地层岩性主要有粘性土、粉土、煌 斑岩、花岗闪长岩、变粒岩、二长花岗岩、片麻岩、凝灰岩等。隧道进出 口围岩多强风化，节理裂隙发育，岩体破碎，呈散

2、体状结构。2、地质构造 本管段内隧道多位于红石砬-大庙断裂带，主要发育在承德市的北部，该断裂西起丰宁地区的红石砬，往东经三道沟、白旗、大庙、高寺台延入 平泉，全长80km。断层走向近东西向，断层线沿走向左右摆动，呈“蛇曲” 状。断层面倾向北，倾角6080。沿断层有一系列呈串珠状排列的东 西向拉长的太古代-元古代、晚古生代和中生代酸性、基性-超基性岩体群 分布；东西向延伸的线状山脊和平直的沟脊以及发育的断层崖和断层三角 面等。断层为长期活动断层，从其总体特征上看，断裂的早期活动较后期 活动激烈，区域上断层面倾斜北，其力学性质均反应为压扭性。但在部分 地段表现为正断层，应视为断层前后期活动的性质不

3、同。根据断裂控制从 太古代到中生代欺辱岩体的分布，推测其生成时代应始于前震旦纪，在印 支-燕山运动中活动强烈。3、地震动参数根据中华人民共和国GB183062001中国地震动参数区划图测区 地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.4s,地震基本烈度 可度。4、水文地质特征 沿线地下水类型主要有孔隙潜水及基岩裂隙水、裂隙岩溶水三种类型。(1) 孔隙潜水 主要赋存于河谷阶地、山间盆地、冲沟及华北平原中，局部地段孔隙 水具承压性，冲洪积、冲积及海积的砂类土及碎石土为其主要含水层。(2) 基岩裂隙水主要赋存于各类基岩的风化带及构造裂隙中，一般埋深大于20m,多数水量不大，部分地段埋深较浅

4、，地表径流较弱，大气降水多沿裂隙下渗。地下水水位随季节变化显著。（3）裂隙岩溶水主要赋存于白云岩及石灰岩地层中，一般埋深大于15m,多数水量不大， 地表径流较弱，大气降水多沿裂隙下渗。地下水水位随季节变化显著。局 部地段具承压性，主要赋存于构造裂隙中，水量较大。四、工程项目组织机构根据本管段工程特点，成立爆破领导小组，爆破组长负责本工程的爆 破施工的组织、指挥和管理。1、爆破组织机构图”_项目负责人_J;I:技术负责人J: Ir爆破负责人安全负责人库管负责人-H爆破架子队J2、隧道工程爆破组织机构职责（1）督促检查爆破方案的执行情况，并随时检查爆破施工记录。（2）放炮施工前，分派警戒人员，做好

5、安全警戒工作。（3）对于发生的安全事故，尽快组织抢救，做好上报工作，并对事故 进行分析、处理。五、施工方法1、采用凿岩机钻孔，钻孔时按照炮孔布置图正确对孔，钻孔严格按照 设计施工炮孔方向钻进，把误差减到最小，以确保爆破质量。掏槽孔要保 证平行，周边孔开眼要在轮廓线内5cm,外插脚12；周边孔对孔误 差环向不大于5cm，径向不大于3cm；掏槽孔不大于3cm，其它孔开眼误差 不大于 5cm。2、钻完孔要把炮孔吹洗干净，经检查按个后方可装药。装药分片分组 负责，严格按照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爆破安全规程执行。3、堵塞炮孔可以提高炸药

6、能量的利用率，从而减少炸药用量，降低爆 破震动效应。装药后用炮泥进行认真堵塞，掏槽孔要把不装药部分堵满， 周边孔堵塞长度不小于30cm，其余炮孔堵塞长度不小于最小抵抗线的80%， 以确保爆破效果和安全。拱顶和侧墙周边实施光爆作业，炸药采用 2#岩石 硝铵与乳化炸药，使用毫秒雷管达到光爆效果；采用20mm小药卷，非毫 秒微差雷管爆破。六、钻爆设计1、钻爆设计（1）钻爆设计总体说明 开挖掘进采用光面爆破，减少超挖，避免欠挖和减弱对围岩扰动，提 高开挖质量，确保施工安全。 工程地质状况对光面爆破的效果影响极大，在施工过程中，认真研究工程 地质情况，合理确定出爆破参数，并根据实际情况，不断合理优化。光

7、爆 药卷有水地段采用少20光爆专用药卷。掏槽布置采用钻孔台车，以直眼掏 槽为主。单位炸药消耗量的确定以满足较高的炮眼利用率和降低大块率， 便于机械装碴为原则。起爆采用非电导爆管起爆，起爆的时差间隔50 75ms。(2) 光面爆破参数设计 光面爆破不偶合系数：D = d /d = (1 _x(p L 1/r) +ak io c式中：D不偶合系数；dk炮眼直径cm；di炸药直径cm；a爆生气体分子余容系数；p 0爆生气体的初始压力，Pa；o c岩石的三轴抗压强度，Pa；r绝热指数；光面爆破周边眼间距：E二KpXdi式中：Kp岩石抗破坏屈服系数，见表，di炸药直径，cm；最小抵抗线：光面爆破炮眼间距

8、与最小抵抗线之比取 0.8 左右，即E/W=0.8。W=1.25E岩石抗破坏屈服系数 KpF值4681012Kp0.560.530.510.48式中：E炮眼间距，cm；W最小抵抗线，cm。光面爆破炮眼装填系数：卩+el k + F !e；：Le :式中：0 光面爆破炮眼装填系数;t 岩石抗剪强度，Pa；o e岩石抗拉强度，Pa；L炮眼深度,cm。其它代号同前。(3) 光面爆破参数选择为控制超欠挖，降低洞壁粗糙率，减少隧道通风阻力，对II、III、W、 V级围岩采用光面控制爆破技术。决定光面爆破效果的主要因素是周边眼的光爆参数，上场后试验确定 的光面爆破参数，现拟定光面爆破参数见表光面爆破参数岩

9、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50-6055-750.8-0.850.30-0.35硬岩40-5550-600.8-0.850.20-0.30软质岩30 4545 600.75-0.80.07-0.122、爆破器材选择序号爆破器材名称规格备注12号岩硝铵20x 200mm无水地段22号岩硝铵32x 200mm无水地段3RJ-2乳胶炸药20x 200mm有水地段4RJ-2乳胶炸药32x 200mm有水地段5火雷管6#、8#工业雷管6非电毫秒雷管1 15 段7导火索5.76.2mm8导爆索5.76.2mm爆破器材选择表3、装药

10、结构与堵塞周边眼采用20小直径药卷间隔装药，采用导爆索装药结构，用竹片 和导爆索连接，在炮孔底装半卷或1卷32药卷做加强药包。其它炮孔均 采用32药卷，连续装药。装药后用黄泥对炮孔进行堵塞，炮眼堵塞长度不少于30cm，炮泥采用 炮泥机生产。4、起爆方法起爆采用非电毫秒雷管起爆，周边眼采用导爆索装药结构时，采用导 爆索起爆。5、起爆顺序掏槽眼f辅助眼f侧壁周边眼f拱部周边眼f底板眼。6、装药量计算装药量：光面爆破周边眼装药量严格控制，以求达到光爆效果。 单孔光面爆破经验装药量计算公式：g二（E+W）XLX10、Rb式中：g单孔装药量；E孔距；W抵抗线；Rb岩石抗压强度Mpa。装药集中度：q=g/

11、L=（E+W）X 10 fRb （g/m）计算后与“隧道施工规范”中光爆装药集中度（q）参考值进行对比选 取。7、钻孔设备选择采用自制简易台架风枪钻孔。8、炮眼布置原则 掏槽眼：隧道爆破台阶法采用楔形掏槽形式，全断面法采用中空直眼掏槽形式，为保证掏槽钻眼精度，掏槽位置选择在隧道中线偏下的位置。周边眼：根据光面爆破选定的周边眼间距，严格控制外插角以减少超 挖。内圈眼：内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼的孔距稍大 于周边眼抵抗线（w）。扩大眼：掘进炮眼，其炮孔间距，视岩石坚硬程度、装运手段、岩石 破碎程度的要求等因素而定，一般取0.651. 2m,岩石坚硬取小值，反之 取大值。底板眼：底板

12、眼沿开挖轮廓线布置，并适当增加药量起翻碴作用，使 爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。9、围岩炮眼布置图30III、W、V级围岩台阶法施工炮眼布置示意图504050403.1 0.6023 48 15 23 2.5 58 9 1.8190 210双空眼直双掏槽图眼掏槽图10、施工工艺流程（1）钻爆作业施工工艺框图钻爆施工工艺框图2）光面爆破质量标准 周边轮廓基本符合设计要求，岩石壁面平整。 爆破后岩面保留有半眼孔痕，坚硬整体性好的岩石半眼率大于 80%，中等强度岩石大于 60%。爆破后，在保留的半壁面上无粉碎和明显新生裂隙，对围岩破坏轻微危石、浮石较少。（3）爆破试验对于不同的围岩地段，在开始施

13、工前，根据初拟的钻爆设计进行钻爆 试验，通过试验，一方面检验爆破设计是否合理，检验爆破振动对已支护 段是否危害，二是对爆破效果进行检验，对达不到爆破效果的，对爆破参 数进行优化，并将试验形成报告，送监理工程师核批，作为正式钻爆的开 挖依据，同时检验机号配备、劳力、组织循环作业安排是否合理，对施组 进行优化。11、施工工艺要点（1）钻孔作业定位：钻孔作业前，根据钻孔设确定台车臂作业区域，各臂钻孔的顺 序，风枪钻孔的配合时段及作业时间，使钻孔有序进行。采用多功能台架 钻孔时，划定每台风枪作业区域，规定作业时间，规定周边眼、底眼、掏 槽眼开孔偏角及插入角，钻孔时严格按规定作业，力求钻孔方向、位置满

14、足设计要求，准确控制周边眼外插角。钻孔标准：达到准、平、直、齐。准：钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位，但 顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在 1cm。直：边墙直线段炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条 垂线上。平：周边炮眼要相互平行。齐：各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上，掏槽眼加深1020cm, 钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。（2）装药作业 清孔：装药前用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒。 装药：装药前核对雷管段数，使之与设计相符，同时按钻爆设计的装 药结构及药卷规格药量装药。装药时，药装到孔底，起爆药包用炮棍缓慢 送

15、入，防止拉雷管或破损导爆管。装药检查：装药时，将雷管段数标于孔外导爆管上，由检查人员对雷 管段数进行复核，确保准确无误，同时核对药卷规格及装药长度，使每孔 装药符合设计要求，检查后做好记录。堵塞：所有炮眼装药后，用炮泥进行堵塞，其长度为30cm。炮泥用机 械加工，用炮棍顶进，堵塞做到封孔严密。（3）爆破作业 连结网络：在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，开始连结网 路。连结时尽可能靠近眼孔，孔外网路尽量短，使连结整齐，便于直观检 查网路。连结系统尽量短，但不拉细、打结，避免导爆管、连结块受损坏 等。网路连结好后，认真检查连结是否正确，保证每个眼孔的起爆药卷都 包括进去，每个簇联或连结块内都

16、有引爆雷管。爆破及瞎炮处理：网络连结检查合格后，撤离受爆破影响范围内所有 设备和非爆破作业人员，设好防护哨、发出起爆信号后即点燃导火索，爆 破人员快速撤离进行爆破。爆破完成后检查人员带防毒器材进入检查。发现瞎炮时，先查明原因 因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，切去损坏部分，重新连接导爆管，再行起 爆。此时，接头尽量靠近孔眼位置。因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问 题引起的瞎炮处理办法按照国家标准爆破安全规定中有关规定进行。（4）钻爆效果检验每次掘进爆破通风排烟后，值班技术和质检员即进入对钻爆效果进行 检查记录。检查记录光爆效果，炮孔利用率，平均掘进长度，碴体的破碎 程度，抛掷距离，围岩的损坏程度等，作

17、为不断优化钻爆设计的依据。（5）控制超欠挖措施根据不同地段情况，选择合理的钻爆参数：采用一炮一分析制度，每 次钻爆循环后，根据爆破震动速度，炮痕保存率、装药量、残眼深度及数 量、抛碴距离、堆碴高度、岩碴块度等多方面的测量和数据对比分析，选 择合理的钻爆参数，不断优化钻爆设计。控制打眼精度：在台车就位前用全站仪在隧道底测出与隧道中线平行 的台车轴线位置，将台车按测设位置准确定位，开孔位置不能超过土 2cm, 炮眼轴线以激光指向导向，钻周边眼时插上炮杆,使侧墙孔在一条垂线上。 施工时使用合格的司钻人员来领钻，禁止司钻用目测量。钻孔时，专人校 核，测量工程师跟踪服务。降低爆破对围岩的震动影响：全断面

18、一次爆破使用115段毫秒雷管 作为掏槽眼与扩槽眼的起爆雷管，其它炮眼配装秒差为50ms的311段等 差雷管，可获得较理想的效果，由于毫秒雷管1段、2段、3段、5段间, 延期秒差小于50ms，所以除掏槽眼外跳段使用。提高装药质量和炮眼口堵塞质量：在装药前，事先用竹片，导爆管和雷管按设计装药量和间隔距离绑扎成药串，各段钻孔装药量严格控制，不 能超装，雷管不能混装和错装。炮眼装药后，认真堵塞炮泥，边堵边用炮棍捣实。加强地质预报工作：配备一名有专业特长的地质工程师进行掌子面地 质描述，对岩性、地层结构、裂隙节理发育情况及水文地质情况作出描述 并配合有关设备或仪器作出开挖前方的地质预报，协助爆破人员进行

19、修正 和改善装药参数，达到提高爆破效果，控制超欠挖的目的。坚持断面检测及信息反馈：开挖放炮后，及时了解断面超欠挖情况、 爆破效果等，以便制定下一个循环的改进措施。用激光断面仪检测爆破断 面的误差程度，将其测得的断面与设计开挖断面进行比较，得到这个循环 的最大超挖、最大欠挖、平均线性超挖等数据，并准确标出超欠挖部位的 位置，提醒司钻人员纠正偏差，根据信息反馈及时调整钻爆参数，优化钻 爆设计。12、爆破安全技术由于隧道施工爆破过程中，掏上台阶槽眼施爆时，对地面建筑物的影 响最大，所以要对掏槽眼爆破技术进行安全技术验算：(1) 爆破振动波对建筑物影响的安全距离R1=K1 6 (Q) i3式中：R1爆

20、破振动波安全距离(m)6 由爆破方法和爆破指数确定的系数K1 一由保护建筑物地基的土石方性质确定的系数Q次起爆最大药量(kg)(2) 爆破冲击波对建筑物影响的安全距离R2=K2 (Q) i2式中：R2爆破冲击波安全距离(m)K2与装药条件及破坏程度有关的系数Q次起爆最大药量(kg)( 3)飞石的安全距离R3=20 K N2 W式中：R3飞石的安全距离(m)K与岩石性质及地形有关的系数N最大一个药包的爆破作用指数W-最大一个药包的最小抵抗线在施工中严格炮位及临空面的选择，如发现抵抗线小于设计值，堵塞物长度未达到孔深的 2/3，堵塞物充填不紧密等情况，严禁起爆。爆破警戒线设置应随爆破中心改变而推移

21、，但警戒半径不得缩小。(4)爆破地震的安全距离R4= (K/V) i/a (Q) i3式中：R4爆破地震安全距离(m)K与岩石性质及地形有关的系数K、a与爆破地点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数Q次起爆最大药量(kg)七、火工品管理1、火工品使用管理程序（1）报批领用在每次爆破前一天，作业工班爆破员经认真计算后填写当日火工品 申请计划表，由作业工班技术主管及安全员审核后分别签字，交由作业工 班材料员上报工程队工程管理室、安质室、物资设备室审核无误，报工程 队分管领导审批。申请计划表一式四份，审批后作业工班一份，工程队物 资设备室、押运员、炸药库各存一份。项目部物资设备部统计次日火工品 用量

22、及使用计划，将各队申请计划表发押运员，由押运员持使用计划及各 队申请表到火工品库统一领取并配送各队。（2）严格发放火工品库保管员在接到工程队物资设备室火工品使用计 划表后，要详细核对批准领用的火工品名称、规格、数量。核实无误后， 方可办理火工品领用手续。（3）安全运输作业工班材料员从炸药库领出火工品后，同作业工班火 工品押运员负责运输途中火工品的安全。火工品运输到爆破工点后，由作 业工班爆破员和作业工班火工品材料员，对运至现场的火工品进行清点、 核对，无误后在火工品爆破现场确认表上签字确认。若送到工地火工 品名称、规格、数量与发料单不符，应立即向工程队安全质量室、物资设 备室报告情况并及时核查

23、原因，暂停本次爆破作业，待查清原因后再进行 爆破作业。如发生丢失现象，要及时上报工程队，由工程队上报当地公安 机关进行处理。2、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，于20 号上报工程 队安全质量室、物资设备室留档备查。（2）现场技术人员根据每次的打孔数量和装药数量进行核对，并监督 现场火工品的使用数量。（3）现场安全员，按照爆破划定现场危险区，并采取防护措施和警戒 范围。并对每次爆破作业完成结果进行安全评定。（4）现场爆破作业各施工工班要按爆

24、破施工作业程序进行操作，严禁 违规操作。3、必须每天退库（1）火工品必须实行按计划领用，剩余的当天必须退回仓库的制度。 现场爆破完毕后，各施工工班未使用完的火工品由收发料爆破员或领料员 与押运员共同押运到火工品库办理退库手续。将实际使用数量和退库数量 填写到火工品退库通知单中并相互签字确认。（2）火工品严禁在除火工品库之外的任何地方过夜。（3）未使用的火工品必须退回火工品库进行保管，严禁施工队伍将火工 品带回工棚、宿舍或工地中随意存放。严禁私藏、私用和赠送他人。否则， 除按相关规定处罚外，并移交公安机关追究其法律责任。（4）在火工品退库过程中严格按业务程序要求操作，所发生的一切不安 全因素，施

25、工工班负责人负全责。4、工程完工剩余火工品必须退回民爆公司或按规定程序销毁（1）凡列入报废范围的爆破物品，必须经主管人员和保管人员按照报 废登记表册进行登记造册，阐明理由和原因，经有关部门联合鉴定，同意 后方可退回民爆公司或按程序销毁。（2）报废的炸药在销毁前，要按照规定填报报废申请，将报废的原因、 数量、品种、时间、地点、方法、操作人、责任人及采取的措施上报项目 安全质量部、公安分处。（3）经有关部门审核后，主管负责人签字同意，经当地公安机关同意 后进行销毁（或移交火工品厂进行销毁）。每次销毁数量炸药不得超过 50kg、 雷管不得超过 500 发。销毁爆炸物品的操作人员必须是经过培训的持证人

26、 员进行。八、安全防护措施1、控制飞石 正常的台阶爆破，飞石一般不会太远，施工中为防止飞石一定要根据 爆破条件的变化，合理确定单位炸药消耗量和爆破参数，保证炮孔的堵塞 长度和质量。2、放炮警戒工作 一般按爆破设计给定的安全距离处设置警戒点、警戒线，警戒点的布 置要疏而不漏，点与点之间要互有联系，互相照应，警戒线采用脚手架管 和木板隔离爆破作业区域和安全区域，隔离设施周围由警戒人员巡视坚守， 保证无不相关的人员进入爆破作业现场，并与指挥中心形成通讯联络网。起爆点设在爆破抛掷方向的安全地带。爆破时，同时发出声响信号和视觉标志，主要为警报器鸣声和摇警示 旗，分四次信号：第一次信号：为撤离信号，在装药

27、、堵塞完成后，爆区无关人员应立 即撤离到危险区以外的安全地点，同时在危险区出入口设立岗哨。信号为： 警报器长鸣一声，警示旗左右摆动一次。第二次信号：预备信号，爆破区所有人员撤离危险区，起爆网路完好， 待起爆，此时发出预备信号。信号为：警报器长鸣两声，警示旗左右摆动 两次。第三次信号：起爆信号，预备信号发出后，各岗哨点警卫通过无线电 传呼机向总指挥部发出警戒完备信号。信号为：警报器长鸣三声，警示旗 左右摆动三次。第四次信号：解除警戒信号，爆破人员进入爆破区检查，确定无拒爆 现象，发出解除信号，信号为：警报器长鸣一声，警示旗自由摆动。3、爆破后安全检查与处理爆破后必须经过 30min 通风排烟，检查人员方可进入作业面。检查有 无“哑炮”等可疑现象；有无残余炸药或雷管；顶板两帮有无松动石块； 支护有无损坏和变形。在妥善处理并确认无误后，其他工作人员方可进入 作业面。当发现哑炮时必须由原爆破人员按规定处理。4、爆破组织工作（1）放炮人员管理，爆破作业人员具有放炮员作业证的专业人员 担任，辅助作业人员全部进行施工前安全培训。（2） 成立爆破工程施工队，全面负责安排爆破的各项工作，设队长、 副队长各 1 人，技术负责 1 人，技术员 1 人，爆破员 2 人，安全员 1 人， 保管员 1 人，押运员 1 人等。