隧道爆破专项施工方案（版）范本

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1、 目目 录录1 编制说明及编制依据编制说明及编制依据.11.1 编制说明.11.2 编制依据.12 工程概况及爆破影响范围工程概况及爆破影响范围.22.1 工程概况 .22.2 编制范围 .32.3 麻山隧道与既有沪昆线义乌隧道上行线位置位置关系.33 风险控制总体安全技术方案风险控制总体安全技术方案.44 爆破方案爆破方案.64.1 安全用药量 .64.2 非电毫秒雷管的选用.84.3 初步选择每循环进尺.94.4 微振爆破钻爆设计.94.5 麻山隧道与既有隧道边墙距离大于 30M爆破施工.164.6 爆破控制要点.195 试爆方案及试爆防护方案试爆方案及试爆防护方案.205.1 试爆方案.

2、205.2 试爆防护方案.216 爆破振动监测及既有设备检查爆破振动监测及既有设备检查.226.1 爆破振动速度监测方案.226.2 监测设备 .256.3 监测方法 .286.4 监测数据的处理.286.5 监测联控联动机制.31 6.6 既有设备检查.316.7 个别质点振速过大和振动波形失真原因分析.327 资源配置资源配置.327.1 工期安排.327.2 施工队伍设置.327.3 机械设备配置.327.4 主要材料计划.328 安全保证组织机构及防护措施安全保证组织机构及防护措施.348.1 安全组织机构.348.2 一般安全保证措施.368.3 临近营业线安全保证措施.429 应急

3、预案应急预案.469.1 组织机构.469.2 项目部应急指挥中心职责.469.3 临近营业线施工应急预案.489.4 应急处置程序.499.5 应急处置措施.5010 环境保护及文明施工环境保护及文明施工.531 麻山隧道爆破专项施工方案麻山隧道爆破专项施工方案1 编制说明及编制依据编制说明及编制依据1.1 编制说明编制说明麻山隧道根据设计图要求,隧道施工中爆破振速按照10cm/s控制爆破设计,依据爆破安全规程等文件相关规定,结合本工程的内容、特点、施工条件、工程质量的要求,编写本隧道爆破专项安全技术方案。编写过程中充分考虑爆破安全、工期要求以及质量控制等各方面的因素,优化施工、科学合理地安

4、排施工计划、人员和机械设备,控制现场爆破施工。1.2 编制依据编制依据1.2.1 新建铁路杭州至长沙铁路客运专线麻山隧道设计图(杭长客专施图(隧)HCZJ-12)；1.2.2客运专线铁路隧道工程施工技术指南(TZ214-2020)及国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规；1.2.3爆破安全规程(GB67222020)；1.2.4铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2020 )；1.2.5铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2020 )；1.2.6铁路隧道风险评估与管理暂行规定(【2020】2020)；1.2.7铁路工程基本作业施工安全技术规程(T

5、B10301-2020 )；1.2.8铁路工程施工安全技术规程(上册)(TB10401.1-2020)；1.2.9铁路工程施工安全技术规程(下册)(TB10401.2-2020)；1.2.10上海铁路局营业线施工工务安全监督管理办法(上铁工发【2020】117 号)。2 1.2.11上海铁路局营业线施工安全管理补充实施细则(上铁运发【2020】161 号)；1.2.12上海铁路局营业线施工安全管理实施细则(上铁运发【2020】316 号)；1.2.13改建既有沪昆线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定:(铁建设【2020】14)；1.2.14既有沪昆线施工计划申报程序(上铁建发【2020】83

6、号)；1.2.15上海铁路局建设工程事故应急预案(上铁建发【2020】449 号)；1.2.16上海铁路局限界管理办法(上铁师发【2020】287 号)；2 工程概况工程概况及及爆破影响范围爆破影响范围2.1 工程概况工程概况麻山隧道起于 XX 省 XX 市后宅镇杨畈田村,止于 XX 市后宅镇毛店桥村,麻山隧道起讫里程K312+680K316+269(DK114+900DK118+489),全长 3589m,隧道最大埋深约 244m。麻山隧道临近沪昆线既有义乌隧道,进口端与既有沪昆上行线线间距为 28 米,内轨顶标高比既有沪昆线高 2.03m；出口端与既有沪昆上行线线间距为 78 米,内轨顶标

7、高比既有沪昆线高8m；新建麻山隧道与既有沪昆线义乌隧道上行线间距如下表:既有沪昆线上行线里程范围长度线间距麻山隧道边墙与义乌隧道边墙距离K316+269(DK118+489)K316+254(DK118+474)1578明洞K316+254(DK118+474)K315+360(DK117+580)8944635K315+360(DK117+580)K314+590(DK116+810)7704130K314+590(DK116+810)K313+855(DK116+075)73536253 K313+855(DK116+075)K313+150(DK115+370)7053320K313+1

8、50(DK115+370)K312+755(DK114+975)3952817K312+755(DK114+975)K312+680(DK114+900)7528明洞麻山隧道位于丘陵地段,自然坡度约 1535,相对高差约280m,进出口及洞身局部覆盖残坡积的粉质粘土和粗角砾土(Q4el+dl)。下伏基岩:隧道进口主要为侏罗系大爽组二段 J3D2 黄褐色细砂岩、粉砂岩,部分含有凝灰质成分。隧道洞身地表露出基岩为 J3D3 在凝灰质砂岩、砂砾岩,含有较多的火山成分,地下水主要以基岩裂隙水和风化裂隙水,富水性较弱,破碎带及浅埋段易发生大规模坍塌掉块；隧道出口主要为侏罗系大爽组三段 J3D3 黄褐色英

9、安质凝灰岩、晶屑凝灰岩、凝灰质砂砾岩。隧道各级围岩长度及开挖方法隧道各级围岩长度及开挖方法围岩隧道明洞级围岩级围岩级围岩合计麻山隧道90 米639 米1380 米1480 米3589 米开挖方法机械开挖局部爆破配合机械开挖三台阶开挖两台阶开挖2.2 编制范围编制范围按照设计文件要求,本隧道临近沪昆线,设计控制爆破振速为10cm/s。编制范围:于沪昆线K312+680K316+269(DK114+900DK118+489)段,既有义乌隧道上行线洞身、126#298#接触网支座及网路、信号电缆、通信光缆、电力电缆等设备。其中信号电缆挂于边墙上受影响较小。杭长线麻山隧道爆破震动与既有沪昆线列车运行震

10、动频率不一样,不考虑震动叠加效应；试爆期间爆破利用天窗点进行施工,确定爆4 破参数后,按照正常施工。2.3 麻山隧道与既有沪昆线义乌隧道上行线位置关系麻山隧道与既有沪昆线义乌隧道上行线位置关系杭长线麻山隧道进口与既有沪昆线义乌隧道上行线线间距为28m,既有义乌隧道净宽 7m,麻山隧道边墙到义乌隧道上行线边墙距离为按 17m 控制爆破参数(实际爆破几何中心到既有沪昆线义乌隧道上行线边墙距离 24.5m),麻山隧道进口设计内轨顶面标高比既有营业线线义乌隧道内轨顶面高 2.03m；新建线路从进口端开始远离既有营业线,到 K314+590(DK116+810)麻山隧道与既有义乌隧道上行线边墙间距增大到

11、 30m(实际爆破几何中心到既有沪昆线义乌隧道上行线边墙距离 37.5m)；出口端与既有义乌隧道上行线线间距为 78m(实际爆破几何中心到上行线义乌隧道边墙距离为 74.5m),内轨顶面标高比既有营业线义乌隧道上行线内轨顶面标高高 8m。麻山隧道与既有营业线义乌隧道位置关系见附图一麻山隧道与既有营业线义乌隧道位麻山隧道与既有营业线义乌隧道位置关系示意图置关系示意图。3 风险控制总体安全技术方案风险控制总体安全技术方案3.1 麻山隧道爆破振动对既有营业线隧道安全评估见附件杭杭长铁路客运专线隧道风险评审会专家意见长铁路客运专线隧道风险评审会专家意见 。3.2 与杭州工务段等相关设备管理单位联系,会

12、同业主、设计院和监理站共同对既有沪昆线义乌隧道进行调查,做好影像调查资料记录存档等工作,见附件关于既有沪昆线义乌隧道上行线洞身病害调关于既有沪昆线义乌隧道上行线洞身病害调查报告查报告 。3.3 本隧道应用微振控制爆破,正式施工前必须进行试爆,试爆时要与设备管理单位提前联系,利用天窗点进行,试爆期间车站设置驻站联络员,以便掌握列车运行间隔时间,现场配备专职安全员、安全防护5 员。3.4 麻山隧道进口爆破期间在爆破危险区内设置安全警戒哨,保证所有通路处于监控范围内,防止人员、机械误入。安全警戒范围不小于 2020,并设专人统一指挥。3.5 试爆时通过监测振速,查看既有沪昆线隧道洞内结构变化和设备运

13、作情况优化爆破参数,在保证既有沪昆线安全的情况下,确定爆破参数。3.6 试爆前由第三方在既有沪昆线隧道内布设振速监测点,试爆期间由第三方指派专业人员进行爆破振速监测,并邀请设备管理单位参加,根据监测结果,进行数据分析,优化爆破参数。3.7 麻山隧道临近既有沪昆线,暗洞在实际施工时要严格按照微振爆破和光爆参数来指导钻爆施工,控制每段别雷管最大齐爆药量爆破产生的振动速度。3.8 隧道开挖围岩等级、开挖方法、最大齐爆药量和最大爆破振速见下表:麻山隧道围岩类别、开挖方法、最大齐爆药量及振速统计表麻山隧道围岩类别、开挖方法、最大齐爆药量及振速统计表里程围岩等级延米 开挖方法边墙与边墙间距(m)实际最大齐

14、爆药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)最大爆破振速(cm/s)DK114+900 DK114+92929DK114+929 DK114+97546明挖法DK114+975 DK115+01540三台阶七步开挖法1710.1316.967.34DK115+015 DK115+05237三台阶七步开挖法1710.1316.967.34DK115+052 DK115+10048三台阶七步开挖法1710.1316.967.34DK115+100 DK115+260160 三台阶临时仰拱法1712.6616.968.39DK115+260 DK115+30040三台阶临时仰拱法1712.6616.968

15、.39DK115+300 DK115+31010三台阶七步开挖法1710.1316.967.34DK115+310 DK115+37060三台阶七步开挖法1710.1316.967.34DK115+370 DK115+38010三台阶七步开挖法2010.1327.625.486 DK115+380 DK115+42040三台阶临时仰拱法2012.6627.626.26DK115+420 DK115+45030三台阶七步开挖法2010.1327.625.48DK115+450 DK115+53080三台阶七步开挖法2010.1327.625.48DK115+530 DK115+60070三台阶七

16、步开挖法2010.1327.625.48DK115+600 DK115+840240 三台阶临时仰拱法2012.6627.626.26DK115+840 DK116+075235 台阶法2017.5529.087.64DK116+075 DK116+480405 台阶法2517.5556.815.34DK116+480 DK116+52040三台阶临时仰拱法2512.6653.954.19DK116+520 DK116+760240 台阶法2517.5556.815.34DK116+760 DK116+81050三台阶临时仰拱法2512.6653.954.19DK116+810 DK117+2

17、20410 三台阶临时仰拱法3012.6693.223.02DK117+220 DK117+580360 台阶法3040.9598.166.27DK117+580 DK117+60020三台阶临时仰拱法3512.66148.032.29DK117+600 DK117+64040三台阶七步开挖法3510.13148.032.0DK117+640 DK117+810170 三台阶临时仰拱法3512.66148.032.29DK117+810 DK117+85040三台阶临时仰拱法3512.66148.032.29DK117+850 DK117+88030三台阶临时仰拱法3512.66148.032

18、.29DK116+880 DK118+120240 台阶法3540.95155.874.9DK118+120 DK118+260140 三台阶临时仰拱法3512.66148.032.27DK118+260 DK118+380120 三台阶七步开挖法3510.13148.032.0DK118+380 DK118+44464三台阶七步开挖法3510.13148.032.0DK118+444 DK118+47430三台阶七步开挖法3510.13148.032.0DK118+474 DK118+489154 爆破方案爆破方案4.1 安全用药量安全用药量根据相关规范和设计图要求,麻山隧道设计规定爆破振速

19、控制在10 cm/s 以内。依据爆破安全规程,可以初步计算隧道掘进爆破炸药安全用量,确定循环进尺。Q同段别雷管同时起爆炸药安全用量,kg； 3)(=RQ7 V爆破振动速度最大值,10cm/s；R爆破区药量分布的几何中心至既有沪昆线义乌隧道边墙的距离,m；K、地质条件等多种因素有关的系数,按照下表选取。爆区不同岩性的 K、a 值岩性Ka坚硬岩石501501.31.5中硬岩石150250151.8软岩石250350182.0计算得出不同距离下,在确保既有沪昆线隧道二次衬砌爆破振速不大于 10cm/s 的条件下,每段别最大齐爆炸药用量。围岩 R=2020 时 Qmax=2020(10/2020(3/

20、1.6) =29.08kg、围岩 R=17m,时 Qmax=17 3(10/300)(3/1.8) =16.96kg围岩 R=30m,时 Qmax=30 3(10/2020(3/1.6) =98.16kg、围岩 R=30m,时 Qmax=30 3(10/300)(3/1.8) =93.22kg麻山隧道微振控制爆破各类围岩每段别齐爆炸药用量检算麻山隧道微振控制爆破各类围岩每段别齐爆炸药用量检算(既有沪昆线(义乌隧道)设计允许爆破振速 10cm/s、单位 kg)爆破中心与既有沪昆线边墙距离围岩 K,a 值、围岩 K,a 值R(米)K=2020=1.6K=300,=1.81717.8616.9620

21、29.0827.622556.8153.953098.1693.2235155.87148.03麻山隧道与既有义乌隧道并行,8 K312+755K313+150(DK114+975DK115+370)段边墙间距为17m,、级围岩同时齐爆炸药量最大允许16.96kg。K313+150K314+590(DK115+370DK116+810)段边墙间距为 20200m,微振爆破参数实际按 17m 控制,、级围岩同时齐爆炸药量最大允许16.96kg。K313+62020314+260(DK115+840DK116+480)、K314+300K314+540(DK116+52020DK116+760)段

22、级围岩边墙间距为 20200m,微振爆破参数实际按 2020 制,最大齐爆炸药量最大允许29.08kg。K314+590K316+269(DK116+810DK118+489)段边墙间距大于 30m,选取级围岩一次齐爆炸药量最大允许 98.16kg,、级围岩同时齐爆炸药量最大允许 93.22kg,实际齐爆炸药用量均远小于此值,故爆破影响小,可以正常掘进。4.2 非电毫秒雷管的选用非电毫秒雷管的选用目前使用的导爆管为非电起爆系统中的毫秒雷管 17 段,其间隔时间小于 50 ms；而 7 段之后,段与段起爆间隔大于 50 ms。对于隧道爆破掘进,实际爆破表明起爆间隔大于 50 ms,爆破振动基本不

23、叠加。鉴于此,现场爆破时采用分段起爆,保证同一段别雷管同时起爆炸药用量均在安全用药量范围以内。非电毫秒雷管段别及延期时间表非电毫秒雷管段别及延期时间表段别延时毫秒(ms)段别延时毫秒(ms)1131146040225101255545350101365050475+1514760559 5110151588060615020161020200720202017120209082502518140010093103019170013010380352020201504.3 初步选择每循环进尺初步选择每循环进尺麻山隧道边墙与既有义乌隧道边墙距离小于 30m 段:级围岩上台阶每循环掘进 1.5 米、

24、下台阶左右跳槽开挖每循环掘进 3 米；级围岩每循环掘进 1.5 米；级围岩每循环掘进 1.2 米,隧底除外每循环掘进 1.5m；可以满足最大允许爆破振速和隧道本身掘进安全。麻山隧道边墙与既有义乌隧道边墙距离大于 30m 段,:级围岩上台阶每循环掘进 3 米、下台阶左右跳槽开挖每循环掘进 3 米；级围岩每循环掘进 1.5 米；级围岩每循环掘进 1.2 米,隧底除外每循环掘进 1.5m。4.4 微振爆破微振爆破钻爆设计钻爆设计光面爆破周边炮眼采用 25mm 小药卷间隔装药,导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起,辅助眼采用普通装药,装药结构分别如下图所示:周边眼采用装药结构图周边眼采用装药

25、结构图竹条堵塞炮泥导爆索炸药导爆索辅助眼采用装药结构图辅助眼采用装药结构图10 炮孔(40)炮泥或黏土(满堵)标准药卷(25)毫秒雷管导爆管4.4.1 级围岩上下台阶法开挖级围岩上下台阶法开挖4.4.1.1 上台阶光面爆破,采用楔形掏槽,周边眼采用不耦合装药。上台阶断面面积:87.8m2。DK115+840DK116+480、DK116+52020DK116+760、段与既有沪昆线边墙间距 202030m,进尺按 1.5m 设计。炮眼数量(个):设计为 N=ks/(r) 1.1=1.087.8/(0.750.78) 1.1=165,实际为 167 个。N炮眼数量(个)；k单位炸药消耗量,取值

26、1.0；(kg/m)r炸药的线装药密度,取值 0.78；(kg/m)s开挖断面面积(m)；炮眼装药系数,取值 0.75光爆参数表光爆参数表上台阶炮眼布置及药量参数上台阶炮眼布置及药量参数爆破振速炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)(cm/s)掏槽眼113940.80 0.83 3.34 29.083.15掏槽眼318840.80 1.13 4.51 29.083.7围岩类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)密集系数E/W周边眼装药集中度(kg/m)45600.750.1511 掏槽眼518640.80 1.12 4.46 2

27、9.083.68辅助眼7150120.70 0.79 9.45 29.085.49辅助眼9150120.70 0.79 9.45 29.085.49辅助眼11150160.70 0.79 12.60 29.086.4辅助眼13150190.70 0.79 14.96 29.087.01拱内圈眼15150260.60 0.68 17.55 29.087.64周边眼17150520.20 0.23 11.70 29.086.15底板眼19150180.70 0.79 14.18 29.086.82合计167102.20 单耗指标0.78 掏槽眼水平布置图掏槽眼水平布置图24334315014312

28、31391705050188186138462065075491808484上台阶炮眼布置图上台阶炮眼布置图12 14866090R593R683R7431315171980459031910013100805605050R50360505014379111809080710010010059根据爆破设计可得出最大爆破振速为:7.64cm/s4.4.1.2 下台阶光面爆破左右侧跳槽开挖,进尺按照 3 米设计,周边眼和辅助眼装药结构同上台阶。下台阶断面面积:64.6m2,半幅断面面积 32.3 m2。炮眼数量(个):设计为 N= ks/(r)1.1=(1.032.3)/(0.750.78) 1.

29、1=55,实际为 55 个。光爆参数表光爆参数表下台阶炮眼布置及药量参数下台阶炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)辅助眼130080.68 1.53 12.24 29.086.3围岩级别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)密集系数E/W周边眼装药集中度(kg/m)50600.830.1113 辅助眼530080.68 1.53 12.24 29.086.3辅助眼730060.68 1.53 9.18 29.085.41辅助眼930050.68 1.53 7.65 29.084.91辅助眼1

30、130080.68 1.53 12.24 29.086.3辅助眼1330040.68 1.53 6.12 29.084.35周边眼1530080.15 0.34 2.70 29.082.81底板眼1732080.75 1.80 14.40 29.086.87合计5576.77 单耗指标0.79 下台阶炮眼布置图下台阶炮眼布置图(左右分开左右分开)10051100100909088509080946057911131517148610019090 根据爆破设计可得出最大爆破振速为:6.87cm/s4.4.2 级围岩采用三台阶法开挖级围岩采用三台阶法开挖4.4.2.1 上台阶光面爆破,采用楔形掏槽

31、,周边眼采用不耦合装药,装药结构见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶断面面积:22.8m2。炮眼数量(个):设计为 N= ks/(r) 1.3=(1.022.8)/(0.550.78) 1.3=69,实际为 70 个。光爆参数表光爆参数表上台阶炮眼布置及药量参数上台阶炮眼布置及药量参数围岩级别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线 W(cm)密集系数E/W周边眼装药集中度(kg/m)45550.80.1114 炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)掏槽眼194.560.700.502.9816.963.52掏槽眼

32、315060.700.794.7316.964.65掏槽眼517060.700.895.3616.965.01辅助眼715020.550.621.2416.962.08辅助眼915080.550.624.9516.964.78周边眼11150300.150.175.0616.964.84底板眼13150120.550.627.4316.966.09合计7031.73单耗指标0.93 上台阶炮眼布置图上台阶炮眼布置图9111355284768115150505020014188135454590 根据爆破设计可得出最大爆破振速为:6.09cm/s4.4.2.2 中台阶光面爆破中台阶断面面积:51

33、.6m2,炮眼数量 77 个。光爆参数表光爆参数表中台阶炮眼布置及药量参数中台阶炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)辅助眼1150130.70 0.79 10.2416.967.39辅助眼4150140.70 0.79 11.0316.967.72围岩级别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)密集系数E/W周边眼装药集中度(kg/m)40600.670.1115 辅助眼7150150.70 0.79 11.8116.968.05周边眼9150200.15 0.17 3.3816.963.8底

34、板眼11150150.75 0.84 12.6616.968.39合计7749.11单耗指标0.63 中台阶炮眼布置图中台阶炮眼布置图14711409959595383909090969410093 根据爆破设计可得出最大爆破振速为:7.51cm/s4.4.2.3 下台阶光面爆破下台阶断面面积:52.2m2,炮眼数量 86 个。光爆参数表光爆参数表下台阶炮眼布置及药量参数下台阶炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)辅助眼115080.70 0.79 6.30 16.965.52辅助眼415080.

35、70 0.79 6.30 16.965.52辅助眼715070.70 0.79 5.51 16.965.09辅助眼9150100.70 0.79 7.88 16.966.31辅助眼11150100.70 0.79 7.88 16.966.31辅助眼13150120.70 0.79 9.45 16.967.04围岩级别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线 W(cm)密集系数E/W装药集中度(kg/m)45600.750.2516 周边眼15150160.10 0.11 1.80 16.962.6底板眼17150150.75 0.84 12.66 16.968.39合计8657.77 单耗指标0.74

36、下台阶炮眼布置图下台阶炮眼布置图1471780809095100901001446903654560609111315100100根据爆破设计可得出最大爆破振速为:8.39cm/s4.4.2.4 隧底爆破开挖时要严格控制超欠挖。隧底断面面积:28m2,炮眼数量 36 个。隧底炮眼布置及药量参数隧底炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)辅助眼1150120.750.8410.1316.967.34辅助眼4150120.600.688.1016.966.41底板眼7150120.600.688.101

37、6.966.41合计3626.33单耗指标0.63隧底炮眼布置图隧底炮眼布置图17 1420260807 根据爆破设计可得出最大爆破振速为:7.34cm/s4.4.3 级围岩采用三台阶七步法预留核心土开挖级围岩采用三台阶七步法预留核心土开挖级围岩主要集中在隧底爆破,局部进行松动爆破,用人工配合挖机、风镐进行处理。隧底炮眼布置图和级围岩隧底布置一样,隧底爆破参数如下表:隧底炮眼布置及药量参数隧底炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)辅助眼1150120.750.8410.1316.967.34辅助眼

38、4150120.600.688.1016.966.41底板眼7150120.600.688.1016.966.41合计3626.33单耗指标0.634.5 麻山隧道与既有沪昆线上行线隧道边墙距离大于麻山隧道与既有沪昆线上行线隧道边墙距离大于 30m 爆破爆破施工施工当麻山隧道距既有义乌隧道边墙距离大于 30m 时,根据安全用药量计算得出级围岩最大用药量可以达到 98.16kg,、级围岩最大可以达到 93.22 kg,实际施工中一次用量小于上述数据,施工中可按照正常光爆参数进行爆破施工,炮眼布置与微振爆破炮眼布置相同。4.5.1 级围岩上台阶光面爆破(边墙间距30m),光面爆破参数表、炮眼布置不

39、变,药量加大,开挖进尺为 3m,爆破按照间距 30m 设计,上断面面积为 87.8m2,炮眼数量 167 个。18 上台阶炮眼布置及药量参数上台阶炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)爆破振速(cm/s)掏槽眼125040.80 1.50 6.00 98.162.25掏槽眼329040.80 1.74 6.96 98.162.44掏槽眼533040.80 1.98 7.92 98.162.6辅助眼7300120.70 1.58 18.90 98.164.15辅助眼9300120.70 1.58 18.90 98.16

40、4.15辅助眼11300160.70 1.58 25.20 98.164.84辅助眼13300190.70 1.58 29.93 98.165.31拱内圈眼15300260.70 1.58 40.95 98.166.27周边眼17300520.15 0.34 17.55 98.163.99底板眼19300180.75 1.35 24.30 98.164.75合计167196.61 单耗指标0.75 根据爆破设计可得出最大爆破振速为:6.27cm/s4.5.2 级围岩下台阶光面爆破(边墙间距30m)的药量、参数、孔深和孔位和微振爆破一样。4.5.3 、级围岩光爆(边墙间距30m)的药量、参数、孔

41、深和孔位和微振爆破一样。2 1 2 5cm 4 3 4cm 3 1 3 2 4cm 4 5 1 3 2 4cm 6 7 7 4 6m15 25m2 3m2 3m2 3m2 3m3 5m :1 1 2 5cm 3 4cm 5 4 600200 370 360 30050m m L=4. 5m 3. 5m m50m m L=4. 5m 3. 5m m11123456667 61236456 19 三台阶七步法开挖施工作业程序图三台阶七步法开挖施工作业程序图4.6 爆破控制要点爆破控制要点4.6.1 采用光面爆破技术和微震控制爆破技术,严格控制装药量,以减小对围岩的扰动,控制超欠挖,控制洞碴粒径以利

42、于挖掘机、装载机装碴。4.6.2 隧道开挖每个循环都进行施工测量,控制开挖断面,在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置,误差不超过 5cm。并采用激光准直仪控制开挖方向。4.6.3 钻眼按设计方案进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行,除20 底眼外,其它炮眼口比眼底低 5cm,以便钻孔时的岩粉自然流出,周边眼外插角控制 34以内。掏槽眼严禁互相打穿相交,眼底比其它炮眼深 2020。4.6.4 装药前炮眼用高压风吹干净,检查炮眼数量。装药时,专人分好段别,按爆破设计顺序装药,装药作业分组分片进行,定人定位,确保装药作业有序进行,防止雷管段别混乱,影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。4.6

43、.5 起爆采用复式网络、导爆管起爆系统,联接时,每组控制在12 根以内；连接导爆管使用相同的段别,且使用低段别的导爆管。导爆管连接好后有专人检查,检查连接质量,看是否有漏连的导爆管,检查无误后起爆。4.6.6 质量控制要点质量控制要点4.6.6.1 炮眼钻设质量标准炮眼钻设质量标准钻孔要做到“准、顺、平、齐” 。准:按周边孔参数要求,孔位要选准；顺:侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置,使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平:各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等)；齐:孔底要落在同一平面上,爆出的断面要整齐,便于下一循环作业。保证钻孔质量措施:光爆钻孔时,由爆破设计技术员统一指挥协调行动,认真实行定人、定位

44、、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度和准确性。21 4.6.6.2 炮眼装药质量标准炮眼装药质量标准炮眼装药前应清理干净；炸药选取合理,一般采用 2#岩石硝铵炸药,有水的采用乳化炸药；周边眼采用小直径药卷间隔装药,其它眼采用集中装药结构；起爆方式采用毫秒雷管分段起爆。4.6.6.3 爆破标准爆破标准开挖断面不得欠挖；炮眼利用率在 95%以上,光爆的半壁炮眼留痕率类围岩在 95%以上、级围岩在 80%以上；相邻两循环炮眼衔接台阶不大于 150mm；爆破岩面最大块度不大于 300mm。5 试爆方案及试爆

45、防护方案试爆方案及试爆防护方案5.1 试爆方案试爆方案5.1.1 试验段选择试验段选择麻山隧道进口段与既有营业线间距最小,为爆破最不利条件,在进口段施工时选取 K312+755K312+775 (DK114+975DK114+995)段作为爆破试验段,确立最不利条件下爆破衰减公式中的 K、 值,确定爆破参数。5.1.2 试验段的意义试验段的意义对试验段进行分析,对应不同的围岩、不同的开挖方法、不同进尺、不同炮眼深度和不同的炮眼布置选取安全、合理的爆破参数,形成安全试爆成果报告,用于后续的大面积爆破施工。5.1.3 试验段方案试验段方案进口试爆在隧道进口明暗洞交接 DK114+975DK114+

46、995 段进行,进行试爆时可利用 75m 明洞已开挖的路堑边坡作为天然屏障防止飞石入侵限界,保证试爆安全。试验段要严格按照爆破设计和监测流程来进行施工,严格控制开22 挖进尺和每段别雷管最大齐爆药量,雷管隔段使用,保证间隔时间大于50ms,控制爆破振速。试爆必须按照审批方案组织施工利用天窗点进行,试爆前必须提前联系好相关设备管理单位、爆破测速队、监理单位等,进行爆破振速测定和爆破后进洞检查洞身及相关设备状况,确定爆破影响范围,优化爆破参数,为以后的爆破施工提供安全、可靠的依据,建立现场监控联测机制。试爆场地布置图见附图二麻山隧道爆破试验段与既有营业线麻山隧道爆破试验段与既有营业线位置横断面示意

47、图位置横断面示意图和附图三麻山隧道进口爆破试验段与既有营麻山隧道进口爆破试验段与既有营业线位置平面示意图业线位置平面示意图 、附图四麻山隧道几何爆破中心影响线示意麻山隧道几何爆破中心影响线示意图图 。5.2 试爆防护方案试爆防护方案5.2.1 路堑边坡天然屏障防护路堑边坡天然屏障防护进行暗洞试爆前,已完成 6m13m 高,75m 长明洞路堑开挖施工,试爆时可以用路堑边坡作为天然屏障,阻挡飞石入侵限界,保证试爆安全。详见附图二麻山隧道进口爆破试验段与既有营业线位置平面麻山隧道进口爆破试验段与既有营业线位置平面示意图示意图。5.2.2 炮位覆盖措施炮位覆盖措施炮孔覆盖:购置废旧车胎编制柔性炮被覆盖

48、于炮位上。这种覆盖材料有较高的强度、弹性和韧性,不易折断,并有一定的重量,不易被爆炸气浪抛起,而且这种材料可反复使用、易修补、经济实惠。要求胶皮炮被厚度不得小于 1 厘米,编织要严实,四面用钢丝扎紧加固。土袋覆盖加压:在柔性炮被上方加压土袋,并对有可能出现危险滚石的地段加设钢丝绳网或布鲁克网防护,钢丝绳网或布鲁克网四周设23 锚杆拉紧。以防止滚石危及既有沪昆线行车安全。土袋均采用工地废弃水泥编织袋装土,严禁装石子,以免飞石伤人。炮孔阻塞:炮孔阻塞长度应大于或等于最小抵抗线。阻塞材料采用沙土堵塞。6 爆破振动监测爆破振动监测及既有设备检查及既有设备检查爆破影响主要在两个方面:一是隧道结构本身,二

49、是对股道、接触网支座及网路等设备的影响。对结构的影响主要采取爆破振速监测装置进行监测,设备检查采用常规检查,检查方式为:利用列车间隔或天窗点,安全防护员沿线路和进洞检查。6.1 爆破振动速度监测方案爆破振动速度监测方案6.1.1 监测的特点及难点监测的特点及难点新建麻山隧道离既有义乌隧道较近,最近点边墙间距仅 17m,属临近既有营业线复杂环境下的隧道开挖爆破,且隧道地质条件复杂,岩性不一,爆破振动衰减规律变化不一致,因此,在试爆段需要对隧道爆破进行全程监测,其余地段每周进行复测一次。新建麻山隧道线路较长,全长 3589m,间距小于 30m 采用控制爆破开挖,爆破次数多且频繁,监测任务量较大。沪

50、昆线义乌隧道上行线通车量大,新建麻山隧道试爆期间必须在天窗时间进行,由于天窗时间较短,进入隧道安装传感器和测试仪器必须抓紧时间,提前联系好监测单位、设备管理单位、铁路局办事处、各站段。6.1.2 监测方案监测方案结合麻山隧道的开挖特点、施工方法、测试条件以及振速控制要求等内容,确定监测方案如下:24 为了真实反映爆破对既有隧道的影响程度,根据监测目的的不同,将整个隧道分成明洞、洞口(进口和出口)和洞身三部分,监测重点是洞身部分。明洞采用机械开挖,不考虑爆破施工,因此不需要进行监测。将明暗交接洞口作为试验段进行重点监测。进口段距既有隧道较近。试验段选择在进口段,试验段监测内容包括:寻找该区域的爆

51、破振动衰减系数 k、 值,为爆破设计提供依据；监测既有隧道及其附属结构的爆破振动安全,控制爆破振动速度低于 10cm/s；监测洞口周边建(构)筑物的爆破振动安全,控制爆破振动满足振速控制要求。为准确获得该区域的爆破振动衰减规律,传感器安装在既有隧道边墙的拱腰部位,一次安设 5 个传感器,传感器之间的距离如下图所示,这样一次监测的隧道掘进长度为 170m,所获得的爆破振动衰减系数k、 值能正常反映本区域的场地条件。当开挖隧道的掌子面进洞后正式进入振动监控阶段。洞口周边建筑物的振动监测需要在保护对象附近安设传感器,获得该处的最大质点振动速度和主振频率。洞洞口口试试验验段段传传感感器器布布置置示示意

52、意图图洞身作为控制区域进行监测。进入振动监控阶段,在既有隧道的边壁上每隔50m 安装一个传感器,每个掌子面前后共安装4 个传感器,位置如下图。每次爆破均进行遥控监测,随爆破掌子面推进,爆破进尺每前进 150m 将 4 个传感器依次内移一次,内移需要在天窗时间进行。25 每次爆破监测数据均通过无线数据传输进行收发,既有隧道的爆破振动速度控制在10cm/s 以内。当开挖隧道两头推进,需要在两个掌子面附近均安装振动遥测系统,以保证各爆破掌子面的振动控制在安全范围内。既有隧道开挖隧道传感器掌子面推进方向洞洞身身监监测测段段传传感感器器布布置置示示意意图图由于沪昆线列车间隔时间较短,不宜每次都进入洞内进

53、行拾振器的安装和测振仪的开关,因此,利用天窗时间将传感器和测振仪在洞内安装好,然后采用无线控制和传输的方式在洞外进行远程监测。根据需要,定期进入洞内进行传感器和测振仪的移位和检修。6.1.3 监测物理量监测物理量爆破振动强度用介质质点的运动物理量来描述,包括质点位移、速度和加速度。但大量工程实践观测表明,爆破地震破坏程度与振动速度大小的相关性比较密切,故在实际测试中,大都采用质点振动速度作为衡量地震波强度的标准。我国爆破安全规程(GB6722-2020)规定,以地表质点振动速度和振动频率作为爆破振动安全判据。因此,本次测试采用质点振动速度作为主测试量,爆破振动频率作为评价隧道洞身和附属结构以及

54、洞口周边建筑物的辅助测试量。炸药爆炸引起岩石内部质点振动有垂直、径向和切向三个速度分量,以往的测试数据表明,三个方向形成的合速度对爆破地震动起控26 制作用。因此,在本工程中,全部采用合速度作为测试量。6.2 监测设备监测设备测试采用 TC-4850 遥感型爆破测振仪和三向速度传感器。该测试仪的主要特点是:同步时差。相对一点对多点无线控制模式,TC-4850 无线遥测系统是窝蜂式(直接用无线触发器控制多个无线遥测模块同时采集)通信级联方式,其通道间的时差100us；可以将振动波的传输距离测量误差控制在 0.5m 以内。无线传输。采用先进的无线模块其传输距离可达 3 公里之远,只用一无线触发器可

55、使在方圆一公里之内的仪器设备达到同步触发,安全方便。高度智能化。自带嵌入式计算机模块；自带液晶屏(12864 点阵)可在现场直接设置各项采集参数；仪器无需设置量程,预览振动波形及最大值、频率等信息,而无需外接电脑 。支持矢量合成:配备 X, Y, Z 三矢量一体的速度传感器,系统测试频带 5Hz 至 500Hz,系统误差小于 5%。超长监测时间:128M 超大存储空间,并可任意分段,连续存储1000 段以上(每段 10K 字)同时采用超大容量超小体积的可充锂电池组供电,单个容量达到 100Ah,可实现连续的振动监测。27 爆破振动远程监测中心爆破振动远程监测中心28 该测试仪的主要技术指标为:

56、通道数,三通道并行采集；采样率,1kHz-50kHz,多档可调；直流精度,误差小于 0.5%；读数精度,达到1；频响范围,5Hz-500Hz；工作温度,-1075；尺寸,168mm99mm64mm；重量:1kg。以该测试仪为核心构成的无线测试系统的原理如下图所示。炸药在岩石中爆炸,形成的地震波在岩体中传播,当传播到拾振器位置时,地震波被传感器采集,并记录在爆破测振仪中,爆破测振仪中的振动信号通过无线发射装置向远端传输,远端可通过无线接收装置和笔记本电脑直接读取振动测试数据,并利用分析软件进行振动数据的判读与分析。6.3 监测方法监测方法以往隧道振动检测结果表明,最大爆破振动速度通常出现在拱腰的

57、位置处,因此将传感器安装在临近开挖隧道一侧的既有隧道的墙壁拱腰上,爆破振动记录仪和无线发射装置固定在距墙角 1m 高的边墙上。传感器在墙壁上安装必须牢靠,安装方法为在隧道壁上钻孔,埋入螺栓,在孔中灌入水泥砂浆固定,在传感器底部焊接螺母,利用螺母与边墙处螺栓连接固定传感器。为防止爆破振动记录仪和无线发射装置被损坏,在其外部罩一铁皮方盒,铁皮方盒锚固在边墙上。测试时,准确记录各传感器距洞口的距离,以便根据爆区的位置,准确计算爆区29 与测试点之间的距离。对洞口周边建(构)筑物进行监测时,传感器布置在需保护的建(构)筑物距爆区的最近点处；测点尽可能布置在基岩上,找不到基岩的区域将爆破振动监测点布置在

58、压实的路面上；准确测出测点的位置,确定至爆源的距离；所有传感器用石膏粉牢固粘结在地表,传感器至记录仪的传输信号线长度小于 5m,避免长距离的信号衰减。6.4 监测数据的处理监测数据的处理6.4.1 观测数据记录观测数据记录现场监测必须做好监测记录,将收集到的爆破参数及拾振器和记录仪的型号、灵敏度、编号、测点号、对应位置等数据制成表格,记录表格格式见下表爆破振动观测记录报告单爆破振动观测记录报告单 。6.4.2 测试数据处理测试数据处理回归爆破振动衰减规律将收集得到的数据按下式进行回归分析,找出该区域的爆破振动衰减系数 k、 值。爆爆破破振振动动观观测测记记录录报报告告单单爆破时间: 观测编号:

59、工程名称观测操作员施工单位观测单位工程地点孔 径(mm)孔深(m)炮孔个数掏槽孔装药量(kg)辅助孔装药量(kg)周边孔装药量(kg)爆破参数雷管段别最大段起爆药量(kg)总装药量(kg)仪器设置测振仪型号传感器型号30 触发方式触发电平参数采样长度采样速率采样延时观观 测测 结结 果果传感器测振仪测 点 位 置爆区与测点距离(m)编号灵敏度(mv/cm/s)编号量程(mv)质点峰值振动速度(cm/s)主频率(Hz)振动持续时间(ms)说 明:爆破参数及距离由施工方提供或填写。观测工程师评述 :签 字: 日 期:RQKV3式中:爆破振动速度最大值(cm/s)；V同段别雷管同时起爆炸药安全用量(

60、kg)；Q爆破区药量分布的几何中心至既有沪昆线义乌隧道边墙R的距离(m)；、与地形、地质条件相关的系数。K对比既有隧道的爆破振动速度是否小于 10cm/s。判别被保护的建(构)筑物的爆破振动是否满足爆破安全规程31 的要求。各种建(构)筑物的爆破振动安全判据,采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率为指标,根据国家爆破安全规程(GB6722-2020)的规定,安全允许标准如下表。将监测结果与爆破振动安全允许标准数据进行对比,即可得到爆破振动是否对周围建(构)筑物造成影响。爆破振动安全允许标准爆破振动安全允许标准安全允许振速/(cm/s)序号保护对象类别10Hz10Hz50Hz50Hz100

61、Hz1土窖洞、土坯房、毛石房屋a0.51.00.71.21.11.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a2.02.52.32.82.73.03钢筋混凝土结构房屋a3.04.03.54.54.25.04一般古建筑与古迹b0.10.30.20.40.30.55水工隧道c7156交通隧道c10207矿山隧道c13308水电站及发电厂中心控制室设备0.59新浇大体积混凝土d:龄期:初凝3d龄期:3d7d龄期:7d28d2.03.03.07.07.012注 1:表列频率为主振频率,系指最大振幅所对应波的频率。注 2:频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据:硐室爆破1732D

62、K115+052DK115+1004835三台阶七步开挖法1741DK115+100DK115+26016045三台阶临时仰拱法17107DK115+260DK115+3004045三台阶临时仰拱法1727DK115+300DK115+3101035三台阶七步开挖法179DK115+310DK115+3706035三台阶七步开挖法1751DK115+370DK115+3801035三台阶七步开挖法209DK115+380DK115+4204045三台阶临时仰拱法2027DK115+420DK115+4503035三台阶七步开挖法2026DK115+450DK115+5308035三台阶七步开挖

63、法2069DK115+530DK115+6007035三台阶七步开挖法2060DK115+600DK115+84024045三台阶临时仰拱法20160DK115+840DK116+07523570台阶法20101DK116+075DK116+48040570台阶法25174DK116+480DK116+5204045三台阶临时仰拱法2527DK116+520DK116+63011070台阶法2547XD0+400XD0+22012065全断面55XD0+220XD0+10090120全断面23XD0+100XD0+000190175全断面33DK116+630DK116+76013070台阶法

64、2556DK116+760DK116+8105045三台阶临时仰拱法2533DK116+810DK117+22041070三台阶临时仰拱法30176DK117+220DK117+580360110台阶法3098DK117+580DK117+6002068三台阶临时仰拱法359DK117+600DK117+6404042.5 三台阶七步开挖法3528DK117+640DK117+81017068三台阶临时仰拱法3575DK117+810DK117+8504068三台阶临时仰拱法3518DK117+850DK117+8803068三台阶临时仰拱法3513DK116+880DK118+1202401

65、10台阶法3565DK118+120DK118+26014068三台阶临时仰拱法3562DK118+260DK118+380120 42.5 三台阶七步开挖法3585DK118+380DK118+4446442.5 三台阶七步开挖法3545DK118+444DK118+4743042.5 三台阶七步开挖法3521DK118+474DK118+4891518932010.8.10进暗洞10.7个月、700m2010.11.1进暗洞斜井2010.9.10进洞2011.1.1进正洞贯通时间2011.11.22DK117+330 15.4个月、1159m里程明挖法15.6个月、1054.5m贯通时间2

66、012.4.19DK115+575.517.6个月、675.5m机械、设备配备表机械、设备配备表35 序号机械或设备名称型号性能新旧情况单位数量1钻孔台架自制良好新台32风冷式空压机4L-2020良好新台63风冷式空压机4L-40/8良好新台64风动凿岩机YT28良好新台755潜孔钻机QZL-100B良好旧台26装载机WA380良好新台37自卸汽车EQ2631良好旧台158发电机2020W良好新台39挖掘机ZX200良好新台310轴流通风机SDF.NO.12.5良好新台611传感器JS-05良好新个612爆破振动记录仪NUBOX-6016良好新台313笔记本电脑良好新台114黄防护旗良好新面215红防护旗良好新面216臂章良好新个2417防护服及工具包良好新套2418对讲机良好新部2419信号灯良好新个420短路铜线良好新根221信号旗良好新面422防护喇叭良好新支1423作业牌良好新块224停车牌良好新块28 安全保证组织机构及防护措施安全保证组织机构及防护措施8.1 安全组织机构安全组织机构8.1.1 成立安全生产领导小组成立安全生产领导小组为了确保爆破施工和既有沪昆线安全运营安全