巴达高速BD34标
江陵（青凤）互通立交连接线
隧
道
钻
爆
设
计
方
案
巴达高速BD34标项目经理部
2013年3月1日隧道开挖钻爆设计方案
第一节、编制依据、目的、原则
1、编制依据
（1）招投标文件及相关施工要求；
（2）隧道施工设计图及相关参考通用图；
（3）《公路隧道钻爆法施工工序及作业指南》；
（4）《爆破安全规程实施手册》；
（5）爆破安全规程（GB 6722-2003）；
2、编制目的及适用范围
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，隧道采用微振控制爆破技术，同时开挖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。
本钻爆设计适用于巴达高速BD34标段内隧道开挖Ⅳ、Ⅴ级围岩内所采用的台阶法加环形开挖预留核心土开挖法钻爆施工。
3、编制原则
（1）炮孔布置要适合人工钻孔；
（2）提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；
（3）减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓；
（4）控制好起爆顺序，提高爆破效果；
（5）除非围岩破碎，节理发育等不良地质外，开挖断面周边一律进行光面爆破；
第二节、施工程序
针对本标段内隧道地质情况和设计要求，隧道开挖钻爆开挖主要施工流程图如下：
第三节、施工方法与钻爆设计
一、施工相关材料及参数
（1）爆破器材选用
爆破器材选用采用塑料导爆管、导爆索、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用15段位毫秒雷管，引爆采用电雷管。炸药采用乳化炸药，选用φ25、φ32两种规格，其中周边眼使用φ25药卷，掏槽眼、掘进眼使用φ32药卷。
（2）炮眼布置
隧道洞口段明挖钻孔采用潜孔钻机钻孔，洞身内采用YT28气腿钻钻孔，采用φ42钻头，成孔直径为φ50。根据设计要求及现场地质情况，洞门段明挖采用梯段爆破，洞身Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法及预留核心土开挖采用斜眼掏槽，下台阶和仰拱开挖按露天台阶爆破原则进行设计。
（3）设计方法
本钻爆设计主要针对不同开挖方法与相应围岩进行爆破参数确定。Ⅳ按台阶法进行设计、Ⅴ级按预留核心土开挖法进行钻爆设计和布孔装药爆破。
二、钻爆设计
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，并采用导爆管串装药结构，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。
1、洞口段明挖
隧道洞口段明挖与路堑开挖一起进行，隧道进、出口开挖长度、宽度、高度根据设计要求确定，开挖边坡坡比为满足设计要求，对隧道洞口段采用梯段爆破，实施小型松动控制爆破，边坡采用预裂爆破，预裂孔一次成形，爆破孔采用分层梯段爆破，分层高度为最大为6.0m。1）设计原则
（1）开挖爆破孔深度小于等于6m为浅孔，开挖爆破孔深度大于6m为深孔。
（2）为保证安全，飞石要尽可能控制在20m以内。
（3）为减少对周边结构物的爆破震动效应，采用边坡预裂微差起爆技术，严格控制单响药量。
（4）选择合理的孔网参数及施工处理技术，以取得良好的爆破效果。
2）设计原则
（1）主爆孔参数设计
a、台阶高度H、孔距a、排距b的取值：
由于隧道明洞段地质岩层为粉质黏土、全风化、强风化及弱风化粉砂岩等破碎围岩，爆破压力波可能窜孔，削弱爆破效果，采取小药量、密集孔方式。主爆破孔采用φ78mm液压钻钻孔。
炮孔间距 ：
炮孔密集系数（ 取值0.7 ）
前排底盘抵抗线(取20～40倍D)，取2.0m
（ 7～ ） ～2.8 ；取2.0
炮孔排距 ：根据经验公式 ，取
b、超钻深度取值：
为使爆破后的堑底不留岩坎，钻孔超钻深度取值h=（0.05～0.15）W。
c、钻孔深度：L=H+h，本设计内取6.3m。
d、单位体积耗药量q取值：
本段岩石为风化、全风化砂岩，属于软岩，岩石单轴饱和抗压强度Rc为15≥Rc＞5。依据经验，一般取值q=0.3～0.5Kg/m3。现取q=0.4Kg/m3。
e、装药量计算：（采用体积公式计算）
Q前排=q a w H=9.6kg
Q以后各排= q a b H=8.6kg
式中:q——单位炸药消耗量，kg/m3（根据经验值取0.4kg/m3）
a——孔距，米
b——排距，米
W——前排底盘抵抗线，米(取20～40倍D)
H——台阶高度，米（计算取值不含超钻深度）
f、装药长度L1：L1=Q/q1
q1—每m 药包的重量，查表q1=2.0kg/m（采用50mm乳化炸药）；
则L1=8.6/2.0=4.3m。
堵塞长度L2： L2=H-L1=2.0m。
根据计算，本爆破设计开挖主爆孔相关参数确定为：台阶高度H选6m，超钻孔深度h为0.3m，钻孔深度L为6.3m，前排底盘抵抗线Ｗ距离为2.0m，孔距a取2.0，孔排距b取1.8m，单孔装药8.6kg，堵塞长度2.0m，装药长度4.3m，装药结构为连续集中装药。
（2）边坡预裂孔参数设计
边坡预裂爆破孔采用YT28气腿钻钻孔，钻也采用φ42mm钻头，成孔后孔径D为φ50mm。开挖边坡坡比为1:0.75～1：1.25控制；
a、炮孔间距a据经验公式：a=(7～12)D；
a=50×(7～12)=350～600mm;选用a=50cm。
b、不偶合系数D/d； D/d=2～5
D-钻孔直径，500mm（成孔）；
d-药卷直径，选用药卷直径250mm；
D/d=500/250=2.0
c、线装药密度Qx；根据经验公式：
Qx=0.188aσ0.5
a-为孔间距，取50cm；
σ-岩石极限抗压强度，本段内隧道选用300kgf/cm2。
Qx=0.188×50×300×0.5×100=1438.2g/m；底部加强装药2～3倍；
其中：岩石极限抗压强度σ-1kgf/cm2=1kg*9.8/0.0001m2
d、单孔装药量 Qx α=150×6× αkg=0.927kg，底部加强装药，则单孔装药量取1.05kg。
e、装药长度L1：L1=Q/q1 q1—每m 药包的重量，查表q1=0.75kg/m
则L1=1.05/0.75=1.4m，
堵塞长度L2：L2=H-L1=4.6m。
（3）底板保护层爆破
底板保护层采用YT28手风钻钻垂直孔，一次爆除，孔径 ，爆破参数如下：
a、钻孔高度H：采用典型断面H=1.5m；
b、最小抵抗线 ：
系数，一般用 ，选用
钻孔直径，
，取 ；
c、炮孔深度 ：根据经验公式 ，因考虑底部加 柔性垫层，取 ；
d、炮孔间距 ：根据经验公式 ，取
；
e、炮孔排距 ：根据经验公式 ，取
；
f、每孔装药量 ： （ 单位耗药量，取 ）
；
j、装药长度L1：L1=Q/q1 q1—每m 药包的重量，查表q1=0.75kg/m
则L1=0.56/0.75=0.75m
堵塞长度L2： L2=H-L1=0.75m。
（4）起爆网络
预裂爆破孔采用10孔一段，单响药量控制在50kg 以内。
为便于网络联结及减少爆破后冲作用对坡面的影响，以及控制抛石、飞石，排数控制在10排，最大一段起爆药量不大于200kg ，逐渐递减至邻近设计边坡缓冲孔爆破时，不大于100kg 。采用梅花形布孔排间微差起爆方式，采用非电毫秒延期，导爆索传爆，电雷管引爆方式联接。对于段数过多，可能出现“串段”或“重段”现象，采用孔外延期接力传爆，保证最大段装药量控制在200kg 范围内。
爆破时严格按照先起爆预裂孔，再起爆主爆孔，最后起爆缓冲孔的起爆顺序，严格控制药量，爆破后的地表缝宽不大于1cm ，预裂面不平整度不大于15cm ，孔壁表层不产生严重的爆破裂隙。
导爆索
非电雷管段数
导爆管
爆破网络连接示意图
11977
7
7
7
7
7
7
7
7
7
5
3333333333
1
预裂孔
缓冲孔主爆孔
拉槽孔主爆孔缓冲孔
预裂
孔1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
5555555555999999999
11
1111111111111111
（5）装药结构设计
主爆孔采用乳化炸药连续耦合装药结构，预裂孔采用间隔不耦合装药结构，不耦合系数2.0。
药卷直径Φ25导爆索
连续装药
主爆孔装药布置结构示意图
底药300g
预裂孔装药布置结构示意图
（6）爆破安全技术
爆破产生的飞石及空气冲击波对周围环境会产生危害。故采取有效措施控制爆破的震动效应是施工重点解决的问题。根据实际情况，采用控制单响药量和边坡预裂技术来减少爆破震动效应（根据经验边坡预裂爆破可将震动效应减少40%）。
最大单响药量控制计算：
Q安全≤R3（Vb/k）（3/a）
式中Q安全——安全单响控制药量kg
R——爆源中心至保护物的距离，现场距离大于50米，按50米计算
Vb——保护物的临界震动速度，本段附近居民房屋为一般砖房，Vb取值2cm/s
a——场地系数，取值为2.0
k——场地系数取值200
2、洞身段钻爆设计
根据设计要求和地质情况，本标段内隧道主要有Ⅳ、Ⅴ级围岩，根本地质情况设计Ⅳ、V围岩采用台阶法或环形预留核心土开挖法开挖，。针对不同开挖方法和不同围岩情况，本钻爆设计主要针对台阶法进行钻爆设计和布孔装药爆破。
Ⅴ级围岩施工采用预留核心土超短台阶法开挖施工，先支护后开挖，机械配合人工开挖，个别地方石方开挖用小炮松动，机械出渣。
“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”的原则，认真做到稳扎稳打，步步为营。
施工顺序见《Ⅴ级围岩施工顺序图》
V级围岩开挖及支护图
开挖及支护顺序
1、上台阶1-1开挖及支护开挖
2、上台阶核心土1-2开挖
3、马口2-1开挖及支护
4、下台阶核心土开挖
1）、施工方法
上部弧形导坑及边墙导坑以人工风镐或隧道挖掘机开挖为主，辅以弱爆破，开挖后及时采取支护措施。上弧导坑出渣由隧道挖装机扒至下半断面后，装入自卸车运走，上断面扒渣用人工配合，核心土开挖采用控制爆破，核心开挖后立即施作仰拱，衬砌采用全断面液压衬砌台车，砼输送车配砼输送泵灌注。
Ⅳ级围岩采用短台阶法开挖，光面爆破施工，机辅以人工清捡。先开挖上部，掏槽采用大空眼直眼掏槽进行爆破作业，初期支护紧跟，然后开挖下部和施作下部初期支护，最后形成封闭环。台阶长度可根据施工及围岩的实际情况采取10～15m，每循环进尺控制在1.0～2m。
隧道仰拱工作面距离下台阶开挖面距离≤20m，二次衬砌紧跟仰拱施工。
IV级围岩施工开挖及支护图
开挖及支护顺序
1、上台阶开挖及支护开挖
2、下台阶开挖及支护
2）、开挖技术要求
开挖施工按短进尺、弱爆破、强支护的原则进行，抓好钻眼爆破和装渣运输两大环节。根据现场试验结果确定实际施工参数用于指导施工，当围岩变化较大或炮痕保存率、炮眼利用率、装药量、残眼深度、抛渣距离、块度等方面不能满足要求，按规定再次进行试验和调整参数，并加强运输协调与组织。
a.直线段用激光导向仪、曲线段用全站仪准确画出周边轮廓线及布眼误差不超过5cm，炮眼位置的精度直接影响隧道开挖效果，特别是周边眼的放样精度，更直接影响超欠挖值，施工时严格按照隧道设计轮廓和钻爆设计图测定并在开挖工作面上画出炮眼位置。
b.打眼精度的高低也是控制超欠挖重要因素，打眼精度包括开眼位置，炮眼垂直度、孔平面和周边眼外插角等，施工时钻眼做到准确、平顺、整齐。钻眼、清孔：安排技术熟练的
操作人员操作，严格设计要求和具体情况、确定的设备进行施工。装药前，用炮钩和高压风将孔内石屑刮出清净。
c.装药质量直接影响爆破效果和超欠挖量，按照炮眼布置设计图确定的装药量自上而下分片分组进行，雷管对号安设，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼要求炮泥堵塞。
d.装药、联网完成后要认真检查，确认无误后方可起爆。
e.联接起爆网络：按照设计联网操作，起爆网络为复式网络，充分保证起爆的可靠性和准确性。导爆管不能打结，各炮眼雷管联接次数相同，导爆索的联接方向准确、连接点必须牢固，引爆雷管用黑胶布包扎在离-簇导爆管自由端10cm处，连好后，专职兼炮员检查验收。
f.做好安全工作，非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。有瞎炮，要专门处理。及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计。
3）、开挖方法
对于不同围岩采用不同的开挖方法，同时根据围岩情况确定循环进尺：V级围岩循环进尺为0.6m～1m，Ⅳ级围岩循环进尺1m～2m。钻爆时炮眼利用率85%，掏槽形式采用三中空直眼和V形掏槽。炸药选用2号乳化炸药，药卷直径为Ф25和Ф32药卷，周边眼采用不偶合间隔装药，采用光面爆破。引爆方式采用非电毫秒雷管。爆破参数以循环进尺1.0m进行设计，爆破设计如下：
A、最小抵抗线W：
W=(7～20)d，式中d—炮孔直径=50mm，取W=0.4m
B、炮眼数量：
标准直径的炮眼：（炮眼直径50mm，药包直径25mm）
N=qs/ar
式中：N—炮眼数目（个）
q—单位炸药消耗量(kg/m3),本隧取0.9kg/m3
s—开挖断面面积(m2),本隧为100m2
a—爆破振动衰减指数
r—炸药的线装药密度(kg/m)
根据设计图纸计算开挖断面尺寸S=100m2
查经验数据已知：a=0.60 r=0.75kg/m q=0.9kg/m3
N=0.9×100/（0.6×0.55）≈273（个）
拱部采用光面爆破，周边眼间距取40㎝，掏槽眼采用12 个。
C 、掏槽眼深度：取b=50cm a=25cm α=70°（b 为炮孔排距，a 为炮孔间距，α为炮孔倾角）
L=1.0/sin70°≈1.12m
D 、每一循环装药量：Q=qv=qSL η=0.9×100×1×0.95=85.5kg q-爆破1m 3岩石炸药的消耗量 L-计划循环进尺 S-开挖面积
η-炮眼利用率，一般为0.8～0.95, η=取0.95 采用Φ25药卷，单根长200mm 净重150g 。
E 、炮眼的装填系数：掏槽眼80%，辅助眼70%，顶眼60%，求出各炮眼装药量。 钻孔作业采用YT28 气腿式手风钻，自制作业平台辅助作业,钻孔作业中要求“准、齐、平、直”，参考预加固支护位置或画定开挖轮廓线及眼位，准确按要求位置施工，眼底落于同一平面上，边眼外斜保持0.04～0.05，两炮衔接台阶小于10cm ，装药必须堵塞，周边眼采用间隔装药。
根据以上计算及经验公式，隧道光面爆破相关参数可参见下表：
光面爆破参数表
三中空直眼掏槽眼布置详图
50
50
25
25
25
25
50
50
4）、炮眼数量计算
影响隧道开挖速度快与慢，原因是多方面的，但在一定的开挖面积上，炮眼的多少，直接影响凿岩工作的快慢，也会降低爆破效果。钻孔台车打眼钻爆采用φ32药卷，有利于提高爆破效果。
式中：N ——炮眼数量（个）
K ——单位炸药消耗量（Kg/m 3） L ——炮眼深度 s ——开挖断面积（m 2） n ——炮眼装药系数，
r ——爆药线装药密度(Kg/m)，
每一循环设计的总装药量 Q=KLS
式中：Q ——一个循环总装药量，Kg
L ——循环设计进尺，m S ——导坑断面积，m 2
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。 堵塞长度h
堵塞长度h ≥40cm 。 5）、装药结构及堵塞方式 （1）装药结构
周边眼：导爆索装药结构，如下图所示:
Lnr
KsL
N
导爆索装药结构示意图
掏槽眼、掘进眼、辅助眼：连续装药结构，如下图所示:
毫秒管装药段
堵塞段
连续装药结构示意图（2）堵塞方式
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于30cm。6）、起爆网络设计
网络连接方式：
（1）孔内非电毫秒导爆管分组簇联；
（2）孔外1段2发非电毫秒导爆管联接；
（3）起爆网络连网示意图如下：
起爆网络示意图
7）、炮孔总体布置图
13
上半断面开挖炮眼布置图
三、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。
1)、工艺控制要点
隧道钻爆法施工作业 隧道钻爆法施工的主要工序有开挖、出碴、支护和衬砌。它的施工过程是在地层中挖出土石，以形成符合设计的隧道断面轮廓，并进行必要的支护和衬砌，以控制围岩的变形，确保隧道长期安全使用。为了保证主要工序的进行，尚需配备必要的动力和机械设备，以及其它必要的通风、照明、防排水、防尘等设施。 第一节钻爆开挖 钻爆开挖作业是隧道钻爆法施工中首要的一项，它是在岩体上钻凿出一定孔径和深度的炮眼，并装上炸药进行爆破，从而达到开挖的目的。开挖作业占整个隧道施工工程量的比重较大，造价约占20％～40％，是隧道施工中较关键的基本作业。 对于开挖作业应做到以下要求。 1．按设计要求开挖出断面（包括形状、尺寸、表面平整、超欠挖等要求）； 2．石碴块度（石碴大小）适中，抛掷范围相对集中，便于装碴运输； 3．钻眼工作量少，掘进速度快，少占作业循环时间，并尽量节省爆破器材； 4．爆破在充分发挥其能力的前提下，减小对围岩的震动破坏，以保证围岩的稳定； 5．减少对施工用机具设备及支护结构的破坏，减少对周围环境的破坏（特别是隧道洞口地段爆破时）。 一、爆破破岩作用机理及有关概念 炸药的爆破反应是有机物的氧化还原反应，具有高温、高压和高速度的特点。炸药的爆炸过程是爆轰波的传播过程，也是爆炸生成气体和初始做功的过程，当炸药在岩(土)体中爆炸时，爆轰波轰击岩面，以冲击波形式向岩体内部传播，形成动态应力场。冲击波作用时间极短，能量密度极高，使炮孔周围岩石产生粉碎性破坏。爆炸气体静压和膨胀做功，有使岩石质点作远离药包中心运动的倾向，岩体受切向拉力，其强度达到岩石抗拉强度时，则岩石破坏，产生径向裂隙。在爆炸结束的瞬间，随着温度的下降， 气体逸散，介质又为释放压缩能而回弹，从而又可能产生环 向裂缝。在爆破力作用下，在偏离径向450的方向上还可能 产生剪切裂缝。在这些裂缝的交错切割和剩余爆破力的作用 下，岩石即被破碎和移位。 （一）无限介质中的爆破作用 假定将药包埋置在无限介质中进行爆破，则在远离药包 中心不同的位置上，其爆破作用是不相同的。大致可以划分 为四个区域，如图7—1所示。图7—1无限介质中的爆破作用1．压缩粉碎区 R范围的区域。该区域内介质距离药包最近，受到的压力最大，故破坏最它是指半径为 1
隧道工程课程设计姓名： 专业班级： 学号： 指导老师：
目录 第一章工程概况 (1) 1.1 隧道概况 (1) 1.2 工程地质及水文地质 (1) 1.2.1工程地质 (1) 1.2.2 水文地质 (1) 第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (2) 2.1 深浅埋隧道的判定原则 (2) 2.2 围岩压力的计算方法 (2) 2.3 Ⅳ级围岩计算 (3) 2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (3) 2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (4) 2.4 Ⅴ级围岩的计算 (4) 2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (4) 2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (4) 第三章衬砌内力计算与检算 (5) 3.1 Ansys的加载求解过程 (5) 3.2 衬砌结构强度检算原理 (5) 3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (6) 3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (9) 第四章衬砌截面配筋计算 (19) 4.1 截面配筋原理 (19) 4.2 IV级围岩配筋计算 (19) 4.3 V级围岩配筋计算 (20) 4.3.1 断面1的配筋计算 (20) 4.3.2 断面2的配筋计算 (21)
第一章 工程概况 1.1 隧道概况 太中银铁路为客货共线的双线铁路。线路上一共建有22座隧道，其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡，此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄。出口坡度陡，为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采，原有地形已改变。隧道进口里程DK194+082，出口里程DK194+450，全长368m 。隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7.5‰的下坡，最大埋深61.08m 。隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4.40m 。 1.2 工程地质及水文地质 1.2.1工程地质 (1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。 地层描述如下： 老黄土：稍湿、坚硬状态，具垂直节理; 奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。 (3) 土壤最大冻结深度：1.04m 。 (4) 地震动峰值加速度0.05g ，地震基本烈度VI 度。 1.2.2 水文地质 隧道洞体内土石界面有地下水。
隧道爆破设计方案 （台阶法） 一、工程概述 本合同段有四座隧道。隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。爆破方法采用光面爆破。 二、光面爆破的特点 光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施 工。 三、光面爆破方案的确定 目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。 根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。 四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容） 1.光面爆破不偶合系数、装药直径 公式： /k i D d d == 式中 D 一不偶合系数； dk —炮眼直径，mm; di —炸药直径，mm; a —爆生气体分子余容系数； P —爆生气体初始压力；
—岩石的三轴抗压强度； c r—绝热指数，； 在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm的2号岩石乳化炸药沿轴线 对半切（相当于φ20mm）。这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数 D=dk/di =42/20=，符合规范中软岩装药不耦合系数D=的要求。 式中： dk炸药—炸药直径； di炮眼—炮眼直径。 2．确定周边眼间距（E）、最小抵抗线（W）和相对距系数（K）最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石 比较容易崩落，最小抵抗线可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小 些，最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石 最小抵抗线可大些。我标段四座隧道岩质主要为软岩，故确定最小抵抗线（V）为～。 相对距系数是周边眼间距（E）与最小抵抗线（V）的比值，是影响爆破效果的重要因素。 K= E/V 式中, E为周边炮眼间距，cm；V为最小抵抗线，cm； K值总是小于1,当d=38～46mm，E=30～50cm， V=40～60cm时，K=～。 考虑到权爆区岩石节理较发育，并参照规范周边眼间距取值范围30cm-50cm, 对周边眼间距 取45cm,最小抵抗线值取60cm，K=E/V=。 3、炮眼装药系数 周边眼的装药集中度采用规范取值范围～0.15kg.m-1，取0.14kg/m,其它炮眼的填充系数选 用见下表： 4、循环Array进尺 综合考虑 各项因 素，取L=1.5m
课程名称： 设计题目： 院系： 专业： 年级： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 年月日
课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：年月日完成日期：年月日题目隧道钻爆设计 一、设计的目的 掌握隧道钻爆设计过程。 二、设计的内容及要求 根据提供的隧道工程，确定各炮眼类型的炮眼数目；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
隧道爆破设计实例 一、 工程概况 某隧道穿越无区域性断裂构造地带，围岩较为破碎，裂隙较发育，普氏系数f=8～10。地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育。隧道内围岩以Ⅳ类围岩为主，主要为片麻岩。隧道断面设计为半圆拱形，底宽B=4.5m 、高H=4.0m 。 二、 施工方案选择 为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。每月施工28d ，采用4班循环掘砌平行作业，月掘进计划进尺为210m 。 三、 爆破参数选择 1、计算炮眼数N τγ q S N = N ——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。 q ——单位耗药量 S ——开挖断面积，m 2。 τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值，可参考表1 γ——每米药卷的炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2 开挖断面 []{}23.13B 2B H 22 2B S m =?÷-+??? ?????÷÷=） （）（π 单位炸药消耗量根据表5——5选取，q=1.4kg/m 3。
装药系数τ根据表5——3，并综合考虑各类炮眼的装药系数选取，τ=0.43。 根据表5——4选取γ=0.78，代入上式则有 5 .5578 .043.03 .134.1N =??= 个 实际取55个炮眼。 2、每循环炮眼深度 本工程的月掘进循环计划进尺为210m ，每掘进循环的计划进尺数l=210÷28÷4=1.875m,本设计取炮眼利用率η=0.93，则根据炮眼深度计 算式有L ＝l/η=1.875/0.93=2.02m 实际取炮眼深度为2m ，每循环进尺l ′=2.0×0.93=1.86m 一般深掏槽眼较炮眼深度加深0.15～0.25m 。 3、炮孔直径 由于地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育，因此，选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm ，长度为200mm ，每卷质量为0.15kg 。
1 总 则 1.0.1 为了贯彻国家有关法规和铁路技术政策，统一铁路隧道设计技术标准，使铁路隧道设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于 160h m /k 、货物列车设计行车速度等于或小于120h m /k 的 Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路隧道的设计。 1.0.3 隧道按其长度可分为: 特长隧道 全长10000m 以上; 长 隧 道 全长3000m 以上至10000m; 中长隧道 全长500m 以上至3000m; 短 隧 道 全长500m 及以下。 注:隧道长度是指进出口洞门端墙墙面之间的距离，以端墙面或斜切式洞门的斜切面与设计内轨顶面的交线同线路中线的交点计算。双线隧道按下行线长度计算;位于车站上的隧道以正线长度计算;设有缓冲结构的隧道长度应从缓冲结构的起点计算。 1.0.4 隧道勘测设计，必须遵照国家有关政策和法规，重视隧道工程对生态环境和水资源的影响。隧道建设应注意节约用地、节约能源及保护农田水利，对噪声、弃碴、排水等应采取措施妥善处理。 1.0.5 隧道设计应依据可靠完整的资料，针对地形、地质和生态环境的特征，综合考虑运营和施工条件，通过技术、经济比较分析，使选定的方案、设计原则和建筑结构符合安全适用、经济合理和环境保护的要求。 1.0.6 新建铁路隧道的内轮廓，必须符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2)的规定及远期轨道类型变化要求。对于旅客列车最高行车速度160km/h 新建铁路隧道内轮廓尚应考虑机车类型、车辆密封性、旅客舒适度等因素确定，隧道轨面以上净空横断面面积，单线隧道不应小于422 m ，双线隧道不应小于762 m ;曲线上隧道应另行考虑曲线加宽。设救援通道的隧道断面应视救援通道尺寸加大，救援通道的宽度不应小于1.25m 。 双层集装箱运输的隧道建筑限界应符合铁道部相关规定。 位于车站上的隧道，其内部轮廓尚应符合站场设计的规定和要求。 1.0.7 改建既有线和增建第二线时，新建隧道应采用新建铁路标准，改建隧道宜采用新建铁路标准。 1.0.8 隧道建筑物应按满足100年正常使用的永久性结构设计，建成的隧道应能适应运营的需要，方便养护作业，并具有必要的安全防护等设施。 1.0.9 隧道建筑结构、防排水的设计及建筑材料的选择，应充分考虑地区环境的影晌。 1.0.10 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极采用新理论、新技术、新材料、新设
重庆轨道交通三号线一期工程新牌坊～郑家院子、郑家院子车站、郑家院子～唐家院子区间 爆 破 施 工 方 案 施工单位: 项目负责人: 项目总工程师: 项目安全质量负责人: 编制人: 2007年12月20日
爆破方案 一、工程概况 该工程属重庆轨道交通公司新建轻轨3号线一期工程，位于重庆市渝北区，本标段主要由三部分组成，即一个地下车站和两个地下区间，线路总长1487.347m,其中新郑区间长894m,郑家院子车站163.8m，郑唐区间427.947m。 新郑区间由上下行两条单洞单线组成，起讫里程为SK14+753.67～SK15+647.25，线路位于半径分别为325m、338m 的曲线上。其中SK14+753.67～SK15+113为明挖段，SK15+113～+647.25为暗挖段，埋深为5～14m。 郑家院子站为三层地下岛式车站，为明挖地下车站，埋深2m，主体结构为箱型框架结构，结构总宽20m。 郑唐区间为单洞三线结构，起讫里程为SK16+112.053～SK16+540明挖地下段，其中SK16+340～SK16+540段为敞开段。 主要工程数量包含：开挖土石方41万方，回填土石方20万方，灌注砼数量76391方，喷砼数量10390方。 二、工程地质 该标段地表上覆人工填土、粉质粘土、强风化基岩，下伏基岩为呈互层状的砂岩和砂质泥岩，岩体呈大块状的砌体结构，裂隙不发育～较发育，岩体较完整，地下水贫乏。或厚度小于1.5倍压力拱高度的中等风化砂岩和砂质泥岩，洞室围岩V级。 上覆层及下伏层厚度在本标段内变化较大，地质构造复杂。 隧道暗挖段围岩类型分别为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，其中Ⅳ级围岩长696.32m，Ⅴ级围岩长236.769m，Ⅵ级围岩长136.78m。 三、工程特点及周围环境 1、本标段工程位于重庆市主城区，钻爆施工不但要有严格的安全要求，而且还有严格的减震、降噪要求。 2、本标段车站工程及郑唐区间工程所处地段地面建筑物众多，
课程名称：隧道工程 设计题目： 院系： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2012 年 6 月 2 日
课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：年月日完成日期：年月日题目隧道钻爆设计 一、设计的目的 掌握隧道钻爆设计过程。 二、设计的内容及要求 根据提供的隧道工程，确定各炮眼类型的炮眼数目；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
隧道概况：某海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼利用率0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径32mm 。其中，围岩级别为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ级 ，断面积为24、28、30、32、34m 2，月掘进计划为150m 、160m 、170、180、190、200m 。每月施工28d ，采用三班三循环作业。 要求：针对以上工程，进行其中一种情况的爆破设计，包括计算炮眼数量、确定循环进尺（深度、长度等）、确定各炮眼类型的炮眼数目、分配药量、编制钻爆参数表、绘制钻爆设计图、绘制爆破网络图。 一、 隧道概况：某海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼利用率0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径32mm 。其中，围岩级别为Ⅳ级 ，断面积为24m2，月掘进计划为160m 。每月施工28d ，采用三班三循环作业。 二、 设计内容： 1、计算导坑炮眼数N ： αγ qS = N 其中：S=242m ，单位耗药量3/m 2.1kg q =，0.47=α，0.78=γ，带入有： 78.6 78 .074.0242.1N =??==αγqS 实际取78个炮眼。
隧洞开挖支护方案 由我局施工的掌鸠河引水供水工程Ⅲ标段的隧洞工程有小坪子隧洞和麦地冲隧洞。自进洞施工以来，经过工程师、技术干部及各队施工人员共同研究和经过实际爆破试验，采取各种钻爆方案和支护方案，现各洞口已基本能够达到开挖的技术要求和支护的安全需要。具体开挖和支护方案如下： 一、洞身开挖方案 （一）地质情况： 小坪子隧洞进口地质情况较好，属于弱风化的白云岩，节理较发育；小坪子隧洞出口为风化的板岩、煤干石，地下水发育，节理较发育，部分地段属于不良地质；麦地冲隧洞进口为风化的板岩，节理发育；麦地冲隧洞出口为不良地质，全风化，碎石夹土。根据不同的围岩类别和具体的岩石特性确定不同的爆破参数，以达到预期的开挖效果。 （二）施工条件 钻孔直径为42mm，炸药为普通硝氨炸药，有水时采用乳化炸药，药卷直径35mm，每卷长25mm，重200g，雷管采用非电毫秒雷管。 （三）基本原则 力争达到光面爆破要求，严格控制开挖轮廓，减少超欠挖量。具体措施如下： 1、掏槽方式 采用直眼掏槽方式，主要优点是深度不受坑道断面尺寸限制。掏槽眼所有炮眼都垂直于工作面且相互平行，中部设不装药的中空眼，提供槽内岩石破碎的膨胀空间。掏槽眼深度比其他炮眼深15-20cm。 2、周边眼 （1）周边眼位置在开挖断面轮廓线上，允许根据围岩实际情况沿轮廓线调整的范围不得大于5cm；
（2）周边眼外插角控制在3°以内，保证眼底不超出开挖断面轮廓线10cm； （3）周边眼采用导爆索起爆，并严格控制装药量，周遍眼间距根据围岩类别不同确定，一般40-60cm； 3、周边眼与掏槽眼之间布置适当数量的辅助眼。 4、施工注意事项： （1）光面爆破必须注意：准确的画线布眼、平行钻眼、正确的装药结构和准确起爆； （2）所有炮眼均应用炮泥堵塞，以提高爆破效果； （3）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩初期支护一般8cm，再考虑5cm沉降量，开挖断面拱部共须放大13cm，Ⅴ类围岩开挖考虑20cm厚初期支护和10cm沉降量，拱部共须放大30cm，边墙放大20cm。 （四）光面爆破允许超挖和炮痕保存率 注：1、超欠挖的测量以爆破设计开挖线为准； 2、平均线性超挖量= 超挖面积 爆破设计开挖断面周长（不包括隧道底宽度）； 3、最在线性超挖量系指最大超挖处到爆破设计开挖轮廓切线的垂直线； 4、炮眼痕迹保存率= 残留有痕迹的炮眼数 周边炮眼总数应在开挖轮廓面上均匀分布； （五）测量及放样
第六章隧道钻爆法开挖施工技术 6.1隧道爆破的基本概念 ?隧道开挖爆破是单自由面条件下的岩石爆破，爆破条件往往是很差的，要求的爆 破技术较高。 ?特点是：爆破自由面少，一般只有一个自由面，而且是大致与炮眼方向垂直。炮 眼数目与炸药消耗量多。 ?隧道开挖爆破涉及的主要名词如下： ?掏槽、光面爆破、预裂爆破。 ?循环进尺：一次开挖爆破的隧道进尺。 ?炮眼间距：同一并排两相邻炮眼的中心距离。 ?抵抗线：药包中心至自由面的最小距离。 ?炮眼利用率：实际循环进尺与炮眼深度之比。 ?掏槽眼：开挖断面中部偏下，最先起爆的炮眼。 ?辅助眼：掏槽眼之外、周边眼之内的所有炮眼。 ?周边眼：周边轮廓线上的炮眼。 ?底板眼：隧道底边上的炮眼。 ?炸药的敏感度。 ?爆力和猛度。 ?炸药爆炸的稳定性。 ?6.2.1.1全断面开挖法 ?适用条件：岩石坚固性中等以上、裂隙节理不发育、围岩整体性较好、断面小于 100M2。 ?优点：可采用深孔爆破、空间大、通风容易、宜采用大型机械。 ?6.2.1.2台阶开挖法 ?适用条件：岩石坚固性中等以下、裂隙节理发育、围岩整体性较差。 ?台阶开挖法又分为： ?正台阶开挖法 ?反（倒）台阶开挖法 ?6.2.1.3导洞开挖法 ?导洞开挖法：根据主导洞位置分为上导洞、下导洞、侧导洞。 ?6.2.2影响开挖方法的因素 ?一、地质条件二、洞室的断面面积三、洞室的支护形式四、装运条件 ?五、施工队伍与设备条件 6.3隧道爆破技术 ?工作面的炮眼根据不同的功能分为： ?（1）掏槽眼（又名掏心眼）（2）辅助眼（又名崩落眼）（3）周边眼。 ?6.3.1爆破参数 ?隧道掘进爆破技术主要包括以下几个问题： ?正确确定爆破参数； 选择合理的炮眼排列方式；采用有效的控制轮廓措施；解决施工操作中的安全问题。 ?一、爆破参数的确定原则
2015年9月下第44卷第18期 施工技术 CONSTＲUCTION TECHNOLOGY 59 DOI ：10.7672/sgjs2015180059 BIM 技术在铁路隧道设计中的应用 * 王志杰，马安震 （西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都610031） ［摘要］我国铁路行业BIM 技术应用尚处于起步阶段，相关研究成果较少。BIM 技术能够为当前铁路高速发展形势下铁路工程工期、质量、技术的更高要求提供解决方案。阐述了BIM 技术的概念和优势、应用现状。结合BIM 软件，从模型架构设计、模型参数化设计、碰撞检查和二维出图等方面提出了隧道设计的技术路线。以某铁路隧道工程为例，详细介绍了基于CATIA 软件的BIM 技术在铁路隧道设计应用中的全过程，为推动BIM 技术在铁路行业的应用提供技术思路和理论参考。 ［关键词］信息化；铁路；隧道；建筑信息模型［中图分类号］TU17 ［文献标识码］A ［文章编号］1002- 8498（2015）18-0059-05BIM Technology and Its Application in the Ｒailway Tunnel Design Wang Zhijie ，Ma Anzhen （Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering ，Ministry of Education ，Southwest Jiaotong University ， Chengdu ，Sichuan 610031，China ） Abstract ：The application of BIM technology is in its starting period in China leading to lack of relevant research results．The rapid development of high-speed railway makes higher requirements for construction duration ，quality and technology of the project ，which can be solved by BIM technology．The concept and advantages of BIM as well as its application status are stated in the paper．A novel technological route of tunnel design is proposed in terms of model architecture design ，model parametric design ，collision check ，two-dimensional drawing and so on．Taking a practical railway tunnel project as a case ，the whole process of BIM application in railway tunnel design based on CATIA is introduced．The paper aims at providing technical ideas and theoretical reference for the application of BIM in railway industry．Key words ：information ；railways ；tunnels ；building information modeling （BIM ）*中央高校基本科研业务费专项项目（SWJTU11ZT33）［作者简介］王志杰，教授，E-mail ：562426357@qq．com ［收稿日期］2015-01-22 引言 我国有四分之三左右的国土是山岭和重丘，在 土建工程中，修建隧道是保护自然环境，消除山地危害的主要解决手段，同时也是铁路建设的重点和难点。铁路建设是一个系统工程，需要各阶段相互衔接、各专业协同设计。传统的二维平面设计存在信息传递不畅，设计意图表达不明确，资源调配不均，设计成果不能有效服务于铁路运营维护等诸多问题。相比之下，近年来发展起来的建筑信息模型（building information modeling ，BIM ）技术能够有效地改善上述状况。因此，将BIM 技术应用于隧道工程建设是必要的。本文以BIM 技术在某双线铁路隧道设计中的应用为例，探讨说明了隧道BIM 技术 的设计思路。 1BIM 概述 BIM 是以三维数字模型为对象对项目进行设计、施工和运营的一项新技术。BIM 的思想产生于20世纪70年代［1］，其模型具有2个基本特点：①模型是真实工程体在虚拟空间的数字化展现，视觉效果真实强烈，符合工程人员的思维习惯；②信息是模型的灵魂，具有全过程的一致性和共享性，服务于工程建设的规划、设计、施工、运营的全生命周期。BIM 以工程项目的相关信息数据作为模型的基础，与传统的二维设计相比具有以下几方面优势 ［2］ ：①模型信息集成，解决了项目各参与方信息 交流不畅和信息断层问题；②模型参数驱动实现设 计自动化和智能化；③开放的数据接口可实现多种软件的信息互访；④综合协同的多维仿真平台实现项目参建各方的协同合作。
目录 一、编制根据及范畴............................ 错误!未定义书签。1．编制根据 ................................. 错误!未定义书签。 2.编制范畴.................................. 错误!未定义书签。 二、工程概况.................................. 错误!未定义书签。 三、施工方案概述.............................. 错误!未定义书签。 1.工程特点.................................. 错误!未定义书签。 2.施工准备.................................. 错误!未定义书签。 3.施工各系统布置............................ 错误!未定义书签。 4.施工总体安排.............................. 错误!未定义书签。 四、爆破设计与施工............................ 错误!未定义书签。 1.简述...................................... 错误!未定义书签。 2.爆破技术参数设计概述...................... 错误!未定义书签。 3.隧道开挖爆破设计.......................... 错误!未定义书签。 4.爆破施工技术办法.......................... 错误!未定义书签。 五、爆破安全技术办法.......................... 错误!未定义书签。 1.爆破安全性效核及有效控制.................. 错误!未定义书签。 2.爆破器材检测.............................. 错误!未定义书签。 3.盲炮解决与防止............................ 错误!未定义书签。 4.爆破安全防护办法.......................... 错误!未定义书签。
【关键字】方案、情况、台阶、方法、条件、前提、文件、效益、质量、计划、地方、问题、要点、系统、机制、有效、充分、整体、合理、良好、加大、配合、执行、保持、加深、建立、制定、发现、措施、特点、位置、关键、支撑、安全、稳定、网络、需要、工程、项目、途径、能力、需求、制度、方式、作用、标准、结构、最大限度、速度、关系、设置、检验、分析、衔接、逐步、形成、保护、满足、严格、管理、监督、坚持、保证、确保、服务、发挥 隧道钻爆施工设计 一、工程概况 1、工程简述 2、工程地质 我管段地处燕山山脉中山区及中低山区，高差较大，地形起伏很大。山势陡峻，沟谷纵横，分水岭近南北向伸展，海拔高度730m-1616m 之间，相对高差800m以上，植被覆盖较浅，基岩裸露清晰。沿线山前缓坡分布有新黄土，冲沟发育。 隧道区地层岩性为太古界片麻岩，元古界花岗闪长岩，元古界钾长花岗岩，伟晶岩脉，花岗岩脉，第四系全新统冲洪积层新黄土、细砂、粗砂、细圆砾土、粗角砾土、粗圆砾土、软石土。洞口段大多为碎石土，片麻岩，强-弱风化，岩体破碎，呈散体结构。洞身大多为片麻岩，安山岩，呈散体、块状、巨块状等结构。 二、光面爆破设计 1、质量标准 开挖掘进是隧道施工的最重要工序之一。爆破质量直接影响隧道施工的安全、掘进速度以及经济效益，爆破效果不好。对围岩的破坏范围过大，将会造成坍方影响施工安全；石碴块度过大，将会影响装运速度；超挖过大，增加回填量直接影响经济改益；欠挖补炮，增加工序直接影响掘进速度；底板不平（不在同一平面内），影响下一进尺的开挖：炮眼利用率不高，增加钻眼的时间和工费。因此，为了避免盲目施工并获得良好的爆破效果，根据设计文件和图纸，《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）及《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》
赣龙铁路GL-5标段隧道工程 联络线项目部新龙门隧道 新龙门隧道 爆破专项方案 编制：李欢芳 复核：钮刚 审核：吴智 中铁五局赣龙铁路工程指挥部联络线项目部
二零一三年十一月 1. 设计说明 (4) 1.1 设计依据 (4) 1.2工程要求和目的 (4) 1.3爆破设计原贝卩 (5) 2. 工程概况 (5) 2.1爆破周围环境状况 (6) 2.2爆破方案的确定 (6) 3. 隧道爆破方案 (6) 3.1明挖方案 (6) 3.2洞身掘进方案 (6) 4. 隧道爆破设计 (7) 4.1根据安全允许距离计算炸药总量（瞬发爆破最大装药量） (7) 4.1隧道明挖部分施工 (9) 4.2隧道洞身皿级围岩施工方案 (9) 4.3隧道洞身W、V级围岩施工方案 (14) 4.3隧道爆破效果验证 (14) 4.4工期安排及主要设备情况 (15) 6.爆破安全控制措施 (19) 6.1爆破警戒布置 (21) 6.2爆破安全防护措施 (21) 6.3隧道爆破施工安全保障措施 (22) 6.4爆破作业特殊处理措施 (24) 7爆破施工安全及管理 (25)
7.1房屋调查及危房防护 (25) 7.2爆破震动测试 (25) 7.3设备安全防护 (25) 7.4安全警戒及讯号标志 (25) 7.5起爆信号 (25) 7.6事故预防措施 (26) 8. 爆破指挥部组织机构 (26) 8.1爆破工作人员具备条件 (27) 8.2爆破领导人的职责 (27) 8.3爆破工程技术人员的职责 (28) 8.5爆破班长的职责 (28) 8.6爆破员的职责 (28) 9. 爆破作业中可能出现的危险性预测和应急救援预案 (29) 9.1爆破作业中可能出现的危险性预测 (29) 9.2爆炸应急预案 (29) 9.3飞石伤人应急救援预案 (30)
隧道爆破设计方案 一、编制说明 1、编制依据 （1）根据洛栾高速公路洛嵩段No.9标段施工图、设计文件。 （2）根据河南省交通规划勘察设计院《招标文件》、《初步工程地质勘察报告》、《施工图设计资料》。 （3）根据国家现行的有关公路工程的施工规范、标准等： （4）通过现场踏勘所掌握的有关情况和资料及本企业的施工技术管理水平和已完工的类似工程成功的施工经验。 2、编制原则 （1）本方案遵守招标文件、合同条款及业主的各项规定，严格按照公路路基施工技术规范、验收标准中各项规定和设计文件、施工图的各项要求进行编制。 （2）从我项目部现有的技术设备水平和能力出发，积极引进、采用新技术、新工艺、新材料、新设备，采用科学合理的施工工艺、方案，规范化施工，程序化作业。 二、工程简介 玉皇庙公路隧道采用上下行分离设置的隧道，为小净距隧道+独立双洞隧道，小净距段设计线最小间距为15.2m。右线隧道长809m （K59+970~ K60+779），其中Ⅳ级围岩段长121m，Ⅲ级围岩段长688m，沿线路方向设计纵坡为-2.5%/350m、-3.0%/459m；左线隧道长815m （F2K59+968~F2K60+783），其中Ⅳ级围岩段长112m，Ⅲ级围岩段长
703m，设计纵坡为-2.7%/347.42m、-3.0%/467.58m。 三、围岩级别 隧道所在山体顶部被第四系地层所覆盖，两侧沟边及半坡有基岩裸露，岩体完整性好，局部破碎，以坚硬岩为主，山体围岩级别为Ⅲ级，局部破碎带为Ⅳ级。沿线路方向表层为褐红色粉质粘土，无基岩出露。进口：0-3.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化；3.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化；出口：0-1.0m耕植土，黄褐色，夹风化岩屑，1-4.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化，4.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化。隧道围岩分级见下表： 围岩级别分类表 四、施工组织机构 为保证玉皇庙隧道爆破施工的顺利进行，保证工程的安全和质量，项目部成立“隧道爆破施工领导小组”，技术、施工、材料、机械、质检全面配合，统一协调，坚决保证爆破的顺利进行，领导小组对内指挥生产，对外负责履行合同。小组成员及分工如下：组长：魏跃东负责隧道的整体计划、协调； 副组长：唐定提供技术方案，负责全面技术问题； 副组长：虞文中负责现场施工组织安排及机械调配；
第六章隧道钻爆法开挖施工技术 6.1 隧道爆破的基本概念 隧道开挖爆破是单自由面条件下的岩石爆破，爆破条件往往是很差的，要求的爆破技术较高。特点是：爆破自由面少，一般只有一个自由面，而且是大致与炮眼方向垂直。炮眼数目与炸药消耗量多。 隧道开挖爆破涉及的主要名词如下： 掏槽、光面爆破、预裂爆破。 循环进尺：一次开挖爆破的隧道进尺。 炮眼间距：同一并排两相邻炮眼的中心距离。 抵抗线：药包中心至自由面的最小距离。 炮眼利用率：实际循环进尺与炮眼深度之比。 掏槽眼：开挖断面中部偏下，最先起爆的炮眼。 辅助眼：掏槽眼之外、周边眼之内的所有炮眼。 周边眼：周边轮廓线上的炮眼。 底板眼：隧道底边上的炮眼。 炸药的敏感度。 爆力和猛度。 炸药爆炸的稳定性。 6.2.1.1 全断面开挖法 适用条件：岩石坚固性中等以上、裂隙节理不发育、围岩整体性较好、断面小于100M2。优点：可采用深孔爆破、空间大、通风容易、宜采用大型机械。 6.2.1.2 台阶开挖法 适用条件：岩石坚固性中等以下、裂隙节理发育、围岩整体性较差。 台阶开挖法又分为： 正台阶开挖法 反（倒）台阶开挖法 6.2.1.3 导洞开挖法 导洞开挖法：根据主导洞位置分为上导洞、下导洞、侧导洞。 6.2.2 影响开挖方法的因素 一、地质条件二、洞室的断面面积三、洞室的支护形式四、装运条件 五、施工队伍与设备条件 6.3 隧道爆破技术 工作面的炮眼根据不同的功能分为： （1）掏槽眼（又名掏心眼）（2）辅助眼（又名崩落眼）（3）周边眼。 6.3.1 爆破参数 隧道掘进爆破技术主要包括以下几个问题： 正确确定爆破参数； 选择合理的炮眼排列方式；采用有效的控制轮廓措施；解决施工操作中的安全问题。 一、爆破参数的确定原则 其主要标志应当是： 炮眼利用率高，应在90%以上； 巷道断面轮廓合乎规格，超欠挖量不大，对围岩破坏小；
1.编制说明 1.1编制依据 1、《国家爆破安全规程》（GB6722-2003）； 2、“民用爆炸物品安全管理条例”（2006年4月26日）； 3、《市民用爆炸物品安全管理办法》（2007年9月3日）； 4、垫江县大道新建工程园区主干道路建设工程《施工图设计》； 5、《爆破安全规程实施手册》； 6、《民用爆破器材工程设计安全规》； 7、现场踏勘调查所获得的有关资料； 8、我公司拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备、技术能力，以及长期从事公路、市政建设所积累的施工经验。 1.2 编制原则 1、在充分研究设计图纸及认真踏勘工地现场的基础上，采用先进合理、安全可靠、经济可行的施工方法； 2、隧道中导坑、正洞钻爆作业必须严格按钻爆设计进行； 3、施工过程中，根据实际爆破效果及时对爆破设计参数进行调整，不断优化爆破设计，达到最好的爆破效果； 4、钻爆设计容应包括：炮眼的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。设计图应包括炮眼布置图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明； 1.3 编制围 本方案适用于垫江县大道新建工程区园区主干道路建设工程项目中隧道的爆破开挖 施工(包括中导坑、正洞)。 2工程概况 2.1总体概况 本项目是垫江县大道新建工程园区的主干道路，本项目总长0.94552km（K1+454.480～K2+400），路幅宽度36m,为新建工程段。项目建设标准为城市主干道，设计行车速度为50km/h。 项目起点与转盘相接，接点桩号为K1+454.480。沿家工业园区规划道路布线。拟建隧道位于开县家镇，设计为双连拱公路隧道,隧道宽14.75m，高8.43m，有效净高5m，两洞间距4m，路面设计高程200.91m～207.19。隧道起止里程为K1+770～K2+225，全长455m,
第一次作业 一、第11页第1、2题 1、简述隧道的定义？ 答：隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。 2、隧道的种类有哪些？ 答：隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。 二、第31页第1、2、3题 1、简述隧道工程地质调查与勘测内容？ 答：查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。岩质隧道应着重查明岩层层理、片理、节理等软弱结构面的产状及组合形式，断层、褶皱的性质、产状、宽度及破碎程度；土质隧道应着重查明土的成因类型、结构、物质成分、密实程度等。傍山隧道，当外侧洞壁较薄时，应预测偏压带来的各种危害。 查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等。对含有这些地层的地段，应预测地层膨胀对洞身的影响，并对有害气体或放射性物质的含量作出评价。 查明不良地质、特殊地质对隧道通过的影响，特别是对洞口位置及边坡、 仰坡的影响，提出工程措施意见。
2、简述围岩和围岩分级的定义？ 答：在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，称为围岩。围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。 3、简述我国铁路隧道围岩分级的方法？ 答：
三、第58页第1、2、4、5题 1、简述隧道平面位置和洞口位置选择的影响因素和选择原则？ 答：隧道具体位置的选择不区域地质工程条件、水文地质条件、地形地貌条件等因素有关。洞口位置选择的原则：1、洞口丌宜设在垭口沟谷的中心或沟谷低洼处 2、洞口应避开丌良地址段 3、当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好丌刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡 4、减少洞口路线长度，延长隧道，提前进洞 5、洞口线路宜不等高线正交 6、当线路位亍可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高亍洪水位加波浪高度 7、边坡及仰坡均丌宜开挖过高 8、当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞，以排泄水流 2、简述隧道纵、横断面设计的原则？ 答：公路隧道的纵坡坡度以不妨碍排水的缓坡为宜，在变坡点应放入足够的竖曲线。隧道纵坡不能过大，存在通风问题的隧道一般把纵坡保持在2%以下比较好，超过2%时有害物质的排出量迅速增加；纵坡大于3%是不可取的。不存在通风问题的隧道，可以按普通公路设置纵坡。第1条道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。 第2条横断面设计应近远期结合，使近期工程成为远期工程的
隧道爆破设计 一、施工方案选择 为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。每月施工28d，采用3班循环掘砌平行作业，月掘进计划进尺为170m。 二、爆破参数选择 1、计算炮眼数N N——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。 q——单位耗药量 S——开挖断面积，m2。 τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值， γ——每米药卷的炸药量，kg/m。 S=28,,,. 取88个炮眼 2、每循环炮眼深度 本工程的月掘进循环计划进尺为170m，每掘进循环的计划进尺数l=170÷28÷3=2.023m,本设计取炮眼利用率η=0.9，则根据炮眼深度计算式有 L＝l/η=2.023/0.9=2.248m 实际取炮眼深度为2.2m，每循环进尺2.2×0.9=1.98m 一般深掏槽眼较炮眼深度加深0.15～0.25m。 故掏槽眼及底眼深度 辅助眼，周边眼深度 3、炮孔直径 由于隧道处于花岗岩底层，无地下水，因此，选用2号岩石铵梯炸药，其药
卷直径为32mm，长度为200mm，每卷质量为0.15kg。 炮孔过小，不利于装填药卷；炮孔过大，会降低爆破效果和钻眼速度。根据施工单位常用的钻孔设备和选用的药卷直径，确定炮孔直径为42mm。 4、计算各种炮眼长度及同一平面上两掏槽眼眼口间的距离 Ⅳ级围岩掏槽眼参数，炮眼与开挖面间的夹角，其次是，，上下两对炮眼间距a=70cm,同一平面上一对掏槽眼眼底的距离b=30cm. 最长掏槽眼长度：去2.6m,向内依次是1.42m，0.57m 最外层掏槽眼眼口的距离B为，向内依次是1.50m，0.90m。 辅助眼长度为2.2m，各周边眼眼口均距开挖轮廓线5cm,其底眼超出开挖轮廓线10cm,则 5、炮眼间距和排距 （1）、掏槽眼 根据本隧道断面较大的特点，确定采用复式楔形掏槽。共布置18个掏槽眼，其中深掏槽眼6个，眼深在每循环炮眼深度的基础上加深0.2，故深度取2.4m；