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爆破计算公式用函数计算爆破是一种常见的矿山开采和建筑工程中常用的技术手段，通过爆破可以将岩石、土壤等坚硬物质炸裂成小块，从而便于后续的挖掘和清理。
在进行爆破作业时，需要对爆破参数进行精确的计算和控制，以确保爆破效果和安全。
本文将介绍爆破计算公式，并使用函数进行计算。
爆破计算公式主要包括爆破药量、孔距、孔深、装药密度等参数的计算。
其中，爆破药量是爆破设计的核心参数，它直接影响着爆破效果和安全性。
爆破药量的计算公式如下：爆破药量 = 岩体容重×孔孔体积×药量系数。
其中，岩体容重是指岩石的密度，通常以 t/m3 为单位；孔孔体积是指每个爆破孔的容积，通常以m3 为单位；药量系数是一个经验参数，通常在0.7~1.2 之间。
在进行爆破药量的计算时，需要根据具体的岩石类型和爆破设计要求来确定岩体容重和药量系数，然后根据爆破孔的布置方式和孔孔体积来计算出爆破药量。
另外，爆破药量的计算还需要考虑到岩石的抗压强度和爆破药的爆炸性能。
一般来说，岩石的抗压强度越大，需要的爆破药量就越大；而爆破药的爆炸性能越好，所需的爆破药量就越小。
除了爆破药量，爆破孔的孔距和孔深也是爆破设计中需要考虑的重要参数。
爆破孔的孔距和孔深直接影响着爆破效果和岩石破碎度。
一般来说，孔距越大，岩石的破碎度就越好；而孔深越深，岩石的破碎度也就越好。
爆破孔的孔距和孔深的计算公式如下：孔距 = 爆破孔的间距×孔孔数。
孔深 = 爆破孔的深度。
其中，爆破孔的间距是指相邻两个爆破孔之间的距离，通常以 m 为单位；孔孔数是指爆破孔的数量；爆破孔的深度是指爆破孔的钻孔深度，通常以m 为单位。
在进行爆破孔的孔距和孔深的计算时，需要根据爆破设计要求和具体的岩石情况来确定爆破孔的间距和深度，然后根据爆破孔的数量和深度来计算出孔距和孔深。
此外，爆破孔的装药密度也是爆破设计中需要考虑的重要参数。
装药密度是指爆破孔中装药的密度，它直接影响着爆破效果和岩石破碎度。
装药量的计算1.炮孔数量和装药量。
常采用类比法或经验公式法，结合具体工程进行现场试验确定较合理的炮孔数量和各种炮孔类型的炮孔间距。
常用计算公式为： N=γαL Q =γαL KSL =γαKS （6-1） 其中：γ=100（π/4）d²△k；W=（0.5~0.8）B （6-2）式中 N--次掘进循环中开挖面上的炮孔总数；Q--次爆破的炸药用量，kg；L--炮孔深度，m；γ--单个炮孔每米装药量，kg/m；d--药卷直径 cm；△--炸药密度，kg/cm³；k--装药压紧系数，通常硝铵炸药，k=1.0，硝化甘油炸药，k=1.2； α--炮孔的装药影响系数；B--开挖断面宽度，m；K--单位耗药量，kg/m³；S--开挖断面面积，m²。
装药量：（1）排炮总药量Q=KV=KLSμ （6-3）式中 Q--排炮进尺炸药耗量，kg；K--单位耗药量，kg/m³；V--每排炮进尺爆落岩石的体积，m³；L--实际钻孔深度，m；S--开挖端面面积，m²；μ--炮孔利用率，μ=L′/L；L′--爆破后的实际深度，m。
（2）单孔装药量：排炮总药量计算出来之后，即可进行分配。
根据炮孔的位置不同，需要不同的装药量。
1）导洞部分掏槽孔：掏q =1.15导导N Q （6-4）崩落孔：崩q =0.85导导N Q （6-5）周边孔：周q =导导N Q （6-6）2）扩大部分扩q =扩扩N Q （6-7）上四式中 掏q 、崩q 、周q ----分别为掏槽孔、崩落孔、周边孔的每个孔装药量（kg）； 导Q 、导N ------分别为导洞的总装药量（一个开挖面的一个循环）及导洞一次 循环的炮孔数目；扩q 、扩Q 、扩N ----分别为扩大部分的单孔装药量、扩大部分一个循环的总装药量 及扩大部分一个循环的炮孔总数。
2.炮孔深度炮孔深度的确定，主要与开挖面的尺寸、掏槽型式、岩层性质、钻机、自由面数目和循环作业时间的分配等因素有关。
隧洞光面爆破施工技术某工程线路总长355km（其中隧洞长约112km），根据不同的地质情况隧洞选择相应的开挖支护方法。
目前各施工单位大都采用钻爆法开挖，通过光面爆破设计取得满意的爆破效果。
一、光面爆破简介隧洞工程在钻孔爆破施工过程中往往会由于爆破效果差而造成洞室开挖轮廓凹凸不平，甚至会出现严重的超挖、欠挖等情况，增加了二次爆破量和混凝土回填量，既延长了工期，又影响了原围岩的稳定性。
为了避免以上情况的出现，在施工中选择合理有效的爆破方法显得尤为重要，而光面爆破正是一种能够有效控制洞室开挖轮廓的爆破技术，它是通过正确确定爆破参数和施工方法，先将设计断面内的岩体爆破崩落后再引爆周边孔，不仅可以实现洞室开挖轮廓成型规整、减少混凝土回填量和围岩应力集中，而且能够最大限度的减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能保持围岩原有的承载能力，改善支护结构的受力情况。
二、光面爆破参数选择光面爆破主要参数包括：炮孔直径、周边孔间距、最小抵抗线、炮孔密集系数、装药量、不耦合系数等。
影响光面爆破参数选择的因素多种多样，主要包括地质条件、岩石特性、炸药种类、断面大小以及钻孔质量等。
∙炮孔直径d钻孔爆破中开挖断面上一般布置的炮孔可以分为三类：掏槽孔、崩落孔和周边孔。
掏槽孔是布置在开挖断面中央偏下部，包括楔形掏槽、锥形掏槽及直孔掏槽等方式，目的是将开挖断面炸出一个槽腔，增加临空工作面；周边孔是布置在开挖断面轮廓上，钻孔时候需要有一定的外插斜率，其作用是要爆出一个平整的洞室开挖轮廓；崩落孔是布置在掏槽孔和周边孔之间，主要是扩大掏槽孔炸出来的槽腔，同时也为周边孔创造自由面。
一般隧洞施工开挖现场常用的炮眼直径为35-45mm。
∙周边孔间距E周边孔间距与最小抵抗线是光面爆破中的两个重要参数。
通常在岩质软弱、裂隙发育地段，孔间距应小而抵抗线应大；在坚硬、整体性较好的岩石上，孔间距应大而抵抗线应小。
光面爆破中的周边孔间距一般取E=（8～18）d。
五、施工组织设计5.1项目概况某水电站工程位于重庆市最北段的某干流上，坝址位于巴山镇上游1km。
该电站由拦河坝，溢洪道，饮水系统，发电厂房和排沙放空洞等建筑物组成。
拦河坝为混凝土面板堆石坝，II级建筑物，最大的坝高155.0m，坝顶长465.0m。
本次施工组织的1#、2#施工支洞为临时建筑物，位于厂房附近，断面均为城门洞型。
1#施工支洞断面尺寸为4.5m×5.0m（宽×高），进口底高程586.0m，与引水洞交点处底高程586.54m，隧洞总长385.4m，纵坡为0.140%；2#施工支洞断面尺寸 5.0m×6.0m（宽×高），进口高程为523.0m，与引水洞交点处底高程506.30m，隧洞总长为267.9m，纵坡为-6.234%。
支洞内每100m设一个回车道。
本工程的主要施工内容包括1#、2#施工支洞进口土石方明挖、洞挖、边坡及洞内支护和其他临时配套等项目。
根据工程进度计划，本合同承包人应于2006年2月20日开工，完成日期为2006年6月20日。
本工程1#洞明挖土方为110m3，石方590m3，洞挖8600m3石方；2#洞土方330m3，石方1860m3，洞挖7980m3石方。
土石方开挖采用1 m3挖掘机配8t自卸汽车，洞挖采用钻爆法，施工工艺为全断面开挖。
5.2施工方法5.2.1开挖施工隧洞施工由下游向上游掘进。
采用全断面钻爆开挖，手风钻钻孔，人工装药，周边光面爆破。
人工装渣，手推车运至洞口。
正常施工每一开挖循环进尺2.0m，1天2个循环。
据开挖中不断揭露的地质情况，及时准确预测地质情况，如遇到大的张开节理、裂隙甚至断层等不连续地质构造时，采取分期开挖、适时浆砌石砌筑等措施，确保施工安全。
5.2.1施工工艺及循环时间：测量放线→布孔→钻孔→装药起爆→排烟→安全检查→出渣→掌子面清底→进入下一循环开挖作业工序时间表（分钟）一个循环10小时(1)测量放线。
4.3 Ⅳ级围岩爆破设计工程概况大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，隧道全长10331m，隧道以碳酸盐岩和碎屑岩为主，隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体风化、破碎等，2隧道围岩多为Ⅳ级。
隧道穿越地区有断裂构造，围岩较为破碎，裂缝较发育，断裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩及浅变质岩属含水丰富的基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。
隧道断面设计为马蹄型，跨度B=14.22m，高为H=11.93m。
爆破方案选择为了保证隧道的开挖质量，又能加快施工速度，缩短工期，故IV级围岩实施爆破区段采用上、中、下三台阶开挖的光面爆破方案，由于围岩较为破碎，所以采用段台阶法，实现及早支护封闭。
由于采用三台阶的开挖方法，所以每循坏进尺的爆破工作都要分成三部分完成的。
对于一个开挖断面，先对上台阶进行爆破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进行爆破作业，应尽量减少相邻两个工作面之间施工相互干扰。
每月施工28天，采用2班循环掘进平行作业，月掘进计划进尺为120m。
爆破参数选择(一)上台阶参数计算(1)炮眼数N断面炮眼数是受多个因素限制，它和爆破作业面积、围岩等级等因素有关。
炮眼数目N可根据式（4-1）计算得出：(4-1)N=qSτγ⁄实际根据表4-1选式中，q—炸药消耗量，一般取1.2~2.4 kg m3取: q1= 1.0, q2=0.74, q3=0.74, q4=0.74。
S—爆破作业的面积，由开挖断面图可知，IV级围岩开挖断面S=137.2m2，上台阶断面积为S1=36.6m2，中台阶断面积S2=46.5m2，下台阶断面积S3=42.5m2；仰拱断面积S4=11.2m2。
??—系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼,上台阶取???0.43；??—药卷的炸药质量，2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2；本工程中取???0.78 ；根据上式计算得出，上台阶炮眼数为N1?109个，中台阶炮眼数为N2?102个，下台阶炮眼数为N3?94个，仰拱炮眼数为N4?25个。
水工隧洞施工水工隧洞施工的主要内容是开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆工作等。
常用的开挖掘进方法为钻孔爆破法，也有采用掘进机直接开挖的。
衬砌和支护的型式，常用现浇钢筋砼以及喷锚支护。
隧洞灌浆的目的是为了加固围岩或充填衬砌与围岩之间的空隙。
钻爆法开挖掘进的施工过程为测量放线、钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装渣运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等。
同时还需要进行排水、照明、通风、供水、动力供电等辅助作业，以保证隧洞施工的顺利进行。
上述各项工作，绝大部分是在地面以下，施工场地狭窄的情况下进行的，施工干扰大，劳动条件差，施工组织复杂，安全问题突出。
如果遇到不良的地质和水文地质情况，如大的断层和破碎带、大的溶洞和地下暗河、高压含水层等，将严重影响施工进度和安全。
正确处理安全、质量、进度和经济的关系，采用有效的机械设备与新的施工技术，加强安全措施，严密组织施工。
第一节隧洞开挖一.开挖方式隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法两种。
开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和施工水平、合理选择开挖方式对于加快施工进度，节约投资，保证施工安全和施工质量均有重要的意义。
（一）全断面开挖法是在整个断面上一次钻爆开挖成型。
在隧洞断面不大，围岩稳定性好，不需要临时支护或局部支护，又有完善的机械设备时，可采用这种开挖方式。
全断面开挖上午净空面积大，个工序相互干扰小，有利于机械化作业，施工组织较简单、掘进速度快。
但这种方式受到机械设备、地质条件和断面尺寸的限制。
全断面开挖又分为垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进两种。
（二）导洞开挖法导洞开挖法就是先开挖断面的一部分，称为导洞，然后开挖至整个设计断面。
这种开挖方式，可利用导洞进一步了解和掌握地质情况，并在扩大开挖时增大爆破临空面，提高爆破效果。
根据导洞与扩大部分的开挖次序，有导洞专进法和并进法两种。
根据导洞在横断面位置的不同有下导洞、上导洞、中导洞、双导洞等；1.下导洞开挖法，导洞布置在断面的下部，又称漏斗棚架法；2.上导洞开挖法，对称顶拱掘进法，常用的“上导洞边挖边衬，先拱后墙衬砌法”。
水工隧洞光面爆破施工指导一．概况福安市湾坞供水工程主洞形式采用城门型，断面尺度为2.2 m×2。
5m、2。
0m×2。
2m。
从设计资料分析,洞身段均以Ⅰ～Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,隧洞进出口为Ⅳ类围岩。
二、施工放样在隧洞开挖前应对原有导线点进行复测，确保导线点的正确性。
隧洞开挖后应及时进行导线加密测量,并对加密导线点进行平差计算。
隧洞施工时应及时快速进行隧洞中心线的放样工作,并做好隧洞高程腰线以便施工时进行高程控制。
三．施工方案隧洞开挖采用钻爆法（其工艺流程见图2—1），以新奥法理论指导施工.采用全断面开挖，光面爆破。
采用直线型掏槽,按设计开挖轮廓线布置周边炮眼、辅助眼。
工作面同时开动2台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业.2#岩石硝铵炸药(有水地段采用乳化炸药），周边眼采用中φ25光爆小药卷，8#纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。
图2-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图3。
1具体施工技术方案㈠施工围堰隧洞口临近河道地段河道涨水时易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰.围堰施工方法根据实际情况（了解当地最大洪水）采用两种方案。
第一:在河道两岸原河堤的位置加高培厚。
采用人工配合机械,人工编织袋装土筑围堰，填筑粘土心墙闭气，编织袋粘土用农用车或人力车运至工作面，用人工堆叠。
围堰的高度根据现场情况确定，堰顶高出水面至少1。
5m，围堰的顶宽1.2m，底宽3。
5～4m，坡度为1:0.8；第二:堤脚及基础若为砂砾透水层，在堤坝迎水坡铺设防渗膜布，防止水流渗入。
隧洞口附近没有河道地段在下暴雨时雨水易倒灌洞内，隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰。
围堰采用麻袋装土方式施工。
㈡施工排水①在洞脸顶部设排水沟下设集水井，挖一排水沟把水统一引至集水井处用潜水泵抽排，采用4—6 寸潜水泵抽水，用橡胶软管接至围堰3m 以外.②隧洞内渗水的抽排方案：工作面在出口处的向上坡方向开挖隧洞时，在洞室一侧开设排水沟,利用排水沟自流排水，排水沟随工作面的掘进开凿，并经常清理，必要时，设置水沟盖板。
确定炮眼数目和装药量（1）每茬炮所需的炮眼数目N = qS·η/(T·μ)式中：N——炮眼数目，个（取整数）q——单位体积炸药消耗量，一般取1.2～2.4kg/m3；根据通风风量计算（详见附：通风计算）出本巷q最大取值1.5kg/m3。
S——巷道掘进断面积，m2；本巷断面规格6.0m宽、3.0m高故S=18m2。
η——炮眼利用率；本巷η取83%。
T——装药系数，即装药长度与炮眼长度的比值，一般取0.5～0.7；本巷T取0.5。
μ——每m药卷的炸药质量，kg/m；本巷μ取1.07kg/m。
经计算每茬炮所需的炮眼数目N = qS·η/(T·μ)=1.5×18×0.83/0.5×1.0=41.88≈42个。
根据炮眼数目合理布置炮眼时上下眼距为650mm、左右眼距为700mm。
这与炮眼间距规定的350～600mm不符。
若以炮眼间距规定的最大值600mm合理布置炮眼则炮眼个数为56个。
这与所计算的炮眼数目不符。
（2）一次爆破所需的总炸药量Q=q·V=1.5×27=40.5kg式中：q——单位体积炸药消耗量，1.5kg/m3V——每循环爆落的煤（岩）实体，18×1.5=27 m3；18—断面面积，m2；1.5—每循环进尺，m。
附：通风计算本巷最长供风距离150m。
每个独立通风的掘进工作面实际需要的风量，应按巷道瓦斯、CO2涌出量、风速、人数、炸药量、局部通风机实际吸风量等规定要求分别进行计算，然后取其中最大值。
按炸药量计算Q掘≥10A掘式中：A掘—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，40.5kg。
代入数据得：Q掘≥10×40.5=405m3/min.根据各类通风条件计算工作面实际需要的风量可知按炸药量计算时值最大。
局部通风机实际需要吸风量计算根据掘进工作面风筒末端的实际需要出风量，考虑风筒的漏风因素，按照风筒百米漏风率实测值计算局部通风机的实际需要吸风量。
论隧洞施工的钻孔爆破法一、提前进洞及黄土洞段提前进洞段属于岩石洞段，开挖接受挖机，出渣接受50装载机，严禁超挖，预留部分接受人工开挖成型。
二、围岩段隧洞属于Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖接受光面爆破技术进行全断面掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，限制周边光爆孔，限制超欠挖。
爆破器材选用2#岩石硝铵炸药（有水时接受防水乳化炸药），塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。
2.1、爆破设计（1）爆破器材选用①炸药选用2#岩石硝铵炸药和防水乳化炸药，直径Φ32mm，长25cm。
②选用非电毫秒雷管引爆。
（2）岩体单位消耗药量的确定经计算：q=0.80kg/m3 。
（3）钻孔深度的确定依据围岩特性，及以往施工阅历，钻孔深度拟接受大孔平行掏槽，孔深3.5m，帮助孔深3.5m，周边孔深3.5m。
（4）炮孔间距a的确定依据围岩特性，参照以往施工阅历，炮孔间距宜取为0.5～0.9m。
掏槽眼间距a=0.18～0.38m,帮助眼间距a=0.70～0.80m，周边孔间距a=0.52m。
（5）炮孔布置掏槽孔接受平行直孔掏槽，掏槽孔深3.5m，间距30cm，布置在断面中心位置处,帮助孔深3.5m，间距50～90cm，排距40～70cm，梅花形布置在掏槽孔和周边孔之间。
周边孔布置在开挖断面轮廓线上，孔深3.5m，间距52cm。
炮孔位置详见下图说明：以五梅花直眼空孔掏槽形式掏槽，图中影印孔为空孔，起爆依次为1-7号孔，尺寸以厘米计（6）装药量的确定经计算，各孔装药量详见爆破参数表。
在钻孔爆破的实施过程中要依据围岩的岩性变更和现场爆破效果，刚好调整爆破参数。
（7）堵塞长度的确定堵塞长度宜为0.6～1.0m之间。
（8）装药结构围岩掏槽眼及帮助眼均接受连续装药方式，周边眼及底眼接受间隔装药方式。
2.2、开挖作业（1）测量准备用全站仪、水准仪进行施工前期的测量工作，依据测量结果，划出开挖轮廓线，用红色油漆标识出掏槽孔，帮助孔、周边孔的精确位置，测设限制点，并将临时水准点和隧洞中心线限制点引至靠近掌子面不至于被破坏的地方，同时加强爱惜，每次测量放线时，都要对上一循环的开挖轮廓进行检查，并对检查结果刚好进行分析，以做为调整爆破参数的试验依据。
单孔装药量计算公式装药量=装药长度×料炮比×小菱角×孔体积×炸药密度其中：装药长度是指装药的长度，一般用米或者英尺作为单位；料炮比是指药品的质量比。
对于一般的爆破作业，料炮比一般为1:10；小菱角是指药包中的药品刚度指数，可以通过试验或者经验值确定；孔体积是指单个孔的体积，可以通过孔的直径和孔的长度计算得出；炸药密度是指炸药的密度，通常用克/立方厘米表示。
在计算装药量之前，首先需要确定装药长度和装药密度。
装药长度一般根据爆破设计要求确定，而装药密度则可以通过试验或者参考资料确定。
接下来需要计算孔体积，这里我们简单介绍一种常用的孔体积计算方法。
孔体积=π×孔直径²/4×孔长度有了上述参数，我们可以开始计算装药量了。
以米制单位为例，假设装药长度为2米，料炮比为1:10，小菱角为1.0，孔直径为10厘米，孔长度为3米，炸药密度为1.2克/立方厘米，代入上述公式进行计算：装药量=2米×1/10×1.0×(π×(10厘米)²/4×3米)×1.2克/立方厘米将上述计算进行简化，得到：装药量=2×1/10×1.0×(π×100/4×300)×1.2最后，将计算结果代入计算器进行计算，即可得到单孔的装药量。
需要注意的是，上述公式仅仅是一种计算方法，实际的装药量还需要结合具体的爆破设计要求、地质条件、松散度等因素进行调整。
对于不同的工程和材料，可能需要使用不同的公式和系数进行计算。
综上所述，单孔装药量计算公式是根据装药长度、孔径、装药密度等参数计算爆破装药量的公式。
正确计算装药量是保证爆破作业安全和效果的重要一环，需要根据具体情况进行调整和优化。
在实际应用过程中，还需要考虑其他因素，如地质条件、爆破技术要求等，以确保爆破作业的安全和有效进行。
图一 隧道断面图（单位：）隧道施工设计—新奥法一、工程概况某隧道全长1km ，断面尺寸如图一所示。
硐身大部分穿过砂数45f =，属Ⅴ围岩。
要求月成硐150m ，全断面一次开挖，每日2个循环，每月按28d 计。
二、施工方案选择施工方法，即采用“钻眼爆破”方式开挖，为了使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度的减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能的保持原岩的完整性和稳定性，拟采用全断面光面爆破施工方案。
又由于岩石的坚固系数45f =，属Ⅴ围岩，据隧道围岩稳定性基本分级表，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常出现小坍塌，浅埋时易出现地表下沉或坍塌至地表。
采用锚杆喷射混泥土作为初期支护的支护手段，使用1520cm 厚钢筋网喷射混泥土，设置2.0 3.0m 长的锚杆，采用仰拱。
三、爆破方案设计 1、爆破器材的选择 1）炸药的选择隧道工程爆破用的炸药应是使用安全、性能稳定、威力适当、产生有毒有害气体少的炸药。
目前在隧道施工爆破中使用最广的是硝胺类炸药。
根据工程情况，选用2号岩石硝铵炸药，周边眼使用小直径炸药，其他眼使用标准型炸药。
其药卷规格、炸药性能如表一所示：2)起爆材料起爆材料可以用导爆管和非电雷管，因为塑料导爆管具有抗电、抗火、抗冲击性能好；起爆传爆性能稳定，甚至扭结、180°对折、局部断药、管端对接仍能正常传爆；安装简单；使用方便；价格便宜；运输和使用过程中抗破坏能力强；且可以作为非危险品运输等优点。
导爆管的发爆可以用8号火雷管、导爆索、击发枪、专用激发器发爆，本工程中使用8号火雷管发爆。
2、爆破参数的确定 1）炮眼深度L本工程要求月成硐150m ，全断面一次开挖，每日2个循环，每月按28d 计，每掘进循环的计划进尺数150282 2.679l m =÷÷=，根据炮眼深度计算式有：2.6792.910.92lL m η=== 式中 L ——炮眼深度，m ；l ——每掘进循环的计划进尺数，m ；η——炮眼利用率，不低于0.85，本设计取0.92。
一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量（四）单位耗药量K及其它参数（五）二、隧道爆破设计爆破设计（一）、规范规定《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：光面爆破参数预裂爆破参数说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m ，炮眼直径40～50mm ，药卷直径20～25mm ；2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E 应取小值；3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。
软岩在取较小E 值时，W 值应适当增大；4、E/W ：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。
换算系数：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K （二）、爆破器材的选择⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。
隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管：在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。
雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为避免振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。
大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。
（三）、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85～1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa ，属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D （炮眼直径Rh/药卷直径Rc ）1.5～2，宜取2.0 周边眼间距E 取45～60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm 相对距E/V 取0.8～1周边眼装药集中度q （kg/m ）0.2～0.3 眼深：全断面3～3.5m ，台阶法1～3m单位用药：全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ，考虑油压凿岩机炮眼直径42～46mm 时，V ＝0.5～0.7，q ＝0.28～0.38 炮眼直径34～38mm 时，V ＝0.4～0.6，q ＝0.14～0.21 中空孔到装药眼间距λ：岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2：中空孔径（mm ） d ：装药眼径（mm ）掏槽炮眼间距不小于20cm ，掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖：222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸：72.97m2，宽11m ，高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m ，一般取1.1m 。
湖北水利水电职业技术学院教师授课教案课程名称：水利水电工程施工技术200 年至200 年第学期第38 次课授课班级：03级水工编制日期：年月日图11-2 全断面开挖机械化程序台阶掌子掘进是将整个断面分为上下两层，上层超前于下层一定距离掘进。
为了方便出渣，上层超前距离不宜超过2~3.5m，且上下层应同时爆破，通风散烟后，迅速清理上台阶并向下台阶扒渣，下台阶出渣的同时，上台阶可以进行钻孔作业。
由于下台阶爆破是在两个临空面情况下进行的，可以节省炸药。
当隧洞断面面积较大，但又缺乏钻孔台车等大型施工机械时，可以采用这种开挖方式。
（一）导洞开挖法导洞开挖法就是在开挖断面上先开挖一个小断面洞（即导洞）作为先导，然后再扩大至设计要求的断面尺寸和形状。
这种开挖方式，可以利用导洞探明地质情况、解决施工排水问题，导洞贯通后还有利于改善洞内通风条件，扩大断面时导洞可以起到增加临空面的作用，从而提高爆破效果。
根据导洞与扩大部分的开挖次序，有导洞专进和导洞并进两种方法。
导洞专进法是将导洞全部贯通后，再进行扩大部分开挖，有利于通风和全面了解地质情况，但洞内施工设施一般要进行二次铺设，费工费事。
除地质情况复杂外，一般不采用。
导洞并进法是将导洞开挖一段距离（一般为10~15m）后，导洞与断面扩大同时并进。
导洞开挖法一般是在工程地质条件恶劣、断面尺寸较大、不利于全断面开挖时才采用的开挖方法。
导洞开挖，根据导洞位置不同，有上导洞、下导洞、中间导洞和双导洞等不同方式。
1、上导洞开挖法导洞布置在隧洞的顶部，断面开挖对称进行，开挖与衬砌程序如图11-3 所示。
这种方法适用于地质条件较差，地下水不多，机械化程度不高的情况。
其优点是安全问题比较容易解决，如顶部围岩破碎，开挖后可先行衬砌，以策安全。
缺点是出渣线路需二次铺设，施工排水不方便，顶拱衬砌和开挖相互干扰，施工速度较慢。
筑，待其强度达到设计强度的70%时，再开挖和浇筑另一个马口。
各段马口的开挖可交叉进行。
也有把隧洞顶拱挖得大一些，使顶拱衬砌混凝土直接支承在围岩上，而不需要再挖马口，如图11-5所示。
图11-5不挖马口的先拱后墙法2、下导洞开挖法导洞布置在断面的下部，如图11-6所示。
这种开挖方法适用于围岩稳定、洞线较长、断面不大、地下水比较多的情况。
其优点是：洞内施工设施只铺设一次，断面扩大时可以利用上部岩石的自重提高爆破效果，出渣方便，排水容易，施工速度快；缺点是：顶部扩大时钻孔比较困难，石块依自重爆落，岩石块度不易控制。
如遇不良地质条件，施工不够安全。
图11-6下导洞开挖法施工顺序3、中间导洞开挖法导洞在断面的中部，导洞开挖后向四周扩大。
这种方法适用于围岩坚硬，不需临时支撑，且具有柱架式钻机的场合。
柱架式钻机可以向四周钻辐射炮眼，断面扩大快，但导洞与扩大部分同时并进，导洞出渣困难。
4、双导洞开挖法双导洞开挖又分为两侧导洞法和上下导洞法两种。
两侧导洞开挖法是在设计开挖断面的边墙内侧底部分别设置导洞，这种开挖方法适用于围岩松软破碎、地下水严重、断面较大，需边开挖边衬砌的情况。
上下导洞法是在设计开挖断面的顶部和底部分别设置两个导洞，这种方法适用于开挖断面很大、缺少大型设备、地下水较多的情况，其上导洞用来扩大，下导洞用于出渣和排水，上下导洞之间用竖井连通。
导洞一般采用上窄下宽的梯形断面，这样的断面受力条件较好，并且可以利用断面的两个底角布置风、水、电等管线。
导洞的断面尺寸应根据开挖、支撑、出渣运输工具的大小和人行道布置的要求确定。
在方便施工的前提下，导洞尺寸应尽可能小一些，以便加快施工进度，节省炸药用量。
导洞高度一般为2.2~3.5m，宽度为2.5~4.5m（其中人行道宽度可取0.7m）。
二、炮孔布置及装药量计算（一）炮孔布置开挖断面上的炮孔，按其作用不同分为掏槽孔、崩落孔和周边孔等三种。
１、掏槽孔用于掏槽的炮孔即为掏槽孔。
掏槽就是在开挖断面中间先挖出一个小的槽穴来，利用这个小的槽穴为断面扩大爆破增加临空面，以提高爆破效果。
常见的掏槽孔的布置方式有楔形掏槽、锥形掏槽和垂直掏槽等，其具体布置方式和适用条件见表11-1。
掏槽布置方式的选择应根据岩石性质、岩层构造、断面大小和钻爆方法等因素确定。
表11-1常用掏槽孔布置简图和适用条件掏槽形式布置简图适用条件楔形掏槽适用于中等硬度的岩层。
有水平层理时，采用水平楔形掏槽，有垂直层理时，采用垂直楔形掏槽，断面上有软弱带时，炮孔孔底宜沿软弱带布置。
开挖断面的宽度或高度要保证斜孔能顺利钻进。
锥形掏槽适用于紧密的均质岩体。
开挖断面的高度和宽度相差不大，并能保证斜孔顺利钻进。
垂直掏槽适用于致密的均质岩体，不同尺寸的开挖断面或斜孔钻进困难的场合。
在满足掏槽要求的前提下，掏槽孔的数目应尽可能少，但不宜少于2个。
掏槽孔的深度应比崩落孔深15~20cm，以提高崩落孔的利用率。
有时为了增强掏槽效果，在极坚硬的岩层中或一次掘进深度较大的情况下，还可以在掏槽孔中心布置2~4个直径75~100mm不装药的空孔，其深度与掏槽孔相同。
2、崩落孔崩落孔的主要作用是爆落岩体，故应大致均匀地布置在掏槽孔的四周。
崩落孔通常与开挖断面垂直，为了保证开挖面的平整，其孔底应落在同一平面上。
为了使爆后的石渣大小适中，便于装车，应注意掌握炮孔间距。
如用国产2#岩石硝铵炸药，炮孔间距为软岩100~120cm、中硬岩80~100cm、坚硬岩60~80cm、特硬岩50~60cm。
3、周边孔周边孔的主要作用是控制开挖轮廓，它布置在开挖断面的设计边线附近。
周边孔的孔口距离开挖边线10~20cm，以利钻孔。
钻孔时应略向外倾斜，孔底应落在同一平面上。
孔底与设计边线的距离，视岩石强度而定。
对于中硬岩石（坚固系数f＞4）,孔底可达设计边线；对于软岩(f≤2~4)，孔底不必达到设计边线；对于极坚硬岩石，孔底应超出设计边线10~15cm。
图11-7是隧洞开挖的炮孔布置示意图。
断面开挖分为导洞开挖和扩大部分开挖。
上导洞共布置了18个炮孔，其中1~4号是锥形掏槽孔，5~6号是崩落孔，7~18号是周边孔。
扩大部分共布置了13个炮孔，其中19~24号是垂直崩落孔，承担掘进任务；25~31号是水平周边孔，控制开挖底边线。
开挖断面底部周边孔布置比顶部要密一些，这是因为底边开挖，岩石的夹制作用大，且不能利用岩石自重来提高爆破效果。
图11-7 隧洞炮孔布置图（二）炮孔数目和深度隧洞开挖断面上的炮孔总数N与岩石性质、炸药品种、临空面数目、炮孔大小和装药方式等因素有关。
对炮孔数目，由于影响因素多，精确计算尚有困难，施工前可采用下面经验公式估算，在爆破过程中再加以检验和修正。
K（11-1）N＝fS隧洞断面等因素，对开挖出来的空间及时进行必要的临时支护。
临时支护的时间，取决于地质条件和施工方法，一般要求在开挖后，围岩变形松动到足以破坏之前支护完毕，尽可能做到随开挖随支护，只有当岩层坚硬完整，经地质鉴定后，才可以不设临时支护。
临时支撑应具有足够的强度和稳定性，能适应围岩松动变形、爆破震动、机具碰撞等情况，此外，临时支撑还要求结构简单，便于安装和拆除，不过分占用空间。
临时支护可分为喷锚支护和构架支护两类。
除特殊情况外，应优先选用喷锚支护。
构架支护的形式，按使用材料不同分为木支撑、钢支撑、预制混凝土或钢筋混凝土支撑等几种。
1、木支撑木支撑具有重量轻、加工架立方便、损坏前有明显变形等优点，但承受压力小、所占净空大、消耗材料多、费用高，因而逐渐被其他支撑材料所代替。
适用于断面不大的导洞的支护，如图11-8。
2、钢支撑钢支撑适用于破碎而不稳定的岩层，能承受很大的山岩压力，耐久性好，所占空间小。
钢支撑可以重复使用，但耗材多，费用高，只有在不良地质段施工才采用，如图11-9。
3、预制混凝土或钢筋混凝土支护这种支撑能承受很大的山岩压力，耐久性好，且可以留在永久性衬砌内不必拆除。
但结构重量大，洞内运输、安装都不方便，应采用机械化施工。
图11-8 门框形木支撑图11-9 钢支撑（四）装渣运输装渣与运输是隧洞开挖中最繁重的工作，所花时间约占循环时间的50~60%，是影响掘进速度的关键工序。
因此，应合理选择装渣运输机械，并进行配套计算，做好洞内出渣的施工组织工作，确保施工安全，提高出渣效率。
隧洞出渣常见的装运方式有：1、人工装斗车出渣这种方式适用于隧洞断面较小，机械化程度不高的情况。
人工装渣，要求爆落岩石块度很小。
为了减轻装渣的劳动强度，可在装渣地点铺上钢板，使岩石爆落于钢板上，以利用铁铲装车；当采用下导洞开挖时，上导洞可利用漏斗棚架出渣（图11-6）；当采用上导洞开挖时，上导洞可用活动工作平台车出渣（如图11-10）。
图11-10 工作平台装渣2、装岩机装渣、机车牵引斗车或矿车出渣这种出渣方式适用于开挖断面较大的情况。
装岩时可采用0.4~1.0m3的装岩机（图11-11、图11-12），装岩斗车或矿车可由电气机车或电瓶车牵引。
当运距近、出渣量少时，也采用人力推运或卷扬机牵引运输。
根据出渣量的大小可设置单线或双线运输。
单线运输时，每隔100~200m应设置一错车岔道，岔道长度应够停放一列列车，如图11-13所示；双线运输时，每隔300~400m应设置一岔道，以满足调车要求，如图11-14所示。
堆渣地点应设置在洞口附近，其高程较洞口低，以便重车下坡，并可利用废渣铺设路基，逐渐向外延伸。
图11-11 0.4m3风动铲式装岩机图11-12隧洞1m3短臂正向铲图11-13单线调车示意图图11-14 双线调车示意图这种装运方式适用于大断面隧洞开挖。
装岩采用斗容量为1~3m3的装载机或液压正铲，自卸汽车洞内运输宜设置双车道，如设置单车道时，每隔200~300m应设错车道，运输道路要符合矿山道路的有关规定。
（五）隧洞开挖的辅助作业隧洞开挖的辅助作业有通风、散烟、防尘、防有害气体、供水、排水、供电照明等。
辅助作业是改善洞内劳动条件、加快工程进度的必要保证。
1、通风与防尘通风和防尘的主要目的是为了排除因钻孔、爆破等原因而产生的有害气体和岩尘，向洞内供应新鲜空气，改善洞内温度、湿度和气流速度。
（1）通风方式通风方式有自然通风和机械通风两种。
自然通风只有在掘进长度不超过40m时，才允许采用。
其他情况下都必须有专门的机械通风设备。
机械通风布置方式有：压入式、吸入式和混合式三种，如图11-15所示。
压入式是用风管将新鲜空气送到工作面，新鲜空气送入速度快，可保证及时供应，但洞内污浊空气是经洞身流出洞外；吸入式是将污浊空气由风管排出，新鲜空气从洞口经洞身吸入洞内，但流动速度缓慢；混合式是在经常性供风时用压入式，而在爆破后排烟时改用吸入式，充分利用了上述两种方式的优点。
图11-15 隧洞机械通风方式（2）通风量通风量可按以下要求分别计算，并取其中最大值，再考虑20%~50%的风管漏风损失。
