隧道工程钻爆设计方案

隧道工程钻爆设计方案一、编制依据及围1.1.编制依据(1)广通至扩能改造工程隧道施工图及甲方指导性施工组织设计；(2)国家及铁道部现行的建设工程设计、施工规、技术规程、质量验收评定标准；(3)《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；(4)《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401-2003)；(5)《爆破安全规程》（GB6722-2011)；(6)根据现场勘察及咨询资料的整理、分析；(7)民用爆破物品管理条例.1.2.编制围适用于改造铁路广通至扩能改造工程站前七标隧道工程祥和隧道、红岩隧道、凤鸣隧道钻爆施工。

二、工程概况本标段所施工隧道三座，总里程为12.917km。

其中祥和隧道为I级风险隧道长，全长10220m。

隧道位于川滇南北走向构造带和青藏滇缅歹字型构造带之间的构造斜交与复合地带，地质构造极为复杂。

祥和隧道进口端为南北向构造的存德村背斜，出口段属“歹”字形构造的向阳大背斜，隧道通过两背线轴之间。

主要不良地质为滑坡、岩溶、危岩落石、热害、有害气体、放射性、高地应力，特殊岩土为软土及膨胀土。

三、施工方案概述3.1.工程特点本标段隧道掘进爆破大部分为山体的爆破，局部地段隧道顶部覆盖的岩石厚度较薄和岩石风化严重。

在隧道施工中主要存在隧道出口开挖明洞段对附近公共设施和民用建（构）筑物的安全问题，初期主要受爆破飞石和爆破震动的影响，进入隧道10~15m后则主要受爆破震动的影响。

由于本标段隧道爆破开挖线路长、地质条件多变，在实际施工中随地质条件的变化、采取的开挖方式碎石调整爆破参数。

隧道在进入山体10~20m以后，其爆破的飞石影响可以有效的进行控制，隧道洞爆破一般装药量都很小。

如果因周边环境影响需控制单响药量时可通过减小爆破面积，将整个断面分成若干个小的爆破块段进行分区爆破；缩小循环进尺，以减小单次爆破药量；改变爆破网络，增加爆破段位等措施。

3.2.施工准备3.2.1.技术准备组织施工技术及管理人员认真熟悉并理解设计图纸、技术规和技术要求，编写好各种施工管理程序和工作程序。

技术人员根据已有的技术资料，对本工程的开挖起始点进行确切定位，标定位置和施工控制标高。

3.2.2.机具及人员准备根据施工方案及现场的需求，配备足够数量性能优良的施工机具，在施工条件和人员许可的情况下，以实现多处平行作业，并配备足够的备用机具。

3.2.3.物资准备在进场施工前，备足施工机具所用的各类油料及机械设备维修保养常用配件，确保工程施工的顺利进行。

爆破物品向公安部门办理购买，运输手续后，由指定供应点（当地民爆公司）定购配送。

3.3.施工各系统布置3.3.1.施工总平面布置原则施工总平面布置原则是根据本工程的施工特点而制定，主要遵循以下几条原则：(1)遵循业主有关规定、国家行业的有关规程规、国家对安全、环保、工业卫生的有关法律、法规；(2)在现有的施工区道路基础上，利用自然条件结合施工进度，合理规划布置施工便道；(3)施工辅助设施和仓库在施工划定围集中布置，现场临时办公用房、仓库已经施工作业人员的生活住房采取就近新建彩钢房；(4)炸药、油等危险材料的运输、储存、使用过程遵守国家安全、防爆、防火等规程要求，其中爆破等火工材料采取由民爆公司配送的方式，本标段设置二个炸药库。

3.3.2.施工道路布置对于进入各掘进作业面的施工道路需按业主要求修建临时便道，以满足工作面顺利出碴。

施工便道技术标准为：单车道路基宽度6m，路面宽5m，双车道路基宽度8m，路面宽7m；便道干线按单车道设计，每隔300m设置长30m的错车道（错车道按双车道设计），最大纵坡10%，最小半径30m，横坡为2%。

3.3.3.风、水、电系统(1)施工用风根据钻孔工程量的施工进度安排，供风系统配备LWJ-20/7固定空压机供风，灵活布置于施工现场，将压风用软胶管引至作业点。

(2)隧道的通风随着隧道的掘进，当深度超过50m时，就须对隧道进行机械供风，以满足隧道的钻眼或其它作业。

一是确保隧道新鲜的空气供作业人员呼吸；二是稀释钻眼作业时产生的岩粉和水雾，以免影响作业人员作业和对周边安全环境的视觉判断。

通风方式根据作业面供风要求可采用压入时或混合式通风方式供风。

(3)施工供水各施工地段的施工用电都较为方便，根据现场情况灵活解决，就近从小河抽水供应。

隧道工程拟在各掘进口设置60m³的高山水池，满足洞用水需要。

(4)施工用电各施工地段的施工用电都较为方便，根据业主安排，大临供电主线统一拉线至各施工点，我部只需由主线T接至各供电工点，在工点设置相应的变压器。

现场施工用电主要有隧道排水、通风、照明、机具设备、机械修理等。

根据本工程用电和施工场地实际情况，按用电规操作，确保用电安全。

(5)施工排水各隧道的施工排水，上坡掘进的可自流至隧道口，下坡掘进的由水泵抽排至外口，然后按业主或环保的要求，排放至污水处理池进行处理。

3.3.4.生产辅助设施(1)办公及生活用房各隧道办公、生活和仓库用房均子啊施工区域附近新建彩钢房；各架子队设置集中拌合站以便管理和质量控制。

(2)机修隧道开挖过程投入的各种施工设备维修使用各隧道口较为宽敞的机修专用场地。

(3)材料及油料库本标段所需各种材料、配件及油料等，直接存放于施工隧道附近的临时材料库。

材料、配件应与油料分开存放。

(4)火工品火工品供应，根据工点分布及交通运输情况，计划设置炸药库2座，共占地8亩，设置在红岩隧道进口和祥和隧道出口，采用就近供应、综合调配的方式进行火工品的供应。

火工品仓库严格按照公安部门管理要求和安全标准建设，远离居民区和施工生产生活区域，并设专人看守。

火工品库包括炸药库、雷管库、发放室和看收房，按安全要求呈三角形布置，并报经当地公安部门核准。

施工所需的爆炸物品主要是由当地民用爆炸物品服务站配送至各工区设置的临时炸药库，各施工作业点的爆破火工材料由各工区项目部经公安部门批准的专用车送至各爆破作业点，爆破后剩余的火工材料及时将其收回临时炸药库进行统一管理。

3.4.施工总体安排3.4.1工作面布置原则每个掘进工作面在施工时各工序之间，在施工条件许可的情况下，本着加快施工速度，减少施工干扰，确保施工安全和按计划进度施工的原则进行工作面的布置(1)划分若干各作业面，能满足工程总进度的要求；(2)各隧道在掘进期间，应随时根据地质条件采取合理的施工方法，对于上下台阶法及三台阶法掘进要充分利用工作面空间进行作业点的合理布置；(3)每个掘进工作面根据不同的施工方法各工序之间或同一工序在满足施工安全的前提下可划分成多个作业点进行平行作业；(4)确保各工作面的施工安全。

3.4.2 爆破施工方法概述根据本标段沿线地形、地质情况，以及所处的地理位置和周边环境，结合具体情况考虑，隧道地质条件较差，隧道局部IV级围岩和V级围岩采用三台阶分部开挖，隧道局部IV级围岩和III级围岩采用上下台阶法开挖，隧道开挖采用松动爆破和光面爆破技术，分多个断面立体交叉施工；同时边开挖边支护，确保安全无事故。

对于地质条件较差的地段或区域以机械施工为主，局部用风镐破除，难度较大的，小围采用控制松动爆破法施工，采用管棚法辅助进洞。

根据围岩类别及开挖部位不同，采用不同的炸药单耗，对于软岩采取松动爆破技术，炸药单耗控制在0.35～1.0kg/m²之间，爆破施工中根据实施爆破效果及时调整爆破参数。

3.4.3.施工工艺流程隧道段：施工准备（校核中线、标定眼位）→钻孔→装药联线→警戒爆破→通风排尘→清理危岩活石→临时支护→清碴（下一个循环）。

本工程在爆破施工过程中，钻眼爆破是施工的重点工序，它直接影响施工质量和安全；施工中影响安全的重要因素是爆破和支护。

针对以上各个工序，在施工中应采取相应的管理和技术措施，精心组织施工，确保整个隧道工程的施工质量、安全和工期达到预期目标。

四、爆破设计与施工4.1.概述本标段在爆破施工过程中，其关键过程主要是与爆破作业有关的技术方案设计和相应的各作业工序。

主要包括：爆破设计和与之相关的爆破安全、施工作业以及爆破后的临时支护。

在本方案的设计中主要是关于与爆破相关的技术参数和施工设计。

在爆破初期，先针对相应的岩性和结构进行爆破试验，使得待爆破的岩石得到松动，且岩壁不受或少受破坏；试验时，对爆破效果进行分析，在此基础上调整设计参数，完善设计方案，即使进行总结。

4.2.爆破技术参数设计隧道爆破的效果和质量在很大程度上决定与钻眼爆破参数的选择。

除掏槽方式及其参数外，主要的钻眼爆破参数还有：单位炸药消耗量、炮眼深度、炮眼直径、装药直径、炮眼数目等。

合理地选择这些爆破参数时，不仅要考虑掘进的条件（岩石地质和断面条件等），而且还有考虑到这些参数的相互关系及对爆破效果和质量的影响（如炮眼利用率、岩石破碎块度等）。

4.2.1单位炸药消耗量单位炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩块飞散距离和爆堆形状，而且影响炮眼利用率、断面轮廓质量及围岩的稳定性等。

合理确定单位炸药耗量决定与多种因素，其中包括：炸药性质（密度、爆力、猛度、可塑性）、岩石性质、断面、装药直径和炮眼直径、炮眼深度等。

因此，要精确计算单位炸药耗量q是很困难的，通过不同的隧道岩性的爆破试验和经验总结，其所得出的q值在实践中再做调整。

4.2.2炮眼直径炮眼直径的大小直接影响钻眼效率。

全断面炮眼数目、炮眼的单耗、爆破岩石的块度与岩壁的平整度。

在隧道掘进施工中主要考虑断面大小、炸药性能和钻眼速度来确定炮眼直径；在明挖段的爆破开挖还要考虑周边建筑物的安全问题。

隧道施工采用Φ42mm的钻孔为隧道断面的各爆破炮孔和临时支护锚杆孔。

4.2.3炮眼深度从钻眼爆破综合工作的角度说，炮眼深度在各爆破参数中居重要地位。

因为，它不仅影响每一个掘进循环中各工序的工作量、完成的时间和掘进速度，而且影响爆破效果和材料消耗。

在本工程中，将针对不同围岩类型、开挖方法、爆破环境来调整炮眼深度，其炮眼深度围在1.0mm～3.5mm之间选取。

在具体的爆破施工中，将根据岩性和爆破效果的基础上适当加深或减小炮眼深度来提高循环进度。

4.2.4炮眼数量炮眼数目的多少，直接影响凿岩工作量和爆破效果。

孔数过少，大块增多，隧道轮廓不平整甚至出现爆不开的情形；孔数过多，将凿岩工作量增加、时间增长。

炮眼数目的选定主要同爆破断面、岩石性质及炸药性质等因素有关。

确定炮眼数目的基本原则是保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮眼数目。

4.2.5炮眼利用率炮眼利用率是合理选择钻眼爆破参数的一个重要准则。

通常用爆破全断面的炮眼利用率来进行定义和计算，即：全断面炮眼利用率=每循环的工作面进度/炮眼深度。

实验表明,单位炸药消耗量、装药直径、炮眼数目、装药直径、装药系数和炮眼深度等参数对炮眼利用率的大小产生影响。

隧道掘进的较优炮眼利用率为0.85～0.95。