路基隧道爆破设计方案

南京同大爆破工程有限公司-1-1xxxxx线改线工程路基、隧道开挖工程爆破设计方案A、爆破技术设计一、编制依据1、《公路工程基本建设项目设计文件图例》；2、《公路路线设计规范》JTGD20—20063、国家相关的法律法规、《民用爆炸物品安全管理条例》（2006.9.1）、《爆破安全规程》（GB6722-2003）；4、《中华人民共和国安全生产法》5、国家有关颁布的有关技术及安全规范文件7、类似工程成功的经验8、我公司对该项目现场和周围环境调查掌握的有关资料及多年从事隧道、路基爆破工程施工所积累的施工、管理经验；二、工程概况(1)工程概况和工程量中白线改线工程位于乐清市白石街道，南起乐清火车站，北接中雁荡山风景区。本次推荐路线起点顺接现状站西路，桩号为K1+217.27，路线沿规划站西路线位向北延伸，至山边后传向东北方向沿山脚展线，于上升村处穿越燕子山隧道后接大猫垟工业区内道路，之后穿越岭湾隧道，出洞后路线继续往北延伸，穿过上陈村标准厂房区块，向柳市塘河堤坝靠拢，终点与乐清山老区联线公路连接，桩号为K3+210.599，路线全长1.993公里。路线起屹点、中间控制点、全长、沿线主要城镇、河流、公路、铁路等。主要控制点为道路起点站西路、古墓古迹、燕子山隧道、大猫垟工业区内已建道路、岭湾隧道、柳市塘河原生态柳树群以及沿线规划地块等。沿线无河流相交，附近河道为柳市塘河。主要交叉公路有：山老区联线公路、沿线南京同大爆破工程有限公司-2-2的通村公路及机耕路。爆破开挖路基、隧道，爆破工程量约95860立方米，其中隧道暗挖方量为79302方，洞口开挖方量为16方，施工工期为12个月。（2）本次爆破评估内容为：岭湾隧道（K2+607--K2+740）进出口段、燕子山隧道（K1+987--K2+223）进出口段。（3）周边环境：岭湾隧道（K2+607~K2+740段）出口位于乐清市白石镇上陈村境内，北面距高压线约70米（待迁），距厂房约200米，东面距民房约276米，西面距个人养殖场约58米，距坟墓93米；进口位于乐清市白石镇上陈村境内，南面距星辰厂房约257米，距高压线50米（待迁），距离公路约50米，东面距48个坟墓约43米（待迁），距高压线约50米（待迁），西面距厂房(待迁)约45米，距精源电器约159米。（后附：爆破平面示意图）。燕子山隧道（K1+987~K2+223段）出口位于乐清市白石镇街口村境内，西面距小亭子约72米，距坟墓约68米，距寺庙约123米，距厂房约153米，东面距高压线约70米（待迁），东北面距奔达厂房约157米，距雁峰宿舍约78米，距白石中学约126米。进口位于乐清市白石镇上升村境内。南面距变压器约156米，距防爆公司约126米（待迁），西南面距个人小作坊约60米，距坟墓6米（待迁），东南面距民房约116米，距小厂房约50米。（后附：爆破平面示意图）。（4）主要工程数量：从K1+217.27~K3+211.842，路线长1.995公里,路基宽24、28米，共设置2座连拱隧道，其中燕子山隧道从K1+987～K2+223，长236米，岭湾隧道从K2+607～K2+729，长122米，隧道净宽12.25米。工程内容为：路基、路面、隧道、涵洞等南京同大爆破工程有限公司-3-3工程洞口开挖石方（Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ围岩）16560.00m3，洞身开挖石方（Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ围岩）79302.00m3。三、爆破区地形、地貌及工程地质条件1、地形、地貌条件本线路设燕子山隧道，岭湾隧道两座隧道，长度分别为236米和122米，为双洞单向连拱隧道。隧道穿越丘陵地貌，最大海拔高程200米左右。山顶基岩出露，坡较地带分布残坡积碎石土，隧道围岩岩性较单一，以白垩统西山头组（K1x）晶屑熔结凝灰岩为主，属坚硬岩。IV级结构面以微张-闭合为主，产状陡倾为主，密度一般2-6条/米，进口侧结合力较好。隧道围岩岩体以中-微风化岩为主，呈块碎状镶嵌结构-块状结构，局部较破碎，呈碎裂镶嵌结构。2、地质条件：（1）据《中国地震动参数区划图》（GB18036-2001）。隧道所在区地震动峰值加速度为0.05g，属少震、弱震区，相当于地震基本烈度为VI度，地震对隧道稳定影响较小。（2）据区域地质资料和本次勘察结果，全线隧道区未发现全新世活动构造，构造稳定性好。3、气象、水文条件①、乐清处于浙江东南沿海，属典型的亚热带季风气候区，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，全年无严寒酷暑。年平均气温17.8℃，极端最高气温39.3℃，极端最低气温-4.5℃；年平均雨量在1698mm，实测最大降水量为2919.8mm，实测最小降水量为1136.9mm，年降雨量分布不均，主要集中在5-6月份梅雨期份和7-9月份的台风暴雨期，以梅雨、台风雨为主，间有秋旱出现。年平均蒸发量1310.5mm，7~9月份蒸发强烈；每年3~4月份多大雾；年平均湿度81%；主导风向夏季为东南偏东风，冬季以西北风为主，在7~9月台风期台风较为频繁，其风力一般为8~12南京同大爆破工程有限公司-4-4级，最大可达12级以上。工程区域空气湿润，年平均相对湿度为80%~83%，极端最小相对湿度为10%左右，各月相对湿度变化幅度不大。全年无霜期270天左右。②、本合同段主要属沿海平原河网，河网密布，纵横交错，池塘星罗棋布。主要河流有东干河等四、爆破绪论及示意图（1）燕子山隧道爆破，开挖时的方向由出口向进口掘进，距进口处保留约20m的厚壁。（2）岭湾隧道爆破，同样开挖时的方向由出口向进口掘进，距进口处保留约20m的厚壁。（3）平面示意图（4）隧道开挖连拱隧道施工，先施工中导洞，浇筑中隔墙，强度稳定以后再开挖主洞，在Ⅴ~Ⅳ级围岩地段暗洞施工推荐采用侧导坑同时预留核心土的施工，左右宜错开30m以上；在Ⅲ级围岩主洞施工采用台阶施工，左右洞宜南京同大爆破工程有限公司-5-5错开25m以上。（5）开挖面分部形式①一般将断面分成四块：左、右侧壁导坑1、上部核心台阶式施工。导坑尺寸侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件而定。但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。高度以到起拱线为宜，这样，导坑可分二次开挖和支护，不需要架设工作平台，人工架立钢支撑也较方便。导坑与台阶的距离没有硬性规定，但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则，所以在短隧道中可先挖通导坑，而后再开挖台阶。上、下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超短台阶法拟定。左、右侧导坑错开的距离，应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。②开挖一侧导坑，并及时地将其初次支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护。开挖上部核心土，建造拱部初次支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护。建造内层衬砌。（6）示意图南京同大爆破工程有限公司-6-6五、爆破方案的选择根据设计图要求，隧道按照“新奥法”原理设计与施工。根据沿线地形、地质　≡3≡2≡4隧道中线中导洞部分上台阶下台阶南京同大爆破工程有限公司-7-7情况、所处的地理位置和周边环境，软岩采用机械或人工开挖，硬岩采用光面爆破、预裂爆破技术开挖。1、洞口及明洞施工：①、隧道施工原则上应与隧道两端路基施工综合考虑，在两头路堑施工基本达到设计标高后开始。隧道洞口段正式开工前应完成各项准备工作，作好各种地质情况的方案准备，施工时不得大开挖而破坏山体稳定。②、施工前应进行连续观测，掌握岩石变形特性和其他力学性质，指导洞口施工。在洞口洞门段施工前应先做好排水、导水、防水系统，避免天雨积水，降低岩石强度，破坏山体稳定。③、明洞段的施工在山坡截水沟施工完成后进行，边坡防护与明洞开挖同步，明洞衬砌完成后及时回填，洞顶采用植草护面。洞口要求避开雨季施工，成洞面应及时防护。2、洞身施工：暗洞开挖时，成洞面附近要求预留核心土体，待洞口超前支护施工完成后再开挖进洞，隧道施工应严格执行《公路隧道施工技术规范》，按照设计程序进行，开挖施工应认真执行新奥法原则。隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破以最大限度保护洞周围岩石的完整性，同时减少开挖，提高初期支护的承载能力。连拱隧道洞身施工，先施工中导洞，浇筑中隔墙，中隔墙达到28天强度后方能进行相应段的主洞施工开挖。在V~IV级围岩地段暗洞施工推荐采用侧导坑同时预留核心土的施工方案，左右洞宜错开30米以上；在III级围岩地段主洞施工采用台阶法施工方案，左右洞宜错开25米以上。3、洞口明挖部分、：采用浅孔微差松动控制爆破技术开挖。浅明挖采用浅孔松动控制爆破技术一次开挖成型,深路堑高边坡开挖时必须分级自上而下进行，防止出现掏底开挖。高边南京同大爆破工程有限公司-8-8坡施工要求边挖边支护，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。4、开挖方式：IV级围岩隧道采取台阶法开挖,V级围岩采取台阶预留核心土法施工，IV级循环进尺不大于2.0m，V级循环进尺不大于1.0m。岩石节理不发育的地段孔深可大于2.0m小于3.0m。六、凿岩机具及爆破器材的选取1、凿岩机具的选取根据选取的爆破方案，钻孔机具浅孔采取YT28型气腿式凿岩机，Ф40mm直径的钻头钻孔，钻头为“一”字型硬质合金钢，钻杆规格为中空六棱型，钻杆长度分别为:１m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、3.5m几种规格。深孔采用支架潜孔钻机，孔径Φ90mm直径的钻头钻孔，空压机13m³，。2、爆破器材的选取根据爆破规模及岩石特性，拟选用2号岩石乳化炸药作为主起爆药，非电导爆管雷管起爆。表1：所需爆破器材表七、爆破参数设计与装药量计算隧道Ⅴ级、Ⅳ级、III级围岩爆破参数设计1、隧道开挖爆破参数设计1.1、炮眼直径d=40mm，炮眼深度Ⅳ级、Ⅴ级围岩L=0.8-1.5m，Ⅲ级围岩炮眼深度L=3.0m本工程设计Ⅲ级围岩循环进尺3m，IV级围岩循环进尺2m以内，V级器材名称类别及规格起爆器材激发针或电雷管8#非电雷管7m非电导爆管雷管（1～15段）炸药2号岩石防水乳化炸药，爆速不小于3200m/s。传爆线导爆索6000m/s南京同大爆破工程有限公司-9-9围岩循环进尺1m以内（下台阶不超过2m）。如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。1.2、炮眼数目N的确定：根据公式N=qS/Δ，式中：q——单位炸药消耗量；表2：Ⅲ级其炮眼数目根据公式计算围岩级别开挖断面积（m2）炮眼个数（个）备注Ⅲ级围岩S=103.7178Δ——装药系数，0.6-0.7；S——隧道开挖断面面积。IV、Ⅴ级围岩区段采用分部开挖，人工挖掘或弱爆破开挖，其炮眼布置可根据开挖局部实际情况适当布置。炮眼数目N的确定：根据公式N=3.3*（f*S2）1/3式中：N—炮眼数目或根据公式N=qS/Δ，式中：q—单位炸药消耗量f=8～11岩石硬，取大值，反之取小值围岩级别中导洞开挖断面M2炮孔个数主洞开挖断面M2炮孔个数备注Ⅲ级围岩15.34093160Ⅳ级围岩16.544101174Ⅴ级围岩18.247109193南京同大爆破工程有限公司-10-101.3、炮眼布置方式的选择隧道开挖爆破的炮眼分为掏槽眼、辅助眼(扩槽孔、掘进孔)、周边眼(光爆孔)、底孔、角孔。1.3.1、掏槽眼：每对掏槽眼间距为0.2～0.6m，眼底间距为0.1～0.2m。掏槽眼与工作面夹角为55°～75°。参考《工程爆破理论与技术》表8-2，本工程掏槽眼间距0.3m，超深0.2m,工作面夹角10～15°；1.3.2、辅助眼：辅助眼间距一般取0.6～0.9m，本工程取0.8～0.9m，施工中可做适当调整；1.3.3、光爆眼：间距一般取炮眼直径的8～15倍。在节理裂隙发育的岩石中，应取小值；在整体性较好的岩石中，应取大值；1.3.4、底眼：底眼间距一般为0.4～0.7m；底眼口应比隧道底板高出0.1～0.2m，但眼底应低于底板0.1～0.2m。1.4、炮孔装药量1.4.1、掏槽眼Q1=ηLr式中：η—炮孔装药系数，取η=0.9；L—炮眼深度，LⅢ=3.