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连云港港旗台作业区至中云台国际物流园区带式输送机隧道工程爆破施工方案徐州市蓝盾技术开发经理部二Ｏ一三年七月二十五日连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案1目录1爆破方案编制依据...........................................................................................22工程概况...........................................................................................................23爆破技术方案...................................................................................................44爆破设计...........................................................................................................55爆破安全设计.................................................................................................126爆破施工组织和施工工艺.............................................................................157爆破振动监测方案.........................................................................................208爆破施工有害效应控制措施.........................................................................239应急预案.........................................................................................................2610爆破安全保证措施.......................................................................................2811爆破作业管理制度及职责...........................................................................32连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案21爆破方案编制依据（1）《爆破安全规程》(GB6722-2003)；（2）《民用爆破物品安全管理条例》；（3）连云港港旗台作业区至中云台国际物流园区带式输送机工程隧道施工招标文件、招标施工图设计及其答遗、补充文件；（4）现场踏勘、调查取得的有关资料。2工程概况2.1工程简介连云港港旗台作业区至金港湾物流园区带式输送机工程从已建25万吨级矿石码头通过新开隧道穿越后云台山，再以高架形式至物流园区中转区堆场，隧道工程作为带式输送机工程的一部分，南接T12转运站，北接T13转运站，为单洞隧道，位于连云港港区东南部，南北向穿越后云台山，隧道以R-5350进洞，再以直线穿越云台山后出洞。隧道横断面采用单心圆直墙形式，全长4539m。隧道纵坡为人字坡，南侧纵坡0.3%，坡长2294.367米，北侧纵坡0.323%，坡长2280.533米。隧道最大埋深410m，属特长隧道。本工程工期为2013年6月1日至2014年9月30日；爆破土石方量约为12.9万m3。2.2地形地貌测区带状地形呈北东-南西向展布，中间高，两头低，为连云港云台山脉东端组成部分，属丘陵地貌。区内最高海拔432m，最低2m左右。地貌按其成因和形态类型分为丘陵地貌（Ⅰ）、海成地貌（Ⅱ）和人工地貌（Ⅲ）。其中隧址沿线主要为丘陵地貌区，仅在隧道东侧进口处为人工地貌区（人工开山形成的高边坡），海成地貌位于隧道区外围。2.3工程地质及水文地质测区地下水主要为基岩裂隙水和少量第四系孔隙潜水，基岩裂隙水在测区内广泛分布，基岩属微透水~极微透，水文地质条件较为简单。地下水主要类型为SO4•CL-Mg•Ca型水，依据水质分析结果，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）(2009年修订连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案3版)附录G，环境类型分类为Ⅱ类，按照第12.2节的有关规定，综合评价环境水对建筑材料的腐蚀性微弱。2.4隧址环境调查隧道南口环境较复杂，洞口位置如下图1所示。洞口西南为云台山隧道，洞口南侧和东南方向有东崖屋村居民住宅，距离约70米，如下图2所示。隧道进口段主要为绿泥片石岩夹层，节理裂隙发育，围岩呈角碎状松散结构，稳定性差。因此，本工程洞口段爆破需要严格控制爆破振动和飞石。图1隧道洞口位置图2隧道南口外居民楼连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案43爆破技术方案本隧道开挖方法可分为全断面开挖法、上下台阶开挖法两类。方案一：全断面爆破方案按隧道的设计断面一次沿掘进方向向前推进。适用于岩质均匀、岩石比较坚硬，并且隧道断面尺寸较小（高度以不超过5m为宜）的情况下。使用小型掘进台车钻眼，一次爆破循环进尺可达2.5~4.0m。当遇到岩体节理裂隙比较发育和断层破碎带时，使用全断面掘进法必须与支护工序相间配合进行，一次爆破循环进尺可达1.2~1.8m左右。方案二：台阶爆破方案由于隧道高度限制，大型凿岩台车无法施工，不便于钻眼爆破作业时，可将隧道分为上下两层，施工时形成台阶状。这种开挖法称为台阶开挖法或半断面开挖法。当上半部断面超前下半部断面施工时，称为正台阶法，该法用于不太松软的岩层中施工相当安全，并且效率比较高，本隧道洞口段30米范围内,采用上下台阶法施工，上台阶开挖至接近拱脚范围（约2.13米高度）。台阶爆破方案基于以下几点确定：（1）开挖断面分上、下两断面，实行大断面开挖爆破，减少爆破次数，避免重复爆破对围岩的震动。（2）采用光面和预裂爆破法开挖，减少爆破对围岩的破坏，最大限度地保持围岩自身的稳定性。（3）设计炮眼深度为1.0~2.0m，采用浅眼爆破，对一次爆破装药量进行控制，以减小爆破震动效应。（4）根据所采用的施工机具，便于钻眼、装药和锚喷作业。一旦围岩失稳，可在拱部采用钢架支撑和模注混凝土衬砌等应急措施，有利于施工安全。（5）上、下断面台阶长度定为3~5m，根据现场实际情况（暂定4米）。除便于钻眼、装药、出碴、锚喷作业外，可减少下断面爆破对上部围岩和混凝土喷层的震动破坏。连云港带式输送机隧道工程环境复杂，洞口紧邻公路，南洞口段前方为石砌房屋，洞口左侧为东疏港高速公路及后云台山隧道，北洞口位于新苏港码头边。因此，在确定方案时需统筹考虑岩性、地质状况及环境的综合影响。3.1洞口爆破方案确定连云港带式输送机隧道工程南洞口岩体整体性较好，但由于环境复杂，隧道南坡坡连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案5体分布的部分滚石，尽管目前处于相对稳定阶段，但在洞口开挖、下部临空情况下有可能产生局部失稳滑塌。开挖施工以前，需先对洞口滚石进行清理或加固处理为减少爆破振动对边坡和住宅楼房的影响，拟采用上下台阶法施工，浅眼爆破，多循环，少进尺以控制每次爆破炸药用量，在进洞30米以后采用全断面法开挖，减少对周围影响。3.2洞身爆破方案确定连云港带式输送机隧道工程洞身围岩条件较好，分别为II级、III级、IV级和V级围岩，其中以II级、III级围岩为主。根据爆破振动要求，方案为：II级和III级围岩：II、III级段围岩开挖采用全断面光面爆破开挖。IV级和V级围岩及III级围岩加宽段开挖采用上下台阶法开挖。4爆破设计4.1爆破参数（1）炮孔直径d主要考虑断面大小、炸药性能和钻孔速度来确定炮孔直径。目前我国多用35~45mm的炮孔直径。在具体岩石、隧道断面、炸药、孔深、钻孔设备条件下，存在最佳炮孔直径，使掘进所需钻爆和装岩总工时为最小。本隧道使用的是乳化炸药，光爆孔、辅助孔和掏槽孔炮孔直径均为d=42mm。本项目采用YT-24凿岩机。（2）装药直径根据炸药性质，光爆孔药卷直径=27mm，重0.1kg，炮眼直径=42mm；掏槽孔及辅助孔药卷直径=32mm，重0.15kg，炮眼直径=42mm，以实现光面爆破和预裂爆破，维护围岩稳定。（3）炮孔深度L炮孔深度是决定掘进进度的重要因素。采用浅孔多循环还是深孔少循环，要根据具体条件进行具体分析，特别是围岩条件、爆破环境和允许装药量等。根据现场实际情况，II级和III级围岩炮眼深度掏槽眼为3.2米，辅助眼、周边眼为3.0米，考虑爆破效率90%，每循环进尺为2.7m。隧道洞口段（Ⅳ级和Ⅴ级围岩）时，应遵循“短进尺、弱爆破”的施工原则，炮眼深度控制在1.2m（2米以内）。（4）炮孔数目连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案6炮孔数目主要同隧道断面面积、岩石性质及炸药性能等因素有关，可按下式估算233.3NfS式中，N为炮孔数目；f为岩石坚固性系数；S为隧道断面面积。根据本隧道图纸设计要求，本隧道断面面积S=32.8m2，查表得II级和III级围岩f=15，Ⅳ级和Ⅴ级围岩f=6，从而根据公式算得II级和III级围岩炮孔数N1=85个；Ⅳ级和Ⅴ级围岩炮孔数N2=57个。（5）单位耗药量根据普氏公式计算，即01.1/qkfS式中，f为岩石坚固性系数；S为隧道断面；0k为修正系数，0525/kp，其中p为爆力。由于本隧道主要以II级和III级围岩为主，只有洞口段存在少量的Ⅳ级和Ⅴ级围岩，现以II级围岩各参数取值，S=32.8m2，计算得出本隧道单位耗药量q=1.2kg/m3。4.2光面爆破和预裂爆破设计（1）光面爆破不耦合系数K：光面爆破的不耦合系数为K=42/20=2.1。炮孔间距a：a=400mm。最小抵抗线W：W=600mm。起爆时差：同时起爆。（2）预裂爆破不耦合系数：与光面爆破相同，取K=2.1。炮孔间距：a=400mm。最小抵抗线W：W=600mm。起爆时差：同时起爆。光面爆破和预裂爆破的选择方法：完整围岩均采用预裂爆破；破碎围岩均采用光面爆破。爆破参数如表1和2所示。连云港带式输送机隧道工程爆破施工方案7表1光面爆破参数参数数值岩石种类装药不耦合参数D周边眼间距E（cm）最小抵抗线V（cm）相对距E/V周边眼装药集中度q（㎏/m）硬岩1.25～1.5055～7070～850.8～1.00.30～0.35中硬岩1.50～2.0045～6060～750.8～1.00.20～0.30软岩2.00～2.5030～5040～600.5～0.80.07～0.15注：①软岩隧道光面爆破的相对距宜取小值。表2预裂爆破参数参数数值岩石种类装药不耦合参数周边眼间距E（cm）周边眼至内圈崩落眼间距（cm）周边眼装药集中度q（kg/m）硬岩1.2～1.340～50400.35～0.40中硬岩1.3～1.440～45400.25～0.35软岩1.4～2.030～40300.09～0.19注：①适用范围：炮眼深度1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～32mm。表3~6为爆破参数表。表3II-Ⅲ类围岩全断面施工开挖爆破参数空孔参数数量：6孔深：3.2m每孔装药量：/总装药量：/掏槽孔参数数量：1个孔深：3.2m每孔装药量：2.25kg总装药量：2.25kg扩槽眼参数数量：8个孔深：3m每孔装药量：1.8kg总装药量：14.4kg辅助孔参数数量：37个孔深：3m每孔装药量：1.5kg总装药量：56.25kg周边孔参数数量：25个孔深：3m每孔装药量：0.75kg总装药量：18.75kg底板孔参数数量：8个孔深：3m每孔装药量：1.5总装药量：12kg堵塞长度40