泉州市某市政隧道工程施工掘进爆破设计方案

福建泉州市xx隧道工程A标段施工掘进爆破设计方案技术设计责任表职责姓名职称设计：高级工程师审核：高级工程师制图：工程师目录第一章工程基本情况一、项目名称……………………………………………………………………1二、项目业主方…………………………………………………………………1三、隧道起向及起讫点…………………………………………………………1四、隧道路线对应地面建筑物情况……………………………………………1五、隧道设计尺寸及断面………………………………………………………2第二章地质情况简介………………………………………………………………5一、岩层分布……………………………………………………………………5二、隧道沿线工程地质和围岩分类……………………………………………5三、水文地质……………………………………………………………………6四、隧道场地地震级别…………………………………………………………7第三章隧道开挖爆破设计依据……………………………………………………8第四章隧道开挖爆破施工设计原则………………………………………………9第五章隧道开挖方法……………………………………………………………10一、左、右隧道开挖方法……………………………………………………10二、左、右隧道开挖工程量计算……………………………………………12三、各种开挖方法的施工顺序…………………………………………………13第六章隧道爆破施工方案设计…………………………………………………16一、洞口外场地爆破……………………………………………………………16二、洞内爆破施工方案…………………………………………………………17第七章隧道爆破施工压、通、排设施……………………………………………30一、压风…………………………………………………………………………30二、供水…………………………………………………………………………30三、供电…………………………………………………………………………30四、通风…………………………………………………………………………30五、排水…………………………………………………………………………30第八章隧道爆破安全技术措施…………………………………………………32第九章爆破有害效应计算………………………………………………………34一、几个重点保护区段………………………………………………………34二、中国地震烈度表……………………………………………………………34三、爆破烈度表…………………………………………………………………35四、爆破振动计算………………………………………………………………36五、爆破飞石的安全距离………………………………………………………39六、爆破冲击波、噪声、粉尘及毒气的防护…………………………………40第十章钻孔、爆破、出碴、临时支护循环图表安排表…………………………40第十一章隧道掘进爆破安全措施………………………………………………42一、掘进爆破中的危险源…………………………………………………42二、施工用电安全措施……………………………………………………42三、洞内凿岩安全措施……………………………………………………43四、爆破安全措施…………………………………………………………43五、爆破器材保管安全措施………………………………………………45六、通风防尘安全措施……………………………………………………45七、洞口土石方开挖安全措施……………………………………………46八、压、通、排安全措施…………………………………………………46第一章工程基本情况一、项目名称：泉州xx隧道工程。二、项目业主方：泉州市土地开发有限公司三、隧道走向及起讫点：泉州市xx隧道工程起点接现有xx街与xx路(G324)交叉口，路线往东经xx村、xx村、xx花园、xx大学、xx花园、xx机构及在建xx小区，终点接于xx大街。四、隧道路线对应地面建构筑物情况地面建筑物状况1、隧道所经之处为低山丘陵地貌，沿线地势起伏较大，经过地形较复杂，均为居民区、厂区、别墅区以及水库大坝等。①在xx工业区路段地面标高为：6.0～8.0m。②xx花园区附近地面标高为：6.0～8.8m。③xx村附近地面标高为：8.15～16.0m。④xx山最高位：96.7m。⑤xx小区地台标高最低为：10.0m。2、地建构筑物位置隧道在ZKl+430处进口，ZKl+430～ZKl+900处为xx山，地势最高，地面植被较发育；在ZKl+900～ZK2+000处，隧道从赤山水库大坝下游约20～70m处穿过；在ZK2+000～ZK3+200处，隧道从桃花山穿越，地表为宝珊花园别墅区，房子密集分布，楼高在10米以下，基础一般为浅基础，埋深预计为3～5米，地下及地上均有通讯、电力等设施，特别是局部路段地下埋设有大口径的污水，雨水管等；在ZK3+120～ZK3+600处隧道出口，该处为厂区及在建xx小区，其中厂区为2～5层厂房及办公楼、宿舍楼，厂房及办公楼均采用桩基础，埋深10～20米，持力层为中～微风化花岗岩。3、爆破需保护的三个重点地段由上述可见，以下三个地段地面建构筑物特密集，且又是高档和重要建筑，故在爆破过程中必须采用精细爆破方法施爆，采用可靠的钻、爆、临时支护合理工艺施工，采用预裂爆破方法降低爆破地震作用对地面建构筑物的影响。这三个地段是：①ZK2+000～ZK3+20O处，共1200米长穿越宝珊花园段。②ZK1+980～ZK2+000段为穿越黎明大学操场地块。③ZKl+900～ZK2+000处，隧道从赤山水库大坝下游约20～70m处。五、隧道设计尺寸及断面1、隧道长度(见图1)左隧道：ZKl+430(进口)～ZK3+600(出口)，全长2170m。右隧道：YKl+414(进口)～YK3+571(出口)，全长2157m。2、隧道坡度①隧道纵坡：不应小于0.3％，亦不应大于3.0％。②隧道横坡：由左至右按2.0％控制。③隧道左线采用0.69％的纵坡进洞，于ZKl+755处设R=12000竖曲线顺接-0.3％的纵坡直至出口。④隧道右线采用0.74％的纵坡进洞，于YKl+730处设R=15000竖曲线顺接-0.3％的纵坡直至出口。3、隧道开挖断面①Ⅱ类围岩断面(宽×高=11.76×8.25)m2S上=лR2/2=3.1415×5.882/2=54.30m2S下=B·H=11.76×2.3=27.05m2SII=81.35m2②Ⅲ类围岩断面(宽×高=11.94×8.34)m2S上=3.1415×5.972/2=55.33m2S下=11.9×2.4=28.66m2Sm=84.19m2③Ⅳ类围岩断面(宽×高=12.24×9.58)m2S上=3.1415×6.122/2=58.83m2S下=12.2×3.5=42.84m2SIV=101.67m2④V类围岩断面(宽×高=12.42×9.76)m2S上=3.1415×6.212／2=60.57m2S下=12.42×3.6=44.06m2SV=104.63m2⑤紧急停车带段断面(宽×高=15.4×10.87)m2S上=3.1415×6.872/2=74.13m2S下=15.4×4.0=61.6m2S紧=135.73m2⑥车行横道断面(宽×高=6.8×7.4)m2S车=л·a·b=3.1415×3.7×3.4=39.52m2⑦人行横道断面(宽×高=3.76×4.06)m2S人=л·a·b=3.1415×2.17×2.02=13.77m24、隧道洞内开挖石方量(见下页表1)隧道开挖石方量表1部位岩性长度(m)面积(m2)方量(m3)备注左隧道Ⅱ42081.3534167此计算数据是根据隧道开挖设计断面图计算结果，但在施工过程中遇到地质恶劣地段可能发生冒顶处理，垮帮修复，其最终爆破石方量以现场实测为准。Ⅲ106384.1989493．97Ⅳ355101.6736092．85V332104.6334737．16紧120135.7316287.6车12039.524742.4人12013.771652.4合计2530217173.38右隧道Ⅱ410813533353．5Ⅲ98084．1982506．2IV405101．6741176.35V362104．6337876.06紧120135．7316287.6车12039．524742.4人12013.771652.4合计2517217594.51总计434767.89第二章地质情况简介一、岩层分布沿线岩体主要为燕山早期侵入混合二长花岗岩及燕山晚期辉长岩，呈球状岩露于桃花山，沿线各地段均有揭露到，按其风化程度分为全、强、中、微风化四个区带，基岩风化带的力学强度高—较高，工程性能好—较好。勘探过程中未发现有洞穴、临空面或软弱夹层。岩层由上至下分为：1、全风化带：沿线零星揭露，揭露厚度0.8~4.4m，岩性主要为混合二长花岗岩石，矿物成分基本风化，散体状结构，岩体基本质量等级V级。2、强风化带：可分为砂土状强风化和碎块状强风化两层，砂土状强风化岩性主要为混合二长花岗岩、辉长岩。碎块状岩性主要为混合二长花岗岩，岩体基本质量等级为V级。碎块状揭露厚度0.7～8.4m，碎块状揭露厚度0.7～9.1m。3、弱风化带：沿线局部揭露，揭露厚度1.2～29.0m，岩性为混合二长花岗岩，块状结构，裂隙一般发育至发育，较坚硬，力学强度较高，岩体基本质量等级为III级。4、微风化带：广泛分布于隧道沿线，岩性主要为混合二长花岗岩和辉长岩，其中辉长岩仅隧道洞身段零星揭露，层面起伏较大，揭露厚度均值大于lO.2m。岩体较完整—完整，为坚硬，岩体基本质量等级为II级。二、隧道沿线工程地质和围岩分类1、洞门段：隧道进口段现为民房，隧道洞口K1+460为村级公路，坡体基本稳定，斜坡上植被稍发育，覆盖强风化岩层，厚度约6.O～10.0m，岩土强度较低，洞门段多为强风化至中风化岩体，岩石风化较剧烈。隧道进出口围岩主要为坡积土及强风化、中风化混合二长花岗岩，岩体较破碎—破碎，围岩级别Ⅳ—V级。2、洞身段：隧道洞身围岩主要为微风化混合二长花岗岩，局部地段为微风化辉长岩等，岩石较坚硬—坚硬，岩休较完整—完整，节理裂隙发育差—较差。隧道洞身围岩级别为II—III级。3、破碎段：隧道洞身段：ZKl+820～ZKl+840；YKl+820～YKl+980；ZKl+870～ZK2+020；YK3+035～YK3+065；ZK3+040～ZK3+070。上述地段由于受F1、F2断裂构造及隧道顶板距离地面厚度约6.0m的浅埋段影响，隧道围岩级别会相应降低，地下水可能较丰富，岩体力学性能相对较差，围岩级别为IV—V级。4、出口段：隧道出口段地形较复杂，多为厂房、在建xx小区、埋设较多的地下管线，污水管网等基础设施，地表层埋深约O.8～1.5m。隧道出口段位于全风化—微风化岩体中，岩体完整性一般——差，较破碎——完整，围岩级别IV—V级。5、临近水库段：隧道洞身ZKl+900～ZK2+000段左侧约20～70m为穿越赤山水库段，影响隧道洞身及库区整体稳定性。水库水深约5.O～6.Om，面积约10万平方米，现容量约10.50万平方米，水库水面标高51.83m。库区两侧出露岩土层为残坡积土及三迭系—侏罗系混合风化带，库区呈“U”建于两侧山谷之中，大坝两端与山坡相接，属于人工碾压筑而成。隧道洞身ZKl+900～ZK2+000段设计洞顶标高23.33m～23.63m，隧道洞顶板距赤山水库坝角厚度在6.2～6.6m，钻孔揭露基岩埋深7.3m，岩性为中—微风化混合二长花岗岩，节理裂隙发育一般，岩体较破碎——较完整。三、水文地质l、第四系冲洪积层孔隙水：分布于沿线平缓地带，主要赋存于第四系填土及砂土层中，土层结构松散，孔隙度大，透水性好，多为潜水，水位埋深一般小于5.0米，接受大气降水及地下侧向补给，水量相对较丰富，水位受季节影响较大，向河床方向径流，排泄于河溪内。2、基岩风化层的空隙—裂隙水：赋存于基岩风化层或残坡积层底部，随岩性及风化程度的不同，富水性