隧道爆破施工方案参考.docx
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隧道爆破施工方案参考
六沾铁路二线项目W4标四工区
隧道爆破施工方案
编制:
审核:
批准:
施工单位:
中铁隧道集团六沾铁路二线项目四工区
二○○七年十二月
隧道爆破施工方案
本方案适用于:
六沾铁路W4标四工区的孔家隧道工程爆破施工,具体方案及要求如下:
一、工程地质概况
孔家根据隧道地质勘测报告反映:
隧道岩性特征,围岩为下伏梁山组(P1p1)砂岩、页岩夹碳质岩,洞身围岩为C2+3灰岩、白云岩,有溶洞,有不良地质发育。
根据地质条件、所使用的钻眼机具、开挖方法确定循环进尺。
循环进尺指标见下表:
不同级别围岩设计循环进尺指标
围岩级别
Ⅴ级围岩
Ⅳ级围岩
Ⅲ级围岩
开挖方法
台阶法
台阶法或全断面法
台阶法或全断面法
循环进尺
0.6~0.8m
1.5~2.2m
2.5~2.9m
二、钻爆设计
1、设计原则:
(1)隧道钻爆作业必须严格按钻爆设计进行。
(2)根据不同地质、地段的施工方法,分别采用不同的爆破设计方案,不断优化爆破设计,达到最好的爆破效果。
(3)采用光面爆破方案,各炮眼的布置(深度、角度、间距、装药量等)符合要求。
(4)爆破引起的震动对附近建筑物和围岩的影响在控制X围内。
其中:
对地面既有建筑物的最大震动速度应小于25mm/s,对于新浇筑混凝土的震动速度,不得超过“表-1”的规定。
表-1
混凝土龄期(h)
震速限值(mm/s)
12-24
6.25
24-48
12.5
48-120
25
(5)爆破方案符合《爆破安全规程》(GB6722-1986)的安全操作要求。
2、爆破设计方案
(1)光面爆破参数
岩石种类
周边眼间距
E(cm)
周边眼最小抵抗线
W(cm)
相对距离
E/W
装药集中度q
(kg/m)
极硬岩
50~70
60~80
0.7~1.0
0.30~0.35
硬岩
45~65
60~80
0.7~1.0
0.20~0.30
软质岩
35~50
45~60
0.5~0.8
0.07~0.12
(2)炸药及雷管
根据隧道所穿越围岩的坚固性系数f以及岩石纵波波速等,选用威力适中、匹配性好、易于切割分装成小卷的2#岩石硝铵炸药,引爆器材则选用国产Ⅱ系列15段非电毫秒微差雷管。
(3)掏槽:
采用斜眼掏槽。
(4)装药结构:
各断面爆破除周边眼采用空气柱间隔装药外,其余各炮眼均采用孔底大药卷连续装药,并将雷管置于孔底倒数第二节药卷上,进行反向起爆。
(5)爆破起爆网络:
各段毫秒微差雷管脚线集束于掌子面中央悬挂,用专用启爆器启爆。
孔内微差低段雷管一般跳段使用,使各相邻段间隔时间大于50ms,以改善爆破效果和防止地震波叠加而产生较大的地震动;为了确保周边眼同时起爆,保证光爆效果,还将各孔内的导爆索延长至孔外,用一长主干导爆索顺拱部周边眼进行串联,确保同时起爆。
(5)炮眼布置参数
根据不同围岩级别而采用不同的炮眼布置,各级围岩爆破设计图见:
附图1:
Ⅴ级围岩台阶法爆破设计图;附图2:
IV级围岩爆破设计图;附图3:
III级围岩爆破设计图。
(1)Ⅲ级围岩钻爆参数
III级全断面爆破设计
光爆参数:
E=55cm;W=85cm;E/W=0.65;q=0.34kg/m。
炮眼名称
眼深(cm)
眼数(个)
雷管段别
药卷规格(mm)
药卷数
每孔药重(kg)
总计药重(kg)
装药集中度kg/m
掏槽眼
390
24
1
φ32L=200
13
2.6
62.4
0.67
辅助眼
350
14
3
φ32L=200
9
1.8
25.2
0.51
辅助眼
350
22
5
φ32L=200
9
1.8
39.6
0.51
辅助眼
350
26
7
φ32L=200
9
1.8
46.8
0.51
辅助眼
350
32
9
φ32L=201
8
1.6
51.2
0.46
周边眼
350
51
11
φ32L=100
6
1.2
61.2
0.34
合计
350
169
0
54
10.8
286.4
每立方米岩石消耗炸药
0.87
kg/m3
(2)Ⅳ级围岩钻爆参数
IV级台阶法爆破设计
光爆参数:
E=50cm;W=70cm;E/W=0.71;q=0.24kg/m。
上台阶
炮眼名称
眼深(cm)
眼数(个)
雷管段别
药卷规格(mm)
药卷数
每孔药重(kg)
总计药重(kg)
装药集中度kg/m
掏槽眼
280
20
1
φ32L=200
10
2
40
0.71
辅助眼
250
12
5
φ32L=200
6
1.2
14.4
0.48
辅助眼
250
13
7
φ32L=200
6
1.2
15.6
0.48
辅助眼
250
15
9
φ32L=200
6
1.2
18
0.48
辅助眼
250
19
11
φ32L=200
5
1
19
0.40
周边眼
250
37
13
φ32L=100
3
0.6
22.2
0.24
合计
116
36
7.2
129.2
下台阶
炮眼名称
眼深(cm)
眼数(个)
雷管段别
药卷规格(mm)
药卷数
每孔药重(kg)
总计药重(kg)
线装药系数
辅助眼
250
9
1
φ32L=200
5
1
9
0.40
辅助眼
250
9
2
φ32L=200
5
1
9
0.40
辅助眼
250
9
3
φ32L=200
4
0.8
7.2
0.32
周边眼
250
18
7
φ32L=100
3
0.6
10.8
0.24
底板眼
250
11
7
φ32L=100
3
0.6
6.6
0.24
合计
56
0
20
4
42.6
1.60
每立方米岩石消耗炸药
0.71
kg/m3
(3)Ⅳ级围岩钻爆参数
V级台阶法爆破设计
光爆参数:
E=45cm;W=80cm;E/W=0.56;q=0.13kg/m。
上台阶
炮眼名称
眼深(cm)
眼数(个)
雷管段别
药卷规格(mm)
药卷数
每孔药重(kg)
总计药重(kg)
装药集中度kg/m
掏槽眼
175
20
1
φ32L=200
5
1
20
0.57
辅助眼
150
12
3
φ32L=200
3
0.6
7.2
0.40
辅助眼
150
15
5
φ32L=200
3
0.6
9
0.40
辅助眼
150
17
7
φ32L=200
2
0.4
6.8
0.27
周边眼
150
41
9
φ32L=100
1
0.2
8.2
0.13
合计
105
14
2.8
51.2
1.77
下台阶
炮眼名称
眼深(cm)
眼数(个)
雷管段别
药卷规格(mm)
药卷数
每孔药重(kg)
总计药重(kg)
装药集中度kg/m
辅助眼
150
9
1
φ32L=200
3
0.6
5.4
0.40
辅助眼
150
9
3
φ32L=200
2
0.4
3.6
0.27
辅助眼
150
9
5
φ32L=200
1.5
0.3
2.7
0.20
周边眼
150
22
13
φ32L=100
1
0.2
4.4
0.13
底板眼
150
11
13
φ32L=100
2
0.4
4.4
0.27
合计
60
0
9.5
1.9
20.5
1.27
每立方米岩石消耗炸药
0.52
kg/m3
3)光面爆破施工工艺
依据掌子面的地质情况,确定围岩类别,选定爆破方案→据爆破设计放线布眼→风钻钻眼→(按规程领取加工爆破火工品)装药→人员设备退场→起爆→排烟→检查爆破效果→修正爆破设计→进入下道工序。
4)爆破质量检验标准
隧道爆破质量直接影响隧道施工安全、掘进进度和经济与环境效益。
爆破时,围岩的破坏X围过大,将造成坍方,将威胁到施工安全;石块块度过大,将影响装运速度,甚至还需二次爆破处理装运不走的巨石;眼底不平,炮眼利用率不高,会影响掘进速度;光爆效果不好,超挖过大,则是造成经济效果不好的直接原因。
根据长期的经验,考虑到铁路隧道施工机械设备与施工技术和管理现状,一般采用下列质量检验标准来检验隧道爆破效果。
隧道爆破质量检验标准
围岩级别
项目
Ⅲ~Ⅳ
Ⅱ~Ⅲ
Ⅰ~Ⅱ
围岩扰动深度(m)
1.0
0.8
0.5
平均线性超挖值(cm)
15
15
10
最大线性超挖值(cm)
25
25
20
两炮衔接台阶最大值(cm)
15
15
15
局部欠挖(cm)
5
5
5
炮眼痕迹保存率
≥50%
≥70%
≥80%
炮眼利用率
95%
90%
85%
岩壁状态
爆后围岩稳定,无坍方,无剥落
石碴块度
大块一般不超过50cm,大型装碴机允许60-80cm,碴堆集中,最大抛距20m,深孔爆破为30m。
三、质量保证措施
1、严格按爆破设计方案进行钻爆作业,钻眼完毕,由施工员对眼距、眼数和钻孔深度及倾角等进行检查,并作好记录,经检查合格后,方可进行装药。
其中:
a、周边眼布置在开挖轮廓线上,周边眼的外插角不大于3度,周边眼外的其它眼轴线方向应与隧道中线平行。
b、掏槽眼:
眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;
c、辅助眼:
眼口排距、行距误差不得大于10cm;
d、周边眼:
沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm.
e、孔深达到设计要求,内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm。
2、当开挖面凹凸较大时,按实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量,力求除掏槽眼外的所有炮眼眼底在同一垂直面上。
3、根据围岩情况合理确定预留变形,测量组准确测绘开挖断面,爆破后爆破工程师根据实际爆破效果进行修正爆破参数,使之达到最佳效果。
4、装药前将炮眼内泥浆、水及石粉用高压风吹净,装药时严格按爆破设计进行,并派专人现场指挥,并作好装药记录,所有装药的炮眼均应及时堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不宜少于200mm。
四、环保保证措施
1、隧道爆破作业采取光面爆破施工,并在施工中不断调整优化,见效爆破震动和噪音对周围居民的影响。
2、隧道凿岩采用湿式凿岩,降低粉尘,减少职业病。
五、安全保证措施
1、严格火工品管理,爆破工程施工及其材料炸药、雷管、导火索等的运输、贮存、发放及加工等必须符合现行的《爆破安全规程》的规定
2、值班施工员及安全员要对每循环的爆破方案进行检查,爆破时,人员和机械应撤至200mX围之外;爆破后15分钟后方可进行安全检查,查出有未起爆的瞎炮,应按《爆破安全规程》(GB6722-1986)的规定进行处理,确认无误后才能进行下道工序作业。
3、每班必须有专职人员在放炮后进行撬帮工作,对井壁松动的岩石、浮石进行清理。
松动危岩未清除彻底之前,禁止进行下道工序作业。
4、严格按照核准的钻爆设计进行钻眼、装药和引爆,并及时反馈信息,以便修正钻爆参数。
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