1隧道爆破施工作业指导书.docx

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1隧道爆破施工作业指导书

目录

1.适用范围1

2.作业准备1

2.1内业技术准备1

2.2外业技术准备1

3.施工技术要求1

3.1爆破器材选用1

3.2爆破设计参数2

4.爆破作业施工工序4

5.隧道钻爆施工5

5.1弧形导坑预留核心法施工5

5.1.1施工工艺流程5

5.1.2施工方法6

5.2三台阶法施工6

5.2.1施工工艺流程7

5.2.2施工方法7

5.3正台阶法施工11

5.3.1施工工艺流程12

5.3.2施工方法12

6.组织管理16

6.1组织管理16

6.2工作制度17

6.3安全警戒18

6.4监督检查制度19

6.5安全保证措施19

6.6质量保证措施23

隧道爆破施工作业指导书

1.适用范围

中铁五局渝利VI标段共有隧道8座计23440m。

其中6km以上隧道有两座，分别为都亭山隧道（9739m）和福宝山隧道（6224m）；3km~6km隧道1座为余家隧道（3491m）。

都亭山隧道与余家隧道为渝利线重点隧道。

隧道址区地质条件复杂，主要不良地质现象有岩溶、断层破碎带、煤系地层等。

为确保施工安全，特编制《隧道爆破施工作业指导书》，用以指导现场生产。

2.作业准备

2.1内业技术准备

各施工单位根据本作业指导书，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，制定出施工安全保证措施，并对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

1）进行测量放线，根据爆破设计准确放出炮眼位置并标志清楚。

2）准备好钻爆台车，其宽度、高度均要满足钻孔要求。

3）配置足够的施工机械和人员，以满足工程进度需要。

3）修建火工品库，并经当地公安部门验收。

3.施工技术要求

3.1爆破器材选用

根据施工中常用爆破器材，选用以下火工品隧道的爆破器材。

爆破器材名称

规格

用途

雷管

瞬发电雷管（8#）

起爆

1~17段非电毫秒雷管

掘进和传爆

炸药

乳化炸药爆速3800~4000m/s直径32mm

掘进

2#岩石小药卷，直径25mm

起爆、预裂

导爆索

6600m/s导爆索

起爆

表1爆破器材表

3.2爆破设计参数

1）隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计。

钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。

2）隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。

预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。

当无类比资料时可参照下表采用。

表2预留变形量（mm）

围岩级别

双线隧道

备注

Ⅴ

100～150

Ⅳ

80～120

Ⅲ

50～80

注：

1、围岩破碎取大值；围岩完整取小值;2、本表所列围岩预留变形量是经验数据，施工中尚应根据实际观测结果予以调整。

3）通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，必要时在施工过程中，根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。

4）钻爆设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。

钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

5）炮眼布置应符合下列规定：

（1）周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。

（2）辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的碴块块度适合装碴的需要。

（3）周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm。

6）掏槽炮眼布置在开挖断面的中部，一般采用直眼掏槽方式，眼深小于2m时可用斜眼掏槽，软岩中由于开挖进尺较小（2米以下），且隧道断面较大（双线隧道），可以使用斜眼掏槽。

7）光面爆破参数应通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整，当无试验条件时，有关参数可参照下表选用:

表3光面爆破参数

岩石类别

周边眼间距

E（cm）

周边眼抵抗线

W（cm）

相对距离

E/W

装药集中度q

（kg/m）

极硬岩

50～60

55～75

0.8～0.85

0.25～0.30

硬岩

40～50

50～60

0.8～0.85

0.15～0.25

软质岩

35～45

45～60

0.75～0.8

0.07～0.12

8）常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。

一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构；当岩石很软时，可采用导爆索装药结构；当眼深不大于2m时，可采用空气柱状装药结构。

4.爆破作业施工工序

详见爆破作业施工工序图

图1爆破作业施工工序图

5.隧道钻爆施工

标段隧道洞身围岩为Ⅴ、Ⅳ、III、II级，施工中严格按弧形导坑预留核心法、多台阶及正台阶法施工法原理组织，遵循“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的施工原则。

根据隧道施工规范对开挖轮廓的要求，Ⅴ级围岩选择预留核心土环形导坑开挖，Ⅳ级围岩选择三台阶法开挖、光面爆破方案，III级围岩选择正台阶法开挖、光面爆破方案，出渣采用装载机装渣、自卸汽车运输。

根据施组安排，开挖循环进尺Ⅴ级围岩段0.6～1.2m、Ⅳ级围岩段1.5～2.3m、III级围岩段2.5～3.0m，周边采用光面爆破，均采用手风钻钻孔。

5.1弧形导坑预留核心法施工

5.1.1施工工艺流程

V级围岩和洞口围岩地段，采用上部弧形导坑预留核心法施工。

上部弧形导坑预留核心法施工工艺流程见下图。

图2弧形导坑预留核心法施工工艺流程图

5.1.2施工方法

V级围岩地段采用超短台阶法施工，台阶长度控制在5m以内。

在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖，局部松动爆破配合风镐施工。

开挖后及时喷砼封闭岩面及核心土，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷砼采用湿喷工艺。

5.2三台阶法施工

5.2.1施工工艺流程

详见三台阶法施工工艺流程图

图3三台阶法施工工艺流程图

5.2.2施工方法

5.2.2.1爆破设计

1）爆破参数选择：

（1）掏槽方式：

采用单临空直眼掏槽

（2）爆破器材：

选用乳化炸药（ø32、ø25二种），雷管使用非电毫秒级雷管，雷管跳段使用，孔内微差非电起爆方式。

（3）周边眼间距E=40、45cm

最小抵抗线W=50cm

相对距K=E/W=0.8（周边眼密集系数）

周边眼装药集中度q=0.12kg/m

炮眼直径d=42mm

周边眼不偶和系数d/d1=1.68

2）技术经济指标：

总装药量：

243.7kg

总炮眼个数：

264个

总钻眼量：

424m

比装药量：

1.17kg/m3

比钻眼量：

2.04m/m3

循环进尺：

1.6m

3）其他参数

（1）周边装药结构：

φ25小直径药卷空气间隔装药，将药卷均匀地绑在竹片上，导爆索引爆，若每孔装药量不足一卷，可将其掰断均匀布置。

（2）掏槽眼装药结构：

孔底加强装药，连续装药结构。

（3）其他炮眼装药结构：

连续装药。

（4）所有炮眼均采用反向装药结构，即将起爆药卷放在眼底第二个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼口。

5.2.2.2掏槽眼布置图

图4掏槽眼布置图

5.2.2.3炮眼布置图

图5三台阶法炮眼布置图

5.2.2.4炮眼药量分配与主要经济技术指标表

表4三台阶法开挖炮眼药量分配

序号

上下

台阶

炮眼

分类

炮眼数

雷管段数

炮眼长度

炮眼装药量

单孔装药量

合计药量

个

段

Cm

Kg/孔

Kg

1

上

台

阶

掏槽眼

2

1

180

1.6

3.2

2

2

3

180

1.6

3.2

3

4

5

180

1.6

6.4

4

辅助眼

13

7～9

160

1.0

13

7

内圈眼

19

11

160

1.2

22.8

8

周边眼

33

13

160

0.2

6.6

9

底板眼

12

15

160

1.2

14.4

10

合计

85

69.6

11

开挖断面积（m2）

25.97

12

比炮眼数（个/m2）

3.27

13

比耗药量（kg/m3）

1.68

14

中

台

阶

掘进眼

9

2

160

1.2

10.8

15

12

4

160

1.2

14.4

16

13

6

160

1.2

15.6

17

内圈眼

12

8

160

1.2

14.4

18

周边眼

18

10

160

0.2

3.6

19

底眼

14

12

160

1.4

19.6

20

合计

78

78.4

21

开挖断面积（m2）

49.2

22

比炮眼数（个/m2）

1.59

23

比耗药量（kg/m3）

0.99

24

下

台

阶

掘进眼

10

1

160

1.5

15

25

12

3

160

1.5

18

27

内圈眼

8

7

160

1.2

9.6

28

周边眼

16

9

160

0.2

3.2

29

底眼

12

5

160

1.6

19.2

30

合计

58

65

31

开挖断面积（m2）

35.5

32

比炮眼数（个/m2）

1.63

33

比耗药量（kg/m3）

1.14

34

仰拱

周边眼

26

2

160

0.2

5.2

辅助眼

17

4

180

1.5

25.5

合计

43

30.7

开挖断面积（m2）

19.3

比炮眼数（个/m2）

2.23

比耗药量（kg/m3）

0.99

表5IV级围岩三台阶光面爆破主要经济技术指标表

序号

项目

单位

数量

1

开挖断面积

M2

129.97

2

预计每循环进尺

M

1.6

3

每循环爆破石方

M3

207.42

4

炮眼总数

个

264

5

钻孔总数

M

424

6

炸药用量

Kg

243.7

7

比钻眼数

个/m2

2.03

8

比钻眼量

m/m3

2.04

9

比装药量

Kg/m3

1.17

5.3正台阶法施工

洞身III级围岩地段采用正台阶法施工，上台阶开挖采用YT-24凿岩机钻眼，楔型掏槽；下台阶采用凿岩台车钻眼（或多功能作业台架、风钻钻眼），光面爆破。

上台阶用PC200挖掘机翻碴，下台阶用挖装机装碴，自卸汽车运碴。

形成挖—装—运作业线。

施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。

开挖进尺上下台阶一般控制3米左右，隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后初期支护尽快完成，尽早闭合，仰拱（或铺底）紧跟。

5.3.1施工工艺流程

图6正台阶开挖示意图、工艺流程

5.3.2施工方法

5.3.2.1爆破设计

1）爆破参数选择：

（1）周边眼孔距E的选择

周边孔间距一般为0.3～0.65m，本设计取E=0.45m。

（2）抵