隧道钻爆设计方案

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1、巴达局速BD34#江陵青凤互通立交连接线隧道钻爆设计方案巴达高速BD34标工程经理部2021年3月1日隧道开挖钻爆设计方案第一节、编制依据、目的、原那么1、编制依据(1)招投标文件及相关施工要求；(2)隧道施工设计图及相关参考通用图；(3)?公路隧道钻爆法施工工序及作业指南?；(4)?爆破平安规程实施手册?；(5)爆破平安规程(GB6722-2003);2、编制目的及适用范围钻爆作业是隧道施工限制工期、保证开挖轮廓的关键.为了充分发挥围岩的自承水平,减轻对围岩的振动破坏,隧道采用微振限制爆破技术,同时开挖面周边采用光面爆破,并根据围岩情况及时修正爆破参数,减少超欠挖,以到达最正确爆破效果,形成

2、整洁圆顺的开挖轮廓线.本钻爆设计适用于巴达高速BD34#段内隧道开挖IV、V级围岩内所采用的台阶法加环形开挖预留核心土开挖法钻爆施工.3、编制原那么(1)炮孔布置要适合人工钻孔；(2)提升炸药能量利用率,以减少炸药用量；(3)减少对围岩的破坏,周边采用光面爆破,限制好开挖轮廓；(4)限制好起爆顺序,提升爆破效果；(5)除非围岩破碎,节理发育等不良地质外,开挖断面周边一律进行光面爆破；第二节、施工程序针对本标段内隧道地质情况和设计要求,隧道开挖钻爆开挖主要施工流程图如下:第三节、施工方法与钻爆设计一、施工相关材料及参数(1)爆破器材选用爆破器材选用采用塑料导爆管、导爆索、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷

3、管采用15段位毫秒雷管,引爆采用电雷管.炸药采用乳化炸药,选用小25、小32两种规格,其中周边眼使用小25药卷,掏槽眼、掘进眼使用小32药卷.(2)炮眼布置隧道洞口段明挖钻孔采用潜孔钻机钻孔,洞身内采用YT28气腿钻钻孔,采用小42钻头,成孔直径为小50.根据设计要求及现场地质情况,洞门段明挖采用梯段爆破,洞身IV、V级围岩台阶法及预留核心土开挖采用斜眼掏槽,下台阶和仰拱开挖按露天台阶爆破原那么进行设计.(3)设计方法本钻爆设计主要针对不同开挖方法与相应围岩进行爆破参数确定.IV按台阶法进行设计、V级按预留核心土开挖法进行钻爆设计和布孔装药爆破.二、钻爆设计为减轻爆破时对围岩的扰动,周边眼采用

4、多钻眼少装药等举措,并采用导爆管用装药结构,孔口堵塞长度不小于40cni钻爆彳业时,根据现场实际地质条件及时修正爆破参数,以期到达最正确爆破效果.1、洞口段明挖隧道洞口段明挖与路堑开挖一起进行,隧道进、出口开挖长度、宽度、高度根据设计要求确定,开挖边坡坡比为满足设计要求,对隧道洞口段采用梯段爆破,实施小型松动限制爆破,边坡采用预裂爆破,预裂孔一次成形,爆破孔采用分层梯段爆破,分层高度为最大为6.0m.1)设计原那么(1)开挖爆破孔深度小于等于6m为浅孔,开挖爆破孔深度大于6m为深孔.(2)为保证平安,飞石要尽可能限制在20m以内.(3)为减少对周边结构物的爆破震动效应,采用边坡预裂微差起爆技术

5、,严格限制单响药量.(4)选择合理的孔网参数及施工处理技术,以取得良好的爆破效果.2)设计原那么(1)主爆孔参数设计a、台阶高度H孔距a、排距b的取值：由于隧道明洞段地质岩层为粉质黏土、全风化、强风化及弱风化粉砂岩等破碎围岩,爆破压力波可能窜孔,削弱爆破效果,采取小药量、密集孔方式.主爆破孔采用小78mm®压钻钻孔.炮孔间距：炮孔密集系数取值0.7前排底盘反抗线取2040倍D,取2.0m72.8;取2.0炮孔排距：根据经验公式,取b、超钻深度取值：为使爆破后的堑底不留岩坎,钻孔超钻深度取值h=0.050.15Wc、钻孔深度：L=H+h,本设计内取6.3m.d、单位体积耗药量q取值：本

6、段岩石为风化、全风化砂岩,属于软岩,岩石单轴饱和抗压强度Rc为15>Rc>5.依据经验,一般取值q=0.30.5Kg/m3.现取q=0.4Kg/m3.e、装药量计算：采用体积公式计算Q前排=qawH=9.6kgQ以后各排=qabH=8.6kg式中:q单位炸药消耗量,kg/m3根据经验值取0.4kg/m3a孔距,米b排距,米W前排底盘反抗线,米取2040倍DH台阶高度,米计算取值不含超钻深度f、装药长度L1:L1=Q/q1q1每m药包的重量,查表q1=2.0kg/m采用50mnfL化炸药；贝UL1=8.6/2.0=4.3m.堵塞长度L2:L2=H-L1=2.0m.根据计算,本爆破设计

7、开挖主爆孔相关参数确定为：台阶高度H选6m,超钻孔深度h为0.3m,钻孔深度L为6.3m,前排底盘反抗线W距离为2.0m,孔距a取2.0,孔排距b取1.8m,单孔装药8.6kg,堵塞长度2.0m,装药长度4.3m,装药结构为连续集中装药.(2)边坡预裂孔参数设计边坡预裂爆破孔采用YT28气腿钻钻孔,钻也采用(|)42mnf占头,成孔后孔径D为(|)50mm开挖边坡坡比为1:0.751:1.25限制；a、炮孔间距a据经验公式：a=(712)D；a=50义(712)=350600mm用a=50cmb、不偶合系数D/d;D/d=25D-钻孔直径,500mm(成孔)；d-药卷直径,选用药卷直径250m

8、mD/d=500/250=2.0c、线装药密度Qx;根据经验公式：Qx=0.188a(r0.5a-为孔间距,取50cm(7-岩石极限抗压强度,本段内隧道选用300kgf/cm2.Qx=0.188X50X300X0.5X100=1438.2g/m；底部增强装药23倍；其中：岩石极限抗压强度6-1kgf/cm2=1kg*9.8/0.0001m2d、单孔装药量Qxa=150X6Xakg=0.927kg,底部增强装药,那么单孔装药量取1.05kg.e、装药长度L1:L1=Q/q1q1每m药包的重量,查表q1=0.75kg/mWJL1=1.05/0.75=1.4m,堵塞长度L2:L2=H-L1=4.6m

9、=(3)底板保护层爆破底板保护层采用YT28手风钻钻垂直孔,一次爆除,孔径,爆破参数如下：a、钻孔高度H:采用典型断面H=1.5mb、最小反抗线：系数,一般用,选用钻孔直径,取；c、炮孔深度：根据经验公式,因考虑底部加柔性垫层,取d、炮孔间距：根据经验公式(单位耗药量,取e、炮孔排距：根据经验公式f、每孔装药量：j、装药长度L1:L1=Q/q1q1每m药包的重量,查表q1=0.75kg/m那么L1=0.56/0.75=0.75m堵塞长度L2:L2=H-L1=0.75m.(4)起爆网络预裂爆破孔采用10孔一段,单响药量限制在50kg以内.为便于网络联结及减少爆破后冲作用对坡面的影响,以及限制抛石

10、、飞石,排数限制在10排,最大一段起爆药量不大于200kg,逐渐递减至邻近设计边坡缓冲孔爆破时,不大于100kg.采用梅花形布孔排间微差起爆方式,采用非电毫秒延期,导爆索传爆,电雷管引爆方式联接.对于段数过多,可能出现“用段或“重段现象,采用孔外延期接力传爆,保证最大段装药量限制在200kg范围内.爆破时严格根据先起爆预裂孔,再起爆主爆孔,最后起爆缓冲孔的起爆顺序,严格限制药量,爆破后的地表缝宽不大于1cm,预裂面不平整度不大于15cm孔壁表层不产生严重的爆破裂隙.导爆管非电雷管段数导爆索(5)装药结构设计主爆孔采用乳化炸药连续耦合装药结构,预裂孔采用间隔不耦合装药结构,不耦合系数2.00导爆

11、索X3.04.0m>2m主爆孔装药布置结构示意图药卷直径25连续装药懊300g0.4m'0.2m0.2r十+直径25间B0.2m®W装B50g1.52m预裂孔装药布置结构示意图(6)爆破平安技术爆破产生的飞石及空气冲击波对周围环境会产生危害.故采取有效举措限制爆破的震动效应是施工重点解决的问题.根据实际情况,采用限制单响药量和边坡预裂技术来减少爆破震动效应(根据经验边坡预裂爆破可将震动效应减少40%.最大单响药量限制计算:Q平安0R3(Vb/k)(3/a)式中Q平安一一平安单响限制药量kgR-爆源中央至保护物的距离,现场距离大于50米,按50米计算Vb-保护物的临界震动