隧道爆破设计方案 (新)

攀枝花至大理高速公路（四川境）

中坝隧道

掘进爆破设计

二〇一年月

攀枝花至大理高速公路（四川境）

中坝隧道

掘进爆破设计设计：

审核：

目录

第一章概述 (1)

1.1地理位置及工程概 (1)

1.2隧道工程地质条件 (1)

1.2.1地形地貌 (1)

1.2.2地层岩性 (2)

1.2.3地质构造及地震 (3)

1.2.4节理 (4)

1.2.5气象水文地质 (5)

1.2.6主要工程地质问题 (5)

1.2.7隧道洞身段围岩稳定性 (5)

1.3隧道开挖爆破的难点分析 (7)

1.4隧道掘进爆破应达到的技术要求 (7)

第二章爆破方案确定 (9)

2.1隧道掘进爆破的弱扰动降振技术方案 (9)

2.2隧道掘进爆破总体方案 (10)

第三章上台阶掘进爆破设计 (12)

3.1上台阶掘进爆破参数设计 (12)

3.1.1炮孔直径 (12)

3.1.2单循环爆破进尺 (12)

3.1.3炸药单耗 (12)

3.1.4单循环开挖爆破的炸药耗量 (12)

3.1.5单孔装药量计算方法 (12)

3.1.6炮孔堵塞长度 (13)

3.1.7掏槽孔爆破参数设计 (13)

3.1.8掘进孔（底板孔）爆破参数设计 (14)

3.1.9周边孔光面爆破参数设计 (15)

3.1.10爆破设计参数汇总表 (16)

3.2上台阶掘进爆破施工设计 (16)

3.2.1炮孔布置 (16)

3.2.2装药结构与炮孔堵塞 (17)

3.2.3起爆网路设计 (19)

3.2.4爆破材料消耗量统计 (20)

第四章下台阶拉槽爆破设计 (22)

4.1下台阶拉槽爆破参数设计 (22)

4.1.1炮孔直径 (22)

4.1.2单循环爆破进尺 (22)

4.1.3主炮孔（底板孔）爆破参数设计 (22)

4.1.4周边孔爆破参数设计 (22)

4.2下台阶拉槽爆破施工设计 (23)

4.2.1炮孔布置 (23)

4.2.2装药结构与炮孔堵塞 (24)

4.2.3起爆网路设计 (24)

4.2.4爆破材料统计 (25)

第五章仰拱开挖爆破设计 (26)

5.1仰拱开挖爆破参数设计 (26)

5.1.1炮孔直径 (26)

5.1.2单循环爆破进尺 (26)

5.1.3主炮孔（底板孔）爆破参数设计 (26)

5.2仰拱开挖爆破施工设计 (27)

5.2.1炮孔布置 (27)

5.2.2装药结构与炮孔堵塞 (27)

5.2.3起爆网路设计 (27)

5.2.4爆破材料统计 (24)

第六章隧道Ⅲ级围岩段掘进开挖爆破方案 (25)

第七章爆破施工组织设计 (29)

7.1爆破施工组织 (29)

7.2爆破施工工艺要求及其流程 (29)

7.3爆破作业安全技术措施 (31)

7.4其他说明 (32)

参考资料 (33)

第一章概述

1.1 地理位置及工程概

拟建攀枝花至大理（四川境）高速公路中坝隧道位于四川省攀枝花市仁和区境内，进口位于总发乡湾控村三组，出口位于中坝乡团山村灰鮓凹组，隧道进口及出口均有地方农用机耕道相通，交通较为方便。

中坝隧道设计为双向分离式越岭隧道，左洞起止桩号为：ZK2+220～ZK6+854，全长4634m，设计路面标高1196.75～1304.88m；右洞起止桩号：K2+216～K6+873，全长4657，设计路面标高11196.67m～1305.14m；为单向坡，路面向进口倾斜隧道最大埋深约593m。

1.2隧道工程地质条件

1.2.1地形地貌

隧址区总体属低中山～中山区构造剥蚀地貌，在进出口仁和河及中坝河的河谷地段为河流侵蚀堆积地貌。隧道穿总发乡与中坝乡之间的山脊，该山脊总体走向约N44°，线路穿越山脊最高点地面高程为1932m(亮石头顶)。山脊两侧斜坡地形坡度一般为25°～35°，局部陡峭，可达45°～55°。隧址区高程在1180～1932m之间，相对高差约752m。微地貌主要受地层岩性及地质构造控制，岩性为晋宁期石英闪长岩，斜坡上冲沟发育，多呈“V”字型，皆为季节性流水，雨季受大气降水补给，沟内有水，早季时则无水。

隧址区主要为山地斜坡地形，隧道进口东侧800m外仁和河沟流过测区，总体走向约347°，出口西侧800m外中坝河沟流过测区，总体走向约19°，该两河河谷上游多呈“V”字型，隧址区附近河谷开阔，两岸Ⅰ阶阶地发育。该两条河为测区内主干河流，其河水面宽度5～20m，上游窄下游宽，河床及两岸漫滩上覆多为第四系冲积层，该两河皆为金沙江一级支流，测区内其余冲沟皆为该两河支流。

隧道进口位于一凸出坡梁前缘，斜坡整体坡度20°，陡缓相间，多开垦为芒果林。表层上覆为坡残积粗砂，为石英闪长岩全风化产物，厚度小于5m，陡

坡段及坡梁部位多见基岩裸露。进口地面高程为1180～1270m，相对高差为90m。进口段斜坡间冲沟发育，走向120～130°，为季节性流水，雨季地表水体经斜坡冲沟汇入仁和河。

隧道于中坝乡团山村灰鮓凹组一凸出坡梁前缘出洞，斜坡坡度15～25°，陡缓相间，多开垦为芒果林。表层上覆为崩坡积(含块石)粗砂，厚度1～5m，局部陡坎处可见基岩裸露。出口地面高程为1300～1420m，相对高差为120m。进口段斜坡间冲沟发育，走向277～331°，为季节性流水，雨季地表水体经斜坡冲沟汇入中坝河沟。

1.2.2地层岩性

据地面调查及钻探揭露，场地内地层主要为新生界第四系全新统人工堆积层(Q4me)、崩坡积层(Q4c+dl)、坡残积层(Q4dl+el)及晋宁期石英闪长岩(δo2)，各岩土层现由新到老分述如下：

1、第四系全新统人工堆积层(Q4me)

主要顺隧道洞身K6+360右85m之外的小水井水库前缘，为该水库拦水坝，主要为人工堆积碎石及混凝土、沥青夹建碴等，一般厚度不大，推测厚度1～5m，与本隧道穿越岩性无关。

(1)人工填筑土：灰色、灰白色、灰黑色等杂色，由碎石、建碴等构成，石质成分主要为石英闪长岩、辉绿岩等硬质岩为主，次棱角～亚圆，呈强～中风化，一般粒径组成：Φ>200mm约5%，200～20mm约50%，20～2mm20%，少量砂粒及建碴，稍密状，稍湿～干燥，透水性较好。

2、第四系全新统崩坡积层(Q4c+dl)

该层主要分布于山体斜坡缓坡及沟谷地带，主要由含块石粉质粘土、块石及含块石粗砂构成。该层变化较大，隧址区一般斜坡表层堆积厚度小于5m，斜坡间冲沟沟内及岸坡堆积厚度较大。隧道出口斜坡上钻孔揭露厚度为0.60～5.60m，岩性为含块石粉质粘土和含块石粗砂。

(1)含块石粉质粘土：灰黄色，以粉、粘粒为主，呈硬塑状，结构不均，含约12%的石英闪长岩强～中风化块石。

(2)含块石粗砂：灰黄色，石英～长石质，松散，干燥，透水性较好。结构

不均，含约15% 的全风化石英闪长岩块石。据调查，个别块石以孤石夹干粉质粘土之中，最大粒径可达3m。

3、第四系全新统坡残积层(Q4dl+el)

该层主要顺山脊地带分布，主要为粗砂。该层厚度较薄，据钻孔揭露其厚度在2.80～4.70m变化。

(1)粗砂(含块石)：灰黄色，以往砂粒为主，石英～长石质，松散，潮湿，透水性较好。主要为晋宁期石英闪长岩风化产物。含约10%的全风化石英闪长岩块石。

4、晋宁期石英闪长岩(δo2)

该层卧于松散层之下，分布整个场地，岩性为石英闪长岩，斜坡陡坎地带常见出露，偶见有辉绿岩脉侵入，该层厚度大，钻探未揭穿。

(1)石英闪长岩：灰黄色～灰白色，矿物成分以角闪石、长石为主，石英次之，中粒结构，块状构造。该层全～强风化层厚度较大，场地揭露全～强风化层厚度可达47.50m。

(2)辉绿岩：灰绿色，矿物成分以辉石、长石为主，辉绿结构，块状构造。常以岩脉侵入石英闪长岩中，厚度0.30～1.00m不等，个别岩脉厚度可达3.00m。

1.2.3地质构造及地震

隧址区在区域构造上位于川滇南北向构造带中段西侧与滇、藏“歹”字型构造复合部位，区内构造复杂，褶皱、断裂发育，以南北向及北东向构造为主，东西向及北西向构造次之。

南北向构造以昔格达断裂带为代表，该断裂带属川澳南北向构造的西支部分，北起冕宁磨盘山，南经昔格达、红格和元谋，止于云南易门附近，全长460hn。该断裂带在区内呈南北延伸略有弯曲之势，走向在北北东至北北西之间，倾向北东或北西，倾角55°～75°，破碎带宽20～30m，东盘以会理群变质岩系为主，西盘以闪长岩为主。断裂属压扭兼平推性质，为全新活动断裂，历史上曾多次活动，晚第四纪该断裂有明显的活动显示，特别是鱼鲊至新九段，并于1955年发生了鱼鲊6.7级地震，2008年8月30日攀枝花市仁和区、凉山彝族自治州会理县交界处拉鲊发生6.1级地震。隧道进口距该断裂带直线距离约35km,隧址区及

附近区域未发生过7级以上地震。

北东向断裂以纳拉箐及倮果断裂为代表，均为压扭性质。纳拉箐断裂带北起二台坡，南经弄弄坪过金沙江沿纳拉箐沟延出市区，全长74km。走向北东15°～40°，倾向南东，倾角40°～80°。东盘为正长岩、辉长岩、花岗岩及大理岩等，分别逆冲于三叠系上统之上，该断裂为活动断裂，但活动性微弱，近年沿断裂带曾发生过多次微震，最大震级为2.7级，该断裂距隧道出口约6.4km，对隧道无影响。倮果断裂带北起老王崖、南经倮果至棉纱湾，全长25Km，总体走向为北东27°，倾向北西，倾角65°～80°；老王崖至倮果一带上盘为三叠系地层，下盘为中生代花岗岩；金沙江以南上盘以闪长岩及混合岩为主，下盘为石英闪长岩；该断裂活动性较纳拉箐断裂更弱，距隧址区距离约7km，对隧道无影响。(区域构造见图2.3测区构造纲要图)。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《攀枝花至大理高速公路(四川境)重点工程场地地震安全性评价报告力(四川赛思特科技有限责任公司二O一三年七月)，隧址区地震动峰值加速度为0.15g，场地地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度为Ⅶ度。

1.2.4 节理

隧址区基岩为石英闪长岩，地表节理裂隙较发育，根据节理裂隙及体节理的测定，现评价如下：

(1)隧道Kl+900～K2+800段，主要发育3组节理裂隙：J1：19～21°∠49～54°，2～4条/米，延伸1.0～3.0m，裂面微张，平直，无充填；J2：122～135°∠54～69°，3～4条/米，延伸>3.0m，裂面微张，平直，稍量泥质充填；J3：295°∠25°，2～3条/米，延伸〉3.0m，裂面微张，平直，无充填。

J1：10条/4米，J2：12条/3米，J3：14条/5米，

Jv=S1+ S2+…+ S n+ S k

S n：第n组节理每米长测线上的条数

S k：每立方米岩体非成组节理条数(条/m3)

体节理；Jv=14/4+12/3+14/5=10.3条/ m3

(2) 隧道K2+800～K6+200段，主要发育2组节理裂隙：J1：23°∠55°，2～

3条/米，延伸3.0～5.0m,裂面闭合～微张，面微起伏，无充填；J2：125°∠72°，2～4条/米，延伸2.0～3.0m，裂面较平整，闭合～微张，无充填。

J1：9条/3米，J2：8条/3米，

(3)隧道K6+200～K7+200段，主要发育3组节理裂隙：J1：26～31°∠65～74°，3～4条/米，延伸2.5～4.0m，裂面粗糙，微张，无充填；J2：85°∠65°，3～5条/米，延伸2.0～4.0m，裂面较平整，闭合，无充填；J3：290～309°∠40～50°，2～3条/米，延伸1.0～2.0m，裂面平整，闭合，无充填。

J1：11条/3米，J2：13条/3米，J3：8条/3米，

体节理：Jv=11/3+13/3+8/3=10.67条/m3。

1.2.5 气象水文地质

区内属南亚热带为基带的立体气候。具有夏季长、温度日变化大、四季不分明、气候干燥、降雨集中、日照多、太阳辐射强、气候垂直差异显著等特点，根据攀枝花气象局资料（1966 年?1992年)，多年平均降水量761.6nun,最大日降水106.3mm,雨量多集中在5~10月份，降水量占全年的97%；多年平均蒸发量2438.6mm,干燥度为1.64,属干旱气候，干旱季节为11月?翌年5月；多年平均气温20.3℃，极端最高气温42.7℃，极端最低气温一1.8°C;多年平均湿度61%;多年平均风速0.9m/s，最高风速17m/s，多为南东风；多年平均霜期42天。1.2.6 主要工程地质问题

隧址区无断裂通过，距最近的纳拉箐断裂约6.4km，断裂对隧址区无影响。隧址区未见地震液化地层及滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。

隧址区下伏岩层为全风化～中风化石英闪长岩，分布面积广，全～强风化层厚度较大，风化强烈，岩体破碎，在表水作用下易被剥蚀带走，隧道进出口施工开挖可能会产生楔形块体顺坡滑落现象，但不影响坡体整体稳定，只要工程开挖后及时对隧道围岩、进出口堑坡及仰坡进行锚固防护即可避免其不利影响。1.2.7 隧道洞身段围岩稳定性

本隧道洞身围岩稳定性描述如表1—1所示。

表1—1 隧道围岩分级表

1.3 隧道开挖爆破的难点分析

针对隧道爆破开挖区的工程地质、地形条件和周边环境状况以及工程爆破质量与安全的要求，开挖爆破的难点主要体现在如下几个方面。

1、隧道洞身中～微风化石英闪长岩夹辉绿岩，属坚硬岩，裂隙不发育，岩体以块状和巨块状为主。地下水贫乏，隧道涌水量随季节变化，地下水以点滴状渗出为主，局部裂隙发育处有股、线状水流，拱顶无支护时易产生掉块和小坍塌，侧壁稳定性好。

2、隧道施工过程中由于应力重分布（二次地压）作用有可能使围岩裂隙向深部扩大，从而使基岩裂隙孔隙水与隧道连通，导致隧道内的涌水量增大，不利于水源保护。

3、隧道洞身V级围岩段以全～强风化石英闪长岩夹辉绿岩岩脉为主，属软岩，粗粒结构，块状构造。矿物成分大部分蚀变，颗粒间结合较差，风化裂隙很发育，岩体以裂隙块状或碎裂装结构为主。斜坡地形，石英闪长岩透水性和富水性差，因此地下水匮乏，以线流状渗出为主，随季节动态变化。拱顶易产生坍塌或冒顶，侧壁易产生坍塌，洞口仰坡覆盖层可能发生滑坡。隧道洞身V级围岩段为中风化石英闪长岩夹辉绿岩岩脉，属较坚硬岩，裂隙较发育，岩体以裂隙块状结构为主，地下水贫乏，隧道涌水量随季节变化，地下水以点滴状渗出为主，局部有股、线状水流，拱顶无支护时易产生掉块和小～中坍塌，侧壁基本稳定。由于埋深较大，地应力较高，隧道开挖以弱～中等岩爆为主。为最大限度地保证围岩的完整性和稳定性，要求隧道开挖爆破尽可能的减弱爆破作用对围岩的破坏与扰动。

1.4 隧道掘进爆破应达到的技术要求

针对隧道的工程地质、地形条件及工程要求，在IV~V级围岩隧道掘进爆破应达到如下要求。

1、爆破后的开挖面应平顺、光滑，以方便锚喷支护施工。

2、开挖爆破应尽可能减弱对隧道围岩造成的扰动，充分利用岩体自稳能力，防止产生冒顶、片帮以及突水、集中涌水事故，同时尽可能减少爆破施工对初期支护结构的影响。

3、应加强超前地质预报和隧道瓦斯监测，不能因开挖爆破而引起瓦斯爆炸事故。

4、爆破方案的选择要充分考虑各种相关因素，在满足爆破效果及工程要求的前提下，要尽可能提高爆破施工的技术经济指标。

第二章爆破方案确定

由于目前隧道施工段围岩为中等风化~强风化石英闪长岩，岩体整体呈碎裂状或裂隙块状，岩体强度较软弱。因此本方案中设计主要适用于该隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩掘进爆破。

2.1 隧道掘进爆破的弱扰动降振技术方案

考虑到围岩较软、且岩体的节理裂隙较发育，为了减弱爆破作用对围岩的扰动（避免在围岩较大范围内产生爆破裂缝）、尽可能降低爆破地震效应，确保爆破形成平顺、光滑的开挖洞壁。为此，在隧道开挖爆破设计和爆破作业过程中采取以下主要技术方案。

1、在综合考虑施工安全、施工进度和爆破危害控制要求的基础上，合理确定隧道掘进爆破的单循环进尺，以达到提高施工效率、有效控制爆破对围岩扰动的目的。由于围岩的稳定性较好，在最大开挖宽度达到12.64 m的条件下，单循环进尺以不大于3m为宜。

2、确定合理掏槽方式及其相应的爆破技术参数。通常，由于受到爆破自由面条件的限制，在所有掘进爆破的炮孔类型中掏槽孔爆破的夹制作用最大，因而隧道掘进爆破产生的地震效应也以掏槽孔爆破时最为强烈。为了充分利用掌子面的自由空间条件，削弱掏槽孔爆破夹制作用，以降低其爆破振动效应，应尽可能减小掏槽孔的轴线与掌子面的夹角（掏槽角）。对于开挖宽度达到12.3m的隧道掘进爆破而言，设计采用垂直楔形掏槽方式，并且单循环进尺为2~3m时掏槽角选取为45~55°。

3、考虑到一次掘进爆破的炮孔数较多（多达100个以上），须采用毫秒延迟的起爆技术来达到进一步降低爆破振动的目的。一般应将各类炮孔之间或同类炮孔中不同圈层炮孔之间的起爆时差控制在25~50ms以上。

4、开挖边界的周边孔应采用光面爆破，以减弱爆破作用对隧道围岩的扰动，同时使开挖轮廓线平整，减少超挖和欠挖。考虑到围岩软质但易凿难爆的实际情况，可设计选取较大的线装药密度，孔距在45~55cm范围内选取，线装药密度约为0.20~0.25kg/m为宜。

5、施工中应选用低爆速、小直径的专用光面爆破药卷，炸药爆速最好在2200m/s左右，药卷直径22~26mm，并且采用径向不耦合和轴向不耦合的装药结构，以削弱爆轰气体对炮孔壁围岩的强冲击作用，避免爆破在炮孔周围产生粉碎压缩圈，进一步缩小爆破对围岩的扰动范围。

6、周边孔内的装药同时起爆，以获得较好的光面爆破效果，周边光面爆破炮孔设计选用导爆索起爆。

2.2 隧道掘进爆破总体方案

鉴于隧道围岩的强度较低、节理裂隙较发育的特点，在Ⅳ、Ⅴ级围岩区段隧道开挖采用上、下台阶及仰拱分部进行的方式，即：上台阶开挖采用周边光面爆破的掘进爆破方案，下台阶和仰拱开挖采用水平浅孔毫秒延迟起爆的台阶松动爆破方案。台阶划分方式如图2-1所示。

图2－1 隧道台阶开挖方式示意图单位：cm 上台阶掘进爆破方案具体技术措施如下。

（1）隧道上台阶中央下部垂直楔形掏槽

单循环进尺初步设计为2.0m（每次爆破的实际进尺），由于掏槽孔深度不大，

只有2.4m，因而采用单级楔形掏槽形式。

为避免掘进爆破形成过挤压作用，掏槽区域应有足够的空间。考虑到钻孔台架的结构尺寸，掏槽区在隧道横向的长度应达到4.0~4.5m，高度2.5~3.3m。

受钻孔作业空间的限制，在楔形掏槽角为40°~45°的条件下，为便于钻孔作业，掏槽区域以布置在隧道中央偏下的位置为宜。

（2）垂直于掌子面的掘进炮孔爆破

为减少总的钻孔长度、保证钻孔精度，并且使得炮孔轴线与掏槽空腔的自由面尽可能平行，利于获得较好的爆破效果，除掏槽孔和辅助掏槽孔外，所有掘进炮孔均垂直于掌子面钻进。

（3）周边光面爆破

为保证隧道周边平整度和减弱爆破作用对隧道围岩的扰动，周边孔采用光面爆破，周边孔、底板孔应布置在开挖边界上，以减少超挖和欠挖。

第三章 上台阶掘进爆破设计

3.1 上台阶掘进爆破参数设计

3.1.1 炮孔直径

隧道掘进爆破的炮孔直径均设计为40mm 。

3.1.2 单循环爆破进尺

综合考虑隧道的围岩条件以及支护结构的设计情况，根据工程类比，单循环实际进尺设计为2.0m 。掘进炮孔的深度（炮孔底至掌子面的距离）设计为2.2m 。

3.1.3 炸药单耗

根据隧道围岩的力学强度、开挖断面尺寸以及周边要求光面爆破的特点，并结合类似工程的经验，在采用煤矿许用乳化炸药时，设计选取掘进爆破的炸药单耗9.0~8.0=q kg/m 3。

3.1.4 单循环开挖爆破的炸药耗量

单循环开挖爆破的炸药耗量一般根据所爆破的岩石体积计算，即由下式给出：

Q qsL η= （3－1）

式中：Q — 每一循环炸药耗量，kg ；

q —炸药单耗，kg/m 3；

s —上台阶掘进断面面积，100m 2；

L —掌子面上炮孔的平均深度（炮孔底至掌子面的距离）

，2.2m ； η—炮孔利用率，一般在0.90～0.95之间，设计按照0.91计算。

将计算结果取整后，得到单循环爆破的炸药耗量为=Q 100~113kg 。

3.1.5 单孔装药量计算方法

单孔装药量由下式计算：

0/Q LG h α= （3－2）

式中 0Q —单孔装药量，kg ；

α— 装药系数，按照爆破类型的不同，一般取0.45~0.75；

L —掌子面上炮孔的长度，m ；

G —每个药卷质量，kg ；

h —每个药卷长度，m 。

一般地，在工程爆破中如采用φ32mm 的乳化炸药卷，药卷质量一般为0.20 kg/卷，每个药卷的长度按0.2m 计算。将光面爆破孔的装药系数计算在内时，平均装药系数取为0.45~0.60，则平均单孔装药量0.2~7.1=Q kg 。

3.1.6 炮孔堵塞长度

炮孔堵塞长度一般可根据炮孔直径和确定：

()20~30l d 3堵 （3－3）

式中：l 堵— 炮孔堵塞长度，m ；

d — 炮孔直径，m 。

经计算，0.8~1.2l m ≥堵。对于光面爆破孔的堵塞长度应不小于0.4m ，其他

炮孔的堵塞长度选取为0.9~1.3 m 。

3.1.7 掏槽孔爆破参数设计

由于单循环掘进爆破的进尺只有2m ，最大炮孔深度为2.2m ，设计采用单层垂直楔形掏槽方式。

（1） 掏槽孔夹角

一般地，楔形掏槽孔的夹角为45o～60o较为适宜。由于掘进爆破的断面宽度约20m ，为减小掏槽孔爆破的夹制作用，改善掏槽孔的爆破效果，设计选取内层掏槽角152α=?。

（2）掏槽孔的孔底间距

每对掏槽孔的孔底距一般为0.1～0.3m ，硬岩取小值，软岩取大值。对于中等硬度的砂岩，设计选取每对掏槽孔的孔底距为0.2 m 。

（3）掏槽孔及辅助掏槽孔的深度

掏槽孔的孔深一般比单循环掘进炮孔超深0h =0.1~0.3m ，且软岩取小值、硬

岩取大值。因此，这里设计选取掏槽孔超深0h =0.2m ，则掏槽孔的孔深为2.4m ，辅助掏槽孔的孔深与掘进孔相同，即取值2.2 m 。

（4）掏槽孔孔口距

掏槽孔孔口距根据以下公式计算：

002()2a B L h ctg α骣琪=++琪桫

（3－4）

式中：0h —掏槽孔的超深，m ；

α—掏槽孔倾角；

0a —掏槽孔的孔底距，m 。

计算并取整，得到第一排掏槽孔的孔口距=B 4.0 m 。

（5）掏槽孔及辅助掏槽孔的排距

为保证掏槽孔的爆破效果，每对掏槽孔之间的排距为=0b 0.55 m ，辅助掏槽孔的排距为=0b 0.6 m 。

（6）掏槽孔及辅助掏槽孔的装药量

掏槽孔的单孔装药量一般比平均单孔装药量增大20~30%，且与掏槽孔倾角有关，设计选取掏槽孔的单孔装药量为1.8kg ；辅助掏槽孔的单孔装药量设计选取为1.5~1.7kg 。

（7）掏槽孔堵塞长度

设计选取掏槽孔的堵塞长度为1.3m ；辅助掏槽孔堵塞长度设计为0.8~1.0 m 。

3.1.8 掘进孔（底板孔）爆破参数设计

（1）内外层掘进孔之间的距离

为保证掘进孔的爆破效果，掘进孔排距为

0b =1.0 m 。

（2）同排掘进孔的孔距

根据经验，掘进孔孔距取为1.1 m 。

（3）掘进孔的单孔装药量

掘进孔的单孔装药量按照0.55的装药系数选取，设计取为1.2kg ；底板孔增大10%~20%，其装药量设计为1.4kg 。

（4）掘进孔堵塞长度

掘进孔堵塞长度设计为1.1~1.2m 。

3.1.9 周边孔光面爆破参数设计

（1）光爆孔的孔距

光面孔的间距与炮孔直径、岩性和节理裂隙发育程度等因素有关。孔距过大，难以爆出平整光面，孔距过小会增加钻孔费用，且易产生大块。通常光面孔的孔距可按炮孔直径选取：

()10~18a d =光 （3－5）

式中：a 光—光面炮孔的孔距，m ；

d —光面炮孔的孔径，m 。

由于爆区岩体的强度较高，且节理、裂隙发育，光面炮孔的孔距不宜过大，经计算且根据工程类比，取光面炮孔的孔距0.5 m 。

（2）光爆孔的最小抵抗线

通常，光爆孔最小抵抗线（最后一圈掘进孔与周边孔的距离）多为光面爆破孔孔距的1.2~1.8倍。岩石破碎、软弱时取小值。考虑到隧道围岩为强度较高的砂岩，设计选取光爆孔的最小抵抗线0.7~0.8m 。

（3）光爆孔的线装药密度

根据隧道围岩的实际情况，结合经验，在采用乳化炸药时，选取光爆孔线装药密度0.18 ~0.25kg/m 。

（4）光面爆破的单孔装药量

光面爆破的单孔装药量按照线装药密度计算，由下式给出：

0Q q l =光光 （3－6）

式中：Q 光—光爆孔单孔装药量，kg ；

0q —光爆孔线装药密度，kg/m ；

l 光—光爆孔长度，2.2m ；

经计算，取光面爆破的单孔装药量为0.5Q kg =光。

（5）光爆炮孔的堵塞长度

光爆炮孔的堵塞长度和堵塞质量直接关系到周边孔的爆破效果，一般堵塞长度应不小于0.4m 。

3.1.10 爆破设计参数汇总表

隧道掘进爆破的主要参数列于表3-1。

表3—1 攀大高速中坝隧道上台阶掘进爆破参数汇总表

3.2 上台阶掘进爆破施工设计

3.2.1 炮孔布置

掘进爆破掏槽孔及辅助掏槽孔采用矩形布置，掏槽孔的孔深为 2.2m（孔长为3.6m），辅助掏槽孔的孔深为2.2m。各对掏槽孔之间的排距为0.5m，每对掏槽孔的孔口距5.5m，掏槽孔与掌子面夹角为42°。各对辅助掏槽孔之间的排距0.7 m，每对辅助掏槽孔的孔口距为6.9m，与掌子面夹角为依次为50°、60°、70°、80°。掏槽孔和辅助掏槽孔均从底板以上0.8m处开始布置，沿铅垂方向为孔距，水平方向为排距。

掘进孔呈弧形布置（与隧道周边圆弧相近），孔距为1.0m，前后排距为0.85m，孔深2.2m；所有掘进孔垂直掌子面钻进。与周边光面爆破炮孔相邻的掘进炮孔应布置在开挖边界内侧75~80cm处，即最外层掘进孔的连线与隧道开挖边界相