05隧道爆破安全专项方案

固西公路A5合同段隧道爆破专项方案编制审核批准中铁十四局固西公路A5合同段项目经理部隧道爆破施工方案一、工程概况炸山嘴隧道为双线四车道、左右分离式隧道，左右线隧道长分别为2469m、2922m，本合同段左线桩号为ZK24+816.31～ZK26+004，长1187.69m，右线桩号为K24+800～K25+972右线全长1172。

左右线均位于直线段上，左右线洞内设单坡， -2.13%上坡施工，左右线暗洞里程分别为ZK25+988、YK25+956。

二、工程地质、水文情况2.1地形、地貌本项目位于宁夏回族自治区南部山区的黄土高原，地势呈南高北低，由于受河水切割、冲击，形成丘陵起伏，沟壑纵横，梁峁交错，山多川少，塬、梁、峁、壕交错的地理特征，属黄土丘陵沟壑区。

路线沿线地势起伏较大，海拔在1690—2200m之间。

区内地段地貌类型主要有侵蚀剥蚀中低山地貌、侵蚀堆积黄土丘陵地貌。

2.2区域内地质概况1、地层岩性主要为发育北祁连加里东褶皱带沉积碎屑岩，以河湖相沉积为主，在白垩系局部滨海相沉积，发育灰岩、泥灰岩。

地层主要为：（1）白垩系下统乃家河组（K1n）：按岩性可分为上、中、下三段，下段为浅蓝灰色钙质泥岩夹页岩及石膏质泥岩；中段为浅蓝与暗紫色泥岩互层；上段为暗紫色泥岩、砂质泥岩，内含丰富的植物化石。

下部灰质增多，局部还有方解石脉及铁质，风化面呈片状，块状；节理裂隙较发育，每米发育2～3条，裂隙延伸较短，裂隙间泥砂质充填。

（2）下第三系新统寺口子组（E2s）：以河流、湖泊相沉积为主，局部为山麓相堆积。

岩性为一套棕红色、砖红色含泥质砾岩、砂砾岩、含泥质砂砾岩，夹有含砾泥质砂岩、粉砂岩及砂质泥岩透镜体。

局部地段泥质含量增高，成为泥质砾岩。

砾石成分以石英岩、绿泥石片岩和花岗岩为主。

半棱角状，分选性差。

砾径一般在0.2～2cm，大的可十几厘米。

泥质半胶结或未胶结，较疏松。

与下伏白垩系乃家河组呈平行不整合接触。

（3）老第三系渐新统清水营组（E3q）：为湖相沉积为主，河流相为次，岩性下部为砖红１色块状细砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩，底部普遍具有10～20m厚的中细砂岩；上部为紫红色泥岩、砂质泥岩夹蓝灰色泥岩及石膏层，含钙质结核层及砂岩薄层。

（4）第四系上更新统风积黄土（Q3eol）：多为浅黄、灰黄、褐黄、土黄色黄土、粉砂质黄土，虫孔和大孔发育，见蜗牛碎屑和钙质粉末。

本组具有风成黄土的典型特征，如粉土粒级占绝大多数，具自重湿陷性，湿陷强烈。

（5）第四系全新统冲洪积物（Q4al+pl）：分布于隧道中间地带，为隧址区小冲沟冲洪积所致，其岩性为粉质粘土、粉土和部分碎石土，其岩性单一，呈可塑-软塑状。

2、区域地质构造本标段位于隧道出口段，地质构造相对简单，多为第四系覆盖。

2.3水文地质（1）地表水本区域内水资源比较贫乏，丰水季节，在地表冲沟形成季节性径流。

（2）地下水地下水主要受地质构造、地貌、岩性、气候和古地理等条件的控制和影响，根据各含水层的岩性和赋水特征，地下水可分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。

本标段范围内地表水和地下水水质良好，对混凝土结构无腐蚀性，可用于混凝土施工。

1.4不良地质本标段隧道不良地质主要是隧道出口浅埋段围岩等级偏弱，新黄土具有自重湿陷性，岩体属半成岩的极软岩，岩性呈散体状，隧道开挖后极易发生坍塌至地表。

1.5地震路线所经地区地震动峰值加速度0.20g～0.30g，相当于地震基本烈度VIII度。

1.6气候及气象本标段区域属于干旱区大陆性季风气候，其特征是：雨量少，蒸发强烈，春寒干旱，夏短温和，秋凉多雨，冬冷少雪，四季分布不均，无霜期短，全年100～150天，光照资源丰富。

日照时间长，年平均日照时数2322.3h，太阳总辐射为122.36千卡/cm2/年。

区域年均气温在4～7℃之间，历年极端最低气温为-28.1℃，极端最高气温34.6℃，最热月（7月）平均气温为17.8℃。

历年平均降水量在400～470mm之间，7～9月份降水量占全年总降水量的60.9%。

全年多风，年平均风速2.4m/s，最大风速20m/s，冬季多西北风，夏季多东南风。

主要灾害２有干旱、冰雹、霜冻、暴雨等。

最大冻土深度120cm。

2、隧道围岩分级进口地表主要为碎石松散层，下伏强风化泥质粉砂岩，岩土体稳定性较差。

洞身段主要为中风化粉砂泥质泥岩：灰色—灰紫色，泥质结构，中厚层状构造，节理、裂隙较发育，间夹泥质粉砂岩薄层，岩体呈裂隙块状结构，围岩级别主要以Ⅳ级为主。

围岩稳定性较好，拱部和侧壁有掉块及小崩块，施工时有少量滴水或渗水。

洞身部分段落受构造影响，局部节理裂隙发育，拱部施工易产生坍塌及涌水现象。

出口主要为第四系黄土层，以灰黄色、褐黄色粉质图为主，结构疏松，垂直节理发育，下伏强风化泥质粉砂岩，岩体稳定性较差。

三、隧道爆破掘进1、V类围岩开挖作业⑴、V类围岩施工：防护采用工字钢与φ22先锚后灌式注浆锚杆结合超前支护。

⑵、V类围岩施工：V类围岩地段采用短台阶爆破开挖，φ22先锚后灌式中空砂浆锚杆，工字钢钢拱架作为初期支护，全断面灌注二次衬砌砼，采用三台阶七步法开挖。

开挖时要短进尺、弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为1.2m。

洞身开挖后，及时封闭围岩。

2、Ⅳ类围岩开挖作业⑴、Ⅳ类围岩施工：采用临时弧形导坑法开挖，φ22先锚后灌式中空砂浆锚杆，工字钢钢拱架（格栅钢架）作为初期支护，全断面灌注二次衬砌砼。

开挖时要短进尺、弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为2.0m。

洞身开挖后，及时封闭围岩侧卸式装载机装碴，自卸汽车出碴，全断面液压衬砌台车衬砌。

3、III类围岩开挖作业⑴、III类围岩施工：采用台阶法爆破开挖，锚喷网初期支护，待围岩变形基本稳定后，全断面施作二次衬砌，采用风枪钻孔，侧卸式装载机装碴，自卸汽车出碴，全断面液压衬砌台车衬砌。

III类围岩比较稳定，开挖时可提高循环进尺，每循环设计进尺3m。

四、钻爆施工1、钻爆设计３A、周边眼间距E、最小抵抗线W周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，借助于经验公式E＝Ki×d，一般情况下E=(8～12)d（d为炮眼直径）；抵抗线W＝（1.0～1.5）E。

本设计炮眼间距E为450mm，炮眼直径D为35mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。

B、周边眼每米装药长度L、装药集中度q①L=2m2.8[δ]c/(V0×ρ0)1.4—L1.4满足条件：每米装药长度L的精度达到0.005m即可m——不耦合系数 m＝D/d＝35/25＝1.4ρ0——炸药密度，采用2＃岩石炸药，ρ0＝0.95g/cm3[δ]c——岩石抗压强度，弱风化灰岩，[δ]c＝140MPa=1400Kg/ cm3V0——标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取8000 cm3/g②q＝（πd2/4）ρ0•L ＝π×3.22/4×0.95×0.0261＝0.2Kg/m由于采用全断面一次爆破，符合2＃岩石炸药对装药集中度q值的经验值范围。

C、炮眼数量N的确定炮眼数量计算根据下列公式计算：N=S0/E+CS=34.4/0.45+1.4×82.89=193(个)S0——开挖面周长（m）E——周边眼间距（m）C——掏槽眼和扩大眼系数，中硬岩取1.4（m）S——开挖隧道断面积（m2）实践证明，该公式求得炮眼数量偏小，N取值在160～190个。

Ⅳ每循环装药量QQ=q•Vq——单位岩石炸药用量，由修正的普氏公式q=1.1K0(f/S)0.5计算求得q=1.1Kg/m3 q在此取0.9-1.2kg/m3为宜。

V——单循环爆破岩石体积（m3）按此公式计算，Q=253.9Kg各炮眼药量分配４光面爆破关键技术，遵循药包对殉爆距离的要求，通过多个循环爆破效果对比分析，优化炮眼中药量分配，掏槽眼及底眼采用大直径药卷，连续装药；辅助眼及内圈眼采用大直径药卷，连续装药，其装药量按照递减的原则进行分配；周边眼采用小直径药卷。

炮眼堵塞每个作业面配1台炮泥机，现场加工炮泥，最小堵塞长度不小于30cm，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。

爆破器材炸药：采用2＃岩石销铵炸药，周边眼采用φ25mm小药卷，其它采用20cm长，直径φ32mm标准药卷，每卷0.15Kg炸药。

雷管：孔外采用火雷管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11、13、15段），共8种段别。

导火索：火雷管采用导火索引爆。

导爆索：周边眼采用导爆索不耦合装药。

装药结构掏槽眼和底眼连续装药。

周边眼采用间隔不耦合装药结构，炮泥封口。

⑴、设计原则本隧道爆破设计遵守以下原则：A、炮孔布置要适合机械钻孔。

B、提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。

C、减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。

对于Ⅲ类围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后，机械凿除至开挖轮廓线。

D、控制好起爆顺序，提高爆破效果。

E、在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。

⑵、爆破器材选用采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用15段别毫秒雷管。

炸药采用乳化炸药（有水地段），选用φ25、φ32、φ40三种规格，其中φ25为周边眼使用的光爆药卷，φ40为掏槽眼使用药卷，φ32为掘进眼使用药卷。

⑶、炮眼布置５①掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在岩层层理或节理明显时，不得与其平行，呈一定角度并尽量与其垂直。

②周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面符合设计要求。

③辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。

④周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，以保证开挖面平整，但掏槽炮眼加深10-20cm。

⑤炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。

⑷、爆破参数为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用φ25小直径光爆药卷，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长度不小于40cm。

Ⅳ、Ⅴ类围岩周边眼间距E=65cm，最小抵抗线W=80cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.30kg/m。

Ⅲ类围岩周边间距E=45cm，最小抵抗线W=56cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.30kg/m。

钻爆作业时, 根据地质条件及时修正爆破参数, 以期达到最佳爆破效果。

②、装药方法采用人工用木制炮棍装药，起爆体均在火工品加工房进行加工，起爆体必须专人加工，分段存放。

③、装药结构周边眼采用光面或预裂爆破，装药结构为间隔装药；掏槽孔和掘进孔、底板孔采用连续装药结构。

④、炮孔堵塞：炮孔采用人工堵塞，堵塞材料为粘性土卷(需提前加工)，用木制炮棍压紧。

堵塞长度一般不小于25～30厘米；严禁不堵孔爆破。

⑹、网络设计及起爆方法①、起爆网络采用并并联网络，按如下顺序连接：孔内雷管分组→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→起爆器爆破起爆：主爆孔并接→同段非电雷管双发簇连→起爆器起爆。