隧道常用爆破参数及爆破设计

一、单位耗药量
单位耗药量(一)
单位耗药量(二)
炸药换算系数e值
单位耗药量K 及其它参
数
二、隧道爆破设计
爆破设计
（一）、规范规定
《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：
光面爆破参数
预裂爆破参数
说明：
1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m ，炮眼直径40～50mm ，药卷直径20～25mm ；
2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E 应取小值；
3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时，W 值应适当增大；
4、E/W ：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；
5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

换算系数：⎪
⎭
⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度
号硝铵炸药猛度2221K （二）、爆破器材的选择
⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药
国产光面爆破专用炸药
⑵雷管：在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应
考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为避免振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。

大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。

（三）、参数确定
一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85～1.05g/cm 3 光面爆破
岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa ，属于中硬岩 规范参数
装药不偶和系数D （炮眼直径Rh/药卷直径Rc ）1.5～2，宜取2.0 周边眼间距E 取45～60cm
最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm 相对距E/V 取0.8～1
周边眼装药集中度q （kg/m ）0.2～0.3 眼深：全断面3～3.5m ，台阶法1～3m
单位用药：全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ，考虑油压凿岩机
炮眼直径42～46mm 时，V ＝0.5～0.7，q ＝0.28～0.38 炮眼直径34～38mm 时，V ＝0.4～0.6，q ＝0.14～0.21 中空孔到装药眼间距
λ：岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2
：中空孔径（mm ） d ：装药眼径（mm ）
掏槽炮眼间距不小于20cm ，掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖：
2
22d
d d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ
断面尺寸：72.97m2，宽11m ，高8m 1.3循环进尺的选定
在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m ，一般取1.1m 。

在中硬岩、硬岩隧道一般采用眼深3～5m ，从经济效益看，眼深取大值为好，但要与钻眼的效率和装运能力相匹配。

1.4掏槽形式的选择
为了减小爆破的地震强度，一般宜采用楔形掏槽，眼深大时最好采用多重楔形掏槽、直眼分层掏槽。

有条件钻大直径空眼时，可选用螺旋掏槽。

在中、小断面台车钻眼时，多采用直眼掏槽。

（四）、钻爆设计 1、炮眼数 炮眼数目的确定 n
r S
K N ⋅⋅=
式中K —单位炸药消耗量（kg/m 3）见下表；
S —开挖断面面积（m 2）； r —每米炮眼长度装药量（kg ）； n —炮眼装药系数，见下表。

单位炸药消耗量K （kg/m 3）
炮眼装药系数n值
注：1.软岩隧道的炮眼平均装药系数n大约在0.2～0.4的范围内；
2.硬岩隧道的炮眼平均装药系数n大约在0.6左右。

深眼爆破炮眼装药系数n值
在小直径（35～42mm）炮眼，开挖断面为5～50m2的条件下，每平方米面积钻眼数为1.5～4.5个，当岩体完整坚硬，开挖面积小时，比钻眼数应增加；光面爆破炮眼数应增加20％左右。

2、炮眼深度L
软弱围岩通常以进尺作为眼深，掏槽另加10～20％；中硬岩、硬岩的掏槽一般超钻10～20cm；
导坑掘进爆破的眼深L按导坑断面宽度B决定：L=（0.5～0.7）B
一般合理深度为1.5～2.5m。

3、炮眼直径
软弱围岩一般采用人工风钻打眼，炮眼为小直径d=35～42mm；中硬岩、硬岩大断面开挖多以台车钻眼，直径以48mm为多；也有采用直径为64～91mm。

2、炮眼布置原则
⑴掏槽眼
布置在断面中下方，偏离中心线1.5～1.8m，设置在中线的左侧和右侧，距底板线1.5～1.8m。

⑵周边眼
在围岩风化、破碎的地质条件下，宜采用光面爆破、轮廓线钻眼法、预留光爆层或风镐开挖修边；在围岩虽然较软但岩体整体性较好时，宜采用预裂爆破。

全断面深眼爆破周边一般采用光面爆破，如采用预裂爆破，最好在崩落带增加几个炮眼，特别是拱部，增加的炮眼可与相应的内圈眼安排在同一段起爆。

周边眼参数的经验公式 间距：E ＝（8～18）d ； 抵抗线：W =（10～20）d ； 不偶合系数：D ＝（1.25～2.0）d ； 装药集中度：q ＝0.04～0.4kg/m 。

⑶扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼
均比掏槽眼周边眼稀一些，比掘进眼稍密。

其间距或抵抗线一般位掘进眼的80％左右。

内圈眼距是周边眼距的1.5倍左右，抵抗线是内圈眼距的0.7倍左右，二台眼、底板眼的间距或抵抗线一般为掘进眼的80％左右。

⑷掘进眼
一般采用环形布置，抵抗线应小于同环的炮眼间距，常为炮眼间距的80％～100％。

掘进眼距更稀，应均匀布置，可采用线形布置或环形布置，一般情况下抵抗线为同排（或同环）炮眼间距的80～100％。

⑸布眼顺序
掏槽眼→周边眼→底板眼→内圈眼→二台眼→掘进眼。

3、炮眼布置图式
斜眼掏槽，直眼掏槽，环状布置，线形布置。

4、最大一段允许用药量的确定
α
3
3
max
⎪⎭⎫
⎝
⎛=K V R Q kp
max Q —最大一段允许用药量kg ；
kp V —振速安全控制标准（一般为设计文件所要求，距掌子面5m 处振速控制
在5cm/s ）；
R —爆源中心到振速控制点的距离，m ； K —与爆破地震波传播途径介质有关的系数；
a —爆破振动衰减指数；
隧道及地表建筑质点振速安全控制标准参考值
5、总装药量计算与炸药分配 ⑴单位岩体用药量K 值的确定
K ＝ωψ⎪⎭⎫ ⎝
⎛+Cbe S f 23.0 K －单位岩石体积用药量，kg/m3； f －岩石坚硬系数；中硬岩,取10； S －隧道开挖断面积m2，72.97m2； C －药卷直径影响系数，φ32药卷为1.1;
b －炮眼深度影响系数,中硬岩,炮眼深3.5m 以上取1.15; e －炸药能量系数,硝铵2号岩石炸药,取1.25;
Ψ－装药密度的影响系数，风力装填粉状炸药取1.0，可挤压的可塑性药卷取1.05，通常人工装药卷取1.1；
w－岩体结构，裂缝和层理的影响系数
⑵总装药量
Q=KLS
Q－一次（一个循环）爆破总装药量，kg；
K－单位岩石体积耗药量，kg/m3；
L－炮眼深度或循环设计进尺；
S－断面积，m2；
⑶炸药量的分配
隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起作用也不同。

掏槽眼要求抛掷；掘进眼只要求松动，掏槽侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼则要求光面爆破。

周边眼的装药量集中度约为0.3～0.4kg/m；掏槽眼装药长度约为炮眼深度的90％～95％。

周边眼装药量参考值
其他各部位炮眼的单孔装药量均可按下式计算
q=K·a·W·L·λ
式中K—参阅下表选取，（kg/m2）；
a—炮眼间距，（m）；
W—炮眼爆破方向的抵抗线，（m）；
L—炮眼深度，（m）；
λ—炮眼所在部位系数，按下表选取。

系数λ值表
6、装药结构型式
周边眼采用三种形式：比较破碎岩层采用双传爆线；软岩采用竹片、导爆索、小直径药卷间隔装药，底部药量适当加强；较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

其他炮眼均采用连续装药。

7、起爆时差
起爆时差取50～100ms，周边眼雷管与内圈眼雷管跳段使用。

8、起爆方式
毫秒雷管、导爆管起爆，可以提高爆破效果
9、起爆顺序
掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→二台眼→内圈眼→底板眼→周边眼光面爆破
对于预裂爆破，周边眼在掏槽眼爆破之前起爆，其它炮眼仍按上述顺序进行。

（五）、爆破参数实例
软岩隧道爆破用药量K及有关参数（经验数据）
中硬岩、硬岩隧道全断面深眼爆破参数。