隧道爆破钻爆设计方案
隧道爆破钻爆设计方案
一、设计总则
1、设计依据
（1）省德江至务川高速公路施工总承包招标（融资+合作模式）《招标文件》（省公路局，2015年12月）
（2）省德江至习水高速公路德江至务川段第DWTJ-2标段《两阶段施工图设计》（省交通规划勘察设计研究院股份，2015年12月）（3）国家及省有关的法规、政策；
（4）我单位长期从事公路工程爆破所积累的丰富施工经验。
（5）《爆破设计与施工》
2、设计原则
（1）爆破设计方案能够满足道路工程爆破设计要求；
（2）爆破设计方案能够保证地区环境不受到破坏和干扰；
（3）爆破设计方案能够保证该项工程在爆破过程中达到预期安全效果；
（4）爆破设计方案能够满足施工工期的进度要求。
二、工程概况
一、工程简介
省德江至务川高速公路是《省高速公路网规划》的“一横”德江至习水的首段，项目起点与“二纵”沿河至德江高速公路相接，终点与“一横”务川至正安高速公路相接。本项目的建设，可以打通断头路，使之成为南部。东北部和我省北部地区通往长株潭城市群、长三角经济区最近捷的运输大通道。同时对促进黔北经济协作区和武陵山集中连片特困地区扶贫开发创造良好的条件。
本项目起于德江县城西北的钱家，与在建的沿河至德江高速公路相接，
经楠杆，丰乐，龙灯，止于务川县城西南的喻家湾，接在建的务川至正安高速公路，路线全长40.694263Km。
本标段为第2合同段，合同总造价为:72128.9678万元；按双向四车道高速公路标准建设，设计速度80km/h，整体式路基宽24.5m，分离式路基宽12.25m。
工程位置示意图如下：
2、地形地质特征
（1）地形地貌
本项目地处中国地势三大阶梯中第二阶梯的云贵高原东北部，高原东北山地地区，海拔高程在434米～1465.5米，相对高差50~400米，以沙溪-石朝山脉为界，中间高，两端低，山体走向大致为东北-西南向，前段山体较大、浑厚，后段山体受构造、侵蚀影响成排排列。其中长江流域乌江水系直流横贯全线，在水流动力侵蚀下，广泛出露的碳酸盐形成峡谷、悬崖等中低山溶蚀、侵蚀地貌。
（2）工程地质条件
沿线地质构造大致为东北-西南向，路线横穿楠杆背斜，楠杆背斜轴部宽缓，东南翼平缓，岩层倾角为10°~20°，西北翼较陡，岩层倾角为40°
~60°，轴部为中厚层灰岩、白云岩、白云质灰岩。
3、气候特征
路线所处区为典型的亚热带湿润季风气候区，处于中亚热带与北亚热带两个农业气候的过渡地带。气候适中，夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，充足，热量丰沛。全年平均气温在13℃～17摄氏度之间，极端低气温零下6.8℃，极端高气温39.5℃。年降水量1229.6毫米，夏半年为936.3毫米，冬半年为393.3毫米，年平均日照1095.9小时，无霜期达295天。
4、爆区周边环境
本标段经过德江县钱家乡、龙泉乡、沙溪乡境，以钱家乡境经过最长。该施爆地段多为荒山，对于岩土爆破来说，周围环境较好。但是鉴于目前的状况，下一步要进行路基的开挖，必须采取一定的技术手段，让附近居民住户感觉不到爆破振动，来确保施工能顺利进行，按时，保质保量完成。
三、施工方案概述
1. 工程特点
本工程大部分为沿山体的岩石进行掘进爆破，局部地段隧道顶部覆盖的岩石厚度较薄和岩石风化较严重。在工程施工中主要存在隧道开挖起点、端点附近公共设施和民用建(构)筑物的安全问题，初期主要受爆破飞石和爆破震动的影响，进入隧道10~15m后则主要受爆破震动的影响。由于本工程沿多个山体进行爆破开挖，线路长，地质条件多变。在实际施工中，隧道的开挖断面虽基本一致，但随地质条件的变化采取的开挖方式将根据具体的岩性情况随时进行调整。
隧道在进入山体10~20m以后，其爆破的飞石影响可以有效的进行控制，隧道硐爆破一般药量都很小。如果因周边环境影响需控制单响药量时可通过：减小爆破面积，将整个断面分成若干个小的爆破块段进行分区爆破；缩小循环进尺，以减小单次爆破药量；改变爆破网络，增加爆破段位等措
施。
2. 施工准备
(1)技术准备
组织施工技术及管理人员认真熟悉并理解设计图纸、技术规和技术要求，编写好各种施工管理程序和工作程序。技术人员根据已有的技术资料，对本工程的开挖起始点进行确切定位，标定位置和施工控制标高。
(2)机具及人员准备
根据施工方案及现场的需求，配备足够数量性能优良的施工机具，在施工条件和人员许可的情况下，以实现多处平行作业，并配备足够的备用机具。
(3)物资准备
在进场施工前，备足施工机具所用的各类油料及机械设备维修保养常用配件，确保工程施工的顺利进行。爆破物品向公安部门办理购买、运输手续后，由指定供应点(当地民爆公司)定购配送。
3. 施工总体安排
3.1.工作面布置原则
每个掘进工作面在施工时各工序之间，在施工条件许可的情况下，本着加快施工进度，减少施工干扰，确保施工安全和按计划进度施工的原则进行工作面的布置。
⑴划分若干个作业面，能满足工程总进度的要求；
⑵各隧道在掘进期间，应随时根据地质条件采取合理的施工方法，对于全断面、上下台阶法及导坑法掘进要充分利用工作面空间进行作业点的合理布置；
⑶每个掘进工作面根据不同的施工方法各工序之间或同一工序在满足施工安全的前提下可划分成多个作业点进行平行作业；
⑷确保各工作面的施工安全。
3.2.爆破施工方法概述
根据本标段沿线地形、地质情况，以及所处的地理位置和周边环境，结合具体情况考虑，隧洞地质条件较差，隧道Ⅳ级和Ⅴ级围岩采用三台阶分部开挖，Ⅲ围岩采用全断面或上下台阶法开挖，隧道中导洞Ⅴ级围岩采用上下台阶预留核心土法开挖，Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖，主洞Ⅴ级围岩采用侧壁导坑法施工，隧道中导洞Ⅴ级围岩采用上下台阶预留核心土法开挖，Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖，主洞Ⅴ级围岩采用侧壁导坑法施工，隧道开挖采用松动爆破和光面弱爆破技术，分多个断面立体交叉施工；同时边开挖边支护，确保安全无事故。对于地质条件较差的地段或区域以机械施工为主，局部用风镐破除，难度较大的，小围采用控制松动爆破法施工，采用管棚法辅助进洞。根据围岩类别及开挖部位不同，采用不同的炸药单耗，对于软岩采取松动爆破技术，炸药单耗控制在0.35~1.8kg/m3之间，爆破施工中根据实施爆破效果进行调整。
特别是在隧道施工过程中，须根据掘进过程中岩石的类型、走向、地质结构、地下水、施工进度等各种因素来制定具体的施工方案，针对同一条隧道不是固定不变的。当掘进过程中遇到地质构造或其它特殊的地质结构时，根据具体情况将及时制定相应的施工方法，编制详细合理的施工方案。
4.3.施工工艺流程
隧道段：施工准备(校核中腰线、标定眼位)→钻孔→装药联线→警戒爆破→通风排尘→清理危岩活石→临时支护→清碴(下一个循环)。
本工程在爆破施工过程中，钻眼爆破是施工的重点工序，它直接影响施工质量和安全；施工中影响安全的重要因素是爆破和支护。
针对以上各个工序，在施工中应采取相应的管理和技术措施，精心组
织施工，确保整个隧道工程的施工质量、安全和工期达到预期目标。
四、爆破设计与施工
1. 简述
本工程在爆破施工过程中，其关键过程主要是与爆破作业有关的技术方案设计和相应的各作业工序。主要包括：爆破设计和与之相关的爆破安全、施工作业以及爆破后的临时支护。在本方案的设计中主要是关于与爆破相关的技术参数和施工设计。
在爆破初期，先针对相应的岩性和结构进行爆破试验，使得待爆破的岩石得到松动，且岩壁不受或少受破坏；试验时，对爆破效果进行分析，在此基础上调整设计参数，完善设计方案，及时进行总结。
2. 爆破技术参数设计概述
隧道爆破的效果和质量在很大程度上决定于钻眼爆破参数的选择。除掏槽方式及其参数外，主要的钻眼爆破参数还有：单位炸药消耗量、炮眼深度、炮眼直径、装药直径、炮眼数目等。合理地选择这些爆破参数时，不仅要考虑掘进的条件(岩石地质和断面条件等)，而且还要考虑到这些参数的相互关系及对爆破效果和质量的影响(如炮眼利用率、岩石破碎块度等)。
2.1.单位炸药消耗量
单位炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩块飞散距离和爆堆形状，而且影响炮眼利用率、断面轮廓质量及围岩的稳定性等。
合理确定单位炸药消耗量决定于多种因素，其中主要包括：炸药性质(密度、爆力、猛度、可塑性)、岩石性质、断面、装药直径和炮眼直径、炮眼深度等。因此，要精确计算单位炸药消耗量q是很困难的。本工程设计中所选取的单位炸药消耗量参见后面第6.3章节的爆破说明书部分，以