亭口水库泄洪排沙洞ⅲ类围岩爆破设计简述

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1、亭口水库泄洪排沙洞Ⅲ类围岩光面爆破设计简述咸阳市亭口水库工程建设处陈会萍摘要爆破设计是隧洞工程施工的重要程序，他影响到隧洞的外观开挖质量、围岩稳定安全、施工进度等。特别是大型断面隧洞爆破，施工爆破设计更为重要，为施工组织设计中的重点。关键词：隧洞爆破设计一、工程概况黑河亭口水库工程地处陕西省咸阳市长武县境内，坝址位于黑河干流下游吗，枢纽建筑物主要由大坝、泄洪排沙洞、溢洪道、输水洞、坝后电站等五部分组成，属综合利用的Ⅱ等大（二）型工程。泄洪排沙洞布置于右岸，靠近大坝坝肩位置，主要功能为水库运行期泄洪、排沙，施工期兼顾导流度汛。泄洪排沙洞洞身段总长度260m

2、，园拱直墙型断面，衬砌后断面尺寸7.5m×10.565m，衬砌混凝土厚度分为0.6m，0.8m，1.0m三种。二、爆破设计洞身的围岩主要是Ⅲ、Ⅳ类围岩，Ⅲ类围岩开挖段长220m，Ⅳ类围岩开挖段长40m。根据围岩特点和开挖断面尺寸及现场施工条件，对开挖的方案进行了认真详细的分析比较后，隧洞开挖采用长台阶法施工，上、下半洞分层、光面爆破法施工，台阶长度≥20m，分层高度为上半洞8.2米，下半洞3.7米。采用YT28手风钻钻孔，全隧采用导管微差毫秒雷管光面爆破技术，周边孔光面爆破。洞内用1.0m3反铲集中渣料，3m3侧翻装载机装渣，20吨自卸汽车运碴弃至指定的

3、弃碴场。隧道通风采用大功率风机并联，大直径软管，长距离压入式通风。本文以Ⅲ类围岩为例，对爆破设计做一简要介绍。3.1爆破设计要点3.1.1掏槽眼布置采用楔形掏槽方式。3.1.2辅助掏槽爆破孔的布置辅助掏槽爆破孔的作用是进一步扩大槽口体积和爆破量，并逐步接近开挖断面形状，为周边眼创造有利的爆破条件。辅助掏槽爆破孔的布置原则：取E/W=0.6~0.8，并采用孔底连续装药。3.1.3崩落爆破孔与底爆破孔的布置崩落爆破孔与底爆破孔沿辅助孔周边及平洞底部布置。崩落爆破孔由内向外逐层布置，逐层起爆。3.1.4光面爆破周边眼布置周边光爆孔沿隧洞周边布置钻孔，钻孔倾角沿

4、洞壁向外侧倾斜2~3。（便于下一循环钻孔布置与实施）。周边孔钻孔要求间距均匀符合规定值，外倾角相等，炮孔相互平行，深度一致。3.2爆破设计范例（Ⅲ类围岩）3.2.1Ⅲ类围岩上半洞开挖钻爆设计：1）单位岩体炸药消耗量14/66.90+0.8=1.01式中：q——单位岩体炸药消耗量（kg/m3）；S——断面面积（m2）（上半洞开挖高度8.2m，S=66.90m2）；α——修正系数，取0.6-0.8，本设计取0.8。2）确定炮眼数目N==133个式中N——炮眼数目；K——单位炸药消耗量，现取1.0；S——开挖断面面积（上半洞开挖高度8.2m，S=66.90m2

5、）；n——炮眼装填系数，现取0.65；r——炸药的线装药密度，根据药卷直径取0.78。3）确定抵抗线W=17×d=71.4cm取75cm；4）确定炮眼间距爆破孔a=1.1×W=82.5cm，主爆孔取80cm；周边孔a=m×W=0.7×0.75=0.525m，周边眼间距取50cm；辅助眼主爆孔排距分别取75cm、90cm；5）由围岩类别及垂直楔形掏槽查隧道施工手册得掏槽眼与开挖面的夹角α=70°，同一平面上两炮眼底部间距b=20cm，掏槽眼数目6个。6）确定每一循环炮眼深度根据具体施工情况，每一循环进尺定为2.5m。掏槽眼长度L掏深=（L＋b）÷sinα=

6、（2.5＋0.2）÷sin70o=2.9m，式中L——爆破孔深度（m）；b——掏槽眼底边超深（m），取0.2m；α——掏槽眼与开挖面夹角（°）现取70°。掏槽眼间距B=2C+b=2×（2.7÷tan70°）+0.2=2.16mb=0.2m2.92.72.970°70°B=2.16m掏槽眼示意图7）每一循环装药量Q的计算及炮眼装药量的分配根据炸药供应及围岩情况，使用2#岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度200mm，每卷0.2Kg。q取1.0Kg/m3V=66.9×2.5=167.25m3Q=1.01×167.25=167.25Kg折合837卷各炮眼装

7、药量分配如下：每个掏槽眼装药量：q掏=0.8×L掏深=0.8×2.9÷0.2=11.6卷，取12卷，每个周边眼装药量：q周=E×W×L周×0.6×q=0.5×0.75×2.7×0.6×1.0=0.61kg，取3卷；每个底板装药量：q底=1.2×（Q÷N）=1.52kg，为7.6卷，取9卷；每个爆破孔装药量q爆=（Q总-Q掏-Q周-Q底）÷（N总-N掏-N周-N底）=1.4kg，取7卷；3.2.2Ⅲ类围岩下半洞开挖钻爆设计：每一循环装药量Q的计算及炮眼装药量的分配：S—开挖断面面积（下半洞开挖高度3.7m，S=33.3m2）；根据炸药供应及围岩情况，使用2

8、#岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度200mm，每卷0.2Kg。根据经验初