地下工程施工：隧道钻爆法施工技术

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1、第五节隧道爆破设计二、分部开挖爆破设计（—）分部开挖爆破的特点我国钻爆法开挖隧道的施工方法中，应用最多的是分部开挖施工方法。包括下导坑蘑菇形开挖法、正台阶和反台阶开挖法等。（属于小、中断面爆破）从开挖的顺序上，均为先开挖导坑，再进行隧道扩大开挖爆破，最后达到预定的轮廓线。特点具有与露天台阶爆破相类似的两个临空。所不同的是临空面比露天小，一次爆破（或同一段爆破）的规模及用药量应控制，设计考虑隧道爆破的特殊因素，可类比露天台阶爆破进行设计。第五节隧道爆破设计第五节隧道爆破设计（二）分部开挖爆破设计1、确定炮眼直径根据采用的炸药规格和施工机具，一般选用35mm的钻孔直径较合

2、适。2、确定炮眼深度综合考虑地质、进度、机具、断面大小等。常为1～2.5m，1.5～2.0m。3、确定抵抗线W抵抗线通常均小于炮眼深度，当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系式：W=(15-25)d坚硬的岩体中，或炮眼较深时，应取较小的系数，反之则取大的系数。4、确定炮眼间距E同一排两炮眼之间的距离应大于抵抗线，小于炮眼深度。根据经验，有如下关系式：E=(1.1-1.8)W一般来说，W和E值取值较大时，会使大块率增加；相反，石碴较为破碎。第五节隧道爆破设计5、单孔装药量Q的计算（1）按装药系数进行计算Q=r·L·n(kg)式中Q——单孔装药

3、量，kg；r——炮眼或炸药的线装药密度kg/m，n——各部扩大装药系数，查相关手册。（2）按炸药单耗进行计算Q=K·L·E·W(kg)式中Q——单孔装药量，kg；L——炮眼深度，m；E——炮眼间距，m；W——炮眼抵抗线或排距，m；K—分部开挖炸药单耗，kg/m，可查相关手册。第五节隧道爆破设计6、堵塞长度L0的计算炮眼堵塞与否对爆破效果的影响很大。不堵塞爆破时，不会出现漏斗和裂缝，爆炸能很大部份消耗在空气中产生很大声响，而对爆破介质的作用很小；若加以堵塞，效果就完全不同了。试验表明：炮眼爆破不但要进行堵塞，而且应保证良好的堵塞质量。软弱破碎岩体堵塞段应紧靠装药段，效果

4、较好。堵塞长度L0与抵抗线W有如下关系：L0=0.2-0.5W（m）一般堵塞长度浅眼应不小于20cm，中、深眼不小于50cm，第五节隧道爆破设计7、雷管与起爆顺序一般选用毫秒电雷管或非电毫秒雷管，分多段起爆。起爆顺序：从临空面开始，从低段到高段逐排进行。前段爆破必须为后段爆破创造良好的临空面条件。8、周边轮廓炮眼的爆破设计参照隧道光面爆破技术进行设计。预留光面层第五节隧道爆破设计三、中硬岩、硬岩隧道全断面深眼爆破的设计1、循环进尺的确定从经济效益来看，3m深眼爆破和5m深眼爆破，5m优于3m应该取大值。还应根据钻眼机械的最大钻进深度，钻眼的效率与之配套装运机械设备的装

5、运能力，岩体所能承受的爆破地震动强度，循环作业能力等综合考虑。第五节隧道爆破设计2、钻眼直径的选择中硬岩、硬岩全断面深眼爆破、断面较大，一般达100m2以上。只要掏槽爆破成功，其它炮眼的爆破类似于露天深眼爆破。尽量采用较大钻眼直径，如48、80、100mm，以减少炮眼数量及钻眼工作量。一般来说炮眼直径越大，钻眼数量越少，相对来说岩碴块度要大一些。根据目前国内的隧道凿岩机械设备，仅做过48mm钻眼直径的深眼爆破，其它的大孔径深孔爆破尚有待于进一步试验研究。第五节隧道爆破设计3、炮眼布置（1）炮眼数量的确定（a）根据经验公式、曲线查取不同的炮眼直径炮眼数量与隧道断面积有图

6、之关系。可根据炮眼直径及开挖断面积直接从图中查得。（b）工程类比法选定可根据工程爆破条件确定炮眼数目。第五节隧道爆破设计（c）按经验公式计算N=(K·S·L-Qg)/(n·r·L)式中N——全断面炮眼数（不包括光面爆破），个；K——单位岩石体积耗药量，查相关手册kg/m3；S——开挖断面积，m2；n——各类炮眼装药系数（取平均值），查相关手册；r——炸药的线装药密度，kg/m。根据实际使用的炸药获得；L——炮眼深度，m；Qg——周边光爆药量，kg。第五节隧道爆破设计（2）炮眼布置原则（a）掏槽眼的布置原则为便于石碴装运、爆后找顶及喷混凝土等作业，要求碴堆集中一些，堆得

7、高一些。为此掏槽区应布置在断面的中下方。（b）周边眼的布置原则参照“隧道光面爆破”进行。实践证明全断面深眼爆破，周边采用光面爆破，块度比较适宜。周边采用预裂爆破，崩落带普遍出现大块现象，给装运带来困难，不过预裂爆破的轮廓成型及炮眼保存率普遍优于光面爆破。第五节隧道爆破设计（c）扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼的布置原则布眼原则均应比掏槽眼、周边眼稀，而与掘进眼相比，应适当地加密。扩槽眼作用是将槽腔进一步扩大，为后续炮眼的爆破提供良好的临空面，保证爆破效果，扩槽眼应适当加密。内圈眼装药量过大，会引起围岩的破坏，因此适当加密，使炸药量能在内圈眼带均匀分布，