隧道爆破设计方案(台阶法)

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1、隧道台阶法爆破设计方案隧道爆破设计方案（台阶法）一、工程概述本合同段有四座隧道。隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。爆破方法采用光面爆破。二、光面爆破的特点光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证

2、了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施工。三、光面爆破方案的确定目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法

3、。四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容）1.光面爆破不偶合系数、装药直径公式：隧道台阶法爆破设计方案式中D一不偶合系数；dk—炮眼直径，mm;di—炸药直径，mm;a—爆生气体分子余容系数；P—爆生气体初始压力；—岩石的三轴抗压强度；r—绝热指数，；在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm的2号岩石乳化炸药沿轴线对半切（相当于φ20mm）。这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数D=dk/di=42/20=2.1，符合规范中软岩装药不耦合系数D=2.0-2.5的要求。式中：dk炸药—炸药直径；di炮眼—

4、炮眼直径。2．确定周边眼间距（E）、最小抵抗线（W）和相对距系数（K）最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，最小抵抗线可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小些，最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石最小抵抗线可大些。我标段四座隧道岩质主要为软岩，故确定最小抵抗线（V）为0.40～0.60。相对距系数是周边眼间距（E）与最小抵抗线（V）的比值，是影响爆破效果的重要因素。K=E/V式中,E为周边炮眼间距，cm；V为最小抵抗线，cm；

5、K值总是小于1,当d=38～46mm，E=30～50cm，V=40～60cm时，K=0.5～0.8。隧道台阶法爆破设计方案考虑到权爆区岩石节理较发育，并参照规范周边眼间距取值范围30cm-50cm,对周边眼间距取45cm,最小抵抗线值取60cm，K=E/V=0.75。3、炮眼装药系数周边眼的装药集中度采用规范取值范围0.07～0.15kg.m-1，取0.14kg/m,其它炮眼的填充系数选用见下表：炮眼名称掏槽眼辅助眼底板眼装药系数75%70%75%4、循环进尺综合考虑各项因素，取L=1.5m5、孔径和孔深凿岩采用一字纤头，直径为Φ=40mm，则炮

6、眼孔径为Φ=42mm。孔深除掏槽、底角眼为1.7m外，其它采用1.5m。孔深：为克服岩石的夹制作用，对掏槽眼和底板眼取1.7m（20cm的超深），其余各眼孔深取1.5m。6、炮眼数量（采用2号岩石乳化炸药时）N眼=0.0012qS/ad2式中N—炮眼数目（个）；q—单位炸药消耗量，取1.2kg.m-3；S—开挖断面面积(m2），S=98.84m；A—炮眼装填系数，取0.62；d一药卷直径，乳化炸药（除周边眼外）为32mm;N＝0.0012×1.2×98.84/(0.62×0.032×0.032)=224（个）隧道台阶法爆破设计方案7、装药结构和起

7、爆方式光面爆破采用不耦合装药，软岩一般不耦合系数为2.0～2.5，炮眼装药按装药集中度计算出的药量均匀装入炮眼内。为克服底部炮眼的阻力，在炮眼底部放半个标准药卷，使光爆层易于脱离岩体。施工中采用如下图装药结构：①1/2普通标准药卷（φ32）起爆；②普通标准药卷沿长度方向对半切（相当于φ20小药卷）不耦合间隔装药。图2周边眼装药结构示意图8、光面爆破的分区起爆顺序为：掏槽眼——辅助眼——底板眼——周边眼。采用多段微差起爆（由内向外），其中主爆区的周边眼比辅助眼眼跳2段起爆，并用同一段雷管。主爆区使用非电毫秒雷管，周边眼用导爆索一次同时起爆。9、各孔

8、装药量及总装药量总装药量Q，及各孔装药量，详见下表：台阶法施工开挖上部爆破参数表项目名称炮眼毫秒雷管装药总计个数深度段数个数Φ20药卷Φ