隧道爆破设计书

杭瑞高速贵州境毕节至都格段

土建工程第六合同段

爆 破 设 计 书

编 制： 审 核： 批 准：

中铁十七局集团第一工程有限公司 毕都高速公路第六合同段项目经理部

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目录

第一章 设计依据与工程地质概况 3 第一节 设计依据 第二节 工程概况 3 3

第二章 挖方路基爆破方案 5 第三章 隧道爆破设计 9 第一节 隧道爆破施工方案 第二节 爆破参数设计 第三节 爆破施工工艺 9

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第四节 光面爆破达到的效果和要求 第五节 光面爆破施工 第六节 爆破安全距离计算 第七节 安全技术与防护措施 第八节 施工中的关键点及处理措施 第九节 隧道爆破施工特别注意事项 第四章 爆破拒爆的主要原因及预防处理措施 29 第一节 拒爆产生的原因 29

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第二节 预防拒爆的主要措施 第三节 正确处理拒爆的方法

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第一章 设计依据与工程地质概况

第一节 设计依据

1、 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司《杭瑞高速贵州

省毕节至都格（黔滇界）公路两阶段施工图设计》； 2、 《民用爆炸物品安全管理条例》； 3、 GB6722—2003《爆破安全规程》； 4、 公安机关的部门规章。

第二节 工程概况

一、工程概况

杭瑞高速贵州省毕节至都格（黔滇界）公路土建工程第6合同段，起讫里程为YK127+000～YK139+000，路线长12km，公路设计速度为80km/h，其中整体式路基宽24.5米，分离式路基半幅宽12.25米。本合同段路线起于纳雍县龙场镇，顺接第5合同段终点，自北向南经郭落柱至高炉寨，设鸡公山隧道穿过鸡公山至熊家寨，设黄家屯停车区，经王家寨至鱼塘梁子隧道，隧道中段即为本合同终点。本合同段分离式隧道3座、跨线桥1座、主线桥3座、涵洞34座（包括主线及支线）、其余为路基。本合同段主要工程为路基和隧道工程，路基总长7008.88m，隧道总长4810m；隧道分别为：龙场隧道，左幅ZK127+040~ZK127+840，长800米,右幅YK127+040~YK127+845，长805；鸡公山隧道，左幅ZK131+345~ZK134+290，长2945米,右幅YK131+310~YK134+295，长2985米；鱼塘梁子隧道，左幅ZK137+950~ZK139+000，长1050米，右幅YK137+965~139+000，长1035米。本合同段挖填方量较大，总挖方1575118立方米，总填方3161647立方米。

二、工程地质

1、 地形地貌

项目位于贵州省西部，地形、地貌发育，受地壳运动、构造、

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岩性、气候、水流等诸多因素影响，控制路线走廊带的地形分为三种地貌形态。岩溶类型：区内各种岩溶个体形态发育齐全，如石牙、洼地、落水洞、漏斗、竖井、暗河天窗、溶洞、天生桥等岩溶个体形态均可见。侵蚀～构造类型：该类型地貌零星分布于区内向斜、背斜两翼。山峰具有西高东低的台阶形态。地表水侵蚀作用强烈，河流沟谷发育多呈树枝状展布的“V”谷和“U”谷。

2、 工程地质

区内受地壳运动和自然风化的影响，断层和褶皱发育，地表破碎，山峦叠嶂，沟壑纵横，相对高差大。区内岩性多样，经风化、剥蚀，形成多种多样的地形地貌，同时也形成了复杂多变的不良地质种类。区内地表水、地下水都比较丰富，明沟暗渠、溶洞、天坑非常发育。 线路不良地质病害为：岩溶、软土、危岩体、潜在失稳边坡等。

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第二章 挖方路基爆破

本合同段石方开挖工程量60多万m3，多分部在K28+300~K131+000，其余沿线也有分部。根据我单位爆破设计施工经验，为保证施工和周围环境安全及爆破作业的顺利进行，在石方开挖爆破方案上，本合同段选用以台阶深孔松动微差爆破为主，浅孔松动爆破为辅，边坡采用光面预裂爆破的施工方法。深孔爆破采用大型潜孔钻机钻孔，机械化程度高、效率高，对确保工期有把握；浅孔爆破灵活机动，用于开挖工程量小、前期找平、部分刷坡及基底找平。两种爆破方法均严格按照控制爆破原则进行设计和施工。 一、浅孔松动爆破

对于路基开挖深度≤5m的，可采用浅孔爆破技术，一般采用垂直钻孔方式，通过毫秒电雷管或非电导爆管延期起爆技术进行微差松动爆破。

主要爆破参数： （1）炮孔直径38～42mm； （2）炮孔深度小于3m；

（3）孔网参数a′×b′=1.5×0.8m2 （4）装药量用下式计算：

Q=a′b′Lc

式中c——用药参数，风化岩c=0.4kg/m3，未风化岩c=0.5kg/m3，a′、b′、L分别为孔排距和孔深；

（5）装药结构：药量集中装在炮孔底部，上部用黄泥填堵，堵塞长度不小于1.0m。

（6）防护措施：当炮孔位置在动力线下面或距建筑物50m以内时，设防护措施，防护的材料可用草袋，荆芭等弹性物。

①钻孔：采用钻头直径为φ32mm的凿岩风枪钻斜孔，斜孔的倾角可根据开挖的台阶及路堑边坡调整。

②炮孔的设计安装: 爆破参数根据此处的岩石地质情况和爆破

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方法确定。工艺同上，炮孔堵塞长度不得小于1.0m。 二、台阶深孔松动微差爆破

对于路基开挖深度 >5m的，可采用潜孔钻进行中深孔钻孔，毫秒导爆管雷管或毫秒电雷管微差松动爆破。根据现有装运机械和钻孔设备，台阶边坡一般每8m或者10m一级，每级间设1.5或2.0m宽的平台。

主要爆破参数： （1）钻孔直径D=100mm；

（2）梯段高度H，为了保证爆破效果和钻孔效率，台阶高度控制在H=4～8m；

（3）前排低抗线W=1.8～2.3m； （4）孔距a=3m； （5）排距b=2m；

（6）超钻，一般炮孔超深为h1=（0.1～0.5）H；

（7）孔深，采用倾斜钻孔，倾斜角为75°，则孔深为L=H/sinα+h1 （8）装药量用下式计算

Q=qabH

式中q——单位用药系数，试炮时可用q=0.7kg/m3，然后依据爆破效果调整，a、b、H——分别为炮孔排距和梯段高度；

（9）装药形式，炮孔深度大于7m时，采用间隔装药形式，小于7m时，采用集中装药形式，用黄泥进行堵塞，堵塞长度不得小于3m。

①钻孔：采用钻头直径为φ100mm的钻机钻斜孔，炮孔倾角斜向路基走向，对于靠近边坡处的炮孔顺边坡的坡度钻孔，如遇平台，则调整钻孔深度或移动炮孔位置，以保证平台的完整性。

②炮孔的设计安装：炮孔梅花形布置，炮孔深度根据此处的岩石地质情况和爆破方法、爆破参数确定，同时计算单孔最大装药量。安装采用集中连续装药，使用管装（直径φ32mm）2号岩石铵梯炸药，将炸药装在炮孔底部，上部粘土堵塞，长度不得小于2.5m。

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三、优化爆破参数，优化起爆网路参数，优化装药结构

减少深孔爆破大块率，减少二次破碎量，确保公路填方岩石粒径要求。通过调整装药结构、加长填塞，提高填塞质量等措施，减少爆破震动，控制飞石飞散，确保爆破施工安全。 四、爆破施工安全距离

（1）分段最大药量用下式确定：

Qmax=R3（V÷K）3/a

式中Qmax——微差爆破时，分段最大药量kg； R——爆源到测点的水平距离m； V——测点允许振动速度（cm/s）；

K、a——与地形地质条件有关的系数和振动波衰减指数，试爆时取K=100， （2）爆破飞石范围的确定

爆破时个别石块最大飞散距离用下式计算： R飞=20K下n2W

式：R飞——个别石块最大飞散距离m；

K——安全系数，深孔爆破时，堵塞长度不小于2m，取K下=2； W——深孔爆破时，前排抵抗线为2.5m；

n——爆破作用指数，深孔控制爆破时可取n=0.6；

本工点爆破最远飞石距离可控制在：R飞=20×2.0×0.62×2.5=36m 工程开工后按此爆破参数设计进行试爆，根据爆破效果，合理调整主要爆破参数，以求得最佳爆破开挖效果。

石方爆破设计图见图2-1

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图2-7 石方爆破设计图 图2-1石方爆破设计图 导爆索导爆管114'导爆管3'2炮泥4'3

5'1为台阶整平2、3、4、为中间台阶整平3'、4'、5'为光面爆破刷坡a'浅孔爆破内层爆破孔光爆孔起爆雷管起爆雷管炸药炮泥粘土上部装药起爆雷管空气说明：粘土5'4开挖施工顺序图深孔爆破ab内层爆破孔b'底部装药光爆孔炸药卷8

炮孔装药结构示意图炮孔孔内起爆雷管段别aa-1a-2a-3孔外串接毫秒雷管段别路基面内层爆破炮孔装药结构示意图光面爆破炮孔装药结构示意图典型炮孔平面布置图aaa工作面起爆网络示意图aa点炮23典型断面炮孔布置图第三章 隧道爆破设计

第一节 隧道爆破施工方案

隧道按照“新奥法”原理设计与施工，施工遵循“弱爆破、短开挖、强支护、早闭合、勤量测、衬砌紧跟”的原则，结合反馈信息及时优化调整设计参数。

隧道采用光面爆破，Ⅲ级围岩全断面法开挖，Ⅳ级段采用上下台阶法开挖，洞口加强段和断层破碎带采用环形开挖预留核心土法开挖。隧道围岩分类见表3-1，施工方法工序见表3-2。

表3-1 隧道围岩分类

类 别 围岩主要工程地质条件 围堰挖开后的稳定状态 主要工程地质条件 结构特征和完整状态 硬质岩石（Rb>30MPa)，受地质构造影响，节理发育，有层状软弱面（或块层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；层状岩层为薄层、中层，层间结合差，多有分离现象；或为硬、软质岩石互层 呈块（石）碎（石）状镶嵌结构 拱部无支护时可产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍塌 Ⅲ 硬质岩石（Rb>30MPa)，受地质构Ⅳ 造影响很重，节理很发育，层状软弱面（或夹层），已基本被破坏 呈碎石状压碎结构 拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定 围岩易坍塌，处理不当会出Ⅴ 石质围岩位于挤压强烈的断裂带内，裂隙杂乱呈石夹土或土夹石状 呈碎（石）状松散结构 现大坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍至地表。

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表3-2 施工方法工序说明

开挖方法名称 图例 开挖顺序说明 全断面法 1.全断面开挖；2.锚喷支护；3.浇筑衬砌 1.上半部开挖；2.拱部锚喷支护； 4.下半部上下台阶法 中央部开挖；5.边墙部开挖；6.边墙锚喷支护及衬砌 环向开挖预留核心土法 1.上弧形导坑开挖；2拱部锚喷支护；3.拱部衬砌；4.中核开挖；5.下部开挖；6.边墙锚喷支护及衬砌；7.浇筑仰拱

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第二节 预防拒爆的主要措施

针对以上拒爆产生的原因的分析，可从以下几个方面预防拒爆的产生:

1、优选爆破材料。特别是应使用合格的电雷管，禁止不同厂家生产的不同品种和不同性能参数的电雷管掺混使用，禁止使用过期失效和变质的雷管和炸药，定期抽查检测雷管的起爆能力。使用同厂、同批、同桥丝的电雷管。

2、加强雷管检测。雷管在出库发放前，必须使用专用的电雷管检测仪逐个进行电阻检查，并且按照电雷管电阻值的大小编组，将阻值一样或相近（电阻值相差在康铜桥丝0.3Ω，镍铬桥丝0.8Ω以内）的编在同一个电爆网路中，禁止将电阻值相差过大的电雷管混用。

3、正确地选用发炮器。爆破作业必须选用高压脉冲的发炮器，其额定功率必须满足一次放炮总个数的要求，考虑到环境条件和连线质量，有资料介绍，一般情况下起爆雷管的数目以不超过额定值的80%为佳。同时，对放炮器强化实行统一管理，做到统一收发，统一检测维修，定期更换电池，保持完好的工作状态，安全可靠。 4、进行爆破网路准爆电流的计算，注重电爆网路的连接质量。电爆网路的连接要符合设计要求，防止错联和漏联；接头要拧紧接实，保持接头清洁，防止受油污和泥浆污染而使接头电阻增大；储存时间较长的雷管还需刮去线头的氧化物、绝缘物、露出金属光泽；各裸露接头彼此应相距足够距离并不得触地；潮湿或有水时，应用防水胶布包裹；放炮母线要有较大的抗拉强度和耐压性能，电阻值要小（长距离并联起爆时要用大直径电缆）以减少线耗。每次放炮前，放炮员都必须用电雷管检测仪对电爆网路进行电阻检查，实测的总电阻值与计算值之差应小于10%，检查确认无误后，方可放炮。

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第三节 正确处理拒爆的方法

每次爆破作业完成后，都要认真检查现场是否有拒爆，如果发现拒爆，首先要科学地分析拒爆产生的原因，并根据原因有针对性地采取正确的方法及时处理。

《爆破安全规程》中有关拒爆的处理有如下规定:处理拒爆、残爆时，必须在班组长指导下进行，并应在当班处理完毕。如果当班未处理完毕，当班爆破员必须向下一班爆破员交接清楚。处理拒爆时，必须遵守下列规定:

1、由于连线不良造成的全部拒爆，可重新连线起爆。 2、在距拒爆炮眼至少0.3m（浅孔爆破）、1.0m（深孔爆破）处另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。

3、严禁用镐刨，或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药，都严禁在炮眼残底继续加深；严禁用打残眼方法往外掏药。

4、处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破员必须详细检查，收集未爆的雷管。

5、在拒爆处理完毕前，严禁在该地点进行同处理拒爆无关的工作。 除此之外，根据《爆破安全规程》还需要注意的问题或可

采取的方法有:

（1）处理拒爆时，除爆破员、班组长外，其他人员不得进入现场，并应设警戒。

（2）若起爆后雷管全拒爆，必须立即切断电源，并及时将爆破网路短路，再等一定时间（使用瞬发电雷一管时，至少5min；使用延期电雷管时，至少15min），然后爆破员才能进入工作面进行检查。 (3)若所用炸药为非抗水硝按类炸药，可取出部分填塞物，向孔内灌水，使炸药失效，然后再作进一步处理。

总之，拒爆在爆破作业中是无法完全避免的，但只要了解了拒爆产生的原因，采取积极的预防措施，发现后能正确处理，定能防止拒爆事故的发生。

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管应用胶布包扎在一簇导爆管自由端15cm以上处，网络连接好后，要由爆破员负责检查。 六、起爆网络的联结

起爆网络的联结采用：电雷管一导爆管雷管一非电毫秒雷管的起爆网络。各炮孔采用非电毫秒雷管微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波不叠加。这样既能保证岩石达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。为了保证后起爆的网络不被先起爆的炸断，拟采用孔内微差的起爆网络。

具体起爆网络方案如下： (1)起爆网络如图9。

(2)孔内采用1~15段非电毫秒雷管。 (3)掏槽孔采用1~3段复式网路联接。 (4)其它孔采用4~12段单式网路联接。 (5)孔外采用1段毫秒雷管复式网路联接。

图3-5 起爆网络

七、起爆顺序

隧道爆破炮孔起爆顺序均为:掏槽孔~崩落孔(辅助眼)~底板孔~周边孔。崩落孔由里向外逐层起爆。采用多段微差毫秒雷管起爆由里向外起爆，其中周边孔比辅助孔要跳2段，间隔时间为50~110毫秒，且用同一段雷管和导爆索连接同时起爆。

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第四节、光面爆破达到的效果和要求

一、周边轮廓基本符合设计要求，爆破后岩石壁面基本平整，起伏度在5-10cm以内。

二、爆破后岩面保留有半眼孔痕，整体性好的围岩半眼率大于85%。

三、爆破后，在围岩壁面上无粉碎损伤，无明显新生裂隙，对围岩破坏轻微。

四、爆破后围岩稳定，基本无剥落现象，大的危石浮石少。 五、循环进尺理想。当炮眼深度达3. 0m时，每循环进尺达到2. 7m以上。

六、石碴最大块40-50cm，碴堆集中，抛距在50m以内。

第五节、 光面爆破施工

一、划定开挖轮廓线与布眼

熊渡1号隧道横断面设计为曲墙半圆拱横断面，按常规以圆心放样相对繁琐，且精度较低。为了较精确地画出轮廓线，我们根据设计断面计算出各类围岩开挖尺寸（见附图1）。放样顺序:先以仪器定出隧道中心线在掌子面上，用红油漆画出，根据隧道纵向坡度定出开挖拱顶高度，一般比设计略高2~5cm，以拱顶向下每50cm分出尺寸，再根据计算出的尺寸从中心线往两边分出距离，为使尺寸水平既不向上或向下偏移，使用水平管加上钢尺拉距，精确定出点位，再以油漆顺接各点，即形成开挖轮廓线，并根据轮廓线画出各类炮眼位置。炮眼的布置根据各类围岩不同而相对应的炮眼间距不同，如熊渡，1号隧道班类围岩周边孔一般为40-60cm， IV类围岩一般为40-50cm，视现场围岩整体性和软硬程度而定。一般在Ⅲ类围岩开挖掘进中，主隧道炸药消耗1.1-1.5kg/m3，周边孔采用导爆索，其它炮眼使用塑料导爆管毫秒微差雷管引爆。 二、定位与钻眼

根据隧道的开挖断面尺寸定制中空式开扎工作台车，台车每层高

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度适合工人操作需要，开眼的位置要求钻工尽量不偏离设计炮眼位，周边眼不得偏离5 cm，向外角度不大于1~3o，钻眼过程派技术人员现场指导监督，以确保钻眼的位置和角度符合爆破设计的要求。 三、清孔

炮眼钻好后，用高压气体进行清孔，将炮眼中的钻碴与小石碴清除干净，以确保装药顺利进行。 四、装药和装药结构

起爆体均在火工品加工房进行加工，起爆体必须专人加工，分段存放。采用人工用木制炮棍装药，装药时分片分组，由专人负责，严格按设计装药量装药和装雷管，自上而下，依次进行，注意雷管对号入座，周边孔用导爆索引爆，导爆索从拱部向两边依次并联在一起，在两底边各与1个毫秒雷管绑在一起。

装药结构:周边孔采用光面或预裂爆破，装药结构为间隔装药；掏槽孔和扩槽孔、底板孔采用连续装药结构。 五、炮孔堵塞

炮孔采用人工堵塞，堵塞材料为粘性土卷（需提前加工），用木制炮棍压紧。堵塞长度一般不小于30~40cm；严禁不堵孔爆破。 六、联结起爆网络

引爆起爆网络采用复式网络，保证起爆准确性与可靠性。联结导爆管时，注意不能出现打结和拉细现象。引爆雷管绑在一簇导爆管自由端15cm的位置，联结好后，再派技术人员负责检查，经检验合格后，尽快撤离人员和机械，最后引爆。

第六节、爆破安全距离计算

由于爆破过程中部分炸药能量转化为地震波，同时产生一定飞

石、冲击波、爆破毒气和噪声，影响建筑物、机械设备及生命财产的安全，务必对其安全情况进行校验，采取严格的防范措施加以保护确定爆破安全。 一、爆破振动计算:

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（1）熊渡1号隧道控制最大段装药量，取Qmax=30.55kg。 V=k (Q1/3/R)α取k=100 α=1.5 R=100m时。 V=100 x(30.551/3/100)1.5= 0.55cm/s

小于最近100处民房2. 5 cm/ s安全振动速度。 二、爆破冲击波超压的影响:

由于隧道施工方向为水平，而隧道洞室爆破均在地下，因此超压冲击波对洞口周围建筑不会造成影响。 三、爆破安全距离:

隧道爆破时，个别飞石对人员安全距离设定为200m以上，巷道内对设备安全距离设定为100m(指非机动设备)。 四、起爆顺序和延期时间: （1）起爆顺序:

隧道内:掏槽孔→扩槽孔→崩落孔→底板孔→周边孔。

（2）延期时间:一般掏槽孔段间延时差为25ms-75ms。其它孔为50ms-110ms

第七节、安全技术与防护措施

1、工程现场100m范围内进行实地调查，记录可能影响的构筑物或其它结构状态，记录资料应包括文字和图片资料，现场可作观测标志。

2、必要时可进行地表震动观测，以优化爆破设计。 3、爆堆检查时间:

爆堆检查时间应在爆后30min且炮烟排出后，由熟练爆破员进行检查。

4、盲炮处理:

由于采用炸药为乳化炸药和硝按炸药，因此发生盲炮后，必须由专职爆破员进行处理。处理方法为:

（1）能够重新引爆的，加大警戒范围，重新加入起爆体引爆； （2）不能重新引爆的炮孔，采用高压风吹出堵塞炮渣，取出起爆

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雷管，并将炸药取出；

（3）严禁采用木棍硬捣起爆药卷。

5、严禁利用残眼穿孔，以免钻爆残眼中残留炸药。

6、爆破警戒:装药警戒范围由爆破工作领导人确定，装药时应在警戒边界设置明显标志并派出岗哨；执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。

7、信号:预警信号:该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作；起爆信号:起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆；解除信号:安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围；各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。 8、火工品管理必须有火工品管理人员进行管理，现场火工品使用由爆破员使用，安全员现场监督。爆破完成后，剩余火工品必须全部退库，做到帐帐相符，帐物相符。

9、路基需爆破施工时，起爆前30分钟在两侧300m外设立警戒线，禁止行人进入爆破作业区，爆破完成至少15分钟进爆区检查并确认无瞎炮的情况下再解除警戒。

第八节、施工中的关键点及处理措施

钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，在钻爆施工中综合采取了如下措施，有效地控制了施工过程中的超欠挖现象:

（1）根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。

（2）提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。

（3）提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。

（4）断面轮廓检查及信息反馈:了解开挖后断面各点的超欠挖情

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4252.html