铁路花岗岩隧道爆破设计方案

1、衡茶吉铁路路花岗岩岩隧道爆爆破设计计方案一、工程概概况及工程地地质特征征1、工程慨慨况新建铁路衡衡茶吉铁铁路位于于湖南省省中东部部、江西西省吉安安市西部部，连接接我国两两条南北北铁路大大干线京广线线和京九九线。线线路东起起江西省省吉安市市的井冈冈山市，从从吉井线线井冈山山站引出出，西至至湖南重重镇衡阳阳市。沿沿途经过过井冈山山市，穿穿越罗霄霄山脉，经经湖南省省株洲市市炎陵县县、茶陵陵县、郴郴州市的的安仁县县和衡阳阳市的衡衡南县、衡衡东县后后至本线线终点茶茶山坳站站。管段段位于湖湖南省炎炎陵县和和茶陵县县，共有有14座隧道17.23KKm。2、工程地地质特征征管段隧道主主要地质质情况为为：山坡坡

2、表覆第第四系全全新统残残坡积粉粉尘黏土土，谷地地内分布布粉质黏黏土、淤淤泥质粉粉质粘土土；基岩岩为加里里东期花花岗岩。其其岩性特特征详述述如下：1）粉质质粘土（Q4el+dl11）:分布于于山坡上上，厚055.0mm，褐黄黄色，硬硬塑，土土质不均均，级普通通土，0=1550kPPa。表层层富含植植物根系系。2）粉质质粘土（Q4al+pl11）：主主要分布布于谷底底表层，灰灰褐色，厚13m，土质较均匀，含少量砾石，硬塑，表层富含植物根系。3）淤泥质粉质粘土（Q4al+pl1）：主要分布于隧道洞身浅埋冲沟内，厚34.5m，灰、灰黑色，软塑-流塑，土质较均匀，含少量砂及腐殖质。4）花岗岩（3）：灰白

3、色，中粗粒结构，块状构造，矿物成份主要为石英，长石，角闪石，云母等。全风化，级硬土，0=200kPa；强风化，级软土，0=400kPa；弱风化，节理裂隙较发育，岩质坚硬，级次坚石，0=1500kPa。二、隧道爆爆破施工工方案本工程隧道道为单线线铁路隧隧道，根根据隧道道围岩情情况及工工期要求求，、级围岩较较稳固，岩岩质整体体非常好好，采用用全断面面开挖方方法；级围岩岩节理发发育，岩岩石较破破碎，采采用台阶阶法施工工，钻孔孔采用YYZ288型气腿腿式凿岩岩机配合合自制门门架式开开挖台车车钻孔爆爆破。三、隧道光光面爆破破设计1、隧道爆爆破参数数设计11、光光面爆破破不耦合合系数( D) 和装装药直径

4、径(di )D=dk/di式中D不耦合合系数;dk炮炮眼直径径(mm) ；di装装药直径径(mm) ；周边眼钻孔孔直径40mmm，采用用直径为为25mmm乳化化炸药，,实际周边眼不耦合系数D=40/25=1.6 ,符合规范D=1.52.0的要求。1.2、周周边眼间间距E、最小小抵抗线线W周边眼间距距E是直接接控制开开挖轮廓廓面平整整度的主主要因素素，借助助于经验验公式EKid，一般般情况下下E=(812)d（d为炮眼眼直径），根根据现场场试验，钻钻孔直径径40mmm，E0.440.6m，抵抗抗线W（1.01.5）E，取0.550.8m。施工工过程根根据爆破破效果和和具体岩岩层适当当调整。1.3

5、、装装药集中中度(q)首先确定炸炸药单耗耗量q，炸药药单耗量量对装药药效率、炮炮孔利用用率、开开挖壁面面的平整整度和围围岩的稳稳定性都都有较大大影响，它它取决于于岩性、断断面积、炮炮孔直径径和炮孔孔深度等等多种因因素。根根据炸药药单耗量量q、周边边眼间距距E与抵抗抗线W可求得得装药集集中度QqEW，根据据现场试试验，q=00.81.22Kg/m3，Q取值为0.220.3Kgg/m。1.4、掏掏槽形式式设计掏槽眼爆破破是爆破破中关键键问题，它它的设计计和布置置是否适适当直接接影响到到爆破效效果。施施工时根根据隧道道穿越地地层的岩岩石结构构情况，采采用楔形形掏槽或或中空直直眼掏槽槽等形式式。2m2

6、m1m1m2m25楔形掏槽炮眼布置示意图1.5、围围岩爆破破示意图图111111133333555555333333333555777777777777799999999997999991313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131111111111111111111113W=80cm100100100掏槽眼中间眼爆孔间距0.8m周边眼爆孔间距0.4m、级围岩全断面光面爆破爆眼布置示意图底板眼爆孔间距0.6m三圈眼间距E=100cm三圈眼间距E=100cm最小抵抗线W=100cm周边眼间距E=55m内圈眼间距E=80c

7、m掏槽眼6个底板眼间距E=80cm上半断面开挖宽度上半断面开挖高度9131397755353111113971313级围岩上半断面开挖炮眼布置示意图2、爆破器器材选择择根据隧道爆爆破开挖挖施工需需要，炸炸药采用用标准药药卷32mmm乳化炸炸药，孔孔内均采采用非电电毫秒微微差导爆爆管雷管管，孔外外采用电电雷管起起爆，周周边炮眼眼间隔装装药采用用导爆索索传爆。3、装药结结构与堵堵塞周边孔药卷卷间隔装装药，采采用导爆爆索装药药结构，用用竹片和和导爆索索连接，在在炮孔底底装半卷卷或1卷32药卷做做加强药药包。其其它炮孔孔均连续续装药。装装药按钻钻爆设计计图确定定的装药药量定人人、定位位、定段段制，自自

8、上而下下顺序进进行。装药后用黄黄泥对炮炮孔进行行填塞，炮炮眼堵塞塞长度不不少于30ccm，炮泥泥采用炮炮泥机生生产。表6 装装药结构构结构形式示 意 图说 明间隔不耦合装药导爆索32mm药卷25mm小药卷炮泥导爆索32mm药卷25mm小药卷炮泥周边孔装药药结构图图耦合连续反反向起爆爆装药结结构毫秒微差导爆管雷管32mm药卷炮泥毫秒微差导爆管雷管32mm药卷炮泥 掏槽槽眼、辅辅助眼、底底板眼装装药结构构4、起爆顺顺序（1）全断断面爆破破掏槽孔辅辅助孔侧壁周周边孔拱部周周边孔底板孔孔。台阶法爆破破掏槽孔辅辅助孔侧壁周周边孔拱部周周边孔。5、钻孔设设备选择择上下台阶采采用简易易台架风风枪钻孔孔。四、

9、爆破效效果检测测及爆破破设计优优化1.爆破效效果检查查每次爆破后后，对爆爆破效果果进行仔仔细检查查，分析析爆破参参数的合合理性，以以确定出出符合本本岩层最最佳爆破破参数，从从以下各各方面进进行检查查，核定定及分析析：1)、超欠欠挖情况况；2)、爆破破进尺是是否达到到爆破设设计要求求；3)、爆出出石碴是是否适合合装碴要要求；4)、开挖挖轮廓圆圆顺、开开挖面平平整；5)、炮眼眼痕迹保保存率不不小于85%，并在在开挖轮轮廓面上上均匀分分布；6)、两次次爆破台台阶衔接接不大于于15ccm。2.爆破设设计优化化根据每次爆爆破后检检查情况况，分析析原因及及时修正正爆破参参数，提提高爆破破效果、改改善技术术

10、经济指指标。1)、根据据岩层节节理裂隙隙发育岩岩性软硬硬情况，修修正眼距距、装药药量，特特别是周周边眼的的有关参参数；2)、根据据爆破后后石碴的的块度修修正参数数、石碴碴块度偏偏小，说说明炮眼眼布置偏偏密，块块度过大大说明炮炮眼偏疏疏，单孔孔用药量量偏大；3)、根据据爆破振振速监测测，调整整同段起起爆最大大药量及及雷管段段数；4)、根据据开挖面面凹凸情情况修正正钻眼深深度，爆爆破眼底底基本上上落在同同一断面面上。五、 施工工工艺要要点1.钻孔作作业定位：采用用多功能能台架钻钻孔，划划定每台台风枪作作业区域域，规定定作业时时间，规规定周边边眼、底底眼、掏掏槽眼开开孔偏角角及插入入角，钻钻孔时严严

11、格按规规定作业业，力求求钻孔方方向、位位置满足足设计要要求，准准确控制制周边孔孔外插角角。钻孔标准：达到准准、平、直直、齐。 准：钻孔按按设计布布眼钻孔孔，当受受节理、裂裂隙影响响时稍稍稍移动孔孔位，但但顶眼只只能左右右移动，帮帮眼只能能上下移移动，周周边眼轮轮廓的放放线误差差控制在在1ccm（眼口口开眼误误差）。直：边墙直直线段炮炮眼先钻钻上方标标准孔，插插上炮杆杆，使边边墙孔在在同一条条垂线上上。平：周边炮炮眼要相相互平行行。齐：各炮眼眼底落在在垂直隧隧道轴线线的同一一平面上上，掏槽槽眼加深深 1020ccm， 钻孔深深度根据据掌子面面的起伏伏“凸”加，“凹”减。2.装药作作业清孔：装药药

12、前用高高压风清清孔，吹吹干净孔孔内积水水及碴粒粒。 装药：装药药前核对对雷管段段数，使使之与设设计相符符，同时时按钻爆爆设计的的装药结结构及药药卷规格格药量装装药。装装药时，药药装到孔孔底，起起爆药包包用炮棍棍缓慢送送入，防防止拉雷雷管或破破损导爆爆管。装药检查：装药时时，由检检查人员员对雷管管段数进进行复核核，确保保准确无无误，同同时核对对药卷规规格及装装药长度度，使每每孔装药药符合设设计要求求，检查查后做好好记录。堵塞：所有有炮眼装装药后，用用炮泥进进行堵塞塞，其长长度为 300cm。炮泥泥用机械械加工，用用炮棍顶顶进，堵堵塞做到到封孔严严密。3.爆破作作业连结网路：在所有有非必须须的机具

13、具、设备备撤离爆爆破面之之后，开开始连结结网路。连连结时尽尽可能靠靠近眼孔孔，孔外外网路尽尽量短，使使连结整整齐，便便于直观观检查网网路。 连结系系统尽量量短，但但不拉细细、打结结，避免免导爆管管、连结结块受损损坏等。网网路连结结好后，认认真检查查连结是是否正确确，保证证每个炮炮孔的起起爆药卷卷都连结结在网路路内，每每个簇联联或连结结块内都都有引爆爆雷管。爆破及盲炮炮处理：网路连连结检查查合格后后，撤离离受爆破破影响范范围内所所有设 备和非非爆破作作业人员员，设好好防护哨哨、发出出起爆信信号后即即由指挥挥员发出出起爆命命令。爆破完成后后检查人人员带防防毒器材材进入检检查。发发现盲炮炮时，先先查

14、明原原因， 因孔外外导爆管管损坏引引起的盲盲炮，切切去损坏坏部分，重重新连接接导爆管管，再行行起爆。 此时，接接头尽量量靠近孔孔眼位置置。因孔孔内导爆爆管损坏坏或是导导爆管本本身问题题引起 的瞎炮炮处理办办法按照照国家标标准爆爆破安全全规定中中有关规规定进行行。4.钻爆效效果检验验每次掘进爆爆破通风风排烟后后，值班班技术员员和质检检员即进进入对钻钻爆效果果进行检检查记录录。检查查记录光光爆效果果，炮孔孔利用率率，平均均掘进长长度，碴碴体的破破碎程度度， 抛掷距距离，围围岩的损损坏程度度等，作作为不断断优化钻钻爆设计计的依据据。5.控制超超欠挖措措施根据不同地地段情况况，选择择合理的的钻爆参参数

15、：采采用一炮炮一分析析制度，每每次钻爆爆循环后后，根据据爆破震震动速度度，炮痕痕保存率率、装药药量、残残眼深度度及数量量、 抛碴距距离、堆堆碴高度度、岩碴碴块度等等多方面面的测量量和数据据对比分分析，选选择合理理 的钻爆爆参数，不不断优化化钻爆设设计。控制打眼精精度：在在台车就就位前用用全站仪仪在隧道道底测出出与隧道道中线平平行的 台车轴轴线位置置，将台台车按测测设位置置准确定定位，开开孔位置置不能超超过2ccm，炮眼眼轴线以以激光指指向导向向，钻周周边眼时时插上炮炮杆,使侧墙墙孔在一一条垂线线上。施施工时使使用合格格的司钻钻人员来来领钻，禁禁止司钻钻用目测测量。钻钻孔时，专专人校核核，测量量

16、工程师师跟踪服服务。降低爆破对对围岩的的震动影影响：爆爆破使用用 115 段毫秒秒雷管。提高装药质质量和炮炮眼口堵堵塞质量量：在装装药前，事事先用竹竹片，导导爆管和和雷 管按设设计装药药量和间间隔距离离绑扎成成药串，各各段钻孔孔装药量量严格控控制，不不能超装装，雷管管不能混混装和错错装。炮炮眼装药药后，认认真堵塞塞炮泥，边边堵边用用炮棍捣捣实。 加强地地质预报报工作：配备一一名有专专业特长长的地质质工程师师进行掌掌子面地地质描述述，对岩岩性、地地层结构构、裂隙隙节理发发育情况况及水文文地质情情况作出出描述，并 配合有关设备或仪器作出开挖前方的地质预报，协助爆破人员进行修正和改善装药参数，达到提

17、高爆破效果，控制超欠挖的目的。坚持断面检检测及信信息反馈馈：开挖挖放炮后后，及时时了解断断面超欠欠挖情况况、爆破破效果等等，以便便制定下下一个循循环的改改进措施施。用激激光断面面仪检测测爆破断断面的误误差程度度，将其其测得的的断面与与设计开开挖断面面进行比比较，得得到这个个循环的的最大超超挖、最最大欠挖挖、平均均线性超超挖等数数据，并并准确标标出超欠欠挖部位位的位置置，提醒醒司钻人人员纠正正偏差，根根据信息息反馈及及时调整整钻爆参参数，优优化钻爆爆设计。六、爆破安安全隧道掘进爆爆破危害害效应主主要包括括爆破震震动、空空气冲击击波、个个别飞石石和有毒毒气体，它它们都可可能对近近距离的的人员、设设

18、施或其其它目标标造成危危害。隧隧道掘进进爆破特特别要注注意空气气冲击波波的危害害。1、爆破震震动安全全评估爆破产生的的震动对对周围的的影响采采用质点点垂直振振动速度度来衡量量，其计计算公式式如下：式中，V质点垂垂直振动动速度，cm/s；Q为单单响起爆爆装药量量，kg；K，与地形形地质因因素和爆爆破条件件有关的的参数，对对普坚岩岩取K=145，=2；R测点点至爆源源中心的的直线距离离，m。隧道全断面面爆破开开挖，采采用微差差起爆，最最大段药药量不大大于20公斤，计计算30米出围围岩或支支护质点点上产生生的爆破破震动。依据爆破破安全规规程规规定，隧隧道全断断面爆破破开挖，采采用微差差起爆，最最大段

19、药药量不大大于20公斤，计计算30米处围围岩或支支护质点点爆破震震动对于于隧道内内围岩及及支护是是安全的的，必要要时可对对围岩及及支护进进行爆破破震动监监测。2、空气冲冲击波爆破时空气气冲击波波的安全全距离为为式中：系数，对对于一般般建筑物物为70；对于于人员为为25-60。空气冲击波波安全距距离计算算得3、爆破飞飞散物我国隧道爆爆破时常常用如下下经验公公式计算算飞石距距离式中：安全系系数，与与地形、风风向等因因素有关关，一般般取1.00-1.5；爆破作作用指数数；最小抵抵抗线（%）。飞石安全距距离计算算得4、有毒气气体炸药爆炸产产生的一一氧化碳碳、氧化化氮等不不仅都是是有毒气气体（俗俗称炮烟

20、烟），而而且都对对瓦斯爆爆炸反应应起催化化作用。实实践表明明，爆破破产生的的有毒气气体是地地下矿山山的重要要公害，通通常所说说的炮烟烟中毒事事故机率率较高。爆爆破有毒毒气的产产生主要要与炸药药质量及及其氧平平衡率、起起爆能量量及介质质条件、风风流质量量等因素素有关。放炮后要将将风筒及及时接至至工作面面，使风风筒末端端与工作作面距离离，压入入式通风风不超过过10米，抽抽出式通通风不超超过5米，混混合式通通风不超超过10米。对于隧道内内的有毒毒气体，采采用有害害气体检检测仪进进行必要要的监测测。七、爆破安安全施工工措施1、凿岩安安全措施施( 1 ) 各种凿凿岩机械械必须保保持技术术状况良良好、安安

21、全、灵灵活、可可靠。操操作人员员须按操操作规程程作业。作作业前应应检查压压气胶管管接头，机机械连接接螺帽等等是否安安全牢固固。( 2 ) 凿岩前前必须进进行“四检查”和“四清除”。即检检查和清清除炮烟烟和残炮炮；检查查和清除除盲炮(由爆破破员处理理)；检查查和清除除顶、帮帮、掌子子面浮石石；检查查和清除除支护的的不安全全因素。( 3 ) 凿岩时时应做到到“四严禁”。即严严禁打残残眼；严严禁打干干眼；严严禁戴手手套扶钎钎杆；严严禁站在在凿岩机机钎杆下下。( 4 ) 退出凿凿岩机或或更换钎钎杆时，应应减速慢慢退，切切实注意意钎杆位位置，避避免钎杆杆脱落伤伤人。( 5 ) 凿岩台台架应安安装牢固固，周边边应与洞洞帮相顶顶实，前前部与掌掌子面距距离应小小于50公分。( 6 ) 凿岩时时若遇流流砂层或或突然涌涌水地段段，应停停止作业业，并迅迅速报告告有关部部门，制制定安全全措施。( 7 ) 作业完完毕，应应将一切切设备和和工具移移至安全全地点。2、爆破安安全措施施本工程隧洞洞爆破设设计采用用导爆管管毫秒雷雷管分段段簇联，电电雷管引引爆系统统，爆破破作业由由持有爆爆破证的的爆破员员操作，爆爆破作业业规定如如下：( 1 ) 不准在在同一工工作面使使用不同同批号、不不