海拔米以上隧道爆破技术

--中交一公局三公司2013.9隧道爆破技术探讨汇报概述1、项目概况2、导洞扩挖的特点及难点3、导洞扩挖光面爆破设计4、导洞软岩爆破实例5、导洞较硬岩爆破实例6、正洞开挖爆破方式第一部分1、项目概况2、导洞扩挖的特点及难点1、项目概况1.项目概况中交一公局三公司承建的青海省西久公路拉脊山隧道工程第A合同段工程全长4.315km，合同造价1.18亿元。拉脊山隧道隧址区属于海拔严寒地区，海拔3200-4041m，右线全长5565m，我部承建右线进口段，起讫桩号为YK17+182－YK19+850，长2668m，其中有798m的导洞扩挖段。隧道单洞隧道限宽10.25米，净高7.2米，建筑限界高度5.0米。设计行车速度：60km/h。导洞扩挖示意图2、导洞扩挖工程特点及难点2、工程特点及难点1）扩挖对围岩形成二次扰动，极易塌方；2）隧道进口边坡陡峭，单侧偏压，进洞难度大；3）洞内岩石岩性差异大，变化频繁，水量较大；4）隧道地处典型的高原、高寒气候，冬季时间长、气温低，冬季施工困难；5）隧道导洞有370m为千枚岩，其物理力学性能差，易造成坍塌。6）气候恶劣，风速大，有效施工时间短。导洞扩挖示意图第二部分3、导洞扩挖光面爆破设计4、导洞软岩爆破实例5、导洞较硬岩爆破实例6、正洞开挖爆破方式3、导洞扩挖总体设计思路导洞开挖光面爆破设计要充分利用导洞形成的临空面，减少装药量，形成好的爆破效果，根据不同的围岩调整，爆破参数，根据导洞的实际情况，设计围岩等级涉及Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级，围岩情况变化较多，岩石有软有硬（导洞扩挖段多属软岩或次坚岩，情况复杂，所以要根据不同种类围岩选择合理的光面爆破参数。导洞的光面爆破设计软硬岩光面爆破软岩光面爆破设计硬岩光面爆破设计软岩光面爆破设计光爆装药量计算方法，因其理论观点不同，计算方法各异，利用岩石的抗压强度比抗拉强度大的力学性质特点建立理论公式。一般情况下，软岩的抗压强度与抗拉强度的比值平均值为：Rb/RI=14左右；硬岩的抗压强度与抗拉强度比值为：Rb/RI=35左右。其中Rb为岩石抗压强度(MPa)，RI为岩石抗拉强度(MPa)。周边眼装药量公式：公式（3）推演公式（3）参数说明g1——单孔装药量(kg)；

∑S——光爆主要受拉面积(mm2)；

Z——每千克炸药产生的压力(N/kg)硝铵二号炸药z=1.0×107N/kg；

D——不耦合系数。公式（4）参数说明E—一周边眼间距(mm)；W——周边眼抵抗线厚度(mm)；Lmax——炮眼深度(mm)。公式（5）参数说明yd一药卷直径(mm)；kd——炮眼直径(mm)。公式（3）、（6）使用范围公式（6）中A为换算系数1，常采用的2号岩石硝铵炸药为1。

公式(3)、(6)适用于软岩(饱和单轴抗压强度Rh≤30MPa)。其他炮孔装药量计算g2——单孔装药量(kg)；Kg—一单孔装药量(kg/m3)，扩大眼0.6，挖底眼0.52；a—一炮眼间距(m)；W——炮眼爆破方向抵抗线(m)；L——炮眼深度(m)；λ——炮眼所在部位系数装药量计算E=400mm，W=600mm，药卷直径32mm，炮眼直径42mm，岩石抗拉强度=2Mpa（相当于抗压强度28Mpa）；得到g1=0.49kg。开挖面积

70m2炮眼密度

2.11个/m2单位用药量

0.69kg/m3预进尺

2.0m周边眼装药量g1=0.45kg/2m。光面爆破装药参数表序号炮眼名称眼深（m）眼数（个）装1药结构装药量段位药卷（个）单孔药量（kg）小计上台阶8561.051一排掘进眼2.27连续装药32х200-71.057.3512二排掘进眼2.26连续装药32х200-71.056.333三排掘进眼2.25连续装药32х200-71.055.2556辅助眼2.012连续装药32х200-50.75977二环眼2.016连续装药32х200-50.751298周边眼2.031间隔装药32х200-30.4513.95119底板眼眼2.28连续装药32х200-60.97.213V级围三岩（三软岩三）的三施工三优化三台三阶开三挖应三用在三泥质三千枚三岩段三落，三此地三段采三用挖三掘机三开挖三开挖三，没三有爆三破，三所以三采用三了三三台阶三开挖三方式三，后三经优三化方三法，V级围三岩也三采用三了上三下台三阶方三法开三挖取三得了三不错三的效三果（三详见三后光三爆实三施效三果）三。Ⅴ级三围岩三一次三爆破三进尺三深度三控制三在1m三~1三.5（2~三3榀拱三架间三距）2.三4导洞三软岩三开挖三实例拉脊三山导三洞扩三挖自YK三17三+3三50三~Y三K1三7+三55三0段20三0m长度三范围三遇到三岩层三特别三差的三情况三，岩三体极三破碎三，后三变成三泥质三软岩三，岩三层描三述：三弱-中风三化千三枚岩三，灰三黑色三，泥三质结三构，三千枚三状构三造，三主要三矿物三成分三为泥三质物三、碳三质物三，次三为长三石等三，岩三体较三破碎三，软三质岩三，物三理力三学性三质差三，无三支护三时易三发生三较大三坍塌三，有三小股三渗流三现象三，采三用挖三掘机三可以三挖动三。遇三到此三情况开始采用三了机三械开三挖，三三台三阶施三工的三方案三，但三是进三度较三慢，后调三整施三工方三案，三采用三两台三阶光三面爆三破开三挖，三取得三了良三好的三效果三，每三月进三度达三到90三m经多三次试三验，三取得三了光三面爆三破的三参数三，具三体如三下。掌子三面围三岩照片三：极三软岩导洞三顶布三设的三钻爆三网络局部三周边三眼采用三双眼三装药减小三超挖三有效三措施导洞三右侧三围岩三的钻三爆网三络爆破三后的三掌子三面围三岩残眼三率95三%以上极软三岩爆三破后三效果周边眼间距40cm,根据岩石情况此部分装药0.075~0.15kg，（0.5~1卷标准2号岩石铵锑炸药），或者采取炮眼间隔装药的方式，图中装0.5卷标准2号岩石铵锑炸药。双层周边眼间距35cm,根据岩石情况此部分装药0.075-0.15kg（0.5-1卷标准2号岩石炸药），双层周边眼控制拱顶超挖的有效措施。周边眼间距40cm,根据岩石情况此部分装药0.15-0.45kg，（1~3卷标准2号岩石铵锑炸药），或者根据岩石情况采取炮眼深浅结合的方式，深眼正常装药，浅眼深度约为深眼的1/2-2/3，药量为深眼的一半，图中装2卷标准2号岩石铵锑炸药。根据岩石情况此部分装药0.3~0.45kg，（2~3卷标准2号岩石铵锑炸药），此处为上台阶底板眼，药量适当增加，图中装5卷标准3号岩石铵锑炸药。软岩光面爆破设计硬岩光面爆破设计硬岩三光面三爆破三设计光面三爆破三装药三量的三计算三，主三要是三确定三周边三眼光三爆层三炮眼三装药三集中三度，三即以kg三/m表示三，一三般采三用实三验方三法求三得或三从同三类工三程中三选取三。q=三Q三E三W式中q—装三药集三中度三，kg三/m；Q—单三位体三积耗三药量三，g/三m3；E—周三边眼三间距三，m；W—光三爆层三厚度三，m；岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.30硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25硬岩三光面三爆破三设计光面三爆破三参数三（选三用2号岩三石硝三铵炸三药）上表三的适三用范三围为三炮眼三深度2~三4m钻爆三机具三材料钻孔三采用10台YT—28型凿三岩机三和4台22三m³空三压机三，人三工钻三孔，三钻孔三直径三为42三mm，一三字形三合金三钢钻三头。三采用三Φ32三mm的2#岩石三铵梯三炸药三。引三爆雷三管为三电雷三管，三周边三眼设三计采三用空气间隔三装药三，导三爆索三联接三，辅三助眼三、周三边眼三采用三跳段三雷管三以光爆效果三。弱风三化中三基性三火山三长岩三：灰三绿、三灰色三，细三晶结三构，三块状三构造三，节三理裂三隙发三育，三原岩三结构三部分三破坏三，呈三碎石三压碎三结构三。岩三体较三完整三。局三部夹三千枚三岩。三拱部三无支三护时三易出三现小三坍塌三。导洞三的光三面爆三破设三计炮眼三布置三实例爆破三效果三图较软三岩，三拱顶三超挖三严重爆破三改进改进三起因三：爆三破后三超挖三严重改进三措施三：1、对周三边眼三间隔三装药三形式三进行三了调三整，三炮眼三间距不变，但三炮眼三的深三度进三行调三整，三采用三了一三深一三浅，三深浅三结合三的方三式。2、周三边眼三适当三加密三。适用三条件三：弱三风化三千枚三岩，三岩体三较破三碎，三软质三岩，三可以三采用三上述三优化三，硬三质岩三不能三采用三深浅三眼的三方式三。V级围三岩（三软岩三）的三施工三优化三台三阶开三挖应三用在三泥质三千枚三岩段三落，三此地三段采三用挖三掘机三开挖三开挖三，没三有爆三破，三所以三采用三了三三台阶三开挖三方式三，后三经优三化方三法，V级围三岩也三采用三了上三下台三阶方三法开三挖取三得了三不错三的效三果（三详见三后光三爆实三施效三果）三。Ⅴ级三围岩三一次三爆破三进尺三深度三控制三在1m三~1三.5（2~三3榀拱三架间三距）爆破三效果三图较软三岩，三拱顶三调后三仍有三超挖第二三部分3、导三洞扩三挖光三面爆三破设三计4、导三洞软三岩爆三破实三例5、导三洞较三硬岩三爆破三实例6、正三洞开三挖爆三破方三式爆破三改进爆破三常用三药量周边三眼35孔*5节（