柞小高速公路第十九合同段隧道洞身开挖光爆施工方案中铁十局二公司柞小高速公路十九合同段项目经理部二OO六年十二月二十七日柞小高速公路第十九合同段隧道洞身开挖光面爆破施工方案一、编制依据及原则1、 编制依据（1） 阿（荣旗）北（海）西部大通道陕西境西康高速公路柞水 至小河段第十九合同段《两阶段施工图设计》及现场实地调查资料；（2） 相关施工安全管理规定及现场爆破施工经验；（3） 中华人民共和国国家标准GB6722-2003《爆破安全规程》2、 编制原则（1） 隧道明洞开挖爆破同路基开挖爆破，详见石方控制爆破方 案本文只说明隧道暗洞洞身开挖爆破方案2） 采用微震光面爆破方案对于隧道暗洞围岩较完整坚硬的II、III级围岩爆破开挖采用全断 面微震光面爆破方案；围岩较破碎、风化较严重的IV、V级围岩采用 上下台阶微震光面爆破开挖，隧道爆破开挖中严格遵循“管超前，严 注浆，短开挖，强支护，早封闭”的基本原则3） 洞口段围岩较差段爆破开挖注意事项洞口段开挖爆破对临近房屋、施工设施、行人车辆存在安全隐患， 采用预裂爆破结合挖掘机开挖4） 坚持爆破申请及警戒的原则在爆破施工前将爆破方案及计划安排审批表上报相关管理部门审批会签后，方可实施爆破，爆破必须在规定的时间内完成，同时采取必要的警戒措施，确保行人和车辆安全，避免发生意外。
二、工程概况1、地理位置及沿线地形、水文、气候、地质情况本合同段位于秦岭南坡，汉江支流乾佑河中上游地势总体不断 向汉江降低，山体多为基岩裸露，土层薄而少，构成少土多石的山区， 该段河谷一般宽50米一150米之间，两岸山坡多为45°以上的陡坡， 河谷弯曲，顺直河段较短路线走廊为乾佑河河谷，全线山高谷深，岸坡陡峻；植被良好； 除局部缓坡下部和河滩有数米至十余米覆盖层外，其余岸坡覆盖层很 薄或基岩外露岩性主要有花岗岩、灰岩、砂岩和板岩、片岩、千枚 岩第四系冲洪积、残坡积层沿河谷漫滩、阶地和山体坡麓堆积，多 为砂类、砂砾类、砂卵类土受地势影响，全区气候差异较大秦岭南坡海拔1000米左右地 区以南，为亚热带山地气候，1月份平均气温0.6°C，七月份平均气 温23.7C，年平均气温13.4C，极端最高气温39.6C，极端最低气 温17.5C ；年平均无霜期230天，最大冻深16cm年均降水量768.3mm，年最大降水量1245 mm，一般集中在7月 至9月；降雪期为十一月至来年二月，在雨季时洪水暴涨，汛期一般 多见于6~9月份本标段水系发育，路线走廊带内并行的主要河流有乾佑河，另有 多条支流汇入，属汉江（长江）流域。
2、爆破数量及其类别本合同段共有隧道三条，其中石家庄隧道为分离式隧道，杨家河、 磨石沟隧道为双连拱隧道石家庄隧道左右线全长1665米，其中V级围岩566米,IV级围岩 394米,111级围岩204米，II级围岩473米，洞门明洞4座/28米，人 行横洞50米杨家河、磨石沟隧道全长313米，其中V级围岩112米,111级围 岩105米，II级围岩75米，洞门明洞4座/21米均单向进洞，采用新奥法施工光面爆破是新奥法原理的第一要 素，实施光面爆破可减弱对围岩的扰动，避免围岩应力重新分布时相 对集中，减小松动范围，使开挖轮廓圆顺；是保证隧道工程质量、安 全和进度的一个关键技术因素本合同段的三个爆破区周围环境描述如下：(1) 石家庄隧道爆区：进口处距右侧既有公路最近距离为250m， 距民房最近距离为100m，出口处距右侧既有公路最近距离为100m2) 磨石沟隧道出口洞爆区：进出洞口均上跨既有公路，出口 处距民房最近距离为150m3) 杨家河隧道爆区：进口处靠山，附近无民房，出口处距既 有公路最近距离为100m四、爆破方案选择1、工程特点(1) 石家庄隧道外部条件较好，施工干拢小，但隧道较长安全控制要求高。
2） 杨家河、磨石沟联拱隧道跨径大，进洞段围岩破碎稳定性 差，且磨石沟隧道进出洞口均上跨既有公路，施工安全隐患大3） 石家庄隧道爆破时需考虑防水要求4） 隧道进洞一定距离后爆破施工对周围环境影响小针对本标段不同隧道不同的围岩类别，具体实施的爆破方法为:（一） 石家庄隧道（1）石家庄隧道IV、V级围岩岩层风化破碎程度严重，自稳能 力较差，采用上下台阶法施工，先支护后开挖，微震光面爆破装载 机和自卸车出碴a. 孔深进尺设计：上部台阶采用1.2m进尺，钻孔深度1.5m； 下部台阶采用2m进尺，钻孔深度2.5mb. 掏槽形式设计：上台阶采用菱形直眼掏槽c •装药结构设计：周边眼采用间隔装药结构，药卷用小直径药 卷其余炮眼采用直径中32mm标准药卷连续装药3）II、III级围岩采用全断面光面爆破开挖a.孔深进尺设计：钻眼深度为3.0米，循环进尺2.8米b .掏槽形式设计：采用菱形直眼掏槽c •装药结构设计：周边眼采用间隔装药结构，药卷用小直径药 卷，其余炮眼采用直径中32mm标准药卷连续装药二） 磨石沟、杨家河隧道(1)IV级围岩中导洞采用上下台阶光面爆破开挖爆破设计参 数为：周边眼间距为35cm，最小抵抗线取50cm，左右主洞也为上下 台阶光面爆破开挖。
3)II、III级围岩中导洞采用全断面光面爆破开挖，左右主洞 爆破方式也为全断面光面爆破开挖五、主要爆破参数的初步设计1、 爆破试验确定爆破参数施工前首先要根据地质调查结果，选择有代表性的位置，采用利 文斯顿爆破漏斗理论，进行现场爆破试验，提出爆破参数2、 周边眼(1) 根据前期施工情况，为保证开挖轮廓圆顺，各级围岩周边 眼间距均为35cm2) 周边眼装药结构：隧道周边眼爆破均采用不耦合装药结构 其中IV、V级围岩采用双传爆线装药结构，II、III级围岩采用竹片、 传爆线、小直径药卷间隔装药结构3) 破碎地段，周边眼采用钻密眼，人为切开一条缝不装药或 隔孔装药措施3、 辅助眼辅助眼布置根据炮眼间距E和最小抵抗线V值确定，E/V=0.8， 辅助眼间距取100cm，V=(0.6〜0.8) E4、 掏槽眼选用菱形直眼掏槽方式5、 炮眼布置方式周边眼、辅助眼环形布孔，掏槽眼菱形布孔6、 装药量计算先根据周边眼的装药集中度和掏槽眼的装药长度进行周边眼和 掏槽眼的药量计算，其它炮眼按式（2-1）计算，按式（2-2）复核， 科学进行药量分配单眼装药量计算公式q=k • a • w • L •入 式（2-1）总装药量计算公式Q=k • L • S 式（2-2）K-单位炸药消耗量，0.72〜1.27kg/m3a-炮眼间距，m; w-炮眼爆破方向的抵抗线，m;L-炮眼深度，m; S-开挖断面积，m2；入-炮眼部位系数，按表5.3-1, 表 5.3-2选取。
软弱围岩炮眼部位系数表 表-1炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下’掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼入2〜31.5〜21 〜1.210.8 〜10.5〜0.8光1.2〜1.51.5 〜2硬岩、中硬岩炮眼部位系数表 表-2炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下’掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼入10 〜201. 210.950.90.851.050.66、起爆顺序安排光面爆破从掏槽眼开始，由内向外，最后是周边光面爆破7、爆破设计图IV、V级围岩爆破设计图、II、III级围岩爆破设计图和中导坑爆 破设计图详见附图六、减轻地震动爆破措施采用微震光面爆破，减轻地震动影响，减小对围岩的扰动，是保 证本标段隧道软弱围岩施工安全的重要措施，其施做要点是：1、 密打眼，少装药，并根据爆破震动衰减规律公式反算控制最 大单响起爆药量；计算式为：Qmax=R3 ( Vkp/K) 3/a式中：Qmax —最大一段爆破药量，kg;Vkp-安全速度，cm/s;取V=5cm/s;R-爆破安全距离，m;K-地形、地质影响系数； a-衰减系数K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a 值回归后确定。
根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每 段的最大装药量2、 加强爆破震动地震波测试；3、 合理安排段间隔时差：为避免爆破震动波形叠加，降低爆破 震动强度，毫秒雷管跳段使用，段间隔时差控制在200ms左右七、光面爆破施工程序及作业标准为保证光爆施工实行程序化、标准化作业，我们制定了以下光爆作业程序及作业标准，施工工艺流程详见下表1、 放样布眼钻眼前，测量人员用全站仪放出开挖轮廓线，并用红油漆准确给 出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm （距 开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点）2、 定位开眼采用钻孔台车及风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道轴线要保持平 行就位后按炮眼布置图正对钻孔对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度 要求比其它眼要高，开眼误差控制在5cm以内3、 钻眼按照不同孔位，将钻工定点定位钻工要熟悉炮眼布置图，要能 熟练的操作凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老 钻工司钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角（眼深3山时， 外插角V 3），使两茬炮交界处台阶不大于15cm同时，根据眼口位 置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。
4、 清孔装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净5、 装药装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷 管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药所有炮眼 均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm6、联结起爆网路按设计的联接网络实施起爆网路为复式网路，以保证起爆的可 靠性和准确性联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性； 导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑 胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专 人负责检查7、非点炮人员撤离安全区后才能引爆爆破后，如有瞎炮，要 进行专门处理，并及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计八、爆破施工安全保证措施1、 爆破作业时统一指挥信号，其安全距离符合规范要求2、 隧道爆破施工由取得“安全技术合格证”的爆破工担任，严 格防护距离和爆破警戒放炮后10分钟才准许人员进入工作面，经找 顶清除危石、锚喷支护后方能继续施工3、 放炮时间及次数根据施工条件明确规定，装药离放炮时间不 应过久爆破前爆破人员严格检查爆破网络，确保一次起爆4、 遇到照明不足、工作面岩石破碎尚未支护、发现、高压水涌 出地段等情况严禁装药爆破。
5、 每次爆破后必须经过通风排烟，相距时间不少于5min，并经 过以下各项检查和妥善处理后，其它工作人员才准进入工作面：有无 瞎炮及可疑现象，有瞎炮必须由原爆破人员按规定处理;有无残余炸 药或雷管；顶板两帮有无松动石块；支护有无损坏与变形6、 装炮时严禁火种，严禁明火点炮，严禁装药与打眼同时进行7、 抓好现场管理，搞好文明施工现场必须灯明、路平、无积 水，对易燃、易爆等危险品按规定保存和堆放，并进行标示，严格发 放制度切实作好防洪、防火、防中毒等工作，杜绝重大伤亡，减少一般性事故九、施工组织爆破施工之前针对爆破工地的现场实际情况和围岩情况作出具 体的施工组织设计1、爆破工艺流程2、组织方式（1）爆破工地要建立爆破领导小组，由施工单位负责人任组长，并指定专人负责日常的施工组织领导工作2） 爆破工地要建立爆破技术组、安全组、施工组、应急处理 组3） 爆破施工前，应做好开工准备工作，并根据爆破设计和施 工组织设计对参加爆破人员进行安全教育和技术交底4） 从事爆破的人员，必须经过爆破技术培训，并持有合格证5） 各项爆破施工工作应分工明确，专人负责，并制订具体的 岗位责任制本方案有关未尽事宜，按GB6722—2003《爆破安全规程》严格 执行。
中铁十局二公司柞小十九合同段项目经理部。