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铁路通道隧道爆破专项施工方案

许村隧道位于山东省沂源县许村北侧低山区，工点起讫里程为DK1092+264～DK1093+044，全长780m。设计为时速120km/h双线电化有砟轨道铁路隧道。隧道洞身最大埋深约84米。隧道内为４.5‰的单面下坡。隧道岩层以灰岩为主，围岩级别有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。Ⅲ、Ⅳ级围岩采用复合式衬砌，Ⅴ级围岩采用加强复合式衬砌。Ⅲ～Ⅴ级围岩采用曲墙加仰拱结构形式。Ⅲ级围岩568m，Ⅳ级围岩132m，Ⅴ级围岩80m。该隧道位于直线段，从进口单口掘进。洞门型式采用双侧挡墙式洞门。

本隧道穿越花岗岩、灰岩和灰岩夹页岩。灰岩区岩溶具有不发育至发育，对工程的影响程度较大，特别是隧道应考虑岩溶水突水问题。部分地段存在岩溶问题。

隧道进口北侧230m及出口东侧50m附近为田庄水库常年有水。DK1092+400右141m有泉水出露，常年有水DB11／T 1813-2020 公共建筑机动车停车配建指标.pdf，水量较小。地下水主要为基岩裂隙水和岩溶水。基岩裂隙水：受各类风化及地质作用的影响，局部节理裂隙较发育，基岩破碎，地下水富集，含裂隙水，受大气降水补给。岩溶水：岩溶不发育，岩溶地下水贫乏。

1、开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差，应采用激光指向仪、隧道激光断面仪等确定开挖轮廓线和炮眼位置。

2、通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，并根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断优化钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最低程度。

3、隧道开挖断面应以二次衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大，并应满足下列要求：

（1）预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。

（2）测量贯通误差应符合现行铁道部现行《新建铁路工程测量规范》（TB10101）的规定。

（3）施工中应根据量测结果进行分析，及时调整预留变形量。

5、爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；在有可能发生涌水、突发地段应加强开挖工作面与洞内后部工作点的联系。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。

6、隧道开挖中所使用爆破器材的运输、贮存、检验、再加工、使用和退库、销毁应符合国家有关法律、法规和现行国家标准《爆破安全规程》（GB6722）的规定。

根据本标段隧道洞身围岩的特点，Ⅲ级围岩开挖采用光面爆破，Ⅳ、Ⅴ级围岩一般采用控制爆破，适用于软弱围岩的减轻地震动控制爆破技术爆破。总的设计思想是拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，核心采用控制爆破。主要采用水压光面爆破掘进作业，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。

在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边初期支护。

根据围岩情况，台阶长度满足机具正常作业要求，每次开挖进尺根据围岩情况而定。开挖主要采用光面水压爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。

爆破机理：向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用专业设备加工成的炮泥填塞。由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼周边围岩中，这种无能量损失的力波十分有利于岩体破碎，此外，还会产生“水楔”效，更有利于岩体破碎，同时水又会大大降低粉尘对环境的污染。

Ⅰ周边眼间距E、最小抵抗线W

周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，借助于经验公式E＝Ki×d，一般情况下E=(8～12)d（d为炮眼直径）；抵抗线W＝（1.0～1.5）E。本设计炮眼间距E为500mm，炮眼直径D为35mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。

Ⅱ周边眼每米装药长度L、装药集中度q

①L=2m2.8[δ]c/(V0×ρ0)1.4—L1.4

满足条件：每米装药长度L的精度达到0.005m即可

m——不耦合系数m＝D/d＝35/25＝1.4

[δ]c——岩石抗压强度，弱风化灰岩，[δ]c＝140MPa=1400Kg/cm3

②q＝（πd2/4）ρ0•L

＝π×3.22/4×0.95×0.0261＝0.2Kg/m

炮眼数量计算根据下列公式计算：

=34.4/0.5+1.4×82.89=185(个)

S0——开挖面周长（m）

E——周边眼间距（m）

C——掏槽眼和扩大眼系数，中硬岩取1.4（m）

S——开挖隧道断面积（m2）

实践证明，该公式求得炮眼数量偏小，N取值在160～190个。

V——单循环爆破岩石体积（m3）

按此公式计算，Q=253.9Kg

围绕水压爆破关键技术，遵循药包对殉爆距离的要求，通过多个循环爆破效果对比分析，优化炮眼中上部注水长度与炮泥回填堵塞长度的最佳比例，后对各部位炮眼进行药量分配，掏槽眼及底眼采用大直径药卷，连续装药；辅助眼及内圈眼采用大直径药卷，连续装药，其装药量按照递减的原则进行分配；周边眼采用小直径药卷。

往炮眼中注水的方法为采取普通塑料袋灌注水工艺，即利用自动灌水、自动封口的水袋封口机现场加工水袋，长度20cm/个，调整封口温度，以130～150℃为宜，要求水袋封口后不泄不漏、灌填饱满。

每个作业面配1台炮泥机，现场加工炮泥，最小堵塞长度不小于30cm，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。

雷管：孔外采用火雷管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11、13、15段），共8种段别。

导火索：火雷管采用导火索引爆。

1、掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在岩层层理或节理明显时，不得与其平行，呈一定角度并尽量与其垂直。

2、周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面符合设计要求。

3、辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。

5、炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。

钻眼作业应符合下列要求：

1、炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。

2、当采用手持凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm；辅助眼眼口间距允许误差为±10cm；周边眼眼口位置允许误差为±5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。

3、当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。

4、钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。

5、采用手持凿岩机凿眼，当凿眼高度超过2.5m时应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿眼；钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。

6、当采用凿岩台车开挖时,对钻眼的要求,可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。

1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。

2、隧道开挖每个循环都要进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。并采用激光准直仪来控制开挖方向。

3、钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3～4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。

4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。

6、开挖中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。

7、控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。

十三、光面爆破技术措施

为了取得理想的爆破效果，施工时，必须严格按照下列措施进行操作：

严密组织：光爆钻孔时，应由专人统一指挥协调，认真实行定人、定位、定机、定标准、定数量的岗位责任制。

测量定位：先由测量班在掌子面测出炮孔位置，并用十字线标定，钻孔过程中严格控制炮眼方向。

掏槽：全断面开挖时采用大直径中空直眼掏槽，台阶法开挖时采用复式楔形掏槽。掏槽眼炮孔超钻200～300mm，并加强装药。

钻孔：分区按顺序钻孔，刷帮压顶钻孔时，固定技术熟练的司机施钻，提高钻孔的速度和准确性。开口时慢慢推进，特别是要控制好周边炮眼的钻孔精度和外插角，达到定位准确，开挖轮廓平顺，炮孔末端齐整的要求。

清孔验孔：钻完一孔后及时进行清孔验孔，炮眼检查的标准为:“准、直、平、齐”；炮眼深度符合设计要求，各炮眼相互平行，孔底要落在同一平面上。炮眼验收合格后，清除孔内的碴粉，准备装药；对不合格的炮孔要坚持重钻。

Ⅴ级围岩采用微振动爆破技术以台阶方式钻爆掘进。

采用气腿凿岩机钻孔。为减小爆破对围岩的扰动，上部采用斜眼掏槽法。

上部的顶板眼和下部的帮眼按光面爆破进行设计。目的是减少对围岩的爆破扰动，保持岩体的稳定性。

说明：堵塞长度不小于20cm。

上台阶钻爆参数（表一）

中台阶钻爆参数（表二）

说明：堵塞长度不小于20cm。

下台阶钻爆参数（表三）

说明：堵塞长度不小于20cm。

一、火工品使用管理程序

2、严格发放火工品库保管员在接到工程队物资设备室火工品使用计划表后，要详细核对批准领用的火工品名称、规格、数量。核实无误后，方可办理火工品领用手续。

2、现场技术人员根据每次的打孔数量和装药数量进行核对，并监督现场火工品的使用数量。

3、现场安全员，按照爆破划定现场危险区，并采取防护措施和警戒范围。并对每次爆破作业完成结果进行安全评定。

4、现场爆破作业各施工工班要按爆破施工作业程序进行操作，严禁违规操作。

1、火工品必须实行按计划领用，剩余的当天必须退回仓库的制度。现场爆破完毕后，各施工工班未使用完的火工品由收发料爆破员或领料员与押运员共同押运到火工品库办理退库手续。将实际使用数量和退库数量填写到《火工品退库通知单》中并相互签字确认。

2、火工品严禁在除火工品库之外的任何地方过夜。

3、未使用的火工品必须退回火工品库进行保管，严禁施工队伍将火工品带回工棚、宿舍或工地中随意存放。严禁私藏、私用和赠送他人。否则，除按相关规定处罚外，并移交公安机关追究其法律责任。

4、在火工品退库过程中严格按业务程序要求操作，所发生的一切不安全因素，施工工班负责人负全责。

四、工程完工剩余火工品必须退回民爆公司或按规定程序销毁

1、凡列入报废范围的爆破物品，必须经主管人员和保管人员按照报废登记表册进行登记造册，阐明理由和原因，经有关部门联合鉴定，同意后方可退回民爆公司或按程序销毁。

爆破时，同时发出声响信号和视觉标志，主要为警报器鸣声和摇警示旗，分四次信号：

第一次信号：为撤离信号，在装药、堵塞完成后闽2004G101：住宅现浇钢筋混凝土板式楼梯.pdf，爆区无关人员应立即撤离到危险区以外的安全地点，同时在危险区出入口设立岗哨。信号为：警报器长鸣一声，警示旗左右摆动一次。

三、爆破后安全检查与处理

①放炮人员管理，爆破作业人员具有《放炮员作业证》的专业人员担任，辅助作业人员全部进行施工前安全培训。

②成立爆破工程施工队，全面负责安排爆破的各项工作，设队长、副队长各1人，技术负责1人，技术员1人，放炮员2人，安全员1人，保管员1人，押运员1人等。

主持制定爆破工作的全面工作计划，并负责实施；

吊顶转换层专项施工方案组织爆破业务、爆破安全的培训工作和审查爆破作业人员的资质；