新建向莆铁路工程隧道爆破设计方案编制：审核：审批：中铁二十三局向莆铁路FJ-10标指挥部二00八年八月目录一、工程概况 (2)二、洞口环境 (2)1、施工区工程地质 (2)2、施工区涉及到的环境保护区 (2)3、洞口位置 (3)三、隧道爆破设计 (3)1、隧道正洞爆破设计 (3)2、斜井爆破设计 (11)3、隧道监控量测 (15)4、洞内风、水、电及通讯施工辅助措施 (18)5、爆破安全评估 (20)6、施工安全措施 (22)一、工程概况新建向塘至莆田铁路XPFJ－10标位于闽中地区，起点位于永泰县岭路乡后坑垄村，终点位于莆田市涵江区庄边镇泮洋村，里程范围:DK489+460～DK514+184、YDK489+460～YDK514+184；FDK489+460～FDK490+787.2；DK488+700～DK521+825（永临结合），全长26.051km。
本标段主要工程：桥梁四座，穴利1#大桥，桥长440.90m；大坪头大桥，桥长244.35m；走林左线大桥，桥长133.86m；走林右线大桥，桥长135.145m。
均为单线桥梁。
隧道五座，城峰1#隧道，单线隧道，全长794m；城峰2#隧道，双线隧道，全长764.6m；城峰3#隧道，单线隧道，全长897m；青云山隧道：左线全长22715m;右线全长21837m，设计有4座辅助斜井，分别是梅鼎宫斜井（1273.5m）、乌田斜井（2106.3m）、风际斜井（1865.2m）、乾顶斜井（762.9m），斜井总计长6007.94m。
其中风际竖井216.45 m。
路基全长1532m，涵洞4座。
二、洞口环境1、施工区工程地质本区以侏罗系上统－白垩系下统的凝灰岩、凝灰熔岩、熔结凝灰岩为主。
剥蚀中、低山区构造发育，受构造影响，岩体节理、裂隙较发育；火山岩和部分花岗岩存在不均匀风化现象。
山坡的基岩裂隙水和孔隙水不发育，构造破碎带和节理裂隙密集带地下水较为发育。
地基工程地质条件较好，桥梁工程可采用明挖基础或桩基；隧道围岩级别一般为Ⅱ～Ⅲ，隧道进出口、浅埋、偏压地段以及构造破碎带、节理裂隙密集带为Ⅳ、Ⅴ级围岩，隧道洞身工程地质条件一般较好。
2、施工区涉及到的环境保护区青云山隧道穿越的环境保护区：青云山国家级风景名胜区、藤山和老鹰尖省级自然保护区等。
3、洞口位置城锋隧道各洞口和青云山隧道进口均位于永泰县岭路乡穴利村；梅鼎宫斜井口位于永泰县岭路乡谭后村；乌田斜井口位于莆田市涵江区庄边镇凤际村；风际斜井口位于莆田市涵江区庄边镇凤际村；乾顶斜井口位于莆田市涵江区新县镇乾顶村；青云山隧道出口位于莆田市涵江区新县镇广宫村；各洞口均在风景自然保护区之外，地形图附后。
三、隧道爆破设计设计依据：《爆破安全规程》（GB6722-2003）、《铁路隧道施工规范》（铁建设【2002】24号）、铁二院向莆铁路初步设计资料等。
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用多功能作业台架钻孔；Ⅳ、Ⅴ级围岩短台阶的下部采用多功能作业台架钻孔，上部采用风钻钻孔。
1、隧道正洞爆破设计（1）、洞口（洞内）Ⅳ级、Ⅴ级围岩爆破设计A、爆破器材选型Ⅳ级、Ⅴ级围岩爆破采用2号岩石硝铵炸药，有水地段采用乳化防水炸药，药卷直径采用φ32，周边眼采用高效能控制爆破劈裂耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。
施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。
B、非电微差起爆网络设计爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，不但可以有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。
在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量较大的段别的雷管，间隔时差设计为200ms，即跳段设置。
这样可以使爆破震动速度降低30%，达到更好的爆破效果。
C、装药结构设计为更好地达到光爆效果，周边眼采用间隔装药结构，或用小直径药卷。
其余炮眼采用直径Φ32mm标准药卷连续装药。
见图1。
图1 装药结构设计图D、Ⅳ级、Ⅴ级围岩台阶法爆破炮眼布置见图2。
Ⅳ级、Ⅴ级围岩台阶法开挖主要技术指标见表1。
说明:1、本图尺寸均以厘米计，比例示意；2、本炮眼布置图设计，采用五梅花小直径中空掏槽方式，炮眼旁所注数字即为雷管段数；3、起爆网路采用"一把抓"的形式，起爆器起爆；4、炮泥堵塞长度不少于40厘米；5、施工中依据实际爆破效果不断进行调整，以达到最佳效果。
图2 Ⅳ级、Ⅴ级围岩台阶法爆破炮眼布置图Ⅳ级、Ⅴ级围岩台阶法爆破主要技术指标表 表1（2）、隧道洞内Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计 A 、炸药选型炸药选用2号岩石硝铵炸药，其规格为φ25×200、φ32×200两种。
有水地段选用乳化炸药。
药卷直径采用φ32，周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。
施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。
B、掏槽形式由于采用全断面爆破开挖，根据地质条件和断面尺寸，采用楔形掏槽法，及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动，保持围岩稳定。
C、Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面爆破设计Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置见图3。
Ⅲ级围岩全断面爆破炮眼布置见图4。
Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖主要技术指标见表2。
Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面爆破主要技术指标表表2楔形掏槽炮眼布置图3003502065°72°光面爆破技术的主要参数：1、周边眼间距Ｅ=45cm ，最小抵抗线( 光面层厚度)W=70cm。
孔深3.8米。
2、周边眼装药集中度取0.25kg/m，采用φ32×200重150g药卷间隔装药，导爆管起爆，导爆索传爆。
3、施工中依据实际爆破效果进行不断调整，以达到最佳爆破效果。
图3 Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图光面爆破技术的主要参数：1、周边眼间距Ｅ=45cm ，最小抵抗线( 光面层厚度)W=60cm。
孔深3.3米。
2、周边眼装药集中度取0.20kg/m，采用φ32×200重150g药卷间隔装药，导爆管起爆，导爆索传爆。
3、施工中依据实际爆破效果不断进行调整，以达到最佳效果。
72°65°200250楔形掏槽炮眼布置图图4 Ⅲ级围岩全断面爆破炮眼布置图（3）光面爆破设计 1）爆破设计的原则尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。
采用光面爆破，要求炮眼痕迹残留率硬岩≥90% ；中硬岩≥80% ；软岩≥60%。
减少对围岩的破坏，控制好开挖轮廓。
合理设计起爆顺序，提高光爆效果。
在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度、缩短工期。
掏槽及底板眼按抛掷爆破设计，采用楔形掏槽法，及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动，保持围岩稳定。
其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少炮眼的炸药用量。
采用微差爆破，减少对围岩的扰动及降低振动强度，采取光面爆破。
2）爆破参数的选定在进行钻爆参数设计前，先用工程模拟法初选爆破参数，再在洞外做单段爆破漏斗试验及三眼爆破成缝试验，通过现场的试验确定有关爆破参数。
结合隧道工程地质情况及类似工程施工经验进行爆破设计。
光面爆破参数见表5.16。
光面爆破参数表表5.163）爆破器材的选定炸药选用2号岩石硝铵炸药，其规格为φ25×200、φ32×200两种。
有水地段选用乳化油炸药。
采用φ32直径药卷，周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。
施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。
4）钻爆作业施工工艺钻爆作业工艺框图。
光面钻爆作业施工工艺框图5）钻爆施工①开挖准备风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。
②测量放线洞内导线控制网测量采用全站仪进行。
施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。
测量作业由专业人员实施，每排炮后进行设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。
断面测量滞后开挖面10～15m，按5m间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。
同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。
③钻孔作业全断面法施工时，使用凿岩台车钻孔。
台阶法施工时上台阶采用风钻人工钻孔，下台阶采用凿岩台车钻孔。
严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。
同时根据工作面的凹凸情况，控制钻孔孔深，以保证钻孔的孔底均落在钻爆图所规定的平面上。
各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量经济责任制。
每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。
周边孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。
④装药爆破装药爆破由合格的、有经验的炮工严格按爆破设计参数进行，采用非电雷管起爆。
炮工在装药平台上按钻爆设计参数装药。
掘进孔采用φ35mm药卷连续装药，周边光面爆破采用φ25mm药卷、竹片绑扎间隔装药；孔口用砂袋堵塞严实，装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置，非电毫秒雷管引爆，周边光面齐爆。
装药爆破由合格的、有经验的炮工严格按爆破设计参数进行，采用非电雷管起爆。
⑤通风散烟及除尘施工过程中一直启动通风设备通风，爆破散烟结束后，开挖面爆破碴堆洒水除尘。
⑥安全处理爆破后，清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可先喷一层5cm厚砼，出碴后再次进行安全检查及处理。
在整个施工过程中，设专职安全员每天进行安全检查，发现问题及时处理。
⑦围岩支护每排炮开挖结束后，对稳定差的岩体及时进行随机锚杆支护，系统锚杆、挂钢筋网及喷钢纤维砼支护滞后开挖作业面不大于10m。
6）光爆质量标准平均线性超挖：10cm以内，炮眼痕迹保存率：硬岩≥90% 中硬岩≥80% 软岩≥60%炮眼利用率：≥90%2、斜井爆破设计（1）、斜井洞口Ⅳ级、Ⅴ级围岩爆破设计A、爆破器材选型根据隧道围岩类别，选用威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的2#岩石乳化炸药，引爆器材则选用国产Ⅱ系列15段非电毫秒微差雷管。
B、非电微差起爆网络设计爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，不但可以有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。
在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量较大的段别的雷管，间隔时差设计为200ms，即跳段设置。
这样可以使爆破震动速度降低30%，达到更好的爆破效果。