牡绥铁路工程III标隧道钻爆专项施工方案编制：复核:审批：单位:中铁三局集团有限公司牡绥铁路工程三标项目经理部日期：二零一零年六月十五日目录1 编制依据 (3)2工程概况 (3)2.1 工程地理位置及概况 (3)2.2 工程地质概况 (3)2.3 地面建筑物及管线情况 (4)3总体方案设计 (4)3.1 爆破特点及要求 (4)3.2 钻爆设计原则 (4)3.3 开挖、爆破施工方法 (5)3.3.1 开挖方法 (5)3。

3.2 爆破方法 (5)4 钻爆设计 (5)4。

1 Ⅴ级围岩钻爆 (6)4。

1.1 炮眼深度与循环进尺 (6)4。

1.2 炮眼直径 (6)4。

1.3 炮眼布置 (6)4。

1.4 单孔装药量 (7)4.2 Ⅳ级围岩钻爆................................................................................................................ 错误!未定义书签。

4。

2.1 炮眼深度与循环进尺.. (8)4.2。

2 炮眼直径 (8)4.2。

3 炮眼布置 (8)4.2.4 单孔装药量 (8)4.3 Ⅲ级围岩全断面法 (9)4.3。

1 炮眼深度与循环进尺 (9)4.3.2 炮眼直径 (9)4.3.3 炮眼布置 (9)4。

4 Ⅱ级围岩全断面法 (9)4。

4.1 炮眼深度与循环进尺 (9)4。

4。

2 炮眼直径 (10)4.4。

3 炮眼布置 (10)4。

5 爆破振动强度的控制措施 (10)4.6 钻爆质量的控制 (10)4爆破作业安全措施 (11)4.1 空气冲击波、爆破有害气体与爆破飞石 (11)4.2 早爆 (11)4。

3 盲炮处理 (12)4.4 敷设电爆网路时须注意的问题 (13)1 编制依据⑴滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程隧道施工图及甲方实施性指导施工组织设计。

⑵国家及铁道部现行的建设工程设计、施工规范、技术规程、质量验收评定标准。

①《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（ TB10108-2002）；②《铁路隧道施工规范》( TB10204-2002）；③《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401-2003)；④《爆破安全规程》(GB6722—2003)。

民用爆破物品管理条例⑶我单位多年来来在铁路隧道工程施工中积累的施工经验.2工程概况2。

1 工程地理位置及概况滨绥铁路牡丹江至绥芬河段地处黑龙江省东南部，自牡丹江市向东沿铁岭河、磨刀石镇、越过代马沟北山至穆棱镇，向北偏东沿穆棱河至下城子镇，向东沿马桥河经马桥河镇,越过太岭，经细鳞河至绥阳镇，沿小绥芬河至绥芬河市。

本标段西起磨刀石镇，线路越过代马沟北山，东到柳毛河上游蜂子窝沟一侧，起讫里程为改DK381+747～改DK395+200，正线长度13。

453公里。

施工范围为改移道路、路基、桥涵、隧道、大型临时设施和过渡工程等招标文件中规定的全部工程。

重点控制工程包括:红池隧道5621延长米；转心湖隧道6676延长米。

红池隧道最大埋深185.6m，最小埋深约12m，各级围岩长度及所占比例分别为：III 级围岩3525m，占隧道全长的62.7%；IV级围岩1740m,占隧道全长的31％;V级围岩356m,占隧道全长的6。

3％。

转心湖隧道最大埋深225m，最小埋深约12m，各级围岩长度及所占比例分别为：II级围岩1535m，占隧道长度的23%；III级围岩3495m，占隧道全长的52。

4％;IV级围岩1030m,占隧道全长的15.4％；V级围岩590m,占隧道全长的8。

8％.2。

2 工程地质概况⒈地层岩性沿线各时代地层出露较全，第四系全新统洪积层、下元古界太平沟组、华力西中—晚期花岗岩岩组、第三系上新统、白垩系下统等均有不同程度的出露.⒉地质构造按大地构造体系，属新华夏系构造体系老爷岭第二隆起代，区内构造体系复杂繁多，不同时期、不同等级、不同性质的断裂构造发育,多有交叉迹象,并常伴有次级断裂，屡次切割下元古界地层，使得区段内地质构造极为复杂，断层破碎带遭剥蚀后，形成众多的河谷、冲沟，部分被第三系高位玄武岩覆盖。

⒊不良地质沿线主要不良地质有：崩塌落石、突泥突水、围岩失稳、泥石流等.⑴崩塌落石沿线低山丘陵分布第三系多喷发的玄武岩岩盖，由于受构造的影响，节理发育，岩体破碎,加之风化剥蚀作用影响,易发生崩塌、落石等不良现象.⑵突泥、突水本标段线路通过断裂破碎带及影响地段，地下水丰富,易发生突水、突泥。

⑶围岩失稳本标段线路部分地段穿越云母片岩地层，节理发育，易发生围岩失稳。

⑷泥石流本标段隧道区属低山丘陵坡面，表层覆盖第四系松散堆积物，易发生泥石流。

施工中须保护植被，竣工后恢复破坏植被，避免泥石流发生。

2.3 地面建筑物及管线情况各隧道洞口周边附近无建筑物及管线。

3总体方案设计3。

1 爆破特点及要求⒈属于低山丘陵隧道，爆破条件不好。

⒉地质条件复杂，部分穿越云母片岩地层，节理发育，易发生围岩失稳。

⒊本标段隧道开挖采用钻爆法光面爆破,炮眼痕迹保存率,硬岩在80%以上,中硬岩在60%以上，并在开挖轮廓面上均匀分布。

隧道轮廓断面不允许欠挖,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩拱部平均线性超挖值不大于15cm，最大不超过25cm，；Ⅴ级围岩平均线性超挖不大于10cm,最大不超过15cm,边墙平均不大于10cm；隧底允许最大平均超挖值为10cm。

3.2 钻爆设计原则⒈确保现场施工人员的安全，严格按照《爆破安全规程》GB6722—2003进行设计和施工，制定具体的安全施工措施。

⒉严格控制光面爆破的单段起爆药量，尽可能多的创造爆破临空面，尽可能减小爆破振动对围岩的扰动深度.⒊根据隧道洞口段所处围岩比较破碎、整体性及自稳性差的特点,采用台阶法开挖，对软弱岩层采用缩短台阶距离,及时支护等手段，保证顶板安全。

⒋对设计确定的钻爆参数进行现场爆破试验,以取得合理的爆破参数。

爆破参数须根据地质地形条件及相应的爆破效果，适时调整、动态管理.3.3 开挖、爆破施工方法3.3.1 开挖方法隧道采用新奥法设计原理，根据设计要求，Ⅱ级围岩采用全断面法开挖；Ⅲ级围岩采用台阶法开挖；Ⅳ级围岩采用弧形导坑预留核心土法开挖；Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖，洞口段Ⅴ级围岩采用明挖法开挖.3.3.2 爆破方法本标段隧道采用钻爆法光面爆破施工。

4 钻爆设计光爆施工前采用理论计算、工程类比与现场试爆相结合的方法确定爆破参数.计算依据如下：⒈炸药与岩石的匹配炸药与岩石的匹配实际是根据波阻抗理论而来，当炸药的波阻抗VrPr与岩石的波阻抗VePe相等时，爆炸波能量完全传入岩体内，从而达到最大限度的破碎岩石。

Ⅳ、Ⅴ级围岩需爆破段一般岩石抗压强度在Rc＜20MPa，岩石坚固性系数f＜Rc/10=3.岩石纵波速度Ve＜2000m/s,岩石密度Pe≈2000kg/m3，岩石波阻抗VePe≈4＊106kg/m2.s，2＃岩石硝铵炸药爆速Vr≈3600 m/s,炸药密度Pr≈1000kg/m3， VrPr≈(3。

6~4)*106kg/m2。

s，岩石与炸药匹配系数Ker=VePe /VrPr≈1，根据f及K值判定Ⅴ级围岩岩石可爆性好,岩石能够得到充分破碎.Ⅱ、Ⅲ级围岩Ker=VePe /VrPr≈2，岩石可爆性差，须使用高密度、高爆速炸药，同时加大装药密度,加强堵塞质量.⒉标准抛掷爆破单位耗药量K( kg/m3）根据岩石容重γ用经验公式K=1.3+0.7（γ/1000-2）2计算，Ⅴ级围岩岩石γ≈2000 kg/m3，计算得K≈1.3 kg/m3。

Ⅳ级围岩岩石γ≈2300 kg/m3，计算得K≈1.36 kg/m3；Ⅲ级围岩岩石γ≈2600 kg/m3，计算得K≈1。

55 kg/m3;Ⅱ级围岩岩石γ＞2700 kg/m3，计算得K＞1。

64 kg/m3。

⒊爆破作用指数我国普遍采用鲍列斯科夫公式，f(n）=0。

4+0.6n3当n=1时为标准抛掷爆破当n＞1为加强抛掷爆破0。

75＜n＞1为加强松动爆破n＜0。

75为松动爆破根据各部位炮眼所承担的任务不同，爆破作用指数也不相同。

具体为：掏槽眼采用加强抛掷爆破，崩落眼采用松动爆破,内圈眼采用弱松动爆破，底板眼采用加强松动爆破.4.1 Ⅴ级围岩钻爆4。

1。

1 炮眼深度与循环进尺炮眼深度是指炮眼眼底至开挖面的垂直距离。

炮眼深度根据围岩的稳定性、凿岩机的钻凿能力和掘进循环安排。

按铁建设120号文件要求，Ⅴ级围岩上台阶每循环开挖支护进尺不得大于1榀钢架间距;边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀；仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循坏开挖进尺不得大于3m。

炮眼深度不大于1m。

4.1。

2 炮眼直径选用手持式风动凿岩机，常规土岩爆破钻头直径为38～42mm，为减小钻孔数量，提高掘进速度，炮眼直径取d=42mm。

4.1。

3 炮眼布置⒈掏槽眼掏槽眼爆破时在围岩中形成空腔,为后续炮孔爆破创造良好的临空面，一般为强抛掷爆破，本标段隧道Ⅴ级围岩采用复式楔形掏槽，优点是钻眼工作量小，容易形成较好的临空面，掏槽眼开口宽度为3m，排距0。

6m。

⒉周边眼周边眼沿隧道开挖轮廓线布置，具体的炮孔间距根据经验公式和工程类比确定。

根据经验,炮眼间距E与炮眼直径d之间的关系为E=（10~18）d。

取d=42mm,则E=420～756mm。

考虑到是软弱围岩,所以光面爆破取E=50cm.周边眼的炮眼密集系数m与最小抵抗线W之间的关系为m=E/W.一般E＜W，结合洞口段爆破一般不易形成大块的特点，m取较小值， m=0.625，则对于光面爆破取W=80cm.周边眼采用导爆索将药卷串联间隔装药结构，使炮孔内炸药爆炸围岩受力均匀，可以减小对围岩的扰动深度。

周边眼同段起爆规模不易过大，如周边眼数量大，易采用孔内或孔外微差爆破技术将齐爆孔数控制在8～10个左右。

⒊内圈眼内圈眼的间距a、排距须大于或等于周边眼的最小抵抗线W，而且a、b的取值与炮眼的单孔装药量有关.本设计取a=100cm、b=80cm。

⒋崩落眼崩落眼间距a=120cm、排距b=100cm。

4.1。

4 单孔装药量⑴掏槽眼掏槽眼在满足填塞长度要求的前提下，尽量多装药,以保证良好的掏槽效果。

据此确定Ⅰ、Ⅱ级掏槽眼的单孔装药量分别为1.2kg，0。

82kg.折算单耗为1.95kg/m3.⑵周边眼周边眼的装药量主要根据炮眼间距、最小抵抗线和装药集中度确定。

本设计取光面爆破装药集中度为0.1kg/m,对于1m长的光面爆破炮孔，单孔装药量为0。

1kg.⑶内圈眼内圈眼以弱松动爆破控制，内圈眼的装药量与围岩的坚硬程度、炸药单耗、炮眼长度及内圈眼的炮眼数量及间排距等参数有关。

内圈眼的单孔装药量按下式计算：式中—- 内圈眼的单孔装药量，kg；——装药系数。

根据炮孔间排距及围岩性质,取τ=0。