石金山隧道出口（左幅）段爆破专项施工安全方案一、工程概况大丽高速公路是国家高速公路网的重要组成部分，也是国道214线在滇境内的重要路段，是滇西北与滇南间的重要运输通道，是云南通边、进藏的重要通道。
本工程位于云南西北部的大理白族自治州和丽江市境内，主线起于大理州大理市凤仪镇，止于丽江黄山垭口西，主线全长191.770Km，同步建设深长村连接线、丽江连接线、松园桥连接线。
本标段为位于丽江市玉龙县拉市乡，起讫里程桩号K174+410～K178+281.12，里程长度为3.87112km，按高速公路标准建设，设计速度为80km/h，汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。
石金山特长隧道3865米（其中我部施工左幅出口段1940米），隧道主体结构采用仰拱复合式衬砌，隧道衬砌采用钢筋混凝土结构。
隧道初期支护由挂钢筋网、喷射C25混凝土和锚杆组成，Ⅳ级以上围岩段增加格栅及型钢钢架加强支护，边墙采用砂浆锚杆。
二次衬砌采用C25级钢筋砼。
出口洞口设长管棚，洞内超前支护采用注浆小导管和注浆锚杆。
二、工程地质情况1、地形地貌本隧道地处金沙江水系二级分水岭，为裸露型碳酸盐岩溶山地地形地貌，地表见溶蚀洼地、谷槽，植被不发育。
表层上覆褐黄、褐灰、褐红色亚粘土，呈硬塑状，下部局部地段为碎石土，厚度随地形起伏变化，一般0.0～15.0m，凹地及冲沟部位厚度较大，局部大于20m，容许承载力亚粘土200Kpa、碎石土350 Kpa；下伏基岩前段以三迭系灰岩、白云质灰岩，多呈弱风化碎块～大块状，局部上部呈强风化碎块状，岩质硬，节理裂隙较发育，岩体较完整，溶蚀较发育。
2、水文、地质本项目属金沙江水系，其中以金沙江水系为主，水系较发育，多呈树枝状，隧道穿越玉龙雪山隆起区，灰岩出露广泛。
水文地质结构类型为岩溶化山地深循环单向排泄型，其特征为：地处强烈上升区，岩溶水的垂直渗流带特别发育，深达300多米，地下水主要由南东流向北西，以金沙江为排泄基准。
3、工程不良地质隧道出口段为岩溶洼地，上覆第四系残坡积粉质粘土夹碎石土，硬塑状，厚度10至40米，洞口段施工时极易坍塌，甚至沉陷至地表，因此，应及时砌护；隧道中部围岩为弱风化灰岩、白云质灰岩，呈碎块、块石状镶嵌结构，局部呈碎石状压碎结构，局部地段岩溶相对发育，发育程度中等，拱部无支护可产生较大坍塌，侧壁有时失去稳定，施工时，及时喷锚支护，并严格按设计和规范要求施工。
三、爆破开挖方案1、拟定在进洞后即Ｖ～IV级围岩区域，采取分台阶式爆破掘进，当隧道穿越软弱围岩或断层时采用微台阶施工工法，并加强初期支护。
２、在Ⅲ级围岩区域采取看围岩结构情况而定可分全断面或上下导坑方式进行爆破掘进。
四、爆破施工１、爆破器材的选择根据隧道所穿越围岩的坚固系数f等，本工程选用低密度，低爆速、威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的２#乳化炸药，该炸药直径32mm，每卷长200mm，每卷重量200g；引爆器材选用国产系列1～13段非电毫秒微差导爆管。
2、爆破方式的选定在比较风化、破碎的地质条件下，采用光面爆破或预留光面爆破；在地层虽然软弱，但岩体的整体性较好的地质条件下，采用预裂爆破效果较好。
根据实践证明，全断面深眼爆破，周边眼采用光面爆破，块度较为适宜；周边眼预裂爆破，崩落带普遍出现大块现象，给装运带来困难，不过预裂爆破成型及炮眼保存率普遍优于光面爆破，但在光面爆破中周边眼距离高为40cm，轮廓成型比较好。
由于洞内围岩大部分为IV、Ｖ级围岩，岩质较为软弱且破碎，故拟定凡隧道穿越IV～Ｖ级围岩均采用正台阶方式法开挖，上下台阶错台约为8～10米，上断面采用光面爆破，下断面预裂爆破，每循环进尺0.5～1米。
在隧道穿越Ⅲ级围岩且岩体比较稳定的地区，为加快工期，拟定采用全断面光面爆破，每循环进尺2.5米。
3、掏槽方式的选择“有无进尺看掏槽”，隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽的深度宜直接影响隧道的循环进尺。
根据所选用的钻孔机械不同而选用最佳的掏槽形式。
根据本工程的实际情况，采用复式楔形掏槽的方式，比较适用于各类围岩中。
如下图所示:4、爆破设计参数的确定根据经验初选参数，再经过现场实验。
（1）炮眼深度L，孔径D以循环进尺作为眼深，掏槽眼深度加10%孔径D：本工程选用钻头为40mm，D=40mm。
（2）炮眼数目通过经验类比法确定。
（3）炮眼布置炮眼布置根据围岩特点合理选择周边眼距的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼于辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10%～20%。
软岩的炮眼布置（Ｖ级）：Ｖ级围岩上导坑目前不用爆破方式进行掘进，先用挖掘机挖周边，如果有不能挖掘的个别石块则进行钻孔爆破，中间部分预留核心土；中导坑目前不用爆破方式进行掘进，先用挖掘机挖周边，如果有不能挖掘的个别石块则进行钻孔爆破，底部挖掘机无法挖掘的情况下，底板进行钻眼爆破；下导坑挖掘机无法挖掘的情况下，则进行底部掏槽爆破的方式；仰拱挖掘机先行挖掘，在无法挖掘的情况下采取底部掏槽爆破方式掘进，特殊情况下还是打周边眼进行爆破。
软岩IV级围岩与V级围岩的掘进方式基本相同。
周边眼参数经验计算公式：周边距离：E=（8～12）D，（D炮眼直径），cm。
抵抗线：W=（1～1.5）E，cm。
不耦合系数D D=1.25～２.０根据公式及经验在围岩为IV～Ｖ级时取Ｅ=40cmW=60cm内圈眼间距50cm底板眼间距70cm左右掏槽眼间距30cm掘进眼100cm左右中硬岩的炮眼布置（Ⅲ级围岩）扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼均比掏槽眼、周边密一些，而与掘进眼相比，适当加密。
扩槽眼的作用是将槽腔进一步扩大，为后续的爆破提供良好的临孔条件；为保证爆破效果，扩槽眼适当加密。
内圈眼装药量过大或过于集中，均会引起围岩的破坏，因此必须适当加密，使炸药量能在内圈眼带均匀分布，减小围岩的爆破破坏。
扩槽、掘进眼的爆破有部分岩渣被抛出开挖面以外，还有部分岩渣堆积在底板上，增加了二台眼、底板眼爆破的负荷，为保证底部的爆破效果，二台眼、底板眼也适当加密。
他们的间距或抵抗线一般为掘进眼的80%左右。
掘进眼一般均匀布置，可采用线性布置形式，也可采用环形布置形式，一般情况下，抵抗线均小于同排炮眼间距，常为炮眼间距的80%～100%，根据经验也可采用大孔距，最小抵抗线的线性布置形式，炮眼间距为抵抗线的1.5～2倍。
周边眼参数经验计算式：同上岩根据公式及经验Ⅲ级围岩分别取：E=40cm， W=40cm；内圈眼间距：60cm底板眼间距：70cm掏槽眼间距：60cm扩槽眼间距：80cm二台眼间距：80cm(4)各类围岩开挖详细风炮眼布置图(5)总炸药量的计算Q=KLS式中Q—一次爆破总装药量；K—单位岩石爆破炸药消耗量，kg/m3；根据经验及现场试验取值L—炮眼深度，m；S—断面积，㎡Q=0.5×2.5×56.62=70.65kg对于V级围岩上下导坑错台开挖的方式，待上导坑工字钢拱架立好并且喷射混凝土浇好后在进行下道坑的爆破作业，错台长度为5米；上导坑开挖高度取为3.6米，中导坑高度为2.8米,下导坑为高度2.8米。
由于导坑开挖好后已经形成较好的临空面，下导坑爆破即为一般的台阶爆破，上导坑布眼装药表如下：Ⅲ类围岩上导坑打孔装药参数表A、软弱围岩周边眼根据围岩软弱程度不同，采用三种不同的形式：比较破碎软弱的岩层拱脚，采用双电雷管：（如图所示）软岩属中等岩层，采用竹片、导爆索、小直径药卷间隔绑扎装药结构、底部药量适度加强：（如图所示）较为完整的弱岩层，采用小直径管光爆炸药（市场有售）的连续B、其余各炮眼均采用连续装药结构。
C、起爆方式：隧道爆破眼中的炸药可采用正向爆或反向爆，但装瞬发雷管的炮眼采用正向起爆，其他炮眼采用反向起爆。
即掏槽眼的首段采用正向装药起爆；D、当采用周边预裂爆破时，周边眼也采用即发雷管正向起爆，这样渣块度比较好。
E、堵塞方式：炮眼装药后的堵塞要将炮泥堵在与装药相接的部位，这种堵塞方式比堵在眼口的爆破效果好，堵塞长度20～40cm。
F、起爆顺序。
掏槽扩槽掘进内圈周边底板。
预裂爆破周边眼在掏槽爆破之前起爆，其他炮眼起爆顺序仍然按上述顺序进行。
五、爆破震动的计算1、爆破震动安全允许距离公式：R=（K/V）1/a×Q1/2式中：R—爆破震动安全允许距离Q—炸药量，延时起爆时取最大一段药量V—保护对对象所在地质点安全允许速度，单位为cm/sK、a—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。
根据本工程地所处现场情况结合资料，取V=2.7cm/sK=200、a=1.65当工程为Ⅲ级围岩、全断面开挖、循环进尺为2.5米，单段最大起爆药量为70.65kg最大。
则：R=（200/2.7）1/1。
65×70.651/2=114.2米本工程远离村庄居民房屋，对当地村民房屋无影响；项目部及隧道队驻地房屋均在爆破区150米外，故能满足安全防护要求，对周围民房无破坏作用。
六、光面爆破技术采用毫秒微差有序起爆，周边眼采用导爆索起爆，以减少起爆时差。
对于稳定性、整体性较好围岩，周边眼与其他炮孔一样，布置在同一里程断面上，只需合理布置周边眼、周边眼距离内圈眼距离以及内圈眼、周边眼起爆时差既能有效地实现光面爆破，在一些特殊地段也可采用预留光爆层光面爆破技术，也就是每一循环均将该循环同里程处预留光爆层随掌子面向前推进而推进，该方法的优点是较易获得良好的光面爆破效果，有利于减轻爆破的震动效应。
七、光面爆破起爆网络各段毫秒微差雷管脚线集中于掌子面中央悬挂，用煤矿许用瞬发电雷管起爆。
孔内低段雷管一般跳段使用（即1、3、5、7、9等），使各相邻段间隔时间大于50ms，以改善效果和防止地震波效果，还将各孔内的导爆索延长至孔外，用一长主干线导爆索顺拱部周边眼进行串联，使每个周边眼孔内有二套独立的起爆系统，确保同时起爆。
八、钻爆操作：1、钻眼1）准备工作：开工前准备工作做到“四查”，即查钻机及支架是否正常；查风水管路到位及牢固情况；查钻头、钻杆、扳手等工具是否带齐；查消耗材料有无备用。
2）定位：由工班长根据技术部门下达的钻爆设计将每台钻机钻范围及顺序分配明确，钻眼前定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓线，标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可进行开钻。
炮眼的深度，角度、间距应按设计要求确定。
当开挖面凹凸较大时，应根据实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。
3）开口：根据爆破设计及中线水平，选好开口位置，刨去浮石，调整支架角度，使支架与开口处岩面保持垂直。
操作时，先供水后供风。
先开半风，用力前推防止打滑，钻进3～5cm后再调整支架，保持设计规定的角度，开全风，加大推力。
4）钻进：钻进中应充分发挥支架作用，以加快钻进速度，减轻体力劳动。