学位论文-—五虎山隧道爆破设计.doc

目录
一、 工程概况----------------------------------------------2
二、 爆破区地形、地貌、地质条件、被爆破体结构--------------2
三、 设计方案选择------------------------------------------3
四、 爆破参数选择与装药量计算------------------------------3
五、 装药、填塞和起爆网络设计-----------------------------26
六、 施工机具、仪表及器材表-------------------------------31
七、 爆破施组设计-----------------------------------------31
八、 职业病防治措施---------------------------------------48
九、 质量、安全、环保措施---------------------------------49
十、 安全应急救援预案见附件（火工品管理及爆破事故应急预案）

一、工程概况
五虎山隧道的进出口位于福州闽侯县祥谦镇境内。设计为双向四车道分离式隧道，五虎山隧道左洞ZK5+075～ZK6+085，长度1010米，右洞YK5+060～YK6+105，长度1045米。五虎山隧道左洞采用0.9%的纵坡进隧道，于ZK5+539.775改以-0.5%的纵坡直至隧道出口：右洞采用0.9%的纵坡进隧道，于YK5+531.743改以-0.5%的纵坡直至隧道出口。左洞隧道以直线进洞，隧道进口里程ZK5+075，在ZK5+834.711处设左转R-2600m圆曲线。并以该曲线出洞，隧道出口里程ZK6+085,：右洞隧道进口里程YK5+060，位于R-4000m圆曲线上，在YK5+212.818处设左转R-3000m圆曲线，并以该曲线出洞，隧道出口里程YK6+105，设计行车速度为80km/h。
本项目沿线地形起伏变化大，穿越地貌单元以冲海、冲洪积平原及丘陵、低山两种地貌单元。冲海、冲洪积平原段（位于场地的南北两侧）地势较为平坦，相对高差较小，一般罗零高程低于10-15米，多为村舍、农田；丘陵、低山路段（五虎山脉）地形起伏大，山间植被较发育，自然坡度一般在10-30°。整个场地地势起伏较大，地形相对较为复杂。
二、爆破区地形、地貌、地质条件、被爆破体结构
隧址区地貌单元有两种：一是位于隧道南北两侧的冲海、冲洪积平原地貌，二是位于洞身段的丘陵、低山地貌。冲海、冲洪积平原区地势较为平坦，相对高差较小，一般罗零高程低于10～15m，多为村舍、农田;丘陵、低山路段（五虎山脉）地形起伏大。隧道所穿分水岭段高程最高为214m，山间植被发育，自然坡度一般在10～30o。
整个场地地势起伏较大，地形相对为复杂。
隧道石方爆破方量约39万m3，经估算应使用爆破器材数量见下表：
爆破石方数量（万m3）
炸药（吨）
电雷管（发）
非电雷管（发）
导爆索（m）
隧道石方39
500
20000
250000
50000
三、设计方案选择
钻爆工艺：采用光面爆破工法，将隧道的平均线性超挖控制在10cm左右，周边眼爆破残眼率达到80%以上。周边眼采用不耦合装药，掏槽眼采用垂直楔形掏槽。塑料导爆管非电起爆，有水地段采用乳化炸药。通过工程类比法和现场实验确定爆破参数，并根据不同的围岩条件不断优化爆破设计。保证光爆质量的措施：一是改变“宁超勿欠”的传统观念，树立“少超少欠”的观点，严格施工组织与管理；二是提高钻孔水平，严格控制周边炮孔的外插角度、开口位置和炮孔在断面上布置的均匀性；三是严格测量放线，控制装药量，确保正确的起爆顺序。
下图是我公司施工的渝怀线彭水隧道光爆效果。

四、爆破参数选择与装药量计算
合理选择爆破方案
（一）洞口爆破
1、炮眼布置、钻孔及起爆程序设计
由五虎山隧道（地质）纵断面图可知：地质条件由上而下分别为粉质粘土、砂粘土、紫灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩夹流纹质晶屑凝灰岩，粉质粘土、砂粘土可使用挖机进行开挖，灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩夹流纹质晶屑凝灰岩采用弱爆破施工。雷管采用隧道开挖毫秒雷管，炸药用普通硝铵炸药，单孔装药量不超过5卷。钻眼深度不超过3m，炮眼间距不超过1m，误差不超过±10cm。爆眼由小里程斜向大里程方向，交角约15°。
钻孔、清孔作业：钻眼前，钻工要熟悉现场情况并进行炮眼布置，严格按钻爆设计实施。钻工要能熟练地操纵凿岩机械，一定要有丰富经验的老钻工钻孔。炮孔布设如图一所示：

炮眼平纵布置及装药图

单孔炮眼装药布置图
根据以往施工经验，结合该段边坡具体情况，我合同段将严格按照设计和规范要求组织爆破施工。在石方开挖爆破过程中，必须最大限度地降低爆破振动对边仰坡稳定所造成的不利影响，绝对禁止采用集中装药的大爆破，以避免对山体和现有植被的破坏。
a、爆破参数选择
项目
松动爆破
可供选择范围
2m
3m
边坡坡比
1:0.25
1:0.5
1:05

炮眼直径(mm)
42
42
42

超钻孔深度h(m)
0.3
0.3
0.3

孔深L=H/sin&+h(m)
2.4
2.5
4

最小抵抗线W(m)
0.85
0.85
0.85

孔间距a=mW（m）
0.60
0.60
0.60
0.50~0.70
单位炸药耗量K(kg/m3）
0.3
0.3
0.3
0.19~0.38
线装药密度q=K*a*W(kg/m)
0.15
0.15
0.15

炮孔装药量Q=q*L (kg)
0.36
0.38
0.6

b、炮位的选择：炮孔的位置、方向和深度直接影响爆破的效果，要合理选择炮位。不宜在层理和裂缝处凿孔，以防爆炸时气体由裂缝泄出，降低爆破效果。炮位宜选在临空面较多的方位。
2、装药及填塞组织
装药之前，要测量孔深度，对过浅或过深的炮孔，要调整装药量。孔中有水时，应尽量排除干净，水排不净的采用防水炸药。往孔中装药时，要定量定位，要防止卡孔。
装药时严格按照设计的装药结构和装药量施作。炮眼直径45mm，药卷直径采用Φ32mm直径的2号岩石硝铵炸药和乳化炸药，用塑料翼片扩张式套管将药卷固定在炮孔中央部位，底部装加强药卷。总之无论采取何种形式的装药结构形式，都必须堵塞密实。堵塞炮孔所用的材料，结合现场条件使用黄泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
3、起爆网络设计
网络连接由专业爆破员进行，在连接过程中应小心作业，防止网络折断、脱节。联起爆网络：导爆管不能打结和拉细，注意连接次数，专人检查。
敷设导爆管爆破网路时应注意以下几点：
导爆管一旦被截断，端头一定要密封，以防止受潮、进水及其它小颗粒堵塞管腔，可用火烧熔导爆管端头，然后用手捏紧即可。再使用时，把端头剪去约10cm，以防止端头密封不严受潮失效。
如果导爆管需接长时，首先将导爆管密封头剪掉，然后将两根导爆管插入塑料套管中同心相对，并在套管外用胶布绑紧。绝对禁止将导爆管搭结传爆。
导爆管、导爆管雷管在使用前必须进行认真的外观检查。发现导爆管破裂、折断、压扁、变形或管腔存留异物，均应剪断去掉，然后用套管对接。如果导爆管雷管的卡口塞处导爆管松动，则会造成起爆不可靠，延时时间不准确，应将其作为废品处理。
导爆管网路内不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管之间应留有足够的间距。用于同一爆破工作面的导爆管必须是同厂同批号产品。
为了防止雷管聚能穴产生的高速射流提前切断尚未传爆的导爆管，应将起爆雷管或传爆雷管反向布置，即将雷管聚能穴指向与导爆管的传爆方向相反的方向。雷管应捆扎在距导爆管端头大于10cm的位置，导爆管应均匀地敷设在雷管周围，并用胶布等捆扎牢固。需要指出的是，从起爆和传爆强度的角度考虑，正向布置起爆雷管比反向布置更合理。如果正向布置起爆雷管，必须采取防止聚能穴炸断导爆管的有效措施。
安装传爆雷管和起爆雷管之前，应停止爆破区域内一切与网路敷设无关的施工作业，无关人员必须撤离爆破区域，以防止意外触发起爆雷管或传爆雷管引起早爆。
出碴完毕后进一步清理危岩，进行喷混支护。
4、当洞口围岩每次发生变化开始时候，应试爆一次确定以后每次爆破炸药用量，尽量减少爆破碎石飞溅距离。
5、隧道进口由于距离居民居住区很近，洞口开挖爆破中设置爆破防护设施，以防碎石飞溅，误伤居民及房宅。具体防护措施如下：
安全防护措施
根据规定凡在50米范围内有通讯、电力线路及房屋设施的爆破地段，在爆破表面进行覆盖。在斜坡地段，低处有房屋建筑及其他需要保护的构筑物，加设防护棚栏防止滚石侵入。本洞口段采用竹片与钢丝网连接（如图）与沙袋覆盖两种方法进行防护。
爆破开挖完毕后马上进行该坡段的边仰坡防护。
（二） V、Ⅳ级围岩爆破
⑴、Ⅴ、Ⅳ级围岩岩层风化破碎程度严重，自稳能力很差，Ⅴ采用双侧壁导坑法施工；Ⅳ采用CRD法施工。优点是：分部开挖周边眼间距小，一次装药量少，对周边围岩震动较小，同时，先开挖出一侧导坑，在后续另侧导坑部分爆破起到了较好的减震作用。　
⑵、为保证爆破方案、爆破设计的合理、科学性，我们采用的技术措施是：
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软弱围岩采用减轻地震动爆破技术，减轻地震动影响，减小对围岩的扰动。
其施做要点是：
A、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。
B、加强爆破震动地震波测试，控制爆破振动速度；
C、跳段使用，段间隔时差控制在100ms左右。
D、根据以往施工经验，爆破产生大振速部位通常为：掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面（预裂）爆破，为此，采用的手段一是采用楔形复式掏槽技术；二是根据计算单响起爆药量，将底板眼、周边眼等，分段进行起爆。
③采用周边光面爆破技术，减轻爆破对周边的扰动，控制超欠挖
A、周边眼光爆参数的选择：包括周边眼间距E，炮眼密集系数m，最小抵抗线W，不耦合系数D，周边眼装药集中度q。根据设计提供地质资料，结合我集团以往施工经验，本隧道Ⅴ级围岩初步设计周边眼光爆参数可按下表选取。
周边眼光爆参数表 表1
围 岩
级 别
装药不耦
合系数D
边眼间
距E(CM)
周边眼最
小抵抗线
W(CM)
相对距
E/W
周边眼装
药集中度
(KG/M)
Ⅴ、Ⅳ
2.0～2.5
20～40
40～60
0.5～0.8
0.07～0.12
B、周边眼装药结构：本隧道周边眼爆破均采用不耦合装药结构。
C、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。
5、钻爆程序及标准
⑴、在钻眼前由测工用全站仪、钢尺相配合，采用五寸台阶法绘制挖断面轮廓线（用红油漆标画出轮廓线），然后按钻爆设计画出周边眼位置。经检查误差在允许范围内方可开钻。
⑵、钻眼按照不同孔位，将司钻工定点定位。钻工应熟悉钻爆设计图，能熟悉操作风钻，特别是周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，由专人指挥，确保周边眼准确的外插角，使两茬炮交界处端面连接顺直,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。打眼时特别是注意残眼的处理。
⑶、清孔及成孔检查
钻眼完成后，应严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破；装药前，用高压风、水将炮眼内泥浆冲洗干净。
⑷、装药
装药须分量分组，按钻爆设计确定的装药量自上而下进行，雷管、炸药“对号入座”，要定人、定位、定段防止雷管断别的错乱造成瞎炮，所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
⑸、连接起爆网络
按设计的连接网络实施。起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。连接时要注意，导爆索的连接方向和两节点的牢固性，导爆索不能打结和拉细，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把导爆管自由端10cm以上处，连接好后要由专人负责。
⑹、非点炮人员撤离到安全区才能引爆。爆破后，如有瞎炮，要由原装药人进行专门处理，并及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计。
②相关技术要求
⑴、相关作业人员必须严格贯彻执行钻爆设计的主题思想。因围岩变化或其他客观需要调整钻爆参数，必须经过主管技术人员认可。
⑵、光面爆破标准
a 断面轮廓与设计轮廓基本一致；
b 周边眼痕迹保存率硬岩不小于80％，中硬岩不小于70％，软岩不小于60％；
c 杜绝欠挖，严格控制超挖量，使其控制在规范允许范围内；
d 基本消灭两茬炮之间的错台；
e 炮眼利用率不小于90％。
⑶、周边眼位置必须布设在断面轮廓线上，允许误差±5cm。
⑷、钻眼力求“准、平、齐”确保钻眼深度一致，深度允许误差5cm。
⑸、爆破工装药应按钻爆设计进行，不得人为随意增减药量，准确控制起爆顺序及周边眼装药，对于围岩坚硬地段可适当增加一卷作为底药，所有炮孔均应用炮泥塞，以保证爆破效果。爆破工装药前应检查钻眼质量，对不合格孔眼有权要求开挖工重钻，直至符合要求为止。
⑹、测工必须精确控制断面中线、标高，准确绘断面轮廓线。
V、IV级围岩炮孔与装药设置如下图

双侧壁导坑开挖纵断面示意图
V级围岩双侧壁爆破开挖炮眼分配表
序号
炮眼分类
炮眼数
雷管段数
炮眼深度
炮眼装药量
每孔药卷数
单孔装药量
合计数量
卷/孔
kg/孔
kg
右上台阶
1
掏槽眼
4
1
1
4
0.6
2.4
2
辅助眼
8
3
0.7
3
0.45
3.6
3
辅助眼
18
5
0.7
3
0.45
8.1
4
周边眼
32
7
0.7
3
0.45
14.4
右下台阶
1
掏槽眼
4
1
1
4
0.6
2.4
2
辅助眼
14
3
0.7
3
0.45
6.3
3
辅助眼
25
5
0.7
3
0.45
11.25
4
周边眼
40
7
0.7
3
0.45
18
左上台阶
1
掏槽眼
4
1
1
4
0.6
2.4
2
辅助眼
8
3
0.7
3
0.45
3.6
3
辅助眼
18
5
0.7
3
0.45
8.1
4
周边眼
41
7
0.7
3
0.45
18.45
左下台阶
1
掏槽眼
4
1
1
4
0.6
2.4
2
辅助眼
14
3
0.7
3
0.45
6.3
3
辅助眼
25
5
0.7
3
0.45
11.25
4
周边眼
40
7
0.7
3
0.45
18
中上台阶
1
掏槽眼
6
1
1
4
0.6
3.6
2
辅助眼
14
3
0.7
3
0.45
6.3
3
辅助眼
25
5
0.7
3
0.45
11.25
4
周边眼
30
7
0.7
3
0.45
13.5
中下台阶
1
掏槽眼
4
1
1
4
0.6
2.4
2
辅助眼
14
3
0.7
3
0.45
6.3

CRD法开挖纵断面示意图
IV级围岩CRD法爆破开挖炮眼分配表
序号
炮眼分类
炮眼数
雷管段数
炮眼深度
炮眼装药量
每孔药卷数
单孔装药量
合计数量
卷/孔
kg/孔
kg
左上台阶
1
掏槽眼
4
1
2
9
1.35
5.4
2
辅助眼
14
3
1.8
6.5
0.975
13.65
3
辅助眼
23
5
1.8
5.5
0.825
18.975
4
辅助眼
32
7
1.8
5.5
0.825
26.4
5
周边眼
42
9
1.8
3.5
0.525
22.05
右上台阶
1
掏槽眼
4
1
2
9
1.35
5.4
2
辅助眼
16
3
1.8
6.5
0.975
15.6
3
辅助眼
25
5
1.8
5.5
0.825
20.625
4
辅助眼
34
7
1.8
5.5
0.825
28.05
5
周边眼
33
9
1.8
3.5
0.525
17.325
左下台阶
1
掏槽眼
4
1
2
9
1.35
5.4
2
辅助眼
15
3
1.8
6.5
0.975
14.625
3
辅助眼
24
5
1.8
5.5
0.825
19.8
4
辅助眼
34
7
1.8
5.5
0.825
28.05
5
周边眼
34
9
1.8
3.5
0.525
17.85
右下台阶
1
掏槽眼
4
1
2
9
1.35
5.4
2
辅助眼
14
3
1.8
6.5
0.975
13.65
3
辅助眼
23
5
1.8
5.5
0.825
18.975
4
辅助眼
34
7
1.8
5.5
0.825
28.05
5
周边眼
41
9
1.8
3.5
0.525
21.525
其中IV围岩为爆破难点，在右侧爆破时候，采用周边眼密打眼，短进尺，远离工字钢支护1m，以防爆破对已经支护好的临时支护造成破坏。
（三）Ⅲ围岩爆破
III级围岩岩层中风化流纹质晶屑熔结凝灰岩家流纹质晶屑凝灰岩，
⑴、爆破参数选择与装药量计算
按光面爆破布眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，Ⅲ级围岩以三台阶法施工进行钻爆设计，隧道开挖断面方为185.89m2，断面形状均为圆拱型，按普通爆破的要求进行参数选择，隧道内光面爆破参数如下：
周边眼间距E（CM）
最小抵抗线W（CM）
相对距离E/W
炮眼深度（M）
炮眼直径（MM）
炮眼密度个/M2
单位装药量KG/M3
周边眼装药集中度Q（KG/M）
循环进尺（M）
55
65
0.85
2.4
40
1.83
1.0
0.38
1.8
⑵、钻孔设计
隧道工程采用浅孔炮眼爆破法，Ⅲ级围岩以台阶法施工进行钻爆设计，其开挖断面185.89m2，月进尺计划90m，每月掘进施工按28天计，三班三循环作业，炮眼利用率为90％，采用硝铵炸药，其钻孔设计如下：

说明：1、本图尺寸均以cm为单位；
2、周边眼间距E=45cm，抵抗线 W=60cm，掏槽眼采用复式楔形掏槽；
3、起爆方式为孔内微差起爆
III级围岩三台阶法爆破开挖炮眼分配表
序号
炮眼分类
炮眼数
雷管段数
炮眼深度
炮眼装药量
每孔药卷数
单孔装药量
合计数量
卷/孔
kg/孔
kg
上台阶
1
掏槽眼
6
1
3
12
1.8
10.8
2
辅助眼
16
3
2.4
11
1.65
26.4
3
辅助眼
26
5
2.4
9
1.35
35.1
4
辅助眼
32
7
2.4
9
1.35
43.2
5
辅助眼
51
9
2.4
9
1.35
68.85
6
辅助眼
52
11
2.4
6
0.9
46.8
7
底板眼
18
13
2.4
11
1.65
29.7
中台阶
1
辅助眼
18
1
2.4
11
1.65
29.7
2
辅助眼
18
3
2.4
11
1.65
29.7
3
辅助眼
18
5
2.4
11
1.65
29.7
4
辅助眼
18
7
2.4
11
1.65
29.7
5
辅助眼
8
11
2.4
9
1.35
10.8
下台阶
1
辅助眼
18
1
3
12
1.8
32.4
2
辅助眼
18
3
2.4
11
1.65
29.7
3
辅助眼
18
5
2.4
9
1.35
24.3
4
辅助眼
18
7
2.4
9
1.35
24.3
5
辅助眼
22
9
2.4
9
1.35
29.7
6
底板眼
34
11
2.4
6
0.9
30.6
A、掏槽眼型式采用垂直楔形掏槽
掏槽眼：针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点，为提高爆破效果，降低炸药消耗，节省钻眼工作量，宜先在开挖断面的适当位置（一般在中央偏下部）布置几个装药量较多的炮眼，其作用是先在开挖面上炸出一个槽腔，为后续炮眼的爆破创造出新的临空面。掏槽效果的好坏，直接影响到整个隧道断面爆破进尺及爆破效果。根据掏槽眼与开挖面的关系、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及装药起爆方式的不同，可将掏槽方式分为直眼掏槽、斜眼掏槽及直眼斜眼混合式掏槽，根据隧道断面较大的实际情况，本设计采用垂直楔形斜眼掏槽，三对掏槽眼，为增强爆破效果，增设3个Φ102大孔中空眼，不装药，仅作为掏槽临空面之用。掏槽眼用来先掏出开挖面上的一部分岩石，增加拟爆破岩体的临空面，改善其他炮眼的爆破条件提高爆破效果。

上图中黑色圆圈代表掏槽眼，旁注数字为毫秒延迟雷管段别。Φ102中空眼提供临空面，不装药。

（四）平导洞爆破

平导洞两台阶法爆破开挖炮眼分配表
序号
炮眼分类
炮眼数
雷管段数
炮眼深度
炮眼装药量
每孔药卷数
单孔装药量
合计数量
卷/孔
kg/孔
kg
上台阶
1
掏槽眼
4
1
2
9
1.35
5.4
2
辅助眼
15
3
1.8
6.5
0.975
14.625
3
辅助眼
24
5
1.8
5.5
0.825
19.8
4
辅助眼
42
7
1.8
5.5
0.825
34.65
5
底板眼
6
9
1.8
7.5
1.125
6.75
下台阶
1
辅助眼
6
1
1.8
3.5
0.525
3.15
2
辅助眼
6
3
1.8
3.5
0.525
3.15
3
辅助眼
6
5
1.8
3.5
0.525
3.15
4
辅助眼
6
7
1.8
6
0.9
5.4
5
辅助眼
6
9
1.8
6
0.9
5.4
6
辅助眼
13
11
1.8
6
0.9
11.7

（五）小净距隧道爆破
本隧道进口段为小净距隧道，设计已综合考虑小净距隧道的衬砌结构设计。针对本隧道工程进口段小净距，拟定钻爆施工对策如下：
（1）严格控制每炮进尺，软弱围岩严格按松动爆破药量计算，从总装药量上进行控制；
（2）密打眼、少装药，按“微分”原理分散装药，实施微差爆破；
（3）控制左、右洞放炮时间，不得同时起爆；
（4）毫秒雷管跳段使用，合理安排段间隔时差（最好大于200ms），避免爆破震动波形叠加，降低爆破震动强度；
（5）软弱围岩采用减轻震动掏槽技术；硬岩采用预留光爆层、二次扩挖技术，将全断面一次爆破的抛掷式爆破改为崩解式爆破，降低爆破震动。
（6）根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量，将药量大的炮眼分段起爆；

（7）采用周边光面（预裂）爆破技术；
2、小净距隧道爆破施工震速测试技术
（1）测试的目的及仪器
质点的振动速度是衡量爆破振动对建筑物破坏程度的一个关键尺度，测试目的是通过测定爆破震动速度和持续时间，确定合理的装药量和段间隔时间，进而控制爆破震动速度，以求施工安全。
采用的仪器主要为震动测试仪及配套设备。
（2）小净距隧道施工允许安全震速标准：
根据（爆破安全规程——GB6722-2003）规定，交通隧道安全震动速度标准为V≤15cm/s。因此，为确保开挖第二座隧道时第一座隧道衬砌的安全性，应将第一座隧道衬砌处震动速度控制在 15cm/s以内。以上标准还可根据施工现场震
动测试结果进一步调整。

先行洞中爆破震动速度测点布置图
（3）测试方法：
①震动速度V的测定
采用震速测试仪，对隧道周壁围岩震动进行测试，测试可分两步进行：
a.在先行开挖的隧道（下简称先行洞）进行测试，测试点布置详见图3-4-21。
b.在后行洞中开挖测试震动速度，测点布置详见下图
后行洞爆破引起震动的速度测点布置图
②爆破震动持续时间的测定
采用震动测试仪，在先行洞开挖时距起爆点R处（R尽可能两隧道间最小间距加一倍洞径以内）对独立的爆破震动进行记录，读取并记录从震动至震幅衰减到最大震幅的1/5时的时间长度，计为该药量爆破在该处地质条件下引起的震动的持续时间T。
由于主震时间随药量增加而增加，因此，测试数据应按地质条件，药量大小进行分类。
（4）计算方法：
①震动速度的计算
根据震动速度的衰减规律，可采用下列公式对震动速度进行预估计算：
V=K（Q1/3/R）a ，式中 V—质点震动速度，单位为cm／s；
K—与爆破场地有关的系数；
Q—装药量（齐发爆破时总装药量，延发爆破时最大一段装药量），Kg;
R—从测点到爆破中心的距离，单位为m；
a—与地质条件有关的系数：式中K值可按下面不同条件近似采用:
场地为坚硬基岩： K=150 a=1.70
场地为基岩： K=220 a=1.67
场地为覆盖浅层表土时： K＝300 a=1.60
②爆破时间间隔的计算
通过记录的爆破震动持续时间，可按下式确定两段爆破的时间间隔
△t＝Rt／Vs＋TJi－Ri＋l／Vs=（Ri－Ri+1）／Vs＋Tyi
式中： Ri和Ri+1 分别为第i段和第i＋1段爆破中心距要求的控制震动点的距离；
Vs—不同的岩石中的波速值。详见表3-4-35；
Tyi—第i段爆破的震动持续时间（通过同条件下的测试数据综合确定）；

不同岩石中震动波传播速度 表3-4-36
岩石名称
P波速（m/s）
S波速（m/s）
岩石名称
P波速（m/s）
S波速（m/s）
花岗岩
3960-6096
2133-3353
片麻岩
4724-5578

辉长石
6553
3444
冲积层
503-1981

玄武岩
5608
3048
粘土
1128-2409
579
纯橄榄岩
7986
4084
土壤
152-762
91-549
砂岩
2438-427
914-3048
冰啧物
396

石灰岩
3048-6096
2743-3200
大理石
5791
3505
页岩
1829-3962
1067-2286
石英岩
6050

板岩
3658-4450
2865
片岩
4542
2896
注：表中VS可选P波速或S波速进行计算，以计算所得爆破时间间隔最大为准。
小净距隧道部分各工序施工步骤
各工序施工步骤控制参见下图，二衬滞后掘进的时间不得大于1个月。

五、装药、填塞和起爆网络设计
（一）装药结构设计
严格按设计的装药结构和药量装药，装药时应使用专门的炮棍装药，炮棍可选用木制、竹制或塑料材料，不准使用铁制。炮棍要直顺、顶端要齐平，直经比炮孔直径稍小，并保证装药时不损坏导爆管或雷管脚线。为满足不同部位的爆破要求，装药的密度要求不同，当需提高装药密度时，药卷可一节一节的装并随即捣实，使药与眼壁间不留缝隙。要降低装药密度时，可采用间隔装药、小直径药卷或几个药卷同时装入后再推进。
周边眼的装药结构：周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构即采用φ32×200小直径炸药间隔装药结构，炮眼直径为40mm，不偶合系数一般在1.4～2.0范围内，如下图所示。

周边眼装药结构图
其余炮眼均采用连续装药结构，装药后将炮泥堵塞在与炸药相接的部位，实践证明，这种堵塞方法比堵在眼口的爆破效果好，如下图所示。

其余炮眼装药结构图
装药采用手工方式进行，10人在清孔完毕后开始装药。使用炮棍装药。炮棍可以使用木头、竹杆和塑料制作，必要时可以在炮棍头上安装铜套或铜制尖端。炮棍应具备足够的长度，插入炮眼底部后外部应具备不少于30cm的富余量。任何情况下严禁使用铁器制作炮棍和炮棍头。
本设计周边眼采用不偶合间隔装药结构，其他眼装药结构采用不偶合连续装药结构，反向起爆。装周边眼时按设计要求将药卷捆扎在削好的竹片上，清孔后将竹片连带炸药整根装入；辅助眼装药时首先将已经按设计段别插入导爆管（含雷管）的起爆药卷装入孔底，并使雷管聚能穴朝向孔口方向，然后其他药卷按设计数量依次装入，并用炮棍捣实；9个掏槽眼中3个102mm中空眼提供临空面，不装药，其他6个炮眼装药时在装入起爆药卷之前首先装入一卷药卷，然后象装辅助眼一样将起爆药卷、其他药卷依次装入并捣实。
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，雷管段别要“对号入座”。
（二）填塞设计
填塞作用原理：
填塞作用原理要从爆破作用原理说起。关于岩石爆破破碎的原因有多种理论和学说，比较流行的有爆轰气体压力学说、应力波学说以及应力波和爆轰气体压力共同作用学说。
爆轰气体压力学说从静力学观点出发，认为岩石的破碎主要是由于爆轰气体的膨胀压力引起的。这种学说忽视了岩体中冲击波和应力波的作用，基本观点为：药包爆炸时产生大量的高温高压气体，这些爆炸气体产物迅速膨胀并以极高的压力作用于药包周围的岩壁上，形成压应力场。当岩石的抗拉强度低于压应力在切向衍生的拉应力时，将产生径向裂隙。作用于岩壁上的压力引起岩石质点的径向位移，由于作用力的不等引起径向位移的不等，导致在岩石中形成剪切应力。当这种剪切应力超过岩石的抗剪强度时，岩石就会产生剪切破坏，当爆轰气体的压力足够大时，爆轰气体将继续推动破碎岩块向径向抛掷运动。
应力波学说以爆炸动力学为基础，认为应力波是引起岩石破碎的主要原因。这种学说只考虑了拉压力波在自由面的反射作用，忽视了爆轰气体、压应了波、拉压力和压压力的环向的作用。
应力波和爆轰气体共同作用学说认为，岩石的破坏是应力波和爆轰气体共同作用的结果。这种学说认为，爆破过程中，首先是爆轰波在岩石内造成径向裂隙，爆轰气体进一步使裂隙扩张、压力足够大时，引起岩块作径向抛掷运动。对于不同性质的岩石和炸药，应力波与爆轰气体的作用是不同的。在坚硬的岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶合系数教小的条件下，应力波的破坏作用是主要的，在松软岩石、低猛度炸药、装药不偶合系数较大的条件下，爆轰气体的破坏作用是主要的。
从工程实践来看，应力波和爆轰气体压力共同作用学说较为贴近工程实际。填塞炮眼可充分利用爆破气体的破坏作用，降低炸药消耗，保证爆破后岩块的破碎程度。为此，隧道爆破必须填塞炮眼。
堵塞长度按相关规范要求，长度取50倍钻孔直径，不小于20cm。填塞材料可以使用砂土、粘土或凿岩时的岩粉，应防止混进石块砸坏爆破网路。
填塞时，不得将雷管上的导爆管拉得过紧，以防被堵塞材料损坏。堵塞过程中要不断检查起爆线路，防止因堵塞损坏起爆线路而引起瞎炮。
堵塞的作用在于使炸药得到良好的效果，同时改变爆后气体，堵塞的好坏还直接影响到装药量的多少。堵塞材料选用砂粘土，并有一定的含水率。
对已装好药的炮眼要及时用炮泥封堵，周边眼的封堵长度不宜小于20cm，封堵材料可应地取材，但要求其不可燃并要有可塑性，易于密实，与炮孔壁摩擦作用大，能结成一个整体。可选用一部分石屑、石粉、或粗砂配粘土加适量水混合配制。装炮泥时开始要慢用力、轻捣，以后炮泥须依次捣实至孔口，捣炮泥时要用手拉住雷管脚线，导爆管要拉直，但不得过紧。
（三）起爆网络设计
起爆顺序：起爆前10分钟，电话通知洞外停止通风，爆破后恢复通风排烟。掏槽眼毫秒延时雷管段别自中心向外依次为1、3段，辅助眼雷管段别依次为3、5、7、9段，周边眼采用9或11段。采用塑料毫秒延期导爆管雷管，孔内延期起爆法一次全断面起爆。除周边眼采用不偶合间隔装药外，其余均采用不偶合连续装药，反向起爆方式。装药完毕后开挖面分区将塑料导爆管簇联，最后再用塑料导爆管级联成一束，两发纸壳铁脚线电雷管同时点火起爆。起爆网络设计图附后。
隧道爆破采用孔内毫秒延时变色塑料导爆管非电起爆。由于炮眼较多，起爆网路采用簇联及级联方式。电雷管起爆。将爆破工作面按不超过30根导爆管分为一个区，每区内采用簇联方式即将区内所有导爆管末端用胶布捆绑在一根级联导爆管上（8根级联导爆管必须采用同段导爆管）。最后将8个区的级联导爆管簇联，用胶布捆绑在两发纸壳铁脚线电雷管上，有引爆器引爆。
敷设导爆管爆破网路时应注意以下几点：
导爆管一旦被截断，端头一定要密封，以防止受潮、进水及其它小颗粒堵塞管腔，可用火烧熔导爆管端头，然后用手捏紧即可。再使用时，把端头剪去约10cm，以防止端头密封不严受潮失效。
如果导爆管需接长时，首先将导爆管密封头剪掉，然后将两根导爆管插入塑料套管中同心相对，并在套管外用胶布绑紧。绝对禁止将导爆管搭结传爆。
导爆管、导爆管雷管在使用前必须进行认真的外观检查。发现导爆管破裂、折断、压扁、变形或管腔存留异物，均应剪断去掉，然后用套管对接。如果导爆管雷管的卡口塞处导爆管松动，则会造成起爆不可靠，延时时间不准确，应将其作为废品处理。
导爆管网路内不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管之间应留有足够的间距。用于同一爆破工作面的导爆管必须是同厂同批号产品。
为了防止雷管聚能穴产生的高速射流提前切断尚未传爆的导爆管，应将起爆雷管或传爆雷管反向布置，即将雷管聚能穴指向与导爆管的传爆方向相反的方向。雷管应捆扎在距导爆管端头大于10