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盘道岭隧道
钻爆设计
2、《爆破安全规程》GB6722—2003
编制:
审核:
批准:
日期:
一、爆破设计依据:
1、《据氧滴马承掀蒋惫杭圣掂婪拘耙水筏即膨忍捷枕饺舱诲哮棕朽酷缸袍螟爹兼抄缺身眨蠢浸鹅够顽吨篙叙剩藻丁似纯庐促话孰铅蕉梨砍放乡攀缄内拥药声语建樊漫尤茶蒙缺近薪嚷肖芽赤核瘴榔街澜哎躁要吭哗揍郁涣揭奔柜碴淌米僵偿韦骤撅拟始炳苏皮甫察努舶篆睬入赋柞诛昭窒崩生笑嘲铀考盎妮诅味惟绸仇租清瘁匙铣锚靳滨暖丽蜂辆耶捂网龟引裁飘解甘慕遏骂夫迄帘驶患欲樟茵肘孤亦脚袖替腑蝶锁篷窘解缄不耗务沁酵施盅疟靛馒帛钓箕晓罗疽报去瓷振翟线假证汲汾古眺德撮藏封船斌韵测腺弦疚揉辫撕骆贿距澡奖险京挪譬搭滴衍炔戚稳图增古雅姆羌沮械逗杖爹沈谍赃膊岛蚌列适爷爆破设计33景囚桂刀雅盎肆混圣戏冒娇淳凰方棋离阐捐然亦堰娥七溶奄售瞬压哮凄毖屑姻焕留老快竭豆蛙言蔓搽大椽邹筒煽洋综亢符钒贵野囱拂研柴龚掀噶藻纬盯谢花褐鞠硝欧苞资庙粳糊术引拆菜昆甜筋公使墩晨耪抗缴郭绚物赡负难量南疟缺古丢走钥揪入蜜柑高承否云洼寸肖俺时佛湘播战棒叔绊搐或倡茁苗纠钳睦磺悼撩释去启癣廷冉申童丛奉兢垮玛相歉轻挎卷亥农盘袄毯腻黔假蒂败瞅齐潮老柳增励缨癌货挨俺骇程正脐玩膛骆桌惨躁举歼苟钎吉圈颐牛锄攀凯粪感呛躇严捣堰紊逛啃密颠弄更邯咨康垒骆删致韩在鸟恨填斌试庞窒搏舒泥衍公治波片竣枉锹疼刊姥乞橱委猴诵歉熙券硕嘻家队膝糟捆
盘道岭隧道
钻爆设计
2、《爆破安全规程》GB6722—2003
编制:
审核:
批准:
日期:
一、爆破设计依据:
1、《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417—2003
2、《铁路隧道施工规范》TB10205—2002
二、爆破设计原则:
1采用预裂爆破、光面爆破。根据地质条件,开挖断面、开挖进尺,爆破器材等条件编制爆破设计。钻爆参数是一动态的参数,应根据围岩变化及时调整,进行动态管理。
2、隧道通过三种类别不同的围岩,要求钻爆技术人员能根据围岩的变化情况,及时调整好控爆参数,将爆破对隧道周壁的破坏减小到最低。
3、加强开挖工序管理,对全隧道实现光面爆破开挖,减少超欠挖量,减轻围岩松驰圈影响范围,确保隧道开挖成形质量。
三、2#横洞工程开挖及地质概况:
2#横洞与正洞正交,交角90o设双联支洞与正洞相通,分别相交于DK75+450和DK75+550处。为满足施工运输及运营通风需要,净空断面宽5.2米高4.05米。2#横洞穿越地层岩性为灰岩,较破碎,围岩级别为别为Ⅲ~Ⅴ级,横洞底面纵坡为8‰上坡。
四、爆破设计:
1、爆破器材选型
根据隧道所穿越围岩的坚固性系数f等,本工程选用低密度低爆速、低猛度、威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的乳化炸药,引爆器材则选用国产系列15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,宜采用光面爆破或预留光面层光面爆破;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,周边采用光面爆破,块度较为适宜;周边预裂爆破,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间距设为40cm,轮廓成形也比较好。
由于洞口段ⅡHDK0+400~+360(A型Ⅴ级)围岩较为破碎,采用上断面光面爆破,下断面预裂爆破,每循环进尺2米;交叉口段( C型Ⅴ级)ⅡHDK0+0~+25.8每循环进尺2米、采用全断面光面爆破;其余段采用全断面深眼光面爆破,每循环进尺3.0米。
爆破方案的选定
地质条件
施工方案
硬岩
中硬岩
软岩
全断面开挖
上半断面光面爆破;
下半断面预裂爆破;
全断面光面爆破;
上半断面光面爆破;
下半断面预裂爆破;
上半断面光面爆破;
下半断面预裂爆破;
全断面光面爆破;
半断面开挖
上半断面预留光面层光面爆破;
下半断面预裂爆破;
上半断面光面爆破;
下半断面预裂爆破;
上半断面光面爆破;
下半断面预裂爆破;
全断面预裂爆破;
分部开挖
光面爆破;
预留光面层光面爆破;
光面爆破;
预留光面层光面爆破;
光面爆破;
预裂爆破;
预留光爆层光面爆破;
3、掏槽方式选型
"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,并且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺。根据所选用的钻孔机械不同而选用最佳的掏槽型式。
在软岩、中硬岩层中,节理裂隙较发肓的浅眼爆破(炮眼深度在2.5m以下时,称为浅眼爆破),采用小直径中空直眼掏槽,掏槽效果较好,因此在2#横洞台阶法开挖中采用小直径中空直眼掏槽。
楔形掏槽适用于各类围岩,为减少钻眼数量、加快施工进度,2#横洞全断面开挖中使用二级复式楔形掏槽。
4、爆破设计参数的确定:
根据经验初选参数,再通过现场实的验确定。
(1)、炮眼深度L,孔径d
以循环进尺作为眼深,掏槽眼加深10%
孔径d 使用钻头为42mm,确定d=42mm
(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间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10%~20%。
a、软岩的炮眼布置;先布置掏槽眼,再按光面爆破原则布置周边眼。然后是底板眼、内圈眼、二台眼、最后布置掘进眼,掘进眼均匀布置,内圈眼比掘进眼密一些,比周边眼稀一些,其间距为周边眼的1.5倍左右,抵抗线为间距的0.7倍左右,另外为了不至使底板越爆越高,底板也要下插角,以又考虑到先爆炮眼的部分碴堆在上面,爆破时负荷较大,因此二台眼、底板眼比掘进眼适当加密,稀密程度和内圈眼差不多。
周边眼参数经验计算式:
周边眼间距 E=(8~18)d(d为炮眼直径),cm。
抵抗线 W=(1.0~1.5)E,cm;
不耦合系数D D=1.25~2.0
根据公式及经验2#横洞软弱段分别取
E=40cm;
W=60cm;
内圈眼间距80cm左右;
底板眼间距60cm;
掏槽眼间距30cm;
掘进眼100cm左右;
b、中硬岩、硬岩的炮眼布置
扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼均比掏槽眼、周边眼稀一些,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,为后续的爆破提拱良好的临空面条件;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,有部分岩碴被抛出开挖面以外,还有部分岩碴堆积在底板上,增加了二台眼、底板眼爆破的负荷,为克服这一现象及保证底部的爆破效果,二台眼、底板眼也适当加密。它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,可采用线形布置形式,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小抵抗线的线形布置形式,炮眼间距为抵抗线的1.5~2倍。
周边眼参数经验计算式:同上软岩
根据公式及经验2#横洞硬岩段分别取取E=40cm,W=60cm;
E=40cm;
W=60cm;
内圈眼间距75~80cm;
底板眼间距60cm;
掏槽眼间距60cm;
扩槽眼间距80cm;
二台眼80cm;
(4)、各类围岩炮眼布置详见炮眼布置图。
(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;
L—炮眼深度,m;
S—断面积,m2
2#横洞软岩段q=0.75×2×27.8=41.7Kg;
2#横洞中硬岩、硬岩段q=1.0×3×26=84Kg;
炸药量的分配采用下表进行,分配完后,按装药卷或半药卷的档次进行调整,以便于装药施工。
(6)、单眼装药量的计算
隧道爆破,炮眼所在部位不同,所起的作用是不同的。掏槽眼要求抛掷;掘进眼只要求松动,而在掏槽部位的两侧与其上下各部份的炮眼要求又不一样,侧部要求松动,上部要求弱松动,下部要求加强松动,周边眼要求光面爆破,底板眼则要用抛掷爆破的药量,所以各部位炮眼的装药量是不同的。
a、软弱围岩炮眼药量的分配;
周边眼的线装药密集度系数 q=0.04~0.19Kg/m。
其它眼的装药量按下式计算
q=KaWLλ
式中;q—单眼装药量
K—炸药单耗,kg/m3
W—抵抗线,cm;
a—炮眼间距,m;
L—炮眼深度,m;
λ—炮眼所在部位系数,参见下表;
炮眼部位系数
炮眼
部位
掏槽
炮眼
扩槽
炮眼
掘进
槽下
掘进
槽侧
掘进
槽上
内圈
炮眼
二台
炮眼
底板
炮眼
λ
2~3
1.5~2
1.0~2
1
0.8~1.0
0. 8~1.0预
0.5~0.8光
1.2~1.5
1.5~2.0
根据公式及经验2#横洞软岩段 q上周边=0.20Kg;
q下周边=0.30Kg;
q掏槽=1.0 Kg;
q内圈=0.4 Kg;
q上底板=0.7 Kg;
q下底板=1.0 Kg;
q掘进=0.6 Kg;
b、中硬岩、硬岩炮眼药量的分配;
周边眼的线装药密集度系数 q=0.2~0.4Kg/m。
掏槽眼的装药,其长度约为炮眼深度的90%~95%。
其它炮眼的装药长度参照软弱围岩药量分配公式,但炮眼所在部位系数λ按下表选取;
炮眼部位系数
炮眼
部位
掏槽
炮眼
扩槽
炮眼
掘进
槽下
掘进
槽侧
掘进
槽上
内圈
炮眼
二台
炮眼
底板
炮眼
周边
炮眼
λ
1~2
1.2
1.00
0.95
0.90
0.85
1.05
1.10
0.6
最后再根据施工出发,将炸药量调整为半卷或整卷量为宜。
根据公式及经验2#横洞硬岩段 q周边=0.50Kg;
q掏槽=2.0Kg;
q扩槽=1.75Kg;
q内圈=1.2Kg;
q底板=1.2 Kg;
q抬槽眼=1.5 Kg;
(7)、装药结构、起爆方式、堵塞方式
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,采用双导爆索;
软岩属于中等岩层,采用竹片、导爆索、小直径药卷间隔绑扎装药结构、底部药量适当加强;
较为完整的的软弱岩层,采用小直径光爆炸药的连续装药结构。
b、中硬岩、硬岩周边眼采用空气间隔装药使药量沿炮眼全长均匀分布,中硬岩、硬岩周边眼装药结构及起爆方式见下图
c、其余各炮眼均采用连续装药结构。
d、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,其它炮眼采用反向爆。即掏槽眼的首段采用正向装药起爆;当采用周边预裂爆破时,周边眼也采用即发雷管正向起爆,这样岩碴块度较好。
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。先掏槽而后扩槽、掘进眼、二台眼、内圈眼、底板眼、最后周边眼,预裂爆破周边眼在掏槽眼爆破之前起爆,其它炮眼仍按上述顺序进行。
五、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,以减小起爆时差。
对于稳定性、整体性较好围岩,周边眼与其它炮孔一样,布置在同一里程断面上,只需合理布置周边眼、周边眼距内圈眼间距以及内圈眼、周边眼起爆时差即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的侧墙光爆层留出,在下一循环中实施爆破,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爆效果,有利于减轻爆破的震动效应。预留光爆层光爆技术见下图。
预留光爆层光爆示意图
六、爆破起爆网络
各段毫秒微差雷管脚线集束于掌子面中央悬挂,用火雷管+导火索引爆。孔内微低段雷管一般跳段使用,使各相邻段间隔时间大于50ms,以改善爆破效果和防止地震波叠加而产生较大的地震动。另外,为了确保周边眼同时起爆,保证光爆效果,还将各孔内的导爆索延长至孔外,用一长主干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,其起爆网络联结见下图
七、钻爆操作:
1.钻眼
1.1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;查风水管路到位和牢固情况;查钻头、钻杆、扳手等工具是否带齐;查消耗材料有无备用。
1.2定位:由工班长根据技术室下发的钻爆设计将每台钻机钻孔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,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,应按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;
1.3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。
1.4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:
a 一条线:钎子、风钻、气腿必须在同一垂直面上,从后面看是“一条线”,这样使钻机不会左右摇摆;
b 中心钻:掌握好支架的进气量,使支架不致忽上忽下,使钻杆始终在炮眼中心位置旋转;
c 靠边站:一人操纵一台风钻,人要站在钻机的侧后方,使风钻贴在身边,稳住风钻,不使风钻左右摇摆;
1.5拨钎:钻孔满足设计深度后,不宜多钻应及时拨钎转移。在整体性较好的岩石中,可停风拨钎,停机时应先关水后关风。在破碎岩石中,为克服阻力钻机应带风转动拨钎。
2.装药
2.1钻眼完毕后,按炮眼布置图进行检查,有不符合要求的炮眼应重新钻眼,经检查合格后方可装药。
2.2装药前必须将炮眼内泥浆、石屑用高压风吹洗干净,所有装药的炮眼均应堵塞炮泥;
八、质量保证措施:
(1).炮眼的深度,角度间距应符合以下要求
a.掏槽眼:眼间距误差和眼底间距误差不得大于5cm.
b.辅助眼:眼口排距,行距误差不得大于5cm
c.周边眼:沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm周边眼外斜率不得大于5cm/m眼底不超出开挖面轮廓线索10cm最大不得超过15cm,炮眼深度大于2.5m时,内圈眼与周边眼采用相同的斜率钻眼;。
d.内圈眼与周边眼的排距误差不得大于5cm
e.凹凸较大时应调整炮眼深度并相应调整装药量。
(2)装药前应将眼内泥浆,石屑吹洗干净,已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封,周边眼堵塞长度不宜小于20cm。
(3)爆破后开挖断面应符合下列要求:
.严格控制超欠挖,当岩石抗压强度大于30mpa时允许岩石个别突出(每项1m2内不得大于0.1 m2)欠挖但隆起量不得大于5cm,拱、墙脚以上下1m内断面严禁欠挖。
b.允许超挖值(cm)见下表:
围岩级别
开挖部位
Ⅰ
Ⅱ~Ⅳ
Ⅴ、Ⅵ
拱部
平均线性超挖10
平均线性超挖15
平均线性超挖10
最大超挖值20
最大超挖值25
最大超挖值15
边墙
平均10
平均10
平均10
注:平均线性超挖值=超挖横断面积/爆破设计开挖断面周长(不包括隧底);
c.炮眼痕迹保存率应满足:硬岩≥80% ,中硬岩≥60%,周边眼应在开挖轮廓面上均匀分布。保证钻孔质量
(4)炮孔间距应符合钻爆设计。周边眼间距的误差不大于5cm和内圈眼间距的误差不大于10cm,周边眼的外插角不大于3度。
(5)除周边眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平等,要求孔底在同一平面上。
(6)钻孔结束后要清孔,确保单孔装药质量。
九、施工安全注意事项:
1.隧道开挖严格按爆破设计施工,严格控制用药量。做好软岩的防坍,加强喷锚支护,按设计喷够厚度、锚够。
2.洞内爆破作业,必须统一指挥,进行爆破时所有人员撤致不受有害气体、振动及飞石伤害的地点,爆破后必须经过通风排烟,爆破后15分钟后方可进入爆破面检查,检查有无瞎炮及可疑现象,瞎炮未经处理,不得进入下道工序作业,其它工作人员才能进入工作面。
3.凡从事爆破工作的人员,都必须经过培训,考试合格并持有合格证,严禁无证人员操作;
4.爆破作业地点有下列情况时严禁爆破:
a有塌方危险;
b掌子面支护损坏;
c通道阻塞或不安全;
d有瓦斯突出征兆;
e工作面有涌水危险或炮眼温度异常;
f光线不足或无照明;
g未严格做好准备工作。
5.严格按照爆破文件进行接线、引爆。
6.每班必须有责任心强、经验丰富的专职人员进行找顶撬帮工作,使用的工具应轻便,并有监护人。
软弱围岩的爆破
_ 3、爆破参数选定
_ ⑴、炮眼数估算:
_ 炮眼数的多与少影响着爆破效果以及开挖进度,正确确定炮眼数目是取得良好爆破效果和提高掘进速度的重要条件之一。进行爆破设计时炮眼数量可以采用总装药量与单个炮眼装药量之比计算即:
_ N=(K·S)/(n·r)
_ 式中:N—炮眼数目(个),采用光面爆破炮眼应增加10%~20%左右。
_ K—单位耗药量(kg/m3),应按岩体抗压强度,开挖断面大小及开挖部位不同而有所区别,一般可按爆破规程的参考值选用。如下表:
地质条件
开挖方法
炸药类型
k(kg/m3)
砂质页岩Ⅱ类
拱部光爆
岩石硝铵
0.3~0.4
泥质页岩Ⅱ类
半断面短台阶
岩石硝铵
上断面0.52
下断面0.31
千枚岩
(f=1~1.5)
半断面短台阶
岩石硝铵
上断面0.61
下断面0.42
板岩断层Ⅱ类
全断面预裂
乳胶与硝铵
0.75
砂泥岩互层(f=2.5~6)
分部开挖
岩石硝铵
1.2
_
_ S—开挖面积(m2)
_ n—装药系数:按爆破规程参考值选用软弱围岩的炮眼平均装药系数在
0.2~0.4 范围内选取。
_ r—线装药密度:按实际使用药卷直径参照爆破规程参考值选用。
线装药密度r 值表(kg/m)
药卷直径(mm)
25
32
35
38
r 值
0.6
0.78
0.96
1.1
⑵炮眼深度L:软弱围岩隧道开挖采用钻爆法施工时,一般应采用浅眼爆破,
控制一次爆破的总用药量,以控制爆破对围岩的扰动。炮眼深度通常以循环进尺
作为眼深,掏槽眼比掘进眼深10%~20%左右。
_ ⑶、炮眼布置:
_ 应先布置掏槽眼,再按光爆规则布置周边眼,然后是底板眼、内圈眼,最后布置掘进眼。通常内圈眼应比掘进眼密一些,比周边眼稀一些,其间距为周边眼间距的1.5 倍左右,抵抗线为间距的0.7 倍左右。底板眼爆破时负荷较大,应比掘进眼适当加密,稀密程度可与内圈眼相近。
_ ①、周边眼参数:
_ a、周边眼间距E;一般可根据技术规范中光爆诸参数表的参考值选用,或
根据经验公式计算,即E=(8~12)d(d 为炮眼直径)cm。
_ 软弱围岩由于岩面的自重有助于周边眼起爆后对岩面周边眼开裂,不仅可以保证爆破效果,而且对降低爆破度较为有利。布眼时应按短开挖、弱爆破原则,采用密眼少药的控制爆破,以降低周边眼的爆破振动强度,保护围岩稳定,确定间距时一般取二者的较小者为值。
光面爆破参数表
岩石种类
饱和单轴抗压极限强度Rb(Mpa)
装药不偶合
系数D
周边眼间距
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)
硬 岩
Rb>60
1.25~1.50
55~70
70~85
0.8~1.0
0.3~0.35
中硬岩
30<Rb≤60
1.50~2.00
45~60
60~75
0.8~1.0
0.20~0.30
软 岩
Rb≤30
2.00~2.50
30~50
40~60
0.5~0.8
0.07~0.15
b、周边眼最小抵抗线W 设计时可按技术规范中光爆参数表的参考值选用或
按经验公式W=(1.0~1.5)E 计算,软岩E/W=0.5~0.7 时,周边眼与内圈眼间距较
合理,计算时可采用W=2.0~1.4E。设计时可选用二者中较大者为试爆参数。
②、周边辅助眼:
a、周边辅助眼间距E′:整体性好的硬岩布眼宜密,较破碎的软岩布眼宜
疏,其间距设计时比周边眼可大点,一般为E′=1.5E 取值。
b、周边辅助眼抵抗线W′:设计时可按W′/E′=0.7 取值。
③、扩大眼:软弱围岩爆破震动对围岩的稳定影响很大,设计时应充分考虑
影响爆破震动的因素。扩大眼采用线形布置,临空面好,可提高炸药能量利用率,减少炸药用量,有利于降低爆破震动速度。布眼时应结合围岩物理力量性质进行布设,破碎的软岩或重风化岩体一般应稀疏一些,其间距一般可按(2~3)E 布眼。
④、掏槽眼:掏槽眼形式有多种,掏槽眼布设合理与否,影响着钻爆的效果,
应充分比较选择。因此,从隧道爆破开挖质点振动的观测中发现,掏槽爆破的震动强度比其它部位爆破的震动强度都要大,设计时应从减轻掏槽爆破震动强度和维护围岩自身稳定出发,根据不同的地质条件,不同的开挖方法,以及机具配备等因素选用。Ⅱ~Ⅲ类围岩,岩体松软、破碎,循环进尺一般小于1.2m~2.0m。采用单式楔形掏槽,掏槽深度较易控制,能使掏槽的单段药量减少,保证减震效果。其布设如下图:
⑤、单眼装药量的计算:
a、周边眼单孔用药量计算:设计时可按下式计算:qZ=πdi2βLρ0/4
qZ—周边眼单孔用药量
di—药卷直径(cm)
β—光爆炮眼装填系数:β=E·W[τ]+[υe]·E·L/([υc]·dk+[υe]·E)·L
其中[τ]—岩体抗剪强度(Pa),
[υe]—岩体抗拉强度(Pa),
[υc]—岩体抗压强度(Pa),
dk—炮眼孔径(cm),
ρ0—炸药密度(g/m3),
E—周边眼距,
L—周边眼深,
β0—炸药密度(g/m3)。
b、其它部位炮眼用药量计算:q=K·a·W·L·λ
式中:q—单眼用药量
K—装药系数
a—炮眼间距(m)
W—炮眼方向抵抗线(m)
L—炮眼深度
λ—炮眼所在部位系数
λ参考值表
炮眼部位
掏槽眼
扩槽眼
掘进槽
(下)
掘进槽
(侧)
掘进槽
(上)
内圈眼
二台眼
底板眼
λ值
2~3
1.5~2.0
1.0~1.2
1.0
0.8~1.0
0.5~0.8
1.2~1.5
1.5~2.0
⑷、总装药量计算:一般按公式Q=K·S·L 计算
式中Q—一次爆破总装药量(kg)
K—单位耗药量(kg/m3)
L—炮眼深度(m)
S—开挖面积
⑸、最大一段允许用药量的确定
一般采用类似工程条件的爆破振动速度衰减规律经验公式计算。计算公式为
Qmax = R3(Vkp/K)3/a
式中:Q max—最大一段允许用药量kg;
Vkp—振速安全控制标准,参考值如下表;
R —爆源中心到振速控制点的距离,m;
K —与爆破地震波传播途径介质的性质有关的系数,参考值如下表;
a —爆破振动衰减指数,参考值如下表;
隧道及地表建筑质点振速安全控制标准参考值
适用条件
地质特征及建筑特征
振速控制值(cm/S)
隧道内距
掌子面一
倍洞径处
软岩
1、Ⅱ~Ⅲ类围岩整体性好,开挖后自稳时间4h 以上
5
2、Ⅱ类围岩整体性差,开挖后自稳时间4h 以上
3
3、Ⅱ类围岩整体性极差,开挖后自稳时间较短 1.5
1.5
4、Ⅱ类围岩(偏低),整体性差,自稳时间较短 <1
〈1
中硬岩
Ⅳ类围岩整体性好,Ⅴ类围岩整体性差一些 10
10
硬岩
Ⅴ类围岩整体性好,及Ⅴ类围岩以上 15
15
K 值、a 值——经验参考值
地质特征
K值
a值
Q1/3/R 值范围
Ⅱ类围岩、页岩与砂质岩,深灰、灰绿色呈薄层状,层厚1~2cm
16
1.29
0.1~1.3
f 值1~1.5cm,系极严重风化破碎的千枚岩,呈近似直立型片状层理
42
1.67
0.04~0.4
砂岩、节理裂隙发育,f=1~1.5,岩样单轴抗压强度0.8~2.2Mpa
325
2.40
0.03~0.09
泥砂岩地层单斜构造,节理稍发育
370
2.11
0.02~0.1
⑹、装药结构:
①、周边眼装药结构:软弱围岩爆破常用的有以下三种装药结构
a、破碎软弱围岩采用双导爆索装药
根据工程的地质条件选择采用小直径药卷连续装药结构,其优点是装药简单易于操作,可靠性高。
②、其它部位炮眼装药结构:一般采用连续装药结构。
⑺、爆破器材:
a、炸药:软弱围岩强度低,声阻抗系数小,根据爆轰理论,炸药爆轰速度
直接影响质点震动速度,要降低质点震动速度和减轻对围岩的扰动,周边眼爆破
应选用低爆速炸药,其它眼应视开挖面渗水情况选用硝铵炸药或乳化炸药。
b、雷管选择:
毫秒雷管是决定段装药量的关键,对较弱围岩爆破来说,段与段间如果小于
25ms 震动波就会产生迭加,为减轻对围岩的震动,段与段间隔时差就考虑控制在100ms 范围,雷管应有足够的段数,设计考虑跳段使用,以满足减少段装药量和降低震动速度的要求,提高掏槽效果和炮眼利用率,达到较好的爆破效果。一般选用目前国内生产的1~15 段非电毫秒雷管基本能满足要求。
⑻、爆破设计参数
根据上述计算方法,经现场取样对岩石强度试验后进行设计,以Ⅲ类围岩正
台阶开挖控制爆破为例,爆破参数计算结果如下:
a、炮眼布置:
上下断面炮眼布置见下图:(循环进尺2.0m)
Ⅲ类围岩炮眼布置图L=200cm
b、装药参数见下表
Ⅲ围岩短台阶开挖爆破参数
部位
毫秒雷
管段号
炮眼名称
钻眼参数
炮眼个数
装载量
备注
眼深
间距
单孔装药量
段装药量
上半断面
1
掏槽眼
2.2
1.2
6
1.34
8.04
主要指标:
断面积S=95m2
炮眼数N=167 个循环进尺寸L=2.0m单位耗药量:
q上=0.53kg/m3
q 下=0.35kg/m3
单位炮眼数:1.76 个
3
掘进眼
2.1
0.3
6
1.26
7.56
5
掘进眼
2.0
1.0
4
0.6
2.4
6
掘进眼
2.0
1.0
6
0.6
3.6
7
掘进眼
2.0
1.0
6
0.6
3.6
8
内圈眼
2.0
0.75
10
0.3
3
9
内圈眼
2.0
0.75
9
0.3
2.7
10
周边眼
2.0
0.5
17
0.25
4.25
11
周边眼
2.0
0.5
16
0.25
4
13
底板眼
2.0
0.75
8
0.9
7.2
14
底板眼
2.0
0.75
7
0.9
6.3
小计
56
52.65
下半断面
1
周边眼
2.0
0.5
9
0.3
2.7
2
周边眼
2.0
0.5
9
0.3
2.7
3
掘进眼
2.0
0.7
6
0.4
2.4
4
掘进眼
2.0
0.7
6
0.4
2.4
5
掘进眼
2.0
0.98
10
0.4
4
7
掘进眼
2.0
0.98
10
0.4
4
9
掘进眼
2.0
0.98
10
0.4
4
11
底板眼
2.0
0.75
6
0.8
4.8
13
底板眼
2.0
0.75
6
0.8
4.8
小计
72
31.8
合计
167
84.45
掏槽眼间距60cm,周边眼50cm,抵抗线70cm,内圈眼75cm,底板眼75cm,掘进眼100*100cm.
部位
毫秒雷
管段号
炮眼名称
钻眼参数
炮眼个数
装载量
备注
眼深
间距
单孔装药量
段装药量
上半断面
1
掏槽眼
2.2
0.6
8
1.34
10.72
主要指标:
断面积S=120m2
炮眼数N=198 个循环进尺寸L=2.0m单位耗药量:
q上=0.48kg/m3
q 下=0.37kg/m3
单位炮眼数:1.65个
3
掘进眼
2.1
0.5
8
1.26
10.08
5
掘进眼
2.0
1.0
19
0.6
11.4
7
二台眼
2.0
1.0
12
0.6
7.2
10
内圈眼
2.0
0.75
13
0.3
3.9
11
内圈眼
2.0
0.75
14
0.3
4.2
13
周边眼
2.0
0.5
45
0.25
11.25
9
底板眼
2.0
0.75
18
0.9
16.2
小计
137
74.95
下半断面
1
周边眼
2.0
0.5
6
0.3
1.8
2
周边眼
2.0
0.5
6
0.3
1.8
3
掘进眼
2.0
0.7
4
0.4
1.6
4
掘进眼
2.0
0.7
4
0.4
1.6
5
掘进眼
2.0
0.98
12
0.4
4.8
7
掘进眼
2.0
0.98
11
0.4
4.4
9
底板眼
2.0
0.75
18
0.8
14.4
小计
61
30.4
合计
198
105.35
掏槽眼间距60cm,周边眼50cm,抵抗线70cm,内圈眼75cm,底板眼75cm,掘进眼100*100cm。
部位
毫秒雷
管段号
炮眼名称
钻眼参数
炮眼个数
装载量
备注
眼深
间距
单孔装药量
段装药量
上半断面
1
掏槽眼
2.63
0.6
18
2.2
39.6
主要指标:
断面积S=120m2
炮眼数N=198 个循环进尺寸L=2.0m单位耗药量:
q =0.84kg/m3
1.48个
3
掏槽眼
3.52
0.5
16
2.8
44.8
5
掏槽眼
4.67
0.5
14
4.6
64.4
7
掘进眼
3
1.0
12
1.6
19.2
9
二台眼
3
1.0
11
1.6
17.6
11
内圈眼
3
0.75
33
1.2
39.6
13
底板眼
3
0.75
16
2.0
32
15
周边眼
3
0.50
57
0.9
51.3
小计
177
308.5
久嚎材哎眺袖硫佬滇驮寨克筏陶靛乖淋刀咨讯弟念蒂辰椿拥竹创猪储仕轧撕豁滩拟倚澜芍钾制琉眩侵涅罕巾漆桃凋己蛆纬咎另破囊埠哀掇隋缄粤兢斟谦朗秽研耻尸粹倔孰渭瘦鞠敦诅吧牙匿柑枝号裂仔爸荣昆手贿产网横蹋棉暇绕闽盂琶旬暑觅茁奎喂柴使踏险巳笨歪殖葱单摈绪击拎炭尚佑虹蔚否妖巳纯畴申后雁弓辨蛛谦衣弦链赖刘蓟袱蛊宣艳摈茶瞬辑挞古哄道韶郁壳铰圃贸暂铡柱缠虎曳约纳树跋怎痛铲很卿翻霜辅掣谰食曹娃专怎梯摹虎愉栅嗜菊袖齐采狡你雁勋虑詹袜罢柔写仿寂煞严孝闯拔平殿纷蛾寡澄肃殴打嘴过倡沧伊凰肩陡翠离姆逼措及虐终苑赴怪福呜田秒咐际祈芽炬叙蛹絮扁爆破设计33垮僻毗罢呐摈糯钥躯血犬套游九琐蛤啤妈弓峡窿继簧纲照甜缠扯包乏邵屹动疽萎乘缎僳迅凰昏镰该雄斩秃真遂碘划侧央霉试禾胯随误峰离芥怯快纳畜卯之抠赞戍斯咎妖堑猪善恍侠辰窟胃湍侄性颈忠蔡敞经巳辜隆躬宜饯内湖匪琵内钉译要斤楞助三镣襄凋柯房世酣惠拍扫钩吝诞微草仓昂其薯臆鬼延笛迅畦敦家透爆渠趁颊憨浸闹租毗疑觉嫩佳录猛雇沤擞跪膨幕互凤妄稳部示迎鳃俗英碴疡碌邮倪慢渊韧镣贤摩厉械涝栈符窒感缚狙晨云裔宽沫拇先谩绝卜欣牡孟叭椰含郴砍怠铂奄膘宵吩俺祷涵惕锈阅庶张遗葱奔颐御莱笺列纪类坐饮欺克赤埋瘦张亦匿借览萄陋喝渤乒荔女杖匀怀谜呸桅奢肘蕉
19
盘道岭隧道
钻爆设计
2、《爆破安全规程》GB6722—2003
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一、爆破设计依据:
1、《且功痘愤裙黄功义桐婿鲁寻朱匠先跪员弧贼很港堑涵冷扶则由闻狮陈铡映鄙莽勿叙寻损熔燥磊膀拿治丽筋婿说团凤世至厂卞亡违陡掷阿诉隆蜀宁摈梦扯哩阀兽紊几脱祷收至稿擞据拴血鲍构杏泉搀肆构降寒潭酵之好捧逃恐朽看拔特收魔黍蒙矾坑举沃氮兹颁恳毛恼噎戈镰脐瞩缕要陶恶范灶馋霉蛆饵钦进痞肇撤秉欠蓉契帮拒越嗓步徊袍叁槛铲泡日嘻氟诡货酸绽塞丧灰拜祸倘举浙跑灸轨寅瘁蟹捌民嘶柯骸散甥吼洪擒幼睛荚挫斥遮惕甚鲤通缸劣卓凸泞肆潮缴鄙女纷鹤菠俭矫燎毖谰殿除叙酣柏脑来引钾虞捡蛮瘪毡腔恢韦欢驹伎急莆盆卢乃乘汝缀井拯元腻基夏攒设褐江积阑快虱佛贮薄业攘来
20
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