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铁路客运专线单线隧道控制爆破开挖专项施工方案

目 录

第一章、编制依据与原则
1、编制依据
2、编制原则
3、适用范围
第二章、隧道工程概况
1、新XX隧道工程概况
2、XX隧道工程概况
3、隧道施工土石方量统计
4、爆破器材选择
第三章、新XX隧道爆破施工方案
1、新XX隧道总体施工方案比选
3、爆破技术方案
（1）埋深在小于15m的段落采用非爆法施工。
（2）埋深在15～30m的段落采用非爆破+控制爆破开挖。
（3）埋深在30～50m的段落采用控制爆破开挖。
（4）埋深大于50m的段落采用钻爆法。
4、绕行段开挖方案
4.1绕行段埋深小于15米非爆破开挖
4.2绕行段埋深15～30米非爆破+控爆法开挖
4.3绕行段埋深30～50米控制爆破法开挖
4.4绕行段埋深大于50米钻爆法开挖
5、扩挖段开挖
5.1非爆破法+控制爆破开挖法
5.2控制爆破法
6、爆破效果监测及爆破设计优化
6.1爆破振动监测
6.2爆破设计优化
7、爆破施工要点
第四章 XX隧道爆破施工方案
1、 XX隧道施工方案比选
2、爆破方案
2.1控制爆破
2.2.施工技术方案
2.2.1按隧道不同埋深总体施工方案
（1）埋深在小于15m的段落采用非爆法施工。
（2）埋深在15～30m的段落采用非爆破+控制爆破开挖。
（3）埋深在30～50m的段落采用控制爆破开挖。
（4）埋深大于50m的段落采用钻爆法。
3、非爆破法+控制爆破开挖法
3.1施工方案
3.2、上台阶机械与控爆方案
3.3下台阶和仰拱采用控制爆破
3.4下台阶控制爆破技术措施
4、控制爆破法
4.1控制爆破施工方法
4.2扩挖段控制爆破开挖
5、爆破效果监测及爆破设计优化
5.1爆破振动监测
5.2爆破设计优化
6、爆破施工要点
第五章、隧道通风
1、 高压供风
2、三管两路及洞内排水
3、 通风降尘技术措施
4、通风与防尘安全保证措施
第六章、超前地质预报
1、超前地质预报的主要内容
1.1、地层岩性预测预报
1.2、地质构造预测预报
1.3、不良地质预测预报
1.4、地下水预测预报
2、地质预测预报工作的原则和要求
3、超前地质预报施工流程
3、信息反馈与质量保证措施
3.1、信息反馈
3.2、质量保证措施
第七章、爆破相关人员职责
1. 爆破员职责
2. 安全员职责
3. 爆破器材保管员的职责
4. 爆破器材押运员的职责
5. 巡守员的职责
第八章、施工安全要求及爆破安全警戒
1、爆破中应注意的问题
2、施工安全要求
3、控制飞石措施
4、安全警戒
5、安全检查和处理
6、盲炮处理

第一章、编制依据与原则
1、编制依据
（1） 爆破安全规程（GB6722-2003）
（2） 《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》
（3） 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）
（4） 《高速铁路施工技术与管理》 出处
（5） 中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例（国务院令466，2006）
（6） 铁路施工单位爆炸物品安全管理办法 出处
（7） 新XX、XX隧道相关设计资料
（8） 新XX、XX隧道现场调查资料
2、编制原则
⑴遵循符合性原则
积极响应和遵守中标文件中的工期、质量、安全、环境保护、职业健康、文明施工、爆炸物品使用及管理等要求的规定及铁路建设施工合同、施工合同协议条款内容。
⑵遵循“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的原则
严格按照铁路施工安全操作规程中关于爆破物品管理的内容，从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施，确保爆破施工安全和既有铁路、公路及其他被交道路的畅通和安全，服从地方公安及其他爆炸物品管理单位、建设单位指令，服从监理工程师的监督检查，严肃爆破物品使用及管理方面的安全纪律，严格按规程办事。
⑶遵循专业化队伍施工和综合管理相结合的原则
充分发挥专业人员和专用设备的优势，采用先进的施工技术，综合管理，合理调配，运用网络技术，科学安排各项施工程序，组织连续、均衡、紧凑有序地施工。
⑷遵循节约资源、保护环境的原则
依法用地，合理规划，科学设计，少占土地，保护农田，搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作，支持文物保护、景点保护，做到文明施工。
⑸遵循标准化管理的原则
制度健全、职责明确、监督到位、管控有力，强化标准化管理，确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。
3、适用范围
本方案适用于新建铁路XX客运专线CYSG-6标新XX隧道、XX隧道爆破工程的施工。
第二章 隧道工程概况
1、新XX隧道工程概况
新XX隧道位于XX坝～XX坝区间，线位与既有梨树湾～XX坝线部分重合。主要为既有小龙坎隧道、XX隧道的扩挖及部分新建线路。
新XX隧道设计长度为4273m，进口里程DK297+290，出口里程D1K301+563。其中DK297+430～DK299+200（1770m）段和DK299+745～D1K301+563（1818m）绕行为新建双线，其余里程段总长685是将既有单线隧道进行扩挖至双线隧道。
既有隧道设计情况表
既有隧道名称
进口里程
出口里程
全长（m）
埋深（m）
小龙坎隧道
DK297+295
DK298+728.1
1433.1
4～48
XX隧道
DK298+746
DK300+850.8
2104.8
2～84
2、XX隧道工程概况
本隧道位于XX市XX坝～XX坝区间，线位与既有梨树湾～XX坝线基本重合，改造隧道左线线位与既有XX隧道线位最大偏移量为6.354m。隧道全长2080m，隧道进口里程DK302+180，出口里程DK304+260。
隧道上方建筑物较多，隧道最大埋深约134m，建筑离拱顶均在25m以上。
既有隧道位于XX市繁华的XX坝市区，洞身上部左线左侧5m、右侧5m范围内民居住房较多，主要为多层砖房。
既有隧道建于1971年～1975年间，设计为单线隧道，中间为黄沙线联络线接出，接出段为双线隧道或两单洞连拱隧道。隧道进、出口均采用端墙式门洞，隧道设计概况见下表。
既有隧道设计情况表
既有隧道名称
进口里程
出口里程
全长（m）
埋深（m）
XX
DK302+186.4
DK304+252.3
2065.9
3～125
3、隧道施工土石方量统计
新XX、XX隧道围岩以砂岩为主，围岩级别为IV级、V级，总土石方量为29.3万方。
4、爆破器材选择
炸药：乳化炸药，计划用量：240吨；连接线：导爆索，计划用量307200米，雷管85588发（包含电雷管及导爆管雷管）。
第三章 新XX隧道爆破施工方案
1、新XX隧道施工环境条件
新XX隧道（4273m）下穿繁华的XX坝城区，存在着大量的、距隧道拱顶较近地表建筑物，需要控制隧道爆破施工对其地表建筑物的影响，需要采用控制爆破技术，减弱隧道爆破地震动量，防止对地表建筑物产生不利影响。
根据沿线地面调查，隧道不同埋深房屋情况统计如下表所示。
表3-1 埋深小于15m房屋统计
序号
里程
埋深情况
房屋结构形式
距中线距离
层数
左
右
1
DK297+300
埋深小于15m
砼
20

6
2
DK297+300
埋深小于15m
砼

27
13
3
DK297+317
埋深小于15m
砖混

12
6
4
DK297+333
埋深小于15m
砖混

25
1
5
DK297+351
埋深小于15m
砖混

15
6
表3-2 埋深15～30m房屋统计
序号
里程
埋深情况
房屋结构形式
距中线距离
层数
左
右
1
DK297+650
埋深15～30m
砼
14

9
2
DK297+660
埋深15～30m
砖混
0

2
3
DK297+650
埋深15～30m
砖混
0

3
4
DK297+670
埋深15～30m
砖混
5

1
5
DK297+670
埋深15～30m
砖混
12

1
6
DK297+675
埋深15～30m
砖混
25

1
7
DK297+680
埋深15～30m
砖混
0

1
8
DK297+670
埋深15～30m
砖混
0

3
9
DK297+670
埋深15～30m
砖混

4
2
10
DK297+680
埋深15～30m
砼

25
7
11
DK297+700
埋深15～30m
砼
0

3
12
DK297+680
埋深15～30m
砖混
23

1
13
DK297+700
埋深15～30m
砖混
22

1
14
DK297+710
埋深15～30m
砖混
4

3
15
DK297+700
埋深15～30m
砖混

5
3
16
DK297+710
埋深15～30m
砖混

13
7
17
DK297+705
埋深15～30m
砖混
0

1
18
DK297+720
埋深15～30m
砖混
0

7
19
DK297+726
埋深15～30m
砖混
10

3
20
DK297+770
埋深15～30m
砖混
15

5
21
DK297+760
埋深15～30m
砖混
30

2
22
DK297+790
埋深15～30m
砖混
28

7
23
DK297+773
埋深15～30m
砖混
0

1
24
DK297+773
埋深15～30m
砖混

22
1
25
DK301+358
埋深15～30m
砖混
27

1
26
DK301+382
埋深15～30m
砖混
18

1
27
DK301+400
埋深15～30m
砼
0

7
28
DK301+460
埋深15～30m
砖混

16
1
29
DK301+460
埋深15～30m
砖混

22
1
30
DK301+470
埋深15～30m
砖混

4
1
31
DK301+470
埋深15～30m
砖混

13
1
32
DK301+500
埋深15～30m
砖混
13

1
33
DK301+500
埋深15～30m
砼

20
6
表3-3 埋深30～50m房屋统计
序号
里程
埋深情况
房屋结构形式
距中线距离
层数
左
右
1
DK297+820
埋深30～50m
砖混

20
1
2
DK297+820
埋深30～50m
砖混

20
1
3
DK297+843
埋深30～50m
砖混

19
1
4
DK297+843
埋深30～50m
砖混

24
1
5
DK297+870
埋深30～50m
砖混

10
3
6
DK297+890
埋深30～50m
砖混

10
3
7
DK297+880
埋深30～50m
砖混

27
1
8
DK297+880
埋深30～50m
砖混

20
1
9
DK297+902
埋深30～50m
砖混

18
1
10
DK297+816
埋深30～50m
砖混

8
3
11
DK297+816
埋深30～50m
砖混

27
2
12
DK297+830
埋深30～50m
砖混
25

1
13
DK297+830
埋深30～50m
砖混
12

1
14
DK297+844
埋深30～50m
砖混
23

1
15
DK298+720
埋深30～50m
砖混
18

1
16
DK298+733
埋深30～50m
砖混
2

3
17
DK298+819
埋深30～50m
砖混
23

1
18
DK298+900
埋深30～50m
砖混

22
1

2、爆破技术方案
2.1按隧道不同埋深总体施工方案
新XX隧道（4273m）在下穿繁华的XX坝城区施工过程中，由于存在着大量的、距隧道拱顶较近地表建筑物，为防止因震动较大而对地表建筑物产生破坏性影响，根据目前隧道减震爆破施工或非爆破开挖技术，采用的施工方法有：非爆开挖法（静态破碎法、液压冲击锤法、单臂掘进机等）、控制爆破法、非爆开挖+控制爆破法。
（1） 非爆开挖法
埋深小于15m的段落采用。主要有：液压冲击锤法、单臂掘进机、铣挖机、取芯钻切割配合劈裂机法。
（2） 非爆开挖+控制爆破
埋深在15～30m的段落采用。采用非爆开挖出的空间作为隔震空间，以降低下部爆破开挖震动，以达到既能控制爆破震动又能达到加快施工进度的目的。
（3） 控制爆破开挖
埋深在30～50m的段落采用。对于扩挖段隧道施工，则直接利用原有的既有隧道作为临空面进行扩挖。
2.2 隧道里程段爆破施工方法
新XX隧道割断各段施工方案如下：
（1）DK297+290～+800，该段地表民房（隧道左右侧各30m范围）分布集中，埋深约4m～25m，穿过密集居民区、DK297+420处公路交通桥、DK297+493处小龙坎广场、DK297+780处地铁隧道和车站。考虑到该段隧道与周围建筑物的相互联系，采用非爆法开挖。DK298+700～+815，为绕行新建段，由于距公路近且周围居民多，考虑爆破扰民因素采用非爆法施工。
（2）D1K299+880～D1K300+000段属于新建隧道与扩建隧道交汇过渡段，两者之间横向距离较近，考虑到施工安全因素，采用非爆法施工。非爆法开挖方式选用单臂掘进机或液压破碎锤开挖，既有隧道扩挖每延米需要拆除既有衬砌浆砌片石13.46m3,扩挖石方60.2m3；新建隧道段开挖量约120m3。
（3）D1K301+460～D1K301+563段线路由于是隧道出口段和上方XX市二十九中教职工楼位于隧道开挖轮廓线外11m处，埋深为21.6m。考虑到上方房屋安全及爆破扰民，故该段采用非爆法施工。
（4）DK297+800～DK298+700，DK298+815～DK299+150，隧道距地表埋深虽多数在15m～30m，总长1235米。但距密集居民区的侧向距离较近，爆破对居民区的影响较大。故对该段采用非爆+控爆法开挖，即对上台阶拱顶部分采用非爆法开挖，剩余部分控制爆破开挖。
（5）D1K301+390～D1K301+460段，上方为XX市二十九中宿舍楼，埋深为27m，基础采用群桩基础稳定，考虑到施工安全及爆破扰民因素，故该段采用非爆+控制爆破法施工。
（6）DK299+500～DK299+880，DK300+200～DK300+400段，总长580米。考虑对建筑物的影响，埋深多数在30～50m，采用控制爆破开挖。
控制爆破中,为确保爆破能够达到预期的目标，减少人工操作造成的误差，选择具有编程功能的数码电子雷管以确保地表爆破振动波速低于2cm/s，避免引起地表下沉或破坏。
3 埋深15～30米非爆破+控爆法开挖
为了满足新XX隧道绕行段施工进度要求，根据爆破震动波的传播规律，将爆破开挖引入隧道循环施工中，达到即有减轻爆破地震动，又能达到快速施工的目的。新XX隧道DK298+020～DK298+700段和DK298+815～DK299+150段采用非爆破+控制爆破法开挖。
采用台阶法施工，即将非爆+控制爆破结合起来进行施工。上台阶采用取芯钻机+劈裂机非爆破开挖，循环进尺0.5m,下台阶采用控制爆破,上、下台阶拉开距离5～6m。
（1）下台阶控制爆破技术设计
下台阶爆破时，要求在隧道开挖过程中根据现场地质条件、围岩性质、爆破效果，监测结果、同时通过合理的炮眼布置、调整炮眼孔距、角度、装药方式等优化爆破参数，确保爆破对地面震动影响在控制范围之内。
下台阶钻孔深度控制1.5m；周边炮孔间距取40cm，抵抗线取80cm。周边孔线装药密度： 83g/m；单耗下台阶:0.2～0.3kg/m3。周边孔采用间隔不耦合装药，其它炮孔采用连续耦合装药。
最大单段起爆药量的确定:由于先施工上台阶,在爆破施工下台阶时已存在新增临空面条件,一般来说有新增临空面条件下允许最大单段药量应该是无新增临空面时所计算出的允许最大单段药量的1.5倍左右，取计算值7.97kg的1.5倍即12kg。（7.97kg为先行下导坑掏槽区单段最大药量控制值）
①下台阶炮孔布置
下台阶炮孔布置如图2所示。
图1 下台阶开挖炮孔布置图
②爆破参数表
下台阶开挖爆破参数表见表3-4。
表3-4 下台阶开挖爆破参数表
序号
炮眼
名称
段数
孔数（个）
孔深（m）
单孔装药 率 （%)
单孔装药量
φ32炸药单段药量小计（kg)
备注
卷
kg
1
辅助眼
3
14
1.5
0.55
4.0
0.80
11.2

2
辅助眼
5
14
1.5
0.55
4.0
0.80
11.2

3
辅助眼
7
12
1.5
0.55
4.0
0.80
9.6

4
辅助眼
9
6
1.5
0.55
4.0
0.80
4.8

5
周边眼
11
24
1.5
0.3
2.0
0.40
9.6

6
底板眼
13
10
1.5
0.65
4.0
0.80
8

7
底板眼
15
10
1.5
0.65
4.0
0.80
8

8
合计

90

62.4
间隔
总装药量：62.4kg，单耗0.64kg/m3；雷管：92发。
施工时，根据爆破效果及时调整爆破参数，以取得较好的爆破效果。（2） 下台阶控制爆破技术措施
爆破震动强度主要与爆破器材、岩石波阻抗、地形地貌条件、爆破方式及爆心与震动测点的间距等因素有关，因此，降低爆破震动需从以下几个方面入手：
①选择合理的炸药品种。炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，有裂隙水的地段，在辅助眼部位选用防水效果好的乳化炸药，在周边眼部位选用小直径低爆速的光爆炸药。
②选择合理的雷管起爆时差。设计爆破网络为孔内微差，孔外同段的非电微差起爆技术。导爆管一般跳段使用，使段间间隔时间大于50ms，防止地震波相叠加而产生较大的震动。
③选择合理的钻爆参数。根据开挖断面的大小、部位、工程地质情况、周边环境条件等，选择合理的炮眼深度、间距、装药量、起爆顺序等钻爆参数，炮眼采用线形布孔、线形起爆，注意提高装药质量和炮口堵塞质量，达到减震、提效的预期目的。
4 埋深30～50米控制爆破法开挖
4.1 爆破开挖震动控制
我国爆破安全规程采用保护对象所在地质点峰值振动速度作为爆破振动判据的主要物理量指标，按下式计算爆破时产生的地面质点峰值振动速度：

式中：V——地面质点峰值振动速度，cm/s；
Q——炸药量，kg；齐发爆破为总药量；延迟爆破为最大一段药量；
R——观测（计算）点到爆源的距离，m；
K、α——与爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按表3-5选取，也可通过类似工程选取或现场试验确定。
表3-5 爆区不同岩性的K、α值与岩性的关系
岩性
K
a
坚硬岩石
50～150
1.3～1.5
中硬岩石
150～250
1.5～1.8
软岩石
250～350
1.8～2.0
振动控制标准确定后，埋深R与最大一段药量Q的关系为:

根据XX的石黄隧道、轻轨临江门车站隧道和XX市人防工程实践，可以确定k=150,a=1.6。
由于隧道上方部分房屋为1层的土坯房，其余大部分为砖房，故根据安全爆破规程控制指标，分别选取v=0.5cm/s及v=2.0cm/s计算。
（1）当v=0.5cm/s时，埋深R与药量Q的关系见表3-6所示。
表3-6 隧道上方为土坯房、土窑洞和毛石房时埋深与最大一段药量的关系
埋深R(m)
5
10
15
17
20
50
最大一段药量Q(kg)
0.003
0.022
0.077
0.111
0.18
2.83
（2）当v=2cm/s时，埋深R与药量Q的关系见表3-7所示。
表3-7 隧道上方为砖房及框架房屋时埋深与最大一段药量的关系
埋深R(m)
5
10
15
17
20
50
最大一段药量Q(kg)
0.038
0.305
1.028
1.144
2.43
38.09
根据表3-6、3-7，将最大单段药量控制在0.077～1.028kg是可能实现的，故将控制爆破法的隧道埋深限制在15m以上是合适的，若埋深过浅，很明显不利于控制爆破。
并且，根据多年来城市地铁控制爆破施工经验，对于埋深在15m以上的可采用控制爆破的方法进行开挖而达到减轻对地表建筑物的影响，对于埋深在50m以上的则可以达到基本上无影响。对于埋深小于15m的浅埋硬岩大断面隧道，为了限制爆破震动在允许范围内，则需要采取控制爆破技术。
综上所述：考虑到地表复杂环境，对于埋深大于15m的里程段可采用控制爆破的方法进行开挖，而对于埋深小于15m的里程段若采用控制爆破开挖则较困难。
4.2 参数选择
（1）设计原则
根据隧道开挖技术特点，以及为使隧道开挖成形良好，减少超挖量，减少爆破对围岩的扰动深度，确保地表民房安全，在开挖中采用以下主要施工措施。
①在确保高质量的隧道开挖断面同时,将爆破震动控制在允许范围，以保证爆破对地表民房的安全，并尽量减少对居民生活的干扰。
②采取有效的控制爆破技术，减少振动与降低噪音，同时要求成形效果好，采用光面爆破。根据地质条件，开挖断面、开挖进尺、爆破器材、振速要求等条件编制爆破设计。
③根据围岩特点合理选择周边眼间距E及周边眼的最小抵抗线W，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。
④根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）的规定，为保证地表建筑物的安全和周围环境的影响，爆破施工时爆破震动波速控制在1～1.5cm/s较为合适。
⑤周边眼炸药选择低爆速、低猛度、高爆力的炸药。
⑥雷管选用微差毫秒雷管，跳段使用，相邻间隔大于50ms，避免地震波的叠加，减轻震动。
⑦严格控制周边眼的装药量，借助导爆索、竹片进行间隔装药，使药量沿炮眼均匀分布，以确保隧道周边成形良好，并减少对围岩的扰动。
（2）最大单段控制药量计算
隧道爆破振动量值与起爆方式、装药参数尤其主药包药量、地质情况、爆破点与测量点的距离及介质情况有关。但从有关隧道爆破开挖实测质点振动速度的波形图的观测中发现：一般情况下，掏槽爆破的震动强度比其它部位炮眼爆破时的地震动强度都要大，即就是说：隧道爆破的最大震动量出现在单临空面即掏槽区爆破时刻，以后的掘进眼、内圈眼、周边眼等在具有增多一个临空面的情况下，其爆破震动峰值将会较大幅度地减少。故控制掏槽眼爆破时震动量非常重要对于隧道爆破，一般计算最大单允许药量均是指掏槽区爆破的段别。
本隧道下穿城镇段采用了导洞先行、后续扩挖预留层的施工方法，其最大爆破震动时刻可能会出现在下导坑掏槽爆破时刻。故本次爆破震动强度只检算先行下导掏槽区爆破药量。
根据减震爆破理论：当边界条件相同时，爆破开挖的最大振动速度值不取决于一次起爆的总药量，而决定于某单段的最大用药量。
根据萨氏公式，按照既有边界条件对上述系数赋值，可计算先行导坑掏槽区爆破时单段允许最大装药量，结果见表3-8。
表3-8 先行下导坑掏槽区单段最大药量控制值
类型
质点距爆源中心距离R（m）
α地震波衰减系数
与地质条件有关的系数K
V质点振动速度，（cm/s）
Q延时爆破时为最大单段药量（kg）
一般段
30
1.7
150
1.5
7.97
对于其它段装药量，根据多年隧道爆破及实测经验，其最大装药量可控制最大单段允许药量1.5倍以上，即12kg以下。
（3）掏槽形式的选定
根据隧道施工经验，当采用人工手持风钻钻眼时，一般较常见的是选用楔形掏槽。本施工方案中采用人工手持风钻楔形掏槽进行控制爆破。
但随着施工进展，如果地表震速过大，则要求配置能钻大直径中空孔的地质钻机，采用大直径中空孔直眼掏槽技术进行控制爆破。
（4）循环进尺确定
先行下导坑：本方案中确定循环进尺为1.5m。如果在爆心距大于30m的情况下，其实测地表爆破震速大于规定值，则采用1.0m的循环进尺，各孔装药量应比1.5m进尺时相应减少。
后续扩挖面：本方案中确定循环进尺为1.5m，要求先行下导坑超前后续扩挖面2～3个循环。
（5）爆破器材选择
隧道采用人工手持风钻钻孔，选用φ32mm2#岩石乳化炸药。周边眼选用高爆力、小直径、传爆性好的φ25mm乳化炸药或将φ32mm乳化炸药一剖为二进行周边眼光面控制爆破。起爆雷管选用较为常见的15段非电毫秒雷管。
4.3 控制爆破施工方法
新XX隧道下穿XX坝区段围岩岩性主要为砂岩，层间夹泥岩，整体性较好，无较大的节理或构造面，但岩质较软，暴露后易风化，地下水不发育，无侵蚀性。
隧道在该段平均洞高在9.87m左右，宽达到了13.6m。
根据上述地质情况、隧道控制爆破要求及隧道边界条件，可在新建段施工采用下导超先行、后续预留扩挖层、光爆层的爆破施工方案。而对于扩挖段，则直接利用原有的即有隧道作为临空面进行扩挖。
即将隧道分为三部分爆破施工，先行爆破位于隧道底部的超前下导坑（超前下导设计高度在3m左右），然后再扩挖至拱顶约1m高度处，再扩挖预留光爆层。这样可再增加先行下导坑掏槽区爆破距地表近6～7m的高度，从而有利于减轻隧道爆破特别是掏槽爆破对地表民房的爆破震动影响（据多年施工经验，埋深大小对隧道爆破震动效应较为敏感）。采用此方案的条件是围岩要具有一定的自稳能力，而本里程段的围岩—砂岩正好具有较强的自稳能力，对于超前下导而言，其不需要进行超前支护，只需要进行光面爆破并找好顶即能保证超前下导坑的施工安全。另外，要求先行导坑超前后续扩挖面约2～3m。此方案的另一个优点是：当隧道埋深较大后不需要控制爆破规模时能迅速变为全断面法施工。
由于掏槽爆破所引起的爆破震动量最大，其对地表建筑物影响亦最大，减震爆破主要考虑的是此部分药量及掏槽区距地表的最近距离。在新XX隧道下地表建筑物钻爆施工时，保守考虑，计算超前下导坑爆破震速限值时取最大爆心距（隧道掏槽区距地表建筑物最近距离）为20m。
根据施工经验，采用下导坑超前、后续扩挖法施工时，超前下导坑位于隧道断面的正下方，其超前后方的扩挖面长度约为2～3个循环进尺。先行导坑先行爆破后，预留的扩挖层、光爆层随后爆破，预留扩挖层的厚度控制在5～6m之间，预留光爆层的厚度控制在0.8～1.2m之间。由于超前的先行导坑断面设计高度在2～3m左右，其采用人工搭简易台墩即可进行钻爆破作业。后行的预留扩挖层、光爆层施工采用目前的移动台架进行人工风动凿岩机钻孔、人工装药爆破、拱顶等。
采用预留扩挖层、光爆层施工时，其即能减少爆破对围岩的震动又能较易地控制隧道成形。
由于本隧道下穿繁华城镇，其上民房（结构强度较差）密集，应采用更为谨慎的施工方法。减少爆破进尺能达到一定的减震效果。要求在施工时，将先行下导及后续扩挖爆破进尺均控制在1.5m左右，先行下导坑超前后行预留扩挖层、光爆层约2～3个循环即2～4m左右。
采用该施工方法时工序转换较为方便，可将下导坑、扩挖层及光爆层分开施工，用装载机装碴。下导坑先行钻眼并爆破，待石碴出完后再施工预留扩挖层及光爆层。
仰拱距扩挖部约50m后施工，其不影响前方工作面施工。导坑先行后续扩挖法控制爆破施工方法示意如图2所示。

图2 中硬岩控制爆破施工方法示意图
5 埋深大于50米钻爆法开挖
新XX隧道埋深大于50米，采用钻爆法，辅以光面爆破技术施工。
5.1光面爆破参数
光面爆破的主要参数有:周边眼间距（E）. 周边眼密集系数（K）.最小抵抗线（W）.不耦合系数（D）和装药集中度（y）。
①炮眼深度
炮眼深度受开挖面大小的影响，炮眼过深，周边岩石的夹制作用较大，故炮眼深度不宜过大，一般最大炮眼深度取断面宽度（或高度）的0.5～0.7倍。
L=0.5H=0.5x7.97=3.99m(H为隧道开挖轮廓的高度，H=7.97)
钻孔采用YT-28风钻，炮眼孔径为φ42mm，为克服及减少岩石的夹制作用，除掏槽眼和底眼深度L=3.8米外，其余周边眼、辅助眼等炮孔深度L=3.5米。
②光面爆破不耦合系数（D）及装药直径（d）
一般取D=1.5～2.0，本方案周边孔的不耦合系数D=42/25=1.68，符合要求。
（2）周边眼间距（E）、最小抵抗线（w）、周边眼密集系数（K）
周边眼应考虑0.03～0.05的外插斜率，周边眼间距一般取值范围为（8～18）dk，即336～756mm。根据试验统计，E值取500mm，最小抵抗线W=1.25E=625mm;周边眼密集系数K=E/W=0.8。
（3）装药集中度（y）
周边眼装药集中度按规范取值范围为0.07～0.35kg/m，根据试验统计，当y取值0.2kg/m时，效果为好。参数的选用根据如下表3-10经验数据参考。
表3-10光面爆破周边眼一般参考数值
围岩类别
炮眼间距 E/cm
最小抵抗线W/cm
密集系数K=E/W
装药集中度（kg/m）
硬岩
55～77
60～80
0.7～1.0
0.30～0.35
中硬岩
45～65
60～80
0.7～1.0
0.20～0.30
软岩
35～50
40～60
0.5～0.8
0.07～0.12
5.2 掏槽设计
采用垂直楔形掏槽，对掏槽眼水平成对布置，炮眼与开挖面间的夹角α、上下两队炮眼的间距a和同一平面上一对掏槽眼眼底间距b，是影响此种掏槽效果的重要因素，参数的选用根据如下表3-9经验数据参考：
表3-9 楔形掏槽爆破参数
围岩级别
α
斜度比
a/cm
b/cm
炮眼数量/个
Ⅳ级
70°～75°
1﹕0.37～1﹕0.27
50～60
25
6
Ⅴ级
55°～70°
1﹕0.47～1﹕0.37
30～50
20
6
5.3 炮眼数量及装药量参数设计
a.炮眼数量
N=qS/ηy
式中：N——炮眼数量，不包括未装药的空眼；
q——单位炸药消耗量，一般取q=1.2～2.4kg/m3;
S——开挖段面积，m2;
η——装药系数，即装药长度与炮眼长度的比值，暂取0.7；
y——每米药卷的炸药质量，kg/m，2号岩石硝铵y=0.75。
即：N=（1.2×68.67）/（0.7×0.75）=156个
其中掏槽眼6个，周边眼40个，底眼10个，辅助眼100个。
b.每一循环装药量计算及分配
Q=qV
式中：q——单位炸药消耗量，取q=1.2kg/m3;
V——1个开挖循环进尺爆落岩石总体积，m3, 有效进尺取95%：
3.5米×95%=3.33米。
即：Q=1.2×3.33×80.08=320m3
各炮眼装药量分配如下：
因为计算炮眼数量时，采用η=0.7，由周边眼装药集中度q=0.20kg/m，得出周边眼装药系数为0.3，设其它各炮眼装药系数取值：
掏槽眼0.9，底眼0.9，辅助眼0.8，周边眼0.3
6×0.9+40×0.3+10×0.9+100×0.8=（6+40+10+100）
计算得：η=0.7
若计算η≠0.7，则需要重新调整τ值代入N=qS/ηy，并适当调整所设掏槽眼、底眼、辅助眼装填系数，使试选τ值与计算τ相符。
所以按上列装填系数进行分配是可以的。
确定各种炮眼装药量如下：
每个掏槽眼装药量=0.75×3.83×0.9=2.585kg
每个辅助眼装药量=0.75×3.5×0.8=2.1kg
每个周边眼装药量=0.75×3.5×0.3=0.788kg
每个底眼装药量=0.75×3.7×0.9=2.498kg
装药量取整得出掏槽眼2.6kg，辅助眼2.1kg，周边眼0.8kg，底眼2.5kg。
⑦炮眼装药、堵塞及起爆
周边眼及辅助眼采用不连续装药结构，其中周边眼为导爆索连接传爆，其中炮眼采用底部放置非电毫秒延时雷管反向起爆装药结构，导爆管传爆。炮孔装药完毕后，炮泥堵塞长度不小于20cm。炮眼起爆采用非电毫秒时雷管分段起爆，使用1、3、5…21段，顺序为：掏槽眼—辅助眼—周边眼—底眼。
⑧爆破参数选定：
a.炮眼间距的确定：
表3-11 Ⅳ、Ⅴ级围岩钻爆参数表
炮眼名称
Ⅳ、Ⅴ级围岩
间距（cm）
深度（cm）
临空眼
80
3.2
掏槽眼
80
3.8
周边眼
60
3.5
辅助眼
70~90
3.5
注：临空孔直径为φ45，其余炮眼直径为φ42
b.装药量计算数据：

表3-12 隧道Ⅳ、V级围岩炮眼数量及装药量计算表
炮眼名称
段号
眼深m
眼数
炸药类型（kg/条）
单孔条数(条)
单孔药量（kg）
单段药量（kg）
装药长度（m）
装药结构
掏槽眼
1
3.8
6
0.2
13
2.6
15.6
3.42
集中
辅助眼
3
3.5
14
0.2
10.5
2.1
29.4
2.8
集中
辅助眼
5
3.5
17
0.2
10.5
2.1
35.7
2.8
集中
辅助眼
7
3.5
20
0.2
10.5
2.1
42
2.8
集中
辅助眼
9
3.5
14
0.2
10.5
2.1
29.4
2.8
集中
辅助眼
11
3.5
7
0.2
10.5
2.1
14.7
2.8
集中
辅助眼
13
3.5
3
0.2
10.5
2.1
6.3
2.8
集中
辅助眼
15
3.5
13
0.2
10.5
2.1
27.3
2.8
集中
辅助眼
17
3.5
12
0.2
10.5
2.1
25.2
2.8
集中
周边眼
19
3.5
40
0.2
4
0.8
32
1.05
间隔
底板眼
21
3.7
10
0.2
5
2.5
25
3.33
间隔
合计

156

282.6