1、新建西安至成都客運(yùn)專(zhuān)線西安至江油段（陜西境內(nèi)）站前工程XCZQ-6標(biāo)（DK184+312.32DK196+346.94）隧道鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)方案中鐵五局西成客專(zhuān)XCZQ-6標(biāo)項(xiàng)目部四工區(qū)二零一三年五月隧道洞身開(kāi)挖鉆爆設(shè)計(jì)方案1、編制目的為了確保隧道爆破施工安全、高效的進(jìn)行，有效減少炸藥的使用量，減輕爆破對(duì)外界環(huán)境的影響，工區(qū)隊(duì)根據(jù)隧道地質(zhì)情況及設(shè)計(jì)規(guī)范編制本設(shè)計(jì)方案。2、編制依據(jù)（1）設(shè)計(jì)文件及施工圖紙等（2）高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（3）高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（4）中華人民共和國(guó)爆破安全規(guī)程（5）公安部爆破作業(yè)人員安全技術(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)3、工程概況本工區(qū)隊(duì)管段內(nèi)共有兩座隧道，分別為任家山

2、隧道（全長(zhǎng)1369.26m），趙家?guī)X隧道（全長(zhǎng)1077.56m），設(shè)計(jì)時(shí)速250km/h，雙線隧道，洞內(nèi)均為下坡，坡率為1.15%與2.5%。隧道洞身地層主要為志留系下統(tǒng)云母石英片巖、進(jìn)出口及洞身沖溝、坡面部分分布第四系全新統(tǒng)洪積膨脹土、坡積膨脹土。巖體風(fēng)化呈碎屑狀、碎塊狀，節(jié)理較發(fā)育。4、隧道洞身圍巖級(jí)別段落表4.1任家山隧道序號(hào)起始里程終止里程長(zhǎng)度圍巖級(jí)別開(kāi)挖方法1DgK185+928DgK185+95830三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐2DgK185+958DgK186+03476三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐3DgK186+034DgK186+334300三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫

3、向支撐4DgK186+334DgK186+434100三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)橫向支撐5DgK186+434DgK186+534100短臺(tái)階法6DgK186+534DgK186+54915三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)橫向支撐7DgK186+549DgK186+59445三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)橫向支撐8DgK186+594DgK186+60915三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)橫向支撐9DgK186+609DgK186+749140短臺(tái)階法10DgK186+749DgK186+78965三臺(tái)階法11DgK186+789DgK186+85970短臺(tái)階法12DgK186+859DgK186+95495三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)橫向支撐13D

4、g186+954DgK187+217263三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐4.2趙家?guī)X隧道序號(hào)起始里程終止里程長(zhǎng)度圍巖級(jí)別開(kāi)挖方法1DgK187+846DgK187+87630三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐2DgK187+876DgK187+90630三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐3DgK187+906DgK188+055149三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐4DgK188+055DgK188+350295三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)橫向支撐5DgK188+350DgK188+507157三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐6DgK188+507DgK188+53730三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐7

5、DgK188+706DgK188+73630三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐8DgK188+736DgK188+841105三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐9DgK188+841DgK188+87130三臺(tái)階法，設(shè)置臨時(shí)仰拱、橫向支撐5、資源配置方案工程所在地區(qū)原材豐富，隧道施工所有主要材料均經(jīng)過(guò)招標(biāo)，訂立購(gòu)銷(xiāo)合同，優(yōu)先選用附近優(yōu)質(zhì)原材，保證及時(shí)供應(yīng)；機(jī)械設(shè)備具體見(jiàn)下表主要機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)單位數(shù)量備注1630KW變壓器臺(tái)2進(jìn)口管棚施工臨時(shí)與范家咀特大橋共用220m3電動(dòng)空壓機(jī)臺(tái)4風(fēng)冷式315KW高揚(yáng)程抽水機(jī)臺(tái)2120m揚(yáng)程4PC200反鏟挖掘機(jī)臺(tái)25CZL50裝載機(jī)臺(tái)2側(cè)翻斗6自卸汽

6、車(chē)臺(tái)47255KW射流通風(fēng)機(jī)臺(tái)套1帶通風(fēng)管8單液注漿機(jī)臺(tái)套2帶注漿管9PBT20濕噴機(jī)臺(tái)套310型鋼冷彎?rùn)C(jī)臺(tái)111水平鉆機(jī)臺(tái)套112電焊機(jī)臺(tái)1613YT-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)臺(tái)201410.5m雙線隧道襯砌臺(tái)車(chē)臺(tái)1液壓式15BH60混凝土輸送泵臺(tái)套1帶泵管16等離子切割機(jī)臺(tái)217鋼筋冷彎?rùn)C(jī)臺(tái)218液壓鋼板成孔鉆機(jī)臺(tái)119鋼筋調(diào)直機(jī)臺(tái)16、隧道洞身開(kāi)挖方法隧道級(jí)圍巖均采用臺(tái)階法開(kāi)挖， IV、級(jí)圍巖采用三臺(tái)階法，設(shè)臨時(shí)仰拱或臨時(shí)橫撐法開(kāi)挖。6.1 級(jí)圍巖開(kāi)挖級(jí)圍巖均采用臺(tái)階法開(kāi)挖，臺(tái)階長(zhǎng)度58m，周邊采用光面爆破減少對(duì)圍巖的震動(dòng)以控制成形。上臺(tái)階風(fēng)鉆鉆孔，挖掘機(jī)扒碴到中斷面，利用裝載機(jī)裝碴，中、下臺(tái)階利

7、用風(fēng)鉆鉆孔，利用裝載機(jī)裝碴，自卸汽車(chē)運(yùn)碴至指定的棄碴場(chǎng)地。開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺III級(jí)圍巖為2.0m。工藝流程如下圖所示，施工工序如下圖所示。測(cè)量布眼鉆眼裝藥爆破通風(fēng)、處理危石、初噴爆破效果仰拱混凝土二次模筑噴砼、系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)、局部格柵鋼架布設(shè)縱防水板橫透水軟管、止水條級(jí)圍巖施工工藝流程圖檢查合格超前地質(zhì)預(yù)報(bào)施工準(zhǔn)備出碴監(jiān)控量測(cè)處理欠挖調(diào)整爆破參數(shù)數(shù)加強(qiáng)支護(hù)檢查合格不滿足超挖欠挖鉆爆設(shè)計(jì)方案：級(jí)圍巖鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)如下：爆破參數(shù)的選定巖石類(lèi)別確定：根據(jù)隧道的施工設(shè)計(jì)圖，級(jí)圍巖地段巖石為強(qiáng)風(fēng)化云母石英片巖。爆破參數(shù)的確定炮眼直徑d=42mm 炮眼深度L=2m 炮眼數(shù)目 N=3.3(f.S2)1/3=3.3

8、(936.072)1/3=75(個(gè)) f巖石堅(jiān)固系數(shù)，取9 S斷面積，取36.07 本設(shè)計(jì)取 N=76個(gè)單位炸藥消耗量根據(jù)以往同類(lèi)地質(zhì)施工經(jīng)驗(yàn)，一般為（1.11.3）Kg/m3，本設(shè)計(jì)取q=1.1 Kg/m3每循環(huán)炸藥總量Q=qv=qSL-炮眼利用率，一般為0.80.95,本設(shè)計(jì)取0.90Q =qSL=1.136.0720.90=71Kg光面爆破參數(shù)（1）最小抵抗線按經(jīng)驗(yàn)公式Wmin=（1020）d=420840 mm，本設(shè)計(jì)取Wmin=70cm（拱部）Wmin=80cm（邊墻）（2）孔距按經(jīng)驗(yàn)公式a=(0.60.8) Wmin確定a=(0.60.8) 70cm=4256 cm，a=(0.60

9、.8) 80cm=4864 cm ， 本設(shè)計(jì)取a=45 cm（拱部）a=50 cm（邊墻）（3）單孔裝藥量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值線裝藥密度q為（0.20.3）Kg/mQ=ql=（0.20.3）2=(0.40.6) Kg， 本設(shè)計(jì)取Q=0.5 Kg 輔助眼的間距估算根據(jù)總斷面積扣除光爆層面積及掏槽區(qū)面積后所剩余面積來(lái)布置輔助眼的原則確定。（1）光爆層面積及炮眼數(shù)A=15.720.7=11m2N=15.72/0.45=35(個(gè))（2）掏槽區(qū)面積及炮眼數(shù)掏槽采用三級(jí)復(fù)式契形布置，見(jiàn)附圖3A=31.5=4.5 m2N =14 (個(gè))（3）輔助眼間距 尺寸應(yīng)在7080cm左右，布置時(shí)按大致均勻、局部適當(dāng)調(diào)整的原則

10、布置。炮眼布置如下圖所示：級(jí)圍巖開(kāi)挖炮眼布置圖掏槽采用三級(jí)復(fù)式契形掏槽眼的形式，。周邊眼采用空氣間隔裝藥，各眼采用導(dǎo)爆索并連，并在其中兩眼裝入非電毫秒雷管達(dá)到孔內(nèi)延期起爆，其余炮眼采用連續(xù)裝藥，非電毫秒雷管孔內(nèi)延期起爆，各炮孔均進(jìn)行堵塞。上臺(tái)階裝藥參數(shù)表如下表：級(jí)圍巖上臺(tái)階裝藥參數(shù)表炮眼名稱(chēng)炮眼編號(hào)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))炮眼深度（m）雷管段數(shù)（段）雷管個(gè)數(shù)(個(gè))單孔裝藥 量（Kg）合計(jì)裝藥 量（Kg）掏槽眼141.3141.04.0242.3341.56.0342.26541.56.0422.1721.22.4輔助眼5132.19131.215.6615211151.015底板眼715215151.2

11、18周邊眼829213290.411.6合計(jì)868678.6主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：斷面積（m2）循環(huán)進(jìn)尺(m)炮眼數(shù)（個(gè)）爆破方量(m3)炸藥總量(Kg)炸藥單耗(Kg/m3)比鉆眼量(個(gè)/m2)36.072.08672.1478.61.082.4級(jí)圍巖中、下臺(tái)階及隧底裝藥參數(shù)表部位炮眼名稱(chēng)炮眼編號(hào)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))炮眼深度（m）雷管段數(shù)（段）雷管個(gè)數(shù)(個(gè))單孔裝藥 量（Kg）合計(jì)裝藥 量（Kg）中臺(tái)階輔助眼9412.03、5、7410.624.6底板眼10162.011160.812.8周邊眼11102.09100.44.0下臺(tái)階輔助眼9282.03、5、7280.616.8底板眼10162.011

12、160.812.8周邊眼1162.0960.42.4隧底輔助眼9103.03101.010周邊眼12213.05210.612.6裝藥型式圖如下圖:連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)示意圖（標(biāo)準(zhǔn)藥卷（32）連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)）炮泥藥卷（32）雷管B周邊眼光爆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖（小直徑藥卷（25）空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)）AA放大藥卷孔眼炮泥小直徑藥卷（25）雷管AAA6.2 、級(jí)圍巖開(kāi)挖方法隧道、級(jí)圍巖采用三臺(tái)階法（預(yù)留核心土）+臨時(shí)仰拱或臨時(shí)橫撐法開(kāi)挖，即超前支護(hù)先行；上臺(tái)階采用弧形導(dǎo)坑法短開(kāi)挖，施作拱部初期支護(hù)；中、下臺(tái)左右錯(cuò)位開(kāi)挖及施作邊墻初期支護(hù)；仰拱緊跟下臺(tái)階并及時(shí)施作盡早閉合成環(huán)，襯砌及時(shí)緊跟。上臺(tái)階采用鉆爆開(kāi)挖，中、

13、下臺(tái)階及仰拱采用人工配合機(jī)械開(kāi)挖。IV、V級(jí)圍巖上臺(tái)階鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)如下：爆破參數(shù)的選定巖石類(lèi)別確定：根據(jù)隧道的施工設(shè)計(jì)圖，IV、V級(jí)圍巖地段巖石為全風(fēng)化云母石英片巖。爆破參數(shù)的確定炮眼直徑d=42mm，炮眼深度L=0.5m 只布置周邊眼，炮眼數(shù)目：N=3.3(f.S2)1/3=3.3(415.652)1/3=33(個(gè)) f巖石堅(jiān)固系數(shù)，取4 S斷面積，取15.65本設(shè)計(jì)取 N=33個(gè)單位炸藥消耗量根據(jù)以往同類(lèi)地質(zhì)施工經(jīng)驗(yàn)，一般為（1.01.2）Kg/m3，本設(shè)計(jì)取q=1.1 Kg/m3每循環(huán)炸藥總量Q=qv=qSL-炮眼利用率，一般為0.80.95,本設(shè)計(jì)取0.90Q =qSL=1.115.6

14、50.50.90=7.75Kg光面爆破參數(shù)（1）最小抵抗線按經(jīng)驗(yàn)公式Wmin=（1020）d=420840 mm，本設(shè)計(jì)取Wmin=80cm（拱部）（2）孔距按經(jīng)驗(yàn)公式a=(0.91.1) Wmin確定a=(0.91.1) 80cm=7288 cm，本設(shè)計(jì)取a=80 cm（拱部）（3）單孔裝藥量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值線裝藥密度q為（0.20.3）Kg/mQ=ql=（0.20.3）0.5=(0.10.15) Kg， 本設(shè)計(jì)取Q=0.1 Kg 炮眼布置如下圖所示：掏槽采用三級(jí)復(fù)式契形掏槽眼的形式，。周邊眼采用空氣間隔裝藥，各眼采用導(dǎo)爆索并連，并在其中兩眼裝入非電毫秒雷管達(dá)到孔內(nèi)延期起爆，上臺(tái)階裝藥參數(shù)表如下

15、表：IV、V級(jí)圍巖上臺(tái)階裝藥參數(shù)表炮眼名稱(chēng)炮眼編號(hào)炮眼個(gè)數(shù)(個(gè))炮眼深度（m）雷管段數(shù)（段）雷管個(gè)數(shù)(個(gè))單孔裝藥 量（Kg）合計(jì)裝藥 量（Kg）掏槽眼1140.514140.11.4周邊眼2190.519190.11.9合計(jì)33863.37、爆破施工技術(shù)措施（1）對(duì)所有爆破作業(yè)人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，使他們充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。（2）用不藕合裝藥結(jié)構(gòu)，光面爆破不耦合系數(shù)為1.52.0，藥卷直徑不應(yīng)小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定傳播。（3）嚴(yán)格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。（4）當(dāng)巖面層理明顯時(shí)，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面，如節(jié)理發(fā)育，炮眼應(yīng)盡量避開(kāi)節(jié)理，以防卡鉆和影響爆破效果。8、超欠挖控制鉆爆法開(kāi)挖是否經(jīng)濟(jì)、高效，關(guān)鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下措