第7章隧道爆破法施工技術(shù)第一頁(yè)，共62頁(yè)。CONTENTS7.1隧道爆破的基本概念7.2隧道爆破器材及起爆方法7.4隧道光面爆破技術(shù)7.3隧道掏槽爆破技術(shù)7.5隧道爆破設(shè)計(jì)第二頁(yè)，共62頁(yè)。7.1隧道爆破的基本概念華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院第三頁(yè)，共62頁(yè)。7.1隧道爆破的基本概念隧道爆破的原則：先做出設(shè)計(jì)，在掌子面上布置炮眼，而后根據(jù)設(shè)計(jì)的炮眼深度和方向鉆眼，然后根據(jù)設(shè)計(jì)裝藥量及起爆順序?qū)⒄ㄋ幖安煌?jí)別的雷管裝入炮眼，待做好安全防護(hù)工作后，連接回路并起爆。一般要求：按照爆破順序，最初的幾個(gè)炮眼要形成一個(gè)槽腔，破巖深度取決于掏槽效果。理想的爆破：成功的隧道爆破，應(yīng)該是達(dá)到預(yù)定的進(jìn)尺，掌子面較平整，巖渣塊度適宜裝運(yùn)，輪廓壁面平順，超欠挖在預(yù)定的范圍之內(nèi)，圍巖穩(wěn)定。第四頁(yè)，共62頁(yè)。7.1隧道爆破的基本概念主要名詞解釋掏槽：在開挖面的中部，鉆一定數(shù)量的眼，并且超量裝藥，以破碎拋擲巖石，首先形成一個(gè)槽腔，增加自由面，為其他炮眼的爆破增加條件。光面爆破：使巖體沿開挖輪廓線爆除，最大限度少受損傷的爆破技術(shù)。預(yù)裂爆破：周邊眼在斷面上所有炮眼爆破前先起爆，其工藝與光面爆破基本一樣。循環(huán)進(jìn)尺：一次開挖爆破的隧道進(jìn)尺。炮眼間距：同一并排同段號(hào)爆破兩相鄰炮眼的中心距離。抵抗線：藥包中心至自由面的最小距離。第五頁(yè)，共62頁(yè)。7.1隧道爆破的基本概念主要名詞解釋炸藥單耗：1m3巖石所需要的炸藥量。炮眼利用率：實(shí)際循環(huán)進(jìn)尺與炮眼深度之比。掏槽眼：開挖斷面中部，最先起爆的炮眼，為其它炮眼爆破創(chuàng)造條件。擴(kuò)槽眼：隨掏槽眼之后爆破的一部分炮眼。周邊眼：周邊輪廓線上的炮眼。內(nèi)圈眼：緊挨周邊眼的二圈眼。底板眼：隧道底邊上的炮眼。二臺(tái)眼：緊挨底板眼之上的炮眼。第六頁(yè)，共62頁(yè)。7.1隧道爆破的基本概念主要名詞解釋敏感度：炸藥在外能作用起爆的難易程度，簡(jiǎn)稱為敏感度，簡(jiǎn)稱感度。爆力：增加一定量的介質(zhì)體積的能力，叫做爆力。炸藥的爆力是表示炸藥爆炸作功的一個(gè)指標(biāo)。猛度：指爆炸瞬間爆轟波和爆炸產(chǎn)物直接對(duì)于之接觸的固體介質(zhì)局部產(chǎn)生破碎的能力。爆速：炸藥爆炸的穩(wěn)定性爆轟波在炸藥中傳播的速度。第七頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院第八頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法起爆方法：火雷管起爆法電雷管起爆法塑料導(dǎo)爆管非電雷管起爆法混合起爆法常用起爆器材：火雷管導(dǎo)火索電雷管塑料導(dǎo)爆管非電雷管第九頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法1.火雷管起爆法：主要用火源點(diǎn)燃導(dǎo)火索，用導(dǎo)火索來(lái)傳導(dǎo)火焰，直接噴射于火雷管的正起爆藥上而使火雷管起爆，使炸藥發(fā)生爆炸?；鹄坠埽喝鐖D7-1所示。導(dǎo)火索：以黑火藥為索心，棉線、塑料等材料被覆蓋形成的索狀起爆材料，用來(lái)傳遞火焰。點(diǎn)火材料：自制導(dǎo)火索、點(diǎn)火線、點(diǎn)火棒、點(diǎn)火筒等。導(dǎo)火索的長(zhǎng)度計(jì)算公式：第十頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法2.導(dǎo)火索起爆法：

所需器材：雷管、主導(dǎo)爆索、炮眼導(dǎo)爆索。

原理：用雷管首先引爆主導(dǎo)爆索，然后引爆炮眼導(dǎo)爆索，引起炸藥的爆炸。3.電雷管起爆法：

所需器材：起爆電源、導(dǎo)線、電雷管。

原理：利用電能首先引起電雷管的爆炸，然后再引爆工業(yè)炸藥。電雷管分為瞬發(fā)電雷管和延期電雷管，后者又分為秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。第十一頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法瞬發(fā)電雷管延期電雷管第十二頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法電爆網(wǎng)絡(luò)的連接方式：(1)串聯(lián)(2)并聯(lián)第十三頁(yè)，共62頁(yè)。7.2隧道爆破器材及起爆方法4.塑料導(dǎo)爆管非電起爆法：

所需器材：擊發(fā)元件、傳爆元件、起爆元件、連接元件。

優(yōu)點(diǎn)：抗雜電、操作簡(jiǎn)單、使用安全可靠、成本較低等。塑料導(dǎo)爆管常用的起爆網(wǎng)絡(luò)連接方式：簇聯(lián)法和并聯(lián)法。第十四頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院第十五頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)概述

隧道爆破開挖成敗關(guān)鍵是掏槽技術(shù)。掏槽的成功與否直接影響爆破效果，直接影響隧道掘進(jìn)的循環(huán)進(jìn)尺。隧道（或?qū)Э樱╅_挖時(shí)，只有一個(gè)臨空面，為給其它炮眼創(chuàng)造新的臨空面，必須先在開挖面上炸出一個(gè)槽子，這個(gè)在開挖面上炸出一個(gè)槽子的過(guò)程就叫做掏槽，這個(gè)槽子內(nèi)的炮眼就叫做掏槽炮眼。第十六頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)一、小斷面淺眼掏槽爆破技術(shù)

所謂小斷面，一般指分部開挖的局部斷面，平行導(dǎo)坑、上導(dǎo)坑、下導(dǎo)坑、斷面積約力20m2以下的隧道。炮眼深度小于1.5m時(shí)，屬于淺眼爆破。一般情況下構(gòu)槽眼應(yīng)布置在開挖面的中下部。在巖質(zhì)軟硬不均的巖層中，應(yīng)布置在巖層較為薄弱的位置，一般布置在軟巖層中。掏槽眼必須比其它眼深15～25cm，才能為輔助眼創(chuàng)造出足夠深度的臨空面，保證循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺。小斷面淺眼掏槽爆破有以下幾種形式：第十七頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)（一）斜眼掏槽

1、單向掏槽

由數(shù)個(gè)炮眼向同一方向傾斜組成。炮眼的布置形式有爬眼掏槽、側(cè)向掏槽、插眼掏槽。爬眼掏槽側(cè)向掏槽插眼掏槽第十八頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)

單向掏槽一般用于中硬以下的層狀巖層，炮眼方向要盡量垂直于巖層層理。一般在450～650之間，應(yīng)盡量同時(shí)起爆，效果更好。

爬眼掏槽：適用巖層層理明顯的傾斜工作面；

側(cè)向掏槽：適用于斷面一側(cè)有軟弱層或巖層具有垂直的層理并與開挖方向成一角度；

插眼掏槽：適用于斷面下部有軟弱層或巖層層理傾向工作面的場(chǎng)合。第十九頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)2、錐形掏槽

由數(shù)個(gè)共同向中心傾斜的炮眼組成，爆破后槽子呈角錐形。炮眼布置形式有三角錐形、四角錐形（四門斗）、五角錐形等。(a)三角錐形(b)四角錐形

(c)五角錐形第二十頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)

錐形掏槽一般用于較堅(jiān)硬的整體巖層中。

三角錐形掏槽：適用于小斷面且?guī)r層節(jié)理不發(fā)育，層理不明顯，石質(zhì)較破碎的情況。

四角錐形掏槽：又稱為四門斗。適用于巖層整體均勻，節(jié)理不發(fā)育，層理不明顯，石質(zhì)較堅(jiān)硬的巖層。

五角錐形掏槽：適用于較堅(jiān)硬的傾斜巖層與整體巖層。錐形掏槽炮眼傾斜角度一般在600～700之間，巖石越硬，傾角越小。眼底距離0.2～0.4m左右，石質(zhì)越硬，距離越小。同時(shí)起爆效果較好。第二十一頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)3、楔形掏槽由數(shù)對(duì)（一般為2～4對(duì)）對(duì)稱的相向傾斜的炮眼組成，爆破后形成楔形的槽子。爆力比較集中，爆破效果較好，掏出的槽子體積較大，適應(yīng)各種不同堅(jiān)固程度的巖層。楔形掏槽根據(jù)巖層層理不同，分成水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽兩類。第二十二頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)水平楔形掏槽：適用于層理接近于水平或傾斜平緩層面、裂縫和夾層的圍巖或均勻整體的圍巖。水平楔形掏槽炮眼布置第二十三頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)

垂直楔形掏槽：適用于層理大致垂直或傾斜的各種巖層。因?yàn)樗乃信谘鄱际墙咏降?，鉆鑿方便，利用和裝碴同時(shí)平行作業(yè)，應(yīng)用比較廣泛。其主要形式有普通、剪式和層狀三種，(a)普通(b)剪式(c)層狀第二十四頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)（二）減輕地震動(dòng)掏槽形式在隧道開挖中，軟弱圍巖段，關(guān)鍵是減小爆破震動(dòng)強(qiáng)度，確保圍巖的穩(wěn)定。一般掏槽爆破在整個(gè)斷面爆破中產(chǎn)生最大的地震動(dòng)強(qiáng)度，因此減小掏槽爆破的地震動(dòng)強(qiáng)度，常是確保圍巖穩(wěn)定的主要手段。軟巖隧道減輕地震動(dòng)掏是可靠的掏槽形式。其減振原理是從第一段承擔(dān)小部分巖體爆破開始，分多段爆破，逐步擴(kuò)大形成槽腔。這樣掏槽爆破的每段藥量比其它炮眼的每段藥量小得多（一般不超過(guò)1kg）。第二十五頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)軟巖減輕地震動(dòng)掏槽形式第二十六頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)（三）直眼掏槽是由若干個(gè)彼此距離很近的垂直于開挖面的互相平行的炮眼組成。其中有一個(gè)或幾個(gè)不裝藥的炮眼（空眼），

空眼的作用是給裝藥眼創(chuàng)造臨空面，保證掏槽眼范圍內(nèi)的巖石被破碎。

直眼掏槽就是利用一些相互平行、眼距不大的一組炮眼內(nèi)藥包爆炸的巨大功能，爆破處于掏槽內(nèi)部的巖石，并使之拋出槽外，從而形成一個(gè)設(shè)定的槽腔。第二十七頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)1、直眼掏槽的優(yōu)缺點(diǎn)用于中硬巖層或堅(jiān)硬巖層；由于炮眼與掌子面垂直，炮眼深度不受開挖斷面的寬度和高度的限制，適宜鉆鑿較深的炮眼而提高每循環(huán)的進(jìn)尺。

優(yōu)點(diǎn)：炮眼均垂直掌子面鉆進(jìn)，容易控制，鉆眼時(shí)各臺(tái)鑿巖機(jī)間互相干擾少，便于多臺(tái)鑿巖機(jī)同時(shí)作業(yè)，提高鑿眼效率；容易控制眼底深度，使眼底在同一垂直面上；炮眼利用率高，可達(dá)90～100%；石碴拋擲距離較近，不易打壞支護(hù)及機(jī)具設(shè)備等。

缺點(diǎn)：需要較多的炮眼數(shù)目和較多的炸藥，而且鉆眼位置一定要精確，誤差不能太大，必須具備熟練的鉆眼操作技術(shù)。第二十八頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)2、淺眼直眼掏槽的典型形式龜裂直眼掏槽五梅花小直徑中空直眼掏槽螺旋形掏槽菱形掏槽無(wú)空眼直眼掏槽小直徑中空直眼掏槽第二十九頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)（四）掏槽形式的選定

1、掏槽選定的條件由以下幾方面條件考慮決定：（1）開挖斷面的大小及寬度；（2）地質(zhì)條件；（3）機(jī)具器材條件；（4）鉆眼爆破技術(shù)水平；（5）開挖之技術(shù)要求等。2、直眼掏槽與斜眼掏槽的選用條件根據(jù)以上條件把兩大類掏槽適用條件加以對(duì)比，如下表。第三十頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)序號(hào)直眼掏槽斜眼掏槽1大小斷面均可以，小斷面更優(yōu)越大斷面較適用2韌性巖層不適用對(duì)各種地質(zhì)條件均適用3一次爆破深度可以較大受隧道寬度限制，不宜太深（<5m）4技術(shù)要求高，鉆眼精度影響大相對(duì)來(lái)說(shuō)可稍差些5炸藥用量較多相對(duì)較少些6需用雷管段數(shù)多需用雷管段數(shù)少7鉆眼互相干擾少鉆眼時(shí)，鉆機(jī)干擾大8渣堆較集中拋渣遠(yuǎn)，易打壞設(shè)備直眼掏槽與斜眼掏槽的適用條件

第三十一頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)二、大斷面中深眼掏槽爆破技術(shù)

所謂大斷面，目前尚沒(méi)有確切的定義，本節(jié)所指的大斷面是鐵路隧道分上下臺(tái)階開挖、全斷面開挖；（其斷面積約在20～50m2的范圍內(nèi)）。中深眼也沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，一般將炮眼深度1.5～3.5m定為中深眼。大斷面中深眼隧道爆破有以下幾種掏槽類型：第三十二頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)三、全斷面深眼掏槽爆破技術(shù)

依賴于鉆大直徑空眼鉆機(jī)，主要應(yīng)用的是大直徑中空孔掏槽，（直眼掏槽的一種）。該技術(shù)要求鉆眼精確，按設(shè)計(jì)的裝藥量起爆順序起爆。炮眼利用率比小直徑炮眼掏槽高。一般適用于中硬巖、硬巖的大斷面深眼爆破。第三十三頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)掏槽設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：1、巖石的特性2、空眼的直徑與數(shù)量3、最先一段起爆的掏槽眼與空眼的距離4、炸藥性能與裝藥量5、瞎炮的發(fā)生可能6、鉆眼爆破的管道效應(yīng)問(wèn)題7、鉆眼偏差的允許值8、起爆順序與段間隔時(shí)差9、順向起爆與反向起爆第三十四頁(yè)，共62頁(yè)。7.3隧道掏槽爆破技術(shù)四、豎井掏槽爆破技術(shù)

由于豎井是為隧道開挖增加工作面而設(shè)置的，故一般是從上往下開挖掘進(jìn)。

常用圓錐型掏槽與大直徑空眼掏槽。圓錐形掏槽大直徑空眼掏槽第三十五頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院第三十六頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

定義：光面爆破是一種控制巖體開挖輪廓的爆破技術(shù)，是通過(guò)一系列措施對(duì)開挖工程周邊部位實(shí)行正確的鉆孔和爆破，并使周邊眼最后起爆的爆破方法。

光面爆破（包括預(yù)裂爆破）區(qū)別于普通爆破的主要特點(diǎn)是：

輪廓成型規(guī)整，符合設(shè)計(jì)斷面的輪廓要求，圍巖保持穩(wěn)定，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生炮震裂隙。

創(chuàng)造舒適安全的施工條件，能加快施工進(jìn)度，節(jié)省隧道工程造價(jià)。第三十七頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

（一）光面爆破作用機(jī)理

爆破時(shí)產(chǎn)生的沖擊波和高溫高壓氣體作用在眼壁上，炮眼周圍的巖石受到強(qiáng)烈的壓縮而破碎，粉碎圈以外的巖石在壓縮波作用下產(chǎn)生徑向裂縫，當(dāng)壓縮波傳到自由面時(shí)，因彈性能的釋放又以拉伸波的形式向反方向傳播，此二拉伸波在其傳播過(guò)程中把巖石拉成切向裂縫，將巖體拉成巖塊，剩余氣體的壓力把巖塊從巖體中拋擲出去，形成相互作用的爆破漏斗。

第三十八頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

（二）預(yù)裂爆破成縫機(jī)理1、成縫機(jī)理

爆破時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力波向眼壁四周傳播。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生以眼軸為中心的放射短裂縫，其沖擊的高溫高壓氣體進(jìn)入裂縫內(nèi)，使它們擴(kuò)展。由于眼與眼之間存在的空眼導(dǎo)向作用，使眼中心連線方向的裂縫得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，最后形成貫通裂縫。炮眼直徑、眼距、裝藥量及裝藥結(jié)構(gòu)等選擇適當(dāng)，爆破后就能沿炮眼中心連線方向形成一定寬度的裂縫。這就是應(yīng)力波和高溫高壓氣綜合作用的結(jié)果。預(yù)裂縫的形成過(guò)程如圖所示。第三十九頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

預(yù)裂縫形成過(guò)程

第四十頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

2、基本技術(shù)要求（1）預(yù)裂縫應(yīng)達(dá)到一定的寬度，通常不宜小于1cm，以便在立體爆破時(shí)能有效地削減應(yīng)力波的強(qiáng)度，減少對(duì)保留區(qū)圍巖產(chǎn)生的破壞。（2）預(yù)裂壁面要求比較平整，有效地做到避免欠挖，控制超挖。（3）預(yù)裂壁面上應(yīng)完整地留下半個(gè)炮眼痕跡，炮眼壁上沒(méi)有或很少出現(xiàn)爆破裂隙。炮眼痕跡保存率至少達(dá)到50%以上。第四十一頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

光面、預(yù)裂爆破的主要參數(shù)普通光面爆破就是將周邊眼范圍內(nèi)的巖石爆下來(lái)，成型規(guī)整輪廓壁面并盡可能多保留半邊眼痕跡和減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)。

“爆下來(lái)”主要與裝藥集中度（q）和最小抵抗線（W）有關(guān)；“成型規(guī)整”主要與炮眼間距（E）炮眼密集系數(shù)（m＝E/W）、最小抵抗線有關(guān)；“保留半邊眼痕跡和減少圍巖擾動(dòng)”主要與不偶合系數(shù)（D=d炮眼/d炸藥）有關(guān)。影響光面爆破效果的主要參數(shù)應(yīng)是：炮眼間距（E）、周邊眼密集系數(shù)（m）、最小抵抗線（W）、不偶合系數(shù)（D）和裝藥集中度（q）。它們之間是相互有聯(lián)系的。第四十二頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

預(yù)裂爆破就是沿周邊眼先炸開一個(gè)規(guī)整的裂縫面，主體爆破對(duì)減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)，爆破后保留半邊眼痕跡?！罢ㄩ_一個(gè)規(guī)整的裂縫面”主要與裝藥集中度（q）和炮眼間距（E）有關(guān)；“保留半邊眼痕跡和減小圍巖松動(dòng)”主要與不偶合系數(shù)（D）有關(guān)。這樣，影響預(yù)裂爆破效果的主要參數(shù)應(yīng)是：炮眼間距（E）、不偶合系數(shù)（D）和裝藥集中度（q）。

第四十三頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

光面、預(yù)裂爆破的設(shè)計(jì)方法

光面、預(yù)裂爆破的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該查閱工程圖紙及資料，如隧道地質(zhì)縱斷面圖，隧道施工設(shè)計(jì)文件，施工機(jī)具及爆破材料。而后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、施工要求綜合考慮，通過(guò)一兩次的試爆，確定光爆參數(shù)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：周邊眼的間距E、炮眼密集系數(shù)（或稱相對(duì)距離）m、最小抵抗線W、不偶合系數(shù)D、裝藥集中度q、裝藥結(jié)構(gòu)及起爆方式等。具體設(shè)計(jì)方法：工程類比法、理論計(jì)算方法、半經(jīng)驗(yàn)半試驗(yàn)確定法等。第四十四頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

工程類比法

參照類似工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)其工程的具體條件，確定有關(guān)參數(shù)的方法。采用此法，應(yīng)根據(jù)具體工程條件，對(duì)照綜合考慮確定之。1、地質(zhì)條件；2、炸藥種類；3、開挖斷面的大小及形狀；4、鉆眼機(jī)具設(shè)備；5、開挖方法（全斷面一次爆破成型，預(yù)留光面層）。爆破參數(shù)選出后，經(jīng)過(guò)兩三次試炮確定之。第四十五頁(yè)，共62頁(yè)。7.4隧道光面爆破技術(shù)

理論計(jì)算方法

光面爆破參數(shù)的計(jì)算，各個(gè)系統(tǒng)有其自己的經(jīng)驗(yàn)公式，但尚不夠系統(tǒng)化。有的是建立在統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的，有的是在臺(tái)階爆破的基礎(chǔ)上加以修正用于隧道爆破，但都有一些局限性。一般采用巖石爆炸力學(xué)計(jì)算方法?；舅枷胧牵赫ㄋ幵谘壑斜〞r(shí)，使作用在眼壁的壓力小于其巖石的抗壓強(qiáng)度。半經(jīng)驗(yàn)、半試驗(yàn)確定法

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)爆破漏斗理論，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有限次數(shù)的單孔及三孔爆破漏斗試驗(yàn)確定光面、預(yù)裂爆破參數(shù)，是目前比較科學(xué)的有實(shí)用價(jià)值的光面爆破和預(yù)裂爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，即半經(jīng)驗(yàn)、半試驗(yàn)法。第四十六頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院第四十七頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

概述

隧道開挖中，爆破包括有導(dǎo)坑爆破，分部開挖爆破、軟巖隧道減輕地震動(dòng)控制爆破、斷層破碎帶控制爆破、中硬巖和硬巖全斷面深眼爆破等，它們的設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)文件的編制等是不盡相同的。第四十八頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

一、導(dǎo)坑爆破設(shè)計(jì)1.炮眼布置（1）炮眼數(shù)目的確定

①計(jì)算確定炮眼數(shù)目：N=KS/（nr）②查表確定炮眼數(shù)目N。（2）炮眼布置先布置掏槽眼。然后根據(jù)地質(zhì)情況及開挖斷面的大小均勻布置輔助眼和周邊眼。導(dǎo)坑斷面較大時(shí)，可根據(jù)上稀下密、周邊適當(dāng)加眼、中部均勻分布的原則布置輔助眼和周邊眼。第四十九頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

（3）炮眼直徑與炮眼深度的確定

炮眼直徑的確定

1）對(duì)大小直徑炮眼進(jìn)行試爆比較

2）對(duì)不同直徑藥卷與炮眼利用率及炮眼

裝填系數(shù)進(jìn)行試爆

3）確定炮眼直徑

合理炮眼深度的確定研究對(duì)炮眼深度影響的相關(guān)因素，如巖石、

炸藥、炮眼深度與炮眼利用率的關(guān)系等，采

用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值，試爆值和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。第五十頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

2.裝藥量（1）單位炸藥消耗量的確定考慮炮眼深度對(duì)單位炸藥消耗量的影響、單位炸藥消耗量與炮眼利用率；參照國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的定額確定或根據(jù)單位耗藥量的計(jì)算。（2）總裝藥量的計(jì)算

Q=K·L·S（kg）

式中Q——一次（一個(gè)循環(huán)）爆破總裝藥量，kg；

K——單位巖石爆破炸藥消耗量，kg/m；L——炮眼深度或循環(huán)設(shè)計(jì)進(jìn)尺，m；

S——導(dǎo)坑斷面積，m2。（3）炸藥量的分配炸藥量的分配根據(jù)有關(guān)規(guī)定的炮眼裝藥系數(shù)進(jìn)行。當(dāng)采用直眼掏槽時(shí)，掏槽眼可適當(dāng)增加10%～20%，以保證掏槽效果。分配完后，按裝整卷藥或半卷藥的檔次進(jìn)行調(diào)正，以便于裝藥施工。第五十一頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

3.起爆順序只有起爆順序正確才能達(dá)到理想的爆破效果，正確的起爆順序是：先爆破的炮眼為后繼爆破的炮眼減小巖石的夾制作用和增大自由面，創(chuàng)造更好的爆破條件。為了保證準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)順序起爆，應(yīng)選用毫秒電雷管和非電毫秒雷管起爆。右圖導(dǎo)坑炮眼布置中的數(shù)碼既是炮眼號(hào)碼也是火雷管起爆的點(diǎn)炮順序即起爆順序。第五十二頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

二、分部開挖爆破設(shè)計(jì)1.分部開挖爆破的特點(diǎn)

我國(guó)鉆爆法開挖隧道的施工方法中，應(yīng)用最多的是分部開挖施工方法。包括下導(dǎo)坑漏斗棚架開挖法、下坑蘑菇形開挖法、正臺(tái)階和反臺(tái)階開挖法等。（屬于小、中斷面爆破）

從開挖的順序上，均為先開挖導(dǎo)坑，再進(jìn)行隧道擴(kuò)大開挖爆破，最后達(dá)到預(yù)定的輪廓線。特點(diǎn)具有與露天臺(tái)階爆破相類似的兩個(gè)臨空。所不同的是臨空面比露天小，一次爆破（或同一段爆破）的規(guī)模及用藥量應(yīng)控制，

設(shè)計(jì)考慮隧道爆破的特殊因素，可類比露天臺(tái)階爆破進(jìn)行設(shè)計(jì)。第五十三頁(yè)，共62頁(yè)。7.5隧道爆破設(shè)計(jì)

2.分部開挖爆破設(shè)計(jì)1、確定炮眼直徑d2、確定炮眼深度L3、確定抵抗線WW=(15~25)d或W=(0.3~0.6)L4、確定炮眼間距aa=(1.1~1.8)W5、計(jì)算單孔裝藥量QQ=r·L·n(按裝藥系數(shù)進(jìn)行計(jì)算)Q=K·L·a·W(按炸藥單耗進(jìn)行計(jì)算)6、計(jì)算堵塞長(zhǎng)度L0L0=(0.2~0.5)W7、雷管與起爆順序8、周邊輪廓炮