隧道爆破方案1.docx
- 文档编号:17898658
- 上传时间:2023-08-04
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:34.63KB
隧道爆破方案1.docx
《隧道爆破方案1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《隧道爆破方案1.docx(17页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
隧道爆破方案1
黄韩侯铁路XX隧道爆破方案
编制:
审核:
批准:
中铁二十二局集团有限公司
黄韩侯铁路Ⅱ标段工程指挥部
2011年5月
目录
1、爆破设计依据-2-
2、爆破设计原则-2-
3、工程及地质概况-2-
3.1工程概况-2-
3.2地质概况-2-
4、各级围岩爆破设计-3-
4.1、正洞Ⅳ级围岩三台阶法钻爆设计-3-
4.1.1钻爆设计-3-
4.1.2安全校核-6-
4.2、正洞Ⅴ级围岩三台阶法钻爆设计-12-
5、爆破安全管理规定-13-
5.1一般规定-13-
5.2爆破器材的管理-13-
6、安全保证措施-14-
6.1优化爆破设计-14-
6.2保证钻眼质量-14-
6.3现场安全措施-15-
7、爆破安全组织-15-
1、爆破设计依据
1、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)
2、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TZ10417-2003、J287-2004)
3、《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009、J947-2009)
4、铁建设【2010】120号文件
5、黄陵-韩城-侯马铁路有关设计图纸
6、国家及行业有关工程建设的法律、法规、标准、条例等。
2、爆破设计原则
1、采用光面爆破。
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、隧道通过两种类别不同的围岩,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。
3、工程及地质概况
3.1工程概况
黄韩候铁路Ⅱ标段新建双线工程位于陕西省澄城至芝阳间,线路里程:
黄陵DK44+500-候西增建二线K121+600,线路里程38.61KM。
其中如意隧道设计为双线隧道,起讫里程DK~DK,全长KM,隧道内为10‰、12.5‰单面坡。
3.2地质概况
(1)地形地貌
隧道地处黄土台塬区,地形平坦,地面高程一般为640~803m,最大埋深约150m,地形起伏较大。
(2)工程地质
隧道区沿线主要以第四系上更新统风积砂质黄土为主,下伏第四系中更新统风积黏质黄土、冲积粉质黏土、粉、细砂、细圆砾土,上第三系黏土岩、二叠上统砂岩、泥岩。
(3)水文地质
根据沿线水文地质调查及对收集资料的分析,地下水主要富存于第四系黄土孔隙、裂隙,二叠系砂岩夹泥岩风化裂隙、层间裂隙及砂岩孔隙中,尤其在岩土分界面较为富集。
4、各级围岩爆破设计
如意隧道围岩分级为Ⅳ级、Ⅴ级,采用三台阶法开挖,开挖工序为:
第1步:
开挖①部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护,架设钢架并复喷砼至设计厚度,形成较稳定的承载拱,①部开挖25m左右,停止掘进,喷砼封闭掌子面;
第2步:
①部停止掘进后进行②部开挖,并进行下导初期支护,②部开挖至距掌子面3~5m后,停止掘进,喷砼封闭掌子面;
第3步:
开挖③部,及时施作仰拱砼、填充混凝土,及早封闭成环,③部开挖至②部3~5m后停止掘进;
第4步:
根据围岩量测结果,适时施作二次衬砌;
第5步:
交替进行开挖、支护、二衬作业,作业过程中确保仰拱距掌子面距离不超过30m。
台阶法开挖顺序图见图4-1。
图4-1三台阶法开挖顺序图
4.1、正洞Ⅳ级围岩三台阶法钻爆设计
4.1.1钻爆设计
(1)掏槽形式:
根据围岩地质情况及开挖断面尺寸,采用复式楔形掏槽。
(2)爆破器材:
选用2#岩石炸药和乳化炸药(有水区段),规格为Ф32及Ф25药卷,雷管采用1~15段塑料导爆管非电毫秒雷管,电容式非电毫秒雷管激发器起爆。
(3)炮眼直径:
选用42mm钻孔直径。
(4)炮眼深度:
根据有关设计资料及相关标准,上台阶进尺不超过2榀钢架间距,除掏槽眼外,其余眼均采用2.5m深钻孔,掏槽眼为2.8m;
(5)炮眼数目:
单位面积钻眼数为1.5~4.5个/㎡。
具体根据下式计算:
N=K*S/n*r,
式中N——炮眼数目,个;
K——单位炸药消耗量,Kg/m3,完整泥岩、砂岩为0.65-0.9,本隧采用上台阶0.75,中、下台阶下断面0.7;
L——炮眼深度,m,本隧掏槽眼采用2.5m,周边眼和辅助眼采用2.2m;
n——炮眼装药系数,一般为0.5-0.7,本隧一律采用0.6;
r——炸药的线装药密度,kg/m,Ф32乳化炸药采用0.78;
S——开挖断面积,本隧上台阶为56.84㎡,中台阶32.62㎡,下台阶12.68㎡;
依据上式,可计算出结果如下:
上台阶:
N=91个
中台阶:
N=49个
下台阶:
N=19个
本数据仅为理论计算数据实际布置时可适当调整。
(6)上断面炮眼布置:
a、布置掏槽眼:
采用复式楔形掏槽,设置3+2对掏槽眼,详见图4-3;掏槽眼间距100cm;
b、布置周边眼:
周边眼参数经验计算式如下:
间距:
E=(8~12)d(d为炮眼直径),本隧采用45cm
抵抗线:
W=(1.0~1.5)E,60cm
装药集中度:
q=0.04~0.19Kg/m,
c、底板眼:
底板眼均匀布置间距采用100cm;
d、内圈眼:
通常内圈眼比掘进眼密一些,比周边眼稀一些,内圈眼间距为周边眼间距的1.5-2倍左右,故此内圈眼间距采用70cm;
e、布置掘进眼:
均匀布置采用100cm;
以上具体详见图4-2
(7)中台阶炮眼布置
a、布置周边眼:
周边眼间距:
45cm
b、布置内圈眼:
均匀布置采用70cm;
c、掘进眼:
交错均匀布置采用100cm;
d、布置底板眼:
均匀布置采用100cm;具体详见图4-4。
(8)下台阶炮眼布置
a、布置周边眼:
周边眼间距:
45cm
b、掘进眼:
均匀布置采用100cm;具体详见图4-5。
(9)一次爆破总装药量的计算:
依据下式:
Q=K*S*L(Kg)
式中K——单位炸药消耗量,Kg/m3,根据经验数据本隧采用上台阶0.75,中、下台阶0.7;
S——开挖断面积,本隧上台阶为56.84㎡,中台阶32.62㎡,下台阶12.68㎡;
L——炮眼深度,m,本隧掏槽眼采用2.8m,周边眼和辅助眼采用2.5m;
Q——一次爆破总装药量,Kg;
根据上式可计算出上台阶总装药量为106Kg,中台阶为57Kg,下台阶为22以上仅为理论计算值,实际布置时可根据炮眼装药量适当调整。
(10)单眼装药量的计算:
炮眼所处的位置不同,所起的作用不同。
掏槽眼要求抛掷,掘进眼要求松动,周边眼要求光面爆破,底板眼要求小面积抛掷,所以各部位炮眼装药量是不同的。
a、周边眼:
Qk=1/4*3.1415926*di2*β*L*P0
式中Qk——单孔装药量,g
di——炸药直径,cm,2.5cm;
β——光面爆破填充系数,本隧采用0.2;
L——炮眼深度,cm,本隧采用250cm;
P0——炸药密度,g/cm3,炸药密度为1.24
据上式可计算出周边眼的单孔装药量为304g,为便于装药调整为300g。
(11)其余炮眼单孔装药量:
可根据下式计算
q=K*a*W*L*λ
式中q——单孔装药量,Kg;
K——单位炸药消耗量,Kg/m3,根据经验数据本隧采用上台阶0.75,中、下台阶0.78;
L——炮眼深度,m,本隧周边眼和辅助眼采用2.5m;
W——抵抗线,W=(1.0~1.5)a,本隧取0.60m;
a——炮眼间距,m,根据示意图4-2、4-4、4-5依次取值;
λ——炮眼所在部位系数,掏槽眼取2,扩槽眼取1.5,掘进眼取1.0,底板眼上台阶取1.5,中下取0.8,内圈眼光面取0.5;
据上式可计算如下:
上台阶:
掏槽眼1600g、2500g,
扩槽眼为1700g,
掘进眼为1100g,
底板眼为1700g,
内圈眼为400g,
中台阶:
内圈眼为380g,为便于装药改为400g;
掘进眼:
1000g;
底板眼:
800g,
下台阶:
掘进眼:
1000g
底板眼:
400g
具体详见表4-2
(12)装药结构设计:
周边眼采用小直径光爆炸药间隔装药结构,掏槽眼采用集中装药结构,其余炮眼均采用连续装药结构,详见图4-6。
(13)起爆顺序设计:
由于上下断面爆破形式的不同,起爆顺序也有所不同。
上台阶:
掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→底板眼→内圈眼→周边眼。
中台阶:
掘进眼→内圈眼→周边眼→底板眼。
下台阶:
掘进眼→底板眼。
(14)爆破质量检查:
爆破结束后及时检查爆破质量,效果不理想时要及时调整参数。
4.1.2安全校核
(1)爆破飞石控制
对于控制飞石,除了合理地选择爆破作业指数及炸药单耗,科学的计算最小抵抗线,合理的确定堵塞长度、严格控制堵塞质量,防止飞石造成人身伤害。
飞石产生的最远距离由下式估算:
L=20n2*w*Kt
Kt,与地形、地质、气候等条件有关、一般取1.5;
W,最小抵抗线的最大值,取w=1.2m;
n,爆破作用指数,取1;
L=36m。
为了保证绝对的安全,爆破飞石控制在60m范围内。
(2)爆破震速
在爆破工程中,一般多以振速来衡量爆破振动强度,并作为划分破坏程度的指标,我国也用质点垂直振动速度值作为判断、评价爆破点周围建筑物安全程度的标准,其公式如下:
—建筑物质点垂直振动速度,
;
—炸药重量,kg,分段爆破按最大一段药量计算;
—自爆源到被保护建筑物或构筑物的距离,m;
—与岩石性质、地势高低、爆破方法和爆破条件有关的系数。
一般1000~2000
—爆破地震波随距离衰减的系数,一般为1.5~2.0,较远距离为1.5,近距离为2.0;
根据铁道部文件铁建设【2010】120号文件二次衬砌距长子面的距离:
Ⅳ级围岩不得大于90m,Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m;考虑到掌子面爆破对二次衬砌的影响,当围岩等级为Ⅳ时,取R=90m,
=1200,Q=18.7Kg
由公式计算:
=1.04mm/s,由表2-3知,混凝土建筑物、构筑物爆破振动速度临界值为≤200mm/s,故安全。
表4-1建筑物、构筑物爆破振动速度允许界限
建筑物和构筑物类别
振速临界值(
)
安装有电子仪器设备的建筑物
≤50
质量差的古、旧房屋
50~70
质量较好的砖石建筑物
100~120
坚固的混泥土建筑物、构筑物
≤200
土质边坡
≤50
表4-2Ⅳ级围岩一般断面爆破参数表
部位
段号
炮眼名称
钻眼参数m
炮眼个数
装药量kg
备注
眼深
间距
单孔装药量
段装
药量
上台阶
1
掏槽眼
1.5
1.0
4
1.6
6.4
主要指标:
W=20断面积S=102m2
炮眼数:
N=185个
循环进尺寸:
L=2.3m
单位耗药量:
q上=0.56kg/m3
单位炮眼:
数:
1.8个
3
掏槽眼
2.8
1.0
6
2.5
15
5
扩槽眼
2.5
1.0
6
1.7
10.2
7
掘进眼
2.5
1.0
12
1.1
13.2
9
底板眼
2.5
1.0
11
1.7
18.7
11
内圈眼
2.5
0.70
23
0.4
9.2
13
周边眼
2.5
0.45
43
0.3
12.9
小计
105
85.6
中台阶
1
掘进眼
2.5
1.0
9
1.0
9
3
掘进眼
2.5
1.0
10
1.0
10
5
内圈眼
2.5
0.70
8
0.4
3.2
7
周边眼
2.5
0.45
14
0.3
4.2
9
底板眼
2.5
1.0
9
0.8
7.2
小计
50
33.6
下台阶
1
掘进眼
2.5
1.0
7
1.0
7
3
底板眼
2.5
0.45
23
0.4
5.2
小计
30
12.2
总计
185
131.4
图4-2上台阶光面爆破炮眼布置图(单位cm)
图4-3Ⅳ级围岩上台阶光面爆破炮眼布置剖面图(单位cm)
图4-4中台阶光面爆破炮眼布置图(单位cm)
图4-5下台阶光面爆破炮眼布置图(单位cm)
图4-6装药结构示意图
4.2、正洞Ⅴ级围岩三台阶法钻爆设计
根据有关设计文件及铁道部有关文件,Ⅴ级围岩上台阶开挖一次进尺为一榀钢架间距,故循环进尺按1.3m考虑,在此基础上调整上台阶爆破参数整:
掏槽眼深1.8m,采用楔形掏槽(见图4-7);其余眼深1.5m;采用光面爆破,其余参数参照Ⅳ级围岩钻爆设计;爆破参数见表4-3;
图4-7Ⅴ级围岩一般断面上台阶爆破炮眼布置剖面图
表4-3Ⅴ级围岩一般断面爆破参数表
部位
段号
炮眼名称
钻眼参数m
炮眼个数
装药量kg
备注
眼深
间距
单孔装药量
段装
药量
上台阶
1
掏槽眼
1.8
1.0
6
1.6
6.4
主要指标:
W=20断面积S=102m2
炮眼数:
N=181个
循环进尺寸:
上台阶L=1.3m
中下台阶L=2.3m
3
扩槽眼
1.5
1.0
6
1.2
7.2
5
掘进眼
1.5
1.0
12
1.0
12
7
底板眼
1.5
1.0
11
1.0
11
9
内圈眼
1.5
0.70
23
0.3
6.9
11
周边眼
1.5
0.45
43
0.2
8.6
小计
101
52.1
中台阶
1
掘进眼
2.5
1.0
9
1.0
9
3
掘进眼
2.5
1.0
10
1.0
10
5
内圈眼
2.5
0.70
8
0.4
3.2
7
周边眼
2.5
0.45
14
0.3
4.2
9
底板眼
2.5
1.0
9
0.8
7.2
小计
50
33.6
下台阶
1
掘进眼
2.5
1.0
7
1.0
7
3
底板眼
2.5
0.45
23
0.4
5.2
小计
30
12.2
总计
181
5、爆破安全管理规定
5.1一般规定
5.1.1从事爆破作业的人员(指从事爆破设计、管理、操作、运输、押运的人员)必须由经过专门培训、考试合格、取得公安部门颁发的相关有效证件的人员担任,严禁无证上岗。
5.1.2爆破器材的申购、运输、贮存保管和使用,严格按照《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》执行。
5.1.3承担爆破作业任务的爆破队必须建立爆破器材领发制度、清退制度、工作人员岗位责任制、培训制度以及爆破技术措施的审批制度。
5.2爆破器材的管理
5.2.1爆破器材的申购、领用
工程管理部根据施工进度计划,编制每月的爆破器材需用量计划,交给安质部办理申购手续。
爆破队负责到业主指定的火工材料仓库领取所需爆破器材,领用时必须坚持用多少领多少的原则。
5.2.2爆破器材的装卸
5.2.2.1装卸:
由爆破队负责实施
5.2.2.2安全要求:
⑴装卸作业只准在白天进行,炎热季节安排在清晨。
⑵搬运时,禁止冲击、拉拖、翻滚和投掷装有爆破材料的容器;堆放时不准在上面踩、踏;雷管与炸药不准在同一车厢或同一地点装卸;
⑶人力装卸和搬运爆破器材,限定每人一次负重25-30Kg,搬运者前后不得少于3m。
⑷在雷雨期间禁止装卸和运输爆破器材。
5.2.3爆破器材的运输
5.2.3.1运输:
炸药厂炸药车负责运输。
5.2.3.2安全要求
⑴运输爆破器材时必须有押运人员押送,并按指定的路线行驶,严禁吸烟和携带发火物品;
⑵运送爆破器材禁止使用翻斗车、自卸汽车、拖车、机动三轮车、人力三轮车、摩托车和自行车;
⑶运送炸药雷管时,装车高度要低于车厢10cm,车厢底部应铺设软垫,同一车上也不得混装两类不同性质的爆破器材;
⑷装有爆破器材的车辆严禁在运输途中加油或修理,非押运人员严禁搭乘装有爆破器材的车辆。
5.2.4爆破器材的贮存、清退
5.2.4.1贮存:
施工现场不允许设库房储存爆破器材;
5.2.4.2清退:
对过期失效、变质或每次爆破作业后剩余的爆破器材均由爆破队负责到业主火工材料仓库办理清退手续。
6、安全保证措施
6.1优化爆破设计
①采用控制爆破技术。
根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。
②采用非电毫秒延期雷管起爆。
③正确选用周边眼装药结构。
为保证爆破施工质量,周边眼采用小直径药卷炸药,间隔装药,并做好炮泥的堵塞质量。
④按设计装药,并按顺序起爆。
⑤不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。
6.2保证钻眼质量
①炮孔间距按钻爆设计进行施工。
周边眼间距的误差不大于5cm,辅助眼间距的误差不大于10cm,周边眼的外插角不大于3度。
②除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行,要求孔底在同一平面上。
③钻孔结束后要清孔,炮眼装药完毕用炮泥堵塞,确保单孔装药质量。
④定人定位,明确分工,明确责任,不得混岗乱位。
6.3现场安全措施
①在编制实施性施工组织设计时,制定爆破设计及安全技术措施。
各项爆破技术参数应取较高的安全系数。
②对易燃易爆物品(如临时储油罐和炸药库、雷管库)应远离居住区和主要作业现场存放,并符合有关安全规程;场区内和库房内必须备有消防器材,库房的报警、避雷等设施必须满足公安机关的有关要求。
③爆炸物品管理,应做到随用随取,对每次爆破所用器材数量进行登记,剩余爆炸物品及时归还炸药库,并且做好记录。
④对爆破器材的运输,储藏和使用应当严格按国家的有关爆破物品使用管理规定执行。
⑤实施爆破作业时,由持证的专职爆破工进行操作,爆破区要有醒目的安全标志,并设专人警戒。
7、爆破安全组织
成立现场安全领导小组,负责施工现场爆破安全和交通安全的领导工作。
(1)安全领导小组成员:
组长:
副组长:
,组员:
等。
(2)安全领导小组工作
a.督促检查爆破方案的执行情况,并随时检查放跑时的施工记录,每个星期对爆破有关的职工进行安全学习和职业道德学习,安全领导对职工进行技术交底,督使各工种严格执行安全操作规程,禁止违章作业。
每个星期作一次安全总结。
b.放炮施工前,会同公安部门对临近的建筑、构筑物作一次详细检查。
c.如因爆破造成人员、房屋、车辆、电线等损失,应及时组织抢救,并向有关单位联系,对事故进行具体分析,明确责任,做出处理决定。
(3)成立爆破技术组
爆破技术由第三项目经理部及爆破公司负责
(4)本工程安全警戒员由XX担任。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 隧道 爆破 方案
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)