全断面爆破设计(优化).docx

新天心山隧道进口全断面开挖钻爆设计优化方案工程概况新天心山隧道位于福建省龙岩市新罗区大池镇及小池镇境内，进口位于大池镇大东坑村，出口位于小池镇南山村，起点里程DK253+840，终点里程DK258+348，全长4508m。隧道洞身最大埋深367.52m，洞身最浅埋深为65.72m。隧道进出口均有乡间便道，交通较为方便。通过地层岩性为全风化～弱风化粉砂岩夹页岩、片麻状花岗岩，Ⅱ级围岩占37%，Ⅲ级围岩占49%，Ⅳ级围岩占5%，Ⅴ级围岩占9%。目前掌子面围岩均为Ⅱ级，围岩为弱风化花岗岩，围岩整体性好，地下水弱发育，围岩硬度高，抗扰动能力强，因隧道上穿既有天心山隧道，因此将开挖进尺调整到2m，本次优化基于以上围岩特性及现场实际情况。二、施工方法与机具1、施工方法为减少对围岩的扰动，降低爆破振动强度，周边眼采用光面爆破。掏槽眼及底板眼按抛掷爆破设计，其他炮眼采用深孔微振动控制爆破。采用微差爆破技术，严格控制最大装药量钻爆法施工。Ⅱ级围岩采用全断面法开挖，设移动台架，人工风钻打眼。2、施工机具采用YT28型天水产手持风钻，钻头直径42mm，钻爆台车分四层。采用全断面开挖法施工，高压风、水管路用软管通过左侧边墙预先打设好的锚杆挂牵到掌子面。3、进尺选择周边眼采用3m长钻杆钻孔，考虑钻杆与钻机搭接20cm，考虑掌子面整齐度20cm，设计成孔长度2m，即设计进尺为2m。掏槽眼采用大面积深孔楔形掏槽，掏槽眼钻眼采用3m钻杆，成孔深度最大达2.4m。三、钻爆设计1、掏槽方式根据实际情况及前期Ⅱ级围岩开挖积累经验，掏槽仍采用大面积深孔楔形掏槽。根据围岩硬度、整体性、抗扰动能力，爆破后岩石块状情况，以及前期积累的爆破开挖经验，特别是掏槽部分爆出岩石块状较大，因此在掏槽眼中间加设4个解炮眼，另外适当加密两侧拱脚部分炮眼，具体见炮眼布置图。2、爆破器材的选定根据本地区及现场施工情况，炸药选择2号岩石乳化炸药，炸药性能指标：药卷密度：0.95g/cm3～1.30g/cm3殉爆距离：≥3cm爆速：≥3.2×103m/s猛度：≥12mm药卷规格：外径Φ32mm±1mm，药卷质量：200g±10g炸药每箱6包，每包20根，每箱重24Kg。雷管采用非电毫秒导爆雷管，连接击发管击发针引爆。为提高光面爆破效果，周边眼采用导爆索实现间隔装药。非电毫秒导爆雷管共采用13个段位。3、光面爆破参数周边眼参数1）钻眼直径d=42mm，周边眼间距E=（8~16）d=34~67cm，为取得良好的爆坡效果，以及前期经验，取E=55cm，待施钻工人熟习并且技术稳定后，可根据情况调整到E=60cm。2）光爆层厚度W：直接影响光爆效果，其值取决于周边眼密集系数E/W，一般取0.8~1.0为最佳，前期取W=70 cm，新班组进场后，根据现场实际情况，目前掌子面围岩为Ⅱ级，围岩为弱风化花岗岩，围岩整体性好，地下水弱发育，考虑围岩硬度大，围岩抗扰动能力强，以及综合考核开挖爆破施工进度、质量、火工品成本情况等，钻眼时按尽量少钻眼，多装药的原则进行优化设计，将光爆层厚度调整到W=70cm，相应的加大内圈眼的间距。3）周边眼线装药密度前期按q=0.18~0.25kg/m，目前已调整到q=0.18~0.28kg/m。4）不耦合系数：r=D/d=42/32=1.31（因采购Φ25药卷炸药困难）5）装药结构采用不耦合间隔装药、导爆索起爆。内圈眼参数1）内圈眼间距：取1～2.4E，55～130cm。眼距小，装药少，对围岩扰动小，眼距大，相应的要增加装药量，对围岩的扰动也就越大。新天心出隧道进口掌子面为Ⅱ级围岩，岩性为弱风化花岗岩，硬度硬，抗扰动能力强，目前施工内圈眼间距调整到55cm～130cm不等，在边墙及拱脚处因临空面小适当减少布眼间距。2）内圈眼装药采用眼底连续反向装药结构，非电毫秒雷管起爆。辅助眼参数装药结构采用眼底连续反向装药结构。掏槽眼参数掏槽采用大面积深孔楔形掏槽，装药结构采用眼底连续反向装药结构。在具体实施中，可先在现场试验，根据试验、围岩性质、量测资料所反馈的信息及时总结分析，反复调整参数，使爆破效果达到最佳状态为止。4、炮眼布置全断面开挖采用大面积深孔楔形掏槽，采用非电毫秒雷管、导爆索连接击发管击发针起爆，炮眼布置如《全断面开挖爆破炮眼布置图》所示，图中数字为非电雷管段数，图中炮眼标注尺寸以cm计。1）为确保开挖进尺，掏槽眼深度比周边眼大20cm，内圈眼深度比周边眼大20cm。钻眼角度、深度见《大面积深孔楔形掏槽眼布置图》。2）为保证光面爆破效果，边墙及拱脚处周边眼、内圈眼应适当均匀加密，并增加装药量；左右侧同一排、同一高度的掏槽眼钻设完成后应在同一水平面上，同一垂直线上的掏槽眼钻设完成后，从上向下看应在同一铅垂面上，为确保钻眼角度方向，可在钻完的炮眼中插入一根钻杆，钻设其他孔时，参照此钻