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关于钢管隧道石方开挖中爆破应用 　　摘 要：根据工程现场周围环境特点，结合《爆破安全规程》及以往类似工程施工经验，编制爆破施工方案，为以后此类工程施工提供依据，积累经验。 　　关键词：隧道；开挖；石方爆破； 　　１工程概况 　　1.1工程简况 　　本工程起点位于机场高速公路平沙立交北侧，至江村水厂围墙止。管线桩号里程长度约5.4km。采用一条DN2400，主管管材为钢管，主要以开挖埋管方式敷设。工程内容包括管道敷设及相关附属设施（顶管井、排气阀井、排泥阀门井等）建设。本工程施工中遇到中风化红砂岩，顶管无法顶进，亦无法采取人工进行开挖需要采用爆破对岩石进行爆破开挖。 　　1.2爆区环境 　　顶管隧道埋深约7.0m，东面距离机场高速约20米，南北向上方分布有110kv嘉龙线，其中03号塔位于顶管隧道一侧，水平距离约5米，西面距离石马变电站围墙约15米。 　　2爆破方案选择 　　本工程隧道爆破开挖直径为2.5米，根据地质资料该段隧道所处地层岩石主要为中风化红砂岩，人工掘进较为困难。为尽量减少施工对电力设施的影响，控制地表沉降，隧道开挖施工中尽量采用人工配合风镐进行施工，在掘进较为困难时，采用“微振光面爆破技术”进行开挖施工。每循环钻孔前，打3.0m超前钻，探明前方地质，后后续工作做好充分准备。 　　3爆破参数设计 　　因隧道通过的围岩大部分为IV类，因此本方案钻爆设计按IV类考虑。 　　1）钻孔直径Φ 　　根据手风钻的钻孔特点和爆区的地形地质条件，钻孔直径取Φ42mm。 　　2）钻孔形式 　　为了便于施工和准确控制钻孔方向，采用水平钻孔形式。 　　3）炸药、雷管选型 　　为了便于装药和防水，选用乳化炸药，结合钻孔直径，药卷直径选用Φ32?或Φ20?两种。 　　雷管采用毫秒导爆管雷管，孔内微差爆破。 　　4）布孔方式 　　首先选择掏槽方式和掏槽孔的位置，然后布置周边孔，最后根据断面大小布置辅助孔。 　　掏槽孔比其它炮孔深200mm左右；帮孔和顶孔一般布置在掘进断面轮廓线上，并符合光面爆破的要求，孔底应超出设计轮廓线100mm左右；底孔孔口要高出底版设计水平150mm左右；孔底应达到底版水平下100mm～200mm，孔深宜与掏槽孔相同，以防欠挖；孔距和抵抗线与辅助孔相同。 　　从能量均匀分布的观点和本工程的实际要求，辅助孔和掏槽孔采用环形布孔，掏槽孔采用楔形、菱形等布孔方式，辅助孔采用梅花状均匀布孔，所有周边孔一律为光爆孔。光爆孔间距取400mm，最小抵抗线取450mm；辅助孔间距取500mm～600mm，排距取600mm～700mm；掏槽孔间距取600mm～800mm。布孔方式及相关爆破参数如下图表所示。具体参数在试爆后作进一步调整。 　　本工程隧道全为圆形标准断面，开挖内径为2.5米。 　　 　　隧道爆破钻孔布置示意图 　　 　　 　　 　　隧道爆破参数表 　　炮孔名称 孔数（个） 孔深（米） 孔距（米） 雷管段数选择 单段装药量（kg） 总装药量 　　（kg） 　　掏槽孔 3 1.0 0.6 1 1.2 1.2kg 　　辅助孔 9 0.8 0.6 5、6 1.5 2.7kg 　　周边孔 20 0.8 0.4 7、8、9 2.1 6.0kg 　　小计 32 9.9 　　正式爆破作业前进行试爆，根据试爆结果进一步调整爆破参数。 　　5）起爆网路。 　　设计爆破网络为孔内微差，导爆管雷管一般跳段使用，使段间间隔时间大于50ms，防止地振波相叠加而产生较大的振动。 　　隧道爆破时，为了避免杂散电流的影响，采用电雷管起爆非电网路。网路采取孔内微差，孔外大把扎的形式。用电雷管起爆导爆管网络时，单发电雷管起爆的导爆管数不宜超过20根，并且导爆管应均匀分布在雷管周围，绑扎紧，而且雷管的聚能穴方向与导爆管传爆方向相反。 　　6）装药结构和填塞 　　掏槽孔和辅助孔采用反向耦合连续装药（如图示），周边孔采用正向不耦合间隔装药（如图示）为了确保爆破效果炮孔的填塞长度一般不得小于炮孔长度的1/3。 　　 　　掏槽孔和辅助孔装药结构示意图 　　 周边孔装药结构示意图 　　7）起爆方式及顺序 　　起爆方式采用微差爆破，先起爆掏槽孔，接着起爆辅助孔和周边光爆孔。 　　4安全校核 　　4.1、爆破震动 　　根据《国家爆破安全规程》规定：一般砖房安全震速2-3cm/s，钢筋混凝土框架结构楼房为5cm/s．为了确保邻近建造物的安全，爆破地震速度必须小于上述规定数值，对在建筑物附近爆破施工时，进行建筑物至爆区在不同的距离条件下的最大一段装药量的计算，以防爆破地震效应。 　　 根据公式V=k(Qm/R)α 　　V-----爆破地震安全速度，cm/s。 　　Q-----