公路隧道洞身爆破作业安全设计.docx

公路隧道洞身爆破作业安全设计 齐建锋 前言 依据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条件》和《公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）》、《公路隧道施工技术规程（JTJ042-94）》，对某隧道洞身掘进，爆破作业安全进行施工组织设计。施工作业严格按照施组设计要求操作，将安全隐患消灭在萌芽状态，确保施工无安全事故发生。 工程概况： 为双向两车道，建筑限界标准为11.45m，净高5.0m。隧址穿越地质特征为：洞口上方及仰坡为强风化含角砾凝灰岩，强~中等风化，主要呈碎石状压碎状镶嵌结构；洞口下放为中等风化含角砾凝灰岩，裂缝发育~较发育呈大块状砌体结构；洞身穿越微风化含角砾凝灰岩，埋深20-112米，岩石坚硬，裂缝较发育，岩体完整性较好，呈大块状砌体结构—块碎状镶嵌结构。 隧道钻破设计 2.1 钻破设计因素 2.1.1地质条件，隧道穿越主要为微风化含角砾凝灰岩，饱和单轴抗压极限强度Rb＞60Mpa，属硬质岩 2.1.2开挖断面：78m2 2.1.3开挖方法：全断面光滑爆破 2.1.4掘进循环进尺:3 2.1.5钻眼机具:YT28风动凿岩机18台 2.1.6爆破材料： 毫秒导爆管微差爆破，选2号岩石乳化炸药，周边眼采用塑料导爆索空气间隔爆破. 2.2炮眼布置 按照全断面光面爆破设计和理论要求，依据围岩类别、节理发育情况，布置炮眼。 2.2.1周边眼和辅助眼的确定 周边眼间距E的确定，依据炮眼直径φ38及围岩类别和断面大小，取E/V=0.8计算最小抵抗线V值，V=0.625，为了取得良好的爆破效果，确保开挖面平滑，取V值为0.6m。一般辅助眼抵抗线V约为炮眼间距的60~80%,则辅助眼间距取80cm。见图 为了满足机械钻眼需要和减少超久挖，周边眼设计位置考虑0.03~0.04的处插斜率，本设计控制在5 cm左右。 2.2.2掏槽眼 根据多年的施工经验，硬岩隧道爆破施工中，为了改善爆破效果，加快掘进速度，减少炮眼布置数量，在传统的楔形掏槽技术基础上，采用大面积深孔楔形掏槽技术，可提高炮眼利用率，达到优良标准的光爆效果。 采用三级楔形掏槽技术，炮眼布置及具体参数见图2和表1。 2.2.3.光面爆破装药结构型式 根据现场条件和施工习惯，周边眼采用塑料导爆管空气间隔装药，如图3所示。 2.3爆破参数验算 2.3.1 炮眼直径确定 根据选用的炸药规格直径32和凿岩机设备的性能，确定炮眼直径为38cm。 2.3.2 炮眼深度计算 按v类围岩的掘进进度和出碴能力，计划每循环进尺2.8米，计算钻眼深度为L=l/η 式中： L炮眼深度，m； l每掘进循环的计划进尺,m； 故，掏槽眼及底眼深度为3.2m； 2.3.3 炮眼数量计算及复核 N=(qs)/(αr)=（1.4×78）/(0.7×0.78)=200(个) 式中： N炮眼数量； η炮眼利用系数，取0.9； 装 药 参 数 表1 炮眼名称 眼深（m) 炮眼数（个） 非电段数 每孔装药量（kg) 药量（kg) 装药系数α 装药集中度q(kg/m) 周边眼 3.1 48 15 1.0 46.4 0.4 0.31 辅助眼 3.1 26 13 1.5 37.7 0.6 0.47 崩落眼1 3.1 18 11 1.7 30.5 0.7 0.55 崩落眼2 3.1 5 9 1.7 8.5 0.7 0.55 掏槽眼1 2.83 16 1 2.0 31.8 0.9 0.70 掏槽眼2 3.77 18 3 2.6 47.6 0.9 0.70 掏槽眼3 3.42 10 5 2.4 24.0 0.9 0.70 扩槽眼 3.21 8 7 2.0 16.0 0.8 0.62 二台眼 3.1 16 13 1.7 27.1 0.7 0.55 底眼 3.2 16 15 2.2 35.9 0.9 0.70 合计 574.52 181 　 　 306 0.7 0.53 q单位炸药消耗量《隧规》确定硬岩隧道全断面开挖，眼深3~3.5米的深眼爆破时，单位体积岩石的炸药消耗量取0.9~2.0kg/m3；经过初爆和几次试爆，本工程取1.4kg/m3； s开挖断面积； α装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值； r每米药卷的质量，kg/m； 经计算本工程按常规需要布置200个炮眼，在不降低单位岩石的炸药消耗量的基础上，采用大面积深孔楔形掏槽技术，可减少炮眼布置数量 ，实际施工布置181个炮眼，能够满足光面爆破要求。 2.3.4装药量的计算及分配