罗而庄隧道爆破施工设计.doc
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1、第一章 设计说明书一、工程概况1二、爆破方案选择3三、爆破参数的选择与装药量计算4四、爆破作业图表18五、装药方法、装药构造及炮孔堵塞21六、网络设计及起爆方法23七、爆破平安距离计算23八、平安技术与防护措施25九、罗而庄隧道施工所需机械设备表28十、设计附图表28第二章 爆破施工组织设计一、施工方法30二、组织管理33三、平安措施35四、隧道不良地质段爆破平安措施36五、爆破施工质量保证措施37六、应急处理预案39七、附表43第一章 设计说明书一、工程概况京沪高速铁路起自北京南站, 止于上海虹桥站,正线全长1318km。正线隧道20座 (含南京南2座),占正线总长度1.2,其中最长的隧道西
2、渴马隧道2788m,1km以上隧道6座。隧道采用单洞双线断面,开挖最大断面为170m2左右,地质构造复杂,不良地质和特殊地质多,隧道以、级软弱围岩为主,且多数隧道埋深较浅。罗而庄隧道起讫里程为DIK427+965DIK428+560,全长595m,暗洞开挖525m,采用单面掘进。暗道开挖总方量约80000m3,需消耗炸药约80t,非电毫秒雷管72000发,起爆电雷管800发,导爆索56700m。隧道进出口地形平缓略起伏,隧道洞身山坡坡度约30,地形起伏较大。最大埋深约为118m及12的上坡,进口位于R=7000m的曲线上,其余位于直线上,隧道进口位于济南市中区党家镇陡沟村罗而庄采石场,交通方便
3、;出口位于党家镇陡沟村回民区,有便道通过,交通方便。1、地层岩性隧道区除局部表覆第四系全新统人工堆积层及第四系上更新统坡洪积层外,主要为奥陶系下统白云岩、灰岩、泥灰岩,岩层受背斜及断层影响,产状变化较大。产状为岩层产状:352518650。节理发育,产状为: 14570, 17563, 24685, 28887。2、隧道围岩分级表2-1 隧道围岩分级表起讫里程围岩级别长度mDIK427+965DIK428+030V65DIK428+030DIK428+110IV80DIK428+110DIK428+280III170DIK428+280DIK428+460IV180DIK428+460DIK4
4、28+560V1003、地质构造1DIK428+010处发育一断层,产状17569,断距6m,破碎带不发育,宽1m。2洞身DIK428+350附近为一背斜,其轴向50,向北东顺轴向倾伏,受其影响两翼产状变化较大,轴部节理发育,为张节理,其主节理产状14570,发育间距,张开210cm,最大张开,充填土及碎石;另外还发育17563、24685、28887三组节理,均为微张性节理。4、隧道爆破环境和距保护物距离表4-1 爆破环境位置市中区陡沟村原南山石料厂节理裂隙发育覆盖层最大118m地下水无图纸说明平均开挖断面m2宽高约2巩固系数f1012自由面个1个极限抗压强度Mpa4050岩石种类石灰岩工程
5、量m3约80000表4-2 隧道爆破距保护物距离表方位地面、地下或空中距离m保护对象西北奶牛场400环境较好,无需防护进洞口开挖北隧道队营地300环境较好,无需防护进洞口开挖西钢筋加工厂70注意飞石进洞口开挖洞内钢模台车120注意飞石洞内爆破开挖备注:隧道内爆破作业时,戒备范围按照?爆破平安规程?GB6722-2003中:浅孔爆破中未形成台阶工作面确定为300m。二、爆破方案选择1、设计依据(1)、?爆破平安规程?GB6722-2003;(2)、?铁路工程施工平安技术标准?TB10401.1-2003;(3)、?铁路隧道施工标准?TB10204-2002;(4)、?铁路隧道钻爆法施工工序及作业
6、指南?TZ231-2007;(5)、?铁路隧道工程施工质量验收标准?TB10417-2003、J287-2004;(6)、隧道辅助施工措施及施工方案参考图?京沪高京徐施隧参02-01-12。2、爆破方案选择 罗而庄隧道洞身开挖III级围岩150m,采用两台阶开挖,循环进尺;IV级围岩260m,采用三台阶开挖,循环进尺;V级围岩115m,采用双侧壁导坑法开挖,循环进尺0.9m。隧道开挖采用YT-28风动凿岩机钻孔,主爆孔采用孔内微差爆破,周边光面爆破技术。隧道出渣采用侧翻装载机装渣、自卸汽车运输。IV、V级围岩施工遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测的施工原那么。3、爆破
7、器材选用爆破器材名称规格用途雷管瞬发电雷管8#起爆117段非电毫秒雷管掏槽、掘进起爆、传爆炸药乳化炸药爆速38004000m/s,直径32mm掘进2#岩石小药卷,直径25mm光面爆破传爆线6500m/s导爆索光面爆破三、爆破参数的选择与装药量计算1、III级围岩两台阶施工1上台阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,一个临空面一般取1.01.4,本设计初拟q=/m3;s-开挖断面积,2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取0.8;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=132个根据以往施工经历,本设计
8、取N=157个。4每循环炸药用量0.94=237kg2下台阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,两个临空面取0.50.7,本设计初拟q=kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=105个根据以往施工经历,本设计取N=104个。4每循环炸药用量0.94=147kg3)光面爆破参数1最小抵抗线按经历公式Wmin=1020d=0.8m和相对距离E/W=0.80.85,综合考虑,本设计取Wmin=m.2周边眼孔距按经历公式a=0.75Wm
9、in确定Wmin0.65=m本设计取a=m4周边眼线装药密度线装药密度q为0.250.3kg/m4上台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数0.65=2N=21.22/0.5=43个2掏槽区面积及炮眼数掏槽采用楔形掏槽方式,见附件1A=12.6= m2N=18个3辅助眼间距aw=71.67-13.79-2.6/(157-43-18)= m2a、w的尺寸应在mm左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 5下台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮
10、眼数A=20.65=m2个2辅助眼间距aw=71.88-/(104-18)= m2a、w的尺寸应在0.8m0.9m左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 2、IV级围岩三台阶施工1上台阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=m3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,一个临空面,岩石硬度低,一般取1.2,本设计初拟q=kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取0.62;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=104个根据以往施工经历,本设计取N=119个。4每循环炸药用量0.94=kg2中台阶开挖1炮眼
11、直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=m3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,两个临空面取0.50.7,本设计初拟q=kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=81个根据以往施工经历,本设计取N=82个。4每循环炸药用量=0.520.94=kg3下台阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,两个临空面取0.50.7,本设计初拟q=0.65kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取0.5;
12、-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=69个根据以往施工经历,本设计取N=66个。4每循环炸药用量=0.650.94=kg4)光面爆破参数1最小抵抗线按经历公式Wmin=1020d=0.8m和相对距离,综合考虑,本设计取Wmin=m.2周边眼孔距Wmin确定Wmin0.60=mm本设计取a=m4周边眼线装药密度根据经历数据线装药密度q为0.150.25kg/m本设计取0.187kg/m5上台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数0=m2/0.45=42个2掏槽区面积及炮眼数掏槽采用楔形掏
13、槽方式,见附件2A=1.62.6= m2N=18个3辅助眼间距aw=/(119-42-18)= m2a、w的尺寸应在0.7m0.85m左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 6中台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数20=m2/0.45=20个2辅助眼间距aw=/(82-20)=m2a、w的尺寸应在m5m左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 7下台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数A=20.60=m2N=/0.45=10个2辅助眼间
14、距aw=-/(66-10)=m2a、w的尺寸应在0.8mm左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 3、V级围岩双侧壁导坑法施工1左、右双侧壁导坑开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=1.0m 3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,一个临空面,岩石硬度低,一般取0.851,本设计初拟q=kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取0.5;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=80个根据以往施工经历,本设计取N=95个。4每循环炸药用量-炮眼利用率,一般取0.80.95,本设计取10.9=kg2中部上台
15、阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=1.0m3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,本设计初拟q=kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取0.5;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=103个根据以往施工经历,本设计取N=112个。4每循环炸药用量-炮眼利用率,一般取0.80.95,本设计取=0.810.9=35kg3中部中台阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=1.0m3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,本设计初拟q=0.37kg/m3;s-开挖断面积,m2;-装药系数,即装药长度
16、与炮眼全长的比值,本设计取0.4;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=26个根据以往施工经历,本设计取N=19个。4每循环炸药用量-炮眼利用率,一般取0.80.95,本设计取=0.371=kg4中部下台阶开挖1炮眼直径d=38mm40mm2炮眼深度 L=1.0m3炮眼数目按经历公式估算q-单位炸药消耗量,本设计初拟q=/m3;s-开挖断面积,2;-装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,本设计取0.4;-每米药卷的炸药质量kg/m,2#岩石铵梯炸药的每米质量取/m。=28个根据以往施工经历,本设计取N=21个。4每循环炸药用量-炮眼利用率,一般取0.80.95,本设
17、计取=0.51=kg5光面爆破参数1最小抵抗线按经历公式Wmin=1020d=0.8m和相对距离0.8,综合考虑,本设计取Wmin=m.2周边眼孔距按经历公式a=Wmin确定a=Wmin=0.60=mm本设计取a=m4周边眼线装药密度本设计线装药密度q为5kg/m6双侧壁导坑辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数0=m2/0.4=44个2掏槽区面积及炮眼数掏槽采用直眼掏槽方式,见附件3A=1.11.1= m2N=12个3辅助眼间距aw=/(95-44-12)= m2a、w的尺寸应在0.7m0.8m左右,布置时大致均匀
18、,底板眼要适当加密、加深左右。 7中部上台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数0=m2/0.4=42个2掏槽区面积及炮眼数掏槽采用直眼掏槽方式,见附件31.1= m2N=12个3辅助眼间距aw=/(112-42-12)=m2a、w的尺寸应在mm左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 8中部中台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数A=420.60=m2N=20个2辅助眼间距aw=-/(39-20)=m2a、w的尺寸应在0.9m1m左右,布置时大致均匀
19、,底板眼要适当加密、加深。 9下部中台阶辅助眼的间距估算根据总断面面积扣除光爆层面积所剩余面积来布置辅助眼的原那么确定。1)光爆层面积及炮眼数A=20.60=m2N=/0.4=18个2辅助眼间距aw=-/(39-18)=m2a、w的尺寸应在0.8mm左右,布置时大致均匀,底板眼要适当加密、加深左右。 4、起爆顺序和延期时间控制 1起爆顺序光面爆破:掏槽眼 辅助眼 周边眼 底板眼。2延期时间隧道内爆破采取孔内微差爆破技术,减小一次最大起爆药量,有效防止爆破地震对周边围岩的破坏。110段导爆管雷管延期时间短,采用奇数段或偶数段,10段以上导爆管雷管延期时间较长,要采用连续段数,防止延期过长。四、爆
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