天星隧道隧道爆破方案.doc
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1、目 录1编制依据与规范12编制目的13编制范围14工程概况及地质地貌15爆破施工方案26爆破参数的选择31、爆破参数确定32、级围岩台阶法爆破施工33、级围岩台阶法施工54、级围岩采用台阶法施工77装药方法、装药结构及炮孔堵塞88网络设计及起爆方法89控制爆破910爆破质量要求1011安全技术与防护措施11附图1、级围岩钻爆设计图12附图2、级围岩钻爆设计图13附图3、级围岩钻爆设计图一14附图4、级围岩钻爆设计图二15天星隧道钻爆施工方案1编制依据与规范1.1 编制依据(1)本标段的工程情况;(2)本标段总体施工组织设计;(3)本项目工程设计文件资料及围岩情况;(4)我单位现场机械设备状况及
2、总体施工能力。1.2 编制原则:安全、适用、有效、环保。1.3 适用规范、标准(1)铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南ZT231-2007;(2)铁路隧道工程施工技术指南ZT204-2008;(3)铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-2003;(4)爆破安全规程6722-2003。2编制目的为保证本管段的爆破作业安全、有序的进行,保卫国家财产和职工的人身安全,根据本分部基本情况和特点,特编制本方案。3编制范围适用于中铁十局云桂铁路天星隧道进口段爆破施工。4工程概况及地质地貌4.1 工程概况 天星隧道为双线隧道,起于丘北县天星乡廷里村,止于丘北县天星乡,总长为6550m,分为天星隧道进口(
3、起讫里程DK499+450DK503+245,长度3800m)、星隧道出口(起讫里程DK504+949DK506+000,长度1051m)、横洞(起讫里程DK503+245DK504+949,长度1704m) 三个工作面进行作业。我分部负责DK499+450DK502+450段施工,总长3000m。隧道按设计行车速度200Km/h,预留250Km/h,客货共线双线(开行双层集装箱)隧道设计。进口段采用双块式武砟轨道,铺设60kg钢轨,设计柜面至道床底面高度为51.5cm。铁路等级I级,正线数目双线,坡度15.7,正线线间距4.6m。4.2 地形地貌天星隧道沿线地形、地质条件极为复杂,段内出露地
4、层为上覆第四系全新统坡残积粉质粘土、红粘土,下覆三叠系中统兰木组砂岩、泥岩、页岩,全风化带大于30m,局部含灰岩透镜体,版纳组砂岩夹泥岩、泥灰岩和灰岩。可溶岩呈条带状分布,岩溶水不发育,地下水主要接受大气降水补给。4.3 水文及气象本标段所经地区主要河流有南丘河,其地表和地下水均不丰富。天星隧道处于地表和地下水均不丰富地段,地表水比较贫乏。天星隧道处于亚热带湿润季风气候区,雨量充沛,但分布不均。其特征为山地多,谷地少;夜雨多,白天少;局部性大雨、暴雨多;干湿季分明,510月为雨季,雨量占全年雨量的82%;11月至次年4月为干季,雨量占年雨量的18%,容易发生干旱或洪涝等灾害。冬季气温较高、无严
5、寒,春季气温回升快,24月平均每月上升4左右,3月份气温基本稳定在15以上;夏季高温不强、无酷暑, 7月均温仅2123,7月后开始下降,秋季降温快,9月份均温比7月份下降2以上,干、凉同季,雨、热同季,年温差小,日温差大,海洋性气候比较明显,春温高于秋温,霜雪少,无霜期长。年平均气温16.8。最高温度36.7,最低温度-5.5,年平均降雨量1034.8mm,相对湿度7080%。全年多为偏东南风。4.4 工程地质天星隧道沿线地形、地质条件极为复杂,段内出露地层为上覆第四系全新统坡残积粉质粘土、红粘土,下覆三叠系中统兰木组砂岩、泥岩、页岩,全风化带大于30m,局部含灰岩透镜体,版纳组砂岩夹泥岩、泥
6、灰岩和灰岩。可溶岩呈条带状分布,岩溶水不发育,地下水主要接受大气降水补给,地下水对砼无腐蚀性。4.5 地震烈度:天星隧道地震动峰值加速度为0.05g。5爆破施工方案本工程隧道洞身围岩分为级、级、级,施工中严格按新奥法原理组织施工,遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则,同时还应做好超前地质预报工作。隧道主要开挖方法为台阶法,开挖进尺控制在0.6m0.8m,非电毫秒雷管进行分段别微差爆破网络的光面爆破技术,其主要爆破顺序为: 掏槽眼辅助眼周边眼底板眼。洞口部分软弱围岩采用破碎锤掘进,侧翻装载机装碴,出碴车运输至弃碴场。6爆破参数的选择6.1 爆破参数确定爆破参数应通过试
7、验确定,当无试验条件时,可参照表4-1、表4-2选用。表6-1 光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩506055750.80.850.250.30硬岩405550600.80.850.150.25软质岩304545600.750.80.070.12表6-2 预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距(cm)装药集中度q(kg/m)极硬岩4050400.30.4硬岩4050400.20.25软质岩3540350.070.12注:.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值。
8、.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时,W值应适当增大。E/W软岩取小值,硬岩及断面小时取大值,通常为0.70.8。.装药集中度q为2号岩石硝铵炸药。6.2 级围岩台阶法爆破施工6.2.1 上台阶爆破参数选择(1)炮眼直径d=42mm(2)炮孔眼深度L根据级围岩每循环进尺控制在3.0m的原则,周边眼深3.1m,辅助眼深3.2m,掏槽眼深3.5m,底板眼深3.2m。(3)单位炸药消耗量q:按级围岩取经验值为0.70.8kg/m3。(4)炮眼的布置周边眼间距E:根据经验公式E=(812)d(d为炮眼直径),由于孔径d取42mm,故E取34cm50cm。级围岩取E=
9、50cm。辅助眼横向间距0.9m,环向间距1.2m。最小抵抗线W:根据经验公式W=(1.01.5)E=5075cm,取W=62.5cm。相对距:E/W=50/62.5=0.8(5)单孔装药量掏槽眼线装药密度0.60kg/m,取2.0kg/孔(10节炸药/孔);周边眼线装药密度0.25kg/m,取0.8kg/孔(4节炸药/孔);底板眼线装药密度0.50kg/m,取1.6kg/孔(8节炸药/孔);辅助眼线装药密度0.40kg/m,取1.2kg/孔(6节炸药/孔)。(6)上台阶断面积:s=1360.5=68m2(7)炮眼孔数:N=qs/n=0.7268/0.82/0.5=119个孔式中:q-炸药单耗
10、量0.72Kg/m3;s-上台阶开挖面积68m2;-每米长度炸药的重量0.82kg(取值范围为0.75-0.85,岩石越硬取值越大);n-炮眼装药系数0.5。(8)上台阶装药量:Q=qsL=0.72683.0=147kg(即6.1箱炸药)。式中:L-循环进尺深度3m。6.2.2 下台阶爆破参数选择(1)炮孔眼直径d=42mm(2)炮孔眼深度L的确定根据级围岩每循环进尺控制在3.0m的原则,周边眼深3.1m,辅助眼深3.2m,底板眼深3.2m。(3)单位炸药消耗量q:按级围岩取经验值为0.70.8kg/m3。(4)炮眼的布置周边眼间距E=50cm;辅助眼横向间距0.9m,环向间距1.2m。(5)
11、单孔装药量周边眼线装药密度0.25kg/m,取0.8kg/孔(4节炸药/孔);底板眼线装药密度0.50kg/m,取1.6kg/孔(8节炸药/孔);辅助眼线装药密度0.40kg/m,取1.2kg/孔(6节炸药/孔)。(6)下台阶断面积:s=1360.35=48m2(7)炮眼孔数:N=qs/n=0.748/0.82/0.5=82个孔式中:q-炸药单耗量0.7Kg/m3;s-下台阶开挖面积48m2;-每米长度炸药的重量0.82kg(取值范围为0.75-0.85,岩石越硬取值越大);n-炮眼装药系数0.5。(8)下台阶装药量:Q=qsL=0.7483.0=101kg(即4.2箱炸药)。式中:L-循环进
12、尺深度3m。6.3 级围岩台阶法施工6.3.1 上台阶爆破参数选择(1)炮眼直径d=42mm(2)炮孔眼深度L根据级围岩每循环进尺控制在2.4m的原则,周边眼深2.5m,辅助眼深2.6m,掏槽眼深2.9m,底板眼深2.6m。(3)单位炸药消耗量q:按级围岩取经验值为0.60.7kg/m3。(4)炮眼的布置周边眼间距E:根据经验公式E=(812)d(d为炮眼直径),由于孔径d取42mm,故E取34cm50cm。级围岩取E=50cm。辅助眼横向间距0.9m,环向间距1.2m。最小抵抗线W:根据经验公式W=(1.01.5)E=5075cm,取W=62.5cm。相对距:E/W=50/62.5=0.8(
13、5)单孔装药量掏槽眼线装药密度0.55kg/m,取1.6kg/孔(8节炸药/孔);周边眼线装药密度0.20kg/m,取0.5kg/孔(2.5节炸药/孔);底板眼线装药密度0.45kg/m,取1.2kg/孔(6节炸药/孔);辅助眼线装药密度0.35kg/m,取0.9kg/孔(4.5节炸药/孔)。(6)上台阶断面积:s=1440.5=72m2(7)炮眼孔数:N=qs/n=0.6272/0.8/0.5=112个孔式中:q-炸药单耗量0.62Kg/m3;s-上台阶开挖面积72m2;-每米长度炸药的重量0.8kg(取值范围为0.75-0.85,岩石越硬取值越大);n-炮眼装药系数0.5。(8)上台阶装药
14、量:Q=qsL=0.62722.4=107kg(即4.5箱炸药)。式中:L-循环进尺深度2.4m。6.3.2 下台阶爆破参数选择(1)炮孔眼直径d=42mm(2)跑孔眼深度L的确定根据级围岩每循环进尺控制在2.4m的原则,周边眼深2.5m,辅助眼深2.6m,底板眼深2.6m。(3)单位炸药消耗量q:按级围岩取经验值为0.60.7kg/m3。(4)炮眼的布置周边眼间距E=50cm;辅助眼横向间距0.9m,环向间距1.2m。(5)单孔装药量周边眼线装药密度0.2kg/m,取0.5kg/孔(2.5节炸药/孔);底板眼线装药密度0.45kg/m,取1.2kg/孔(6节炸药/孔);辅助眼线装药密度0.3
15、5kg/m,取0.9kg/孔(4.5节炸药/孔)。(6)下台阶断面积:s=1440.35=50m2(7)炮眼孔数:N=qs/n=0.650/0.8/0.5=75个孔式中:q-炸药单耗量0.6Kg/m3;s-下台阶开挖面积50m2;-每米长度炸药的重量0.8kg(取值范围为0.75-0.85,岩石越硬取值应该越大);n-炮眼装药系数0.5。(8)下台阶装药量:Q=qsL=0.6502.4=72kg(即3箱炸药)。式中:L-循环进尺深度2.4m。6.4 级围岩采用台阶法施工6.4.1 上台阶爆破参数选择(1)炮眼直径d=42mm(2)炮孔眼深度L根据级围岩每循环进尺控制在1.6m的原则,周边眼深1
16、.7m,辅助眼深1.8m,掏槽眼深2.0m,底板眼深1.8m。(3)单位炸药消耗量q:按级围岩取经验值为0.50.6kg/m3。(4)炮眼的布置周边眼间距E:根据经验公式E=(812)d(d为炮眼直径),由于孔径d取42mm,故E取34cm50cm。级围岩取E=45cm。辅助眼横向间距1m,环向间距1.2m。最小抵抗线W:根据经验公式W=(1.01.5)E=4568cm,取W=60cm。相对距:E/W=45/60=0.75(5)单孔装药量掏槽眼线装药密度0.50kg/m,取1.0kg/孔(5节炸药/孔);周边眼线装药密度0.15kg/m,取0.3kg/孔(1.5节炸药/孔);底板眼线装药密度0
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