公路隧道洞身爆破作业安全设计6943.docx

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1、公路隧道道洞身爆爆破作业业安全设设计齐建锋前言依据中中华人民民共和国国安全生生产法、建建设工程程安全生生产管理理条件和和公路路工程施施工安全全技术规规程（JJTJ0076-95）、公公路隧道道施工技技术规程程（JTTJ0442-994），对对某隧道道洞身掘掘进，爆爆破作业业安全进进行施工工组织设设计。施施工作业业严格按按照施组组设计要要求操作作，将安安全隐患患消灭在在萌芽状状态，确确保施工工无安全全事故发发生。1、 工程概况况：为双向两两车道，建建筑限界界标准为为11.45mm，净高高5.00m。隧隧址穿越越地质特特征为：洞口上上方及仰仰坡为强强风化含含角砾凝凝灰岩，强强中等等风化，主主要呈碎

2、碎石状压压碎状镶镶嵌结构构；洞口口下放为为中等风风化含角角砾凝灰灰岩，裂裂缝发育育较发发育呈大大块状砌砌体结构构；洞身身穿越微微风化含含角砾凝凝灰岩，埋埋深200-1112米，岩岩石坚硬硬，裂缝缝较发育育，岩体体完整性性较好，呈呈大块状状砌体结结构块碎状状镶嵌结结构。2、 隧道钻破破设计2.1钻钻破设计计因素2.1.1地质质条件，隧隧道穿越越主要为为微风化化含角砾砾凝灰岩岩，饱和和单轴抗抗压极限限强度RRb660Mppa，属属硬质岩岩2.1.2开挖挖断面：78mm22.1.3开挖挖方法：全断面面光滑爆爆破2.1.4掘进进循环进进尺:33米2.1.5钻眼眼机具:YT228风动动凿岩机机18台台2

3、.1.6爆破破材料：毫秒导爆爆管微差差爆破，选选2号岩岩石乳化化炸药，周周边眼采采用塑料料导爆索索空气间间隔爆破破.2.2炮炮眼布置置按照全断断面光面面爆破设设计和理理论要求求，依据据围岩类类别、节节理发育育情况，布布置炮眼眼。2.2.1周边边眼和辅辅助眼的的确定 周边眼眼间距EE的确定定，依据据炮眼直直径38及及围岩类类别和断断面大小小，取EE/V=0.88计算最最小抵抗抗线V值，V=0.6255，为了了取得良良好的爆爆破效果果，确保保开挖面面平滑，取取V值为0.6m。一般般辅助眼眼抵抗线线V约为炮炮眼间距距的600800%,则则辅助眼眼间距取取80cmm。见图图1。为了满足足机械钻钻眼需要

4、要和减少少超久挖挖，周边边眼设计计位置考考虑0.030.004的处处插斜率率，本设设计控制制在5 cm左左右。2.2.2掏槽槽眼 根根据多年年的施工工经验，硬硬岩隧道道爆破施施工中，为为了改善善爆破效效果，加加快掘进进速度，减减少炮眼眼布置数数量，在在传统的的楔形掏掏槽技术术基础上上，采用用大面积积深孔楔楔形掏槽槽技术，可可提高炮炮眼利用用率，达达到优良良标准的的光爆效效果。 采采用三级级楔形掏掏槽技术术，炮眼眼布置及及具体参参数见图图2和表表1。2.2.3.光光面爆破破装药结结构型式式 根据现现场条件件和施工工习惯，周周边眼采采用塑料料导爆管管空气间间隔装药药，如图图3所示示。2.3爆爆破参

5、数数验算2.3.1 炮炮眼直径径确定 根根据选用用的炸药药规格直直径322和凿岩岩机设备备的性能能，确定定炮眼直直径为338cmm。2.3.2 炮炮眼深度度计算 按v类类围岩的的掘进进进度和出出碴能力力，计划划每循环环进尺22.8米米，计算算钻眼深深度为LL=l/=2.8/00.9=3.11(m)式中： L-炮眼眼深度，mm； l-每掘掘进循环环的计划划进尺,m；故，掏槽槽眼及底底眼深度度为3.2m；2.3.3 炮炮眼数量量计算及及复核 N=(qs)/(r)=（1.478）/(0.70.778)=2000(个)式中： N-炮眼眼数量；-炮炮眼利用用系数，取取0.99；装 药药 参参 数数表1炮

6、眼名称称眼深（mm)炮眼数（个个）非电段数数每孔装药药量（kkg)药量（kkg)装药系数数装药集中中度q(kg/m)周边眼3.148151.0 46.44 0.40.311 辅助眼3.126131.5 37.77 0.60.477 崩落眼113.118111.7 30.55 0.70.555 崩落眼223.1591.7 8.5 0.70.555 掏槽眼112.8331612.0 31.88 0.90.700 掏槽眼223.7771832.6 47.66 0.90.700 掏槽眼333.4221052.4 24.00 0.90.700 扩槽眼3.211872.0 16.00 0.80.622 二

7、台眼3.116131.7 27.11 0.70.555 底眼3.216152.2 35.99 0.90.700 合计574.52181306 0.7 0.533 q-单位位炸药消消耗量隧隧规确确定硬岩岩隧道全全断面开开挖，眼眼深33.55米的深深眼爆破破时，单单位体积积岩石的的炸药消消耗量取取0.992.0kgg/m33；经过过初爆和和几次试试爆，本本工程取取1.44kg/m3； s-开开挖断面面积；-装药药系数，即即装药长长度与炮炮眼全长长的比值值； r-每米药药卷的质质量，kkg/mm； 经计算算本工程程按常规规需要布布置2000个炮炮眼，在在不降低低单位岩岩石的炸炸药消耗耗量的基基础上，

8、采采用大面面积深孔孔楔形掏掏槽技术术，可减减少炮眼眼布置数数量，实际施施工布置置1811个炮眼眼，能够够满足光光面爆破破要求。2.3.4装药药量的计计算及分分配 Q=qw=1.442.8878=3066kg式中:QQ-一一个爆破破循环的的总用药药量； w-一个循循环进尺尺爆破的的岩石总总体积；按装药系系数确定定计算分分配装药药量，采采用=0.7，各各种炮眼眼的装药药系数为为：掏槽槽眼为00.9，辅辅助眼为为0.66，崩落落眼为00.7,底眼为为0.99，周边边眼为00.4。具体装药药量见表表1。3 爆破破安全技技术设计计3.1爆爆破安全全距离 爆破安安全距离离是指起起爆装药药时人员员或其他他保

9、护对对象与爆爆炸源之之间必须须保持的的最小距距离。确确定爆破破安全距距离的目目的是为为了限制制爆破有有害效应应对周围围环境的的影响，确确保人员员和建(构)筑筑物及其其他保护护对象的的安全。3.1.1爆破破地震安安全距离离 爆破地地震波的的作用有有可能引引起地面面或地下下建筑物物、构筑筑物的破破裂、倒倒塌，或或导致路路堑边；滑坡、隧隧道冒顶顶片帮等等灾害的的发生。目目前国内内外多采采用爆破破地震波波垂直振振动速度度作为衡衡量爆破破地震的的破坏强强度判别别标准。安安全振动动速度是是被保护护物受到到爆破振振动作用用而不产产生任何何破坏(抹灰掉掉落、开开裂等)的质点点垂直振振动速度度峰值。通常，安全振

10、动速度应以被保护物的临界破坏速度除以一定的安全系数来求算。爆破安全规程对主要类型的建(构)筑物地面质点的安全振动速度作出了相应规定。交通隧洞为15cm/s。 爆破地地震安全全距离按按下式计计算： R=(K/)1/aaQm式中 R爆破地地震安全全距离，mm； QQ炸药药量，kkg，齐齐发爆破破取总炸炸药量，延延期爆破破取药量量最大一一段的炸炸药量；安安全振动动速度，ccm/ss； m药量指指数，集集中药包包取1/3； K、aa与爆爆破点地地形、地地质等条条件有关关的系数数和衰减减指数，KK取2000，aa取1.7； 根根据爆破破参数计计算确定定的毫秒秒延期段段中最大大药量计计算，RR=200米。

11、3.1.2 爆爆破冲击击波安全全距离爆破安安全规程程规定定：露田田裸露爆爆破时，一一次爆破破的炸药药量不得得大于220kgg，并应应按下式式确定空空气冲击击波对在在掩体内内避炮作作业人员员的安全全距离： Rkk=255(Q)1/33式中 Rk空气气冲击波波对掩体体内人员员的安全全距离，mm； QQ-一次次爆破的的炸药量量，kgg。秒延延期爆破破时Q按按各延期期段中最最大药量量计算，毫毫秒延期期爆破时时，Q按按一次爆爆破的总总炸药量量计算。 经计算算Rk=1100米，但但空气冲冲击波沿沿隧道传传播时，比比沿地面面半无限限空间的的传播衰衰减要慢慢，故要要求的安安全距离离也更大大，为了了预防空空气冲

12、击击波的破破坏作用用，可采采取以下下措施： a避避免使用用裸露药药包爆破破； b保保证堵塞塞长度和和堵塞质质量，避避免出现现冲炮； c在在隧道中中进行大大规模爆爆破时，可可用砂袋袋、木材材等堆砌砌成阻波波墙或阻阻波堤，以以削弱空空气冲击击波的强强度； d隧隧道爆破破作业，施施工人员员撤出隧隧道外。3.1.3、爆爆破飞石石安全距距离 爆破飞飞石系指指爆破时时被爆物物体中脱脱离主爆爆堆而飞飞散较远远的个别别碎块。爆爆破飞石石的飞行行方向和和飞行距距离难以以准确计计算，会会给爆区区附近的的人员、建建筑物及及设备造造成严重重威胁，特特别是露露天大爆爆破和二二次破碎碎爆破造造成的飞飞石事故故更多，因因此

13、应加加以严格格控制和和防范。爆爆破飞石石产生的的原因主主要有以以下几个个方面： a爆爆破产生生的多余余爆生气气体能量量作用于于个别碎碎石上，使使其获得得较大的的动能而而飞散； b被被爆介质质不均匀匀，如有有软弱面面、混凝凝土浇筑筑结合面面、石砌砌体砂浆浆结合面面或地质质构造面面时，会会在这些些软弱部部位产生生飞石； c爆爆破作用用指数或或炸药的的单位耗耗药量取取得过大大，最小小抵抗线线由于设设计或施施工的误误差导致致其实际际值变小小或方向向改变等等，也会会产生飞飞石。 d堵堵塞长度度小于最最小抵抗抗线，或或堵塞质质量不好好，堵塞塞物沿堵堵塞通道道飞出，形形成飞石石， 爆破产产生个别别飞石的的距

14、离与与爆破参参数、堵堵塞质量量、地形形、地质质构造、气气象(风风向和风风速)等等因素有有关。爆爆破时，个个别飞散散物对人人员的安安全距离离不得小小于表2200mm。3.2.爆破作作业安全全保证措措施洞内爆爆破作业业做到统统一指挥挥信号，信信号使用用事先取取得书面面批准的的爆炸警警告信号号。人员员撤离到到安全距距离外，不不受有害害气体冲冲击。其其安全距距离为距距爆破工工作面不不少于2200mm。所有有动力及及照明电电路断开开或改移移到距爆爆破点不不小于1150mm的地点点。隧道施施工放炮炮，由取取得“安全技技术合格格证”的爆破破工担任任，严格格防护距距离和爆爆破警戒戒。放炮炮后100分钟才才准许

15、人人员进入入工作面面，经找找顶清除除危石、锚锚喷支护护后方能能继续施施工。每日放放炮时间间及次数数根据施施工条件件明确规规定，装装药离放放炮时间间不应过过久。爆爆破前爆爆破人员员严格检检查爆破破网络，确确保一次次起爆。遇到下下列情况况严禁装装药爆破破：照明明不足；工作面面岩石破破碎尚未未支护；发现可可能有高高压水涌涌出地段段。爆破后后必须经经过通风风排烟，且且其相距距时间不不少于115分钟钟，并经经过以下下各项检检查和妥妥善处理理后，其其它工作作人员才才准进入入工作面面。有无无瞎炮及及可疑现现象，有有瞎炮必必须由原原爆破人人员按规规定处理理；有无无残余炸炸药或雷雷管；顶顶板两帮帮有无松松动石块

16、块；支护护有无损损坏与变变形。装炮时时严禁火火种，严严禁明火火点炮，严严禁装药药与打眼眼同时进进行。两端工工作面接接近贯通通时，加加强两端端的联系系与统一一指挥。当当两端工工作面距距离余留留八倍循循环进尺尺时，停停止一端端作业，并并将人员员机具撤撤走，在在安全距距离处设设立警告告标志。配备可可靠的仪仪器，组组织量测测人员和和资料分分析人员员，监测测并记录录每次爆爆破的震震动情况况及空气气增压情情况，调调整爆破破作业，使使震速不不超过允允许值，并并防止开开挖失稳稳。3.3盲盲炮的预预防和处处理3.3.1 盲盲炮的预预防 a.爆爆破器材材要妥善善保管，严严格检验验，禁止止使用技技术性能能不符合合要

17、求的的爆破器器材。 b不不同燃速速的导火火索应分分批使用用。 c.提提高爆破破设计质质量。设设计内容容包括炮炮孔布置置、起爆爆方式、延延期时间间、网路路敷设、起起爆电流流、网路路检测等等。 d改改善爆破破操作技技术，保保证施工工质量。火火雷管起起爆要保保证导火火索与雷雷管紧密密连接，雷雷管与药药包不能能脱离。e在有有水的工工作面爆爆破时，采采取可靠靠的防水水措施，避避免爆破破器材受受潮。选选用防水水炸药。3.3.2爆爆破盲炮炮处理 a.严严禁从盲盲炮中拉拉出电雷雷管脚线线或导爆爆管。 b.采采取措施施消除由由于爆破破条件变变化而出出现的不不安全因因素，在在所有人人员撤至至安全区区域后，方方可按常常规起爆爆要求进进行第二二次起爆爆。爆破破网路未未受破坏坏且最小小抵抗线线无变化化者，可可重新联联线起爆爆；最小小抵抗线线有变化化者，应应验算安安全距离离，并加加大警戒戒范围后后联线起起爆。 c.在距盲盲炮孔口口子不小小于100倍炮孔孔直径处处另打平平行孔装装药起爆爆。爆破破参数由由爆破工工作领导导人确定定。 作者简介介：20001年年毕业于于石家庄庄铁道学学院，土土木工程程专业，先先后经历历秦岭特特长隧道道、西安安-南京京线桃花花铺1#隧道、西西汉高速速公路第第一期、第第二期试试验段隧隧道施工工、宁夏夏沙坡头头北干渠渠下段隧隧洞扩建建改造工工程等。