比较经典的公路隧道爆破施工方案

目 录

1、工程概况 ......................................................................................................................................... 3

1.1、工程概述 ................................................................................................................................... 3 1.2、工程地质 ................................................................................................................................... 3 1.3、周边环境 ................................................................................................................................... 3

2、编制依据 ......................................................................................................................................... 4 3、隧道口明方爆破设计 ........................................................................................................... 4

3.1、施工方案的确定 ................................................................................................................. 4 3.2、浅孔台阶控制爆破参数 ................................................................................................. 7 3.3、边坡及隧道洞脸光面爆破设计 .............................................................................. 10 3.4、爆破飞石、爆破震动的计算与防护 ................................................................... 11

3.4.1、爆破飞石 ......................................................................................................................... 11 3.4.2、爆破空气冲击波 ......................................................................................................... 11 3.4.3、爆破地震 ......................................................................................................................... 11 3.4.4、爆破飞石防护措施 .................................................................................................... 12

4、隧道爆破设计 ........................................................................................................................... 13

4.1、总方案 ...................................................................................................................................... 13 4.2、隧道施工方法与措施.................................................................................................... 13 4.3、隧道开挖参数设计 ......................................................................................................... 16

4.3.1、施工方法及顺序 ......................................................................................................... 16 4.3.2、炮孔装药量 .................................................................................................................... 16 4.3.3、隧道开挖炮孔布置图 ............................................................................................... 17 4.3.4、爆破网络 ......................................................................................................................... 20

4.4、隧道开挖爆破安全距离验算 .................................................................................. 20

4.4.1、爆破地震安全距离 .................................................................................................... 20 4.4.2、个别飞石防护............................................................................................................... 21

5、施工组织 ....................................................................................................................................... 22

5.1、工程概况 ................................................................................................................................. 22 5.2、施工总体布置 ...................................................................................................................... 22 5.3、主要机械设备、火工材料及人员配置 ............................................................. 22 5.4、进度保证措施 ...................................................................................................................... 24 5.5、质量保证措施 ...................................................................................................................... 24

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5.5.1、质量要求: .......................................................................................................................... 24 5.5.2、质量保证措施 ................................................................................................................. 24

5.6、爆破安全施工措施 ........................................................................................................... 25

5.6.1、凿岩安全措施 ................................................................................................................. 25 5.6.2、爆破安全措施 ................................................................................................................. 25 5.6.3、土石方明挖安全措施 ................................................................................................. 26 5.6.4、复杂地层掘进技术措施 ............................................................................................ 27 5.6.5、通风防尘安全措施 ....................................................................................................... 29 5.6.6、装岩运输安全措施 ....................................................................................................... 30 5.6.7、爆破技术方法及技术措施 ....................................................................................... 30 5.6.8、安全措施 ............................................................................................................................ 31

5.7、爆破警戒方案 ...................................................................................................................... 31 5.8、爆破安全应急求援预案 ............................................................................................... 32

5.8.1、总则 ...................................................................................................................................... 32 5.8.2、应急救援组织机构及职责 ....................................................................................... 33 5.8.3、爆炸事故应急与响应 ................................................................................................. 34 5.8.4、应急措施 ............................................................................................................................ 35 5.8.5、应急响应 ............................................................................................................................ 35 5.8.6、现场恢复 ............................................................................................................................ 36 5.8.7、应急人员安全 ................................................................................................................. 36 5.8.8、公众教育与演练 ............................................................................................................ 36

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1、工程概况

1.1、工程概述

本合同段起点桩号K58+645，终点桩号K67+180，按二级公路技术标准设计，设计行车速度40km/h，路基宽度8.5m，隧道开挖断面为10.32m×8.21 m、10.76 m×9.26 m、11.2 m×9.9 m三种，均为城门形。线路起点与新改建好的56省道相接，路线经XX、跨XX1号大桥、XX2号大桥后沿XX西侧山坡展线至XX，设XX隧道后至XX，再设XX1号隧道，最后和第二合同段相接。本设计范围为工程隧道掘进、隧道口明方开挖，不包括公路路基石方开挖。主要爆破工程量为：XX隧道2420m、周岙隧道180m，隧道爆破约23万m3。合同工期为26个月。

1.2、工程地质

工程基岩地层主要为下白垩统馆头组酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩及次火山岩和下白垩统朝川组火山碎屑沉积岩及燕山晚期火山侵入岩花岗（斑）岩。

1.3、周边环境

本工程沿线从起点至终点经过花园村、横山村、XX乡、马垟村、中林村、XX村、XX村，XX隧道出口距墓地约190m，距2标2#隧道进口约160m，施工临时房约114m；XX隧道进口距照明线约10m，最近民房约30m；XX隧道出口距最近民房约15m，距通讯塔约250m，距高压线约230m，通讯线约250m；XX隧道进口距通讯线路约136m、临时房约160m、民房约160m、变压器30m、公路约50m，据现场看来本工程爆破环境较为复杂。各路段周边环境及桩号详见附件：路线平面图。

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2、编制依据

（1）《爆破安全规程》GB6722-2003； （2）依据国家有关施工技术规程、规范；

（3）根据我公司踏勘工地现场调查咨询资料的整理、分析及从事类似工程的施工经验；

3、隧道口明方爆破设计

3.1、施工方案的确定

根据该工程现场实际情况，并结合以往类似工程施工经验，拟采用浅孔台阶控制爆破法施工为主，施工时应自上而下分台阶进行，隧道洞脸处应预留80cm的保护层，用光面爆破进行施工，以确保边坡及隧道洞脸平整、稳定，依据爆破安全规程规定。本工程需要控制的主要有飞石、震动、噪声等，控制爆破震动对民房、发射塔等的影响，个别飞石对民房、过往人员、车辆的危害为该段施工的重点，控制危害方法主要有选择合理的单耗、合理的爆破网络、最小抵抗线方向不能朝向民房及其他建筑物。在进行爆破施工时施工单位要与公路主管部门协调对公路进行爆破过程中临时封道。

根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式：

V?K?K(Q/R)?13（式1）

3/a

反向推导一次齐爆最大装药量公式：

Qmax＝R3(VKP/KK′) （式2） 式中：

V — 允许最大震动速度， cm/s，本工程最近建筑物为民房（砖房），根据表2分别取值计算。

K、 ?— 与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、? 取1.8

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K′— 分散装药衰减系数，K′取1

R — 最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离，m 从现场来看，附近建筑距爆区民房为15m，发射塔为250m不同距离计算结果：

表1： 不同距离时的安全允许装药量表 Q(Kg) 建筑物至爆源中心距离 R(m) 15 20 30 40 50 60 70 80 100 120 140 计算结果表明，民房为本次爆破振动影响的主要防护对象，采用浅孔台阶控制爆破是可以符合安全规程要求的，但浅孔爆破要严格按上表控制一次齐爆爆破药量，合理设计台阶高度及孔网参数。 表2：爆区不同岩性的K、α值

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允许振动速度V (cm/s) 2.3 1.57 4.69 15.82 37.50 73.24 126.56 200.97 299.99 585.91 1012.45 1607.73 2.0 100.26 159.21 237.65 464.16 802.07 1273.65

爆区不同岩性的K、α值 岩性 坚硬岩石 中硬岩石 软岩石 表3：爆破振动安全允许标准

爆破振动安全允许标准

K 50~150 150~250 250~350 α 1.3~1.5 1.5~1.8 1.8~2.0 安全允许振速(cm/s) 序号 保护对象类别 ＜10Hz 1 土窑洞、土坯房、毛石房屋a 2 一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a 3 钢筋混凝土结构房屋a 4 一般古建筑与古迹b 5 水工隧道c 6 交通隧道c 7 矿山巷道c 8 水电站及发电厂中心控制室设备 新浇大体积混凝土d： 9 龄期：初凝～3 d 龄期：3 d～7 d 龄期：7 d～28 d 注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。 注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破＜20 Hz；深孔爆破10 Hz～60 Hz；浅孔爆破40 Hz～100 Hz。 a 选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。 b 省级以上(含省级)重点保持古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。 c 选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。 d 非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。 0.5～1.0 2.0～2.5 3.0～4.0 0.1～0.3 10 Hz～50Hz 0.7～1.2 2.3～2.8 3.5～4.5 0.2～0.4 7～15 10～20 15～30 0.5 2.0～3.0 3.0～7.0 7.0～12 50Hz～100Hz 1.1～1.5 2.7～3.0 4.2～5.0 0.3～0.5 为了确保行车安全和施工安全，最大限度地发挥自有技术优势、选定合理的爆破方式、起爆方法、施工组织措施，特制定整体方案要点如下：

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1）爆破施工通过优化爆破技术参数，合理选择起爆网络、起爆方向、积极主动地采用综合性安全防护措施、科学地进行施工组织设计，杜绝飞石和滑落石块进入既有线发生侵线占道现象。

2）利用既有线车流量中断间隙时间来确定起爆时间，采用孔外延期降低单响药量，减小爆破震动及噪音危害，以免驾驶人员产生恐惧心理而导致恶性行车交通事故。

3）爆后要达到成型边坡内侧岩石松散度、粒径满足挖运、刷坡施工需求。

4）爆破有害效应要控制安全允许的范围之内，确保既有线路及其他设施的安全。

5）由专人负责指挥挖装施工组织，严格遵守爆后先开挖边坡内侧后开挖临近既有一侧的施工程序使靠近既有一侧的岩石有足够倒塌空间避免挖装时滚石塌落。

6）临近老路的爆破、挖装、刷坡等工作确定在白天视线较好的条件下进行，早上6∶00至下午18∶00。并在距爆区两端500m范围内设置醒目的警示标牌提醒驾驶人员注意前方施工和利用报纸、新闻媒体进行施工公告。

7）组织人员成立应急清障排险小组，随现场施工进展情况配备的防护警示背心和铁铲、撬棍、铲车、挖掘机等工具及设备随时准备听从指挥进行应急排险工作。

3.2、浅孔台阶控制爆破参数

1）钻空直径 D: D=42mm

2）底盘抵抗线W1：W1=（25~30）D或W1=（0.4~1.0）H 3）台阶高度H：根据现场情况选取。 4）孔间距a:a=m1w1=(1.0~1.5) w1 5）排间距b:b=(0.8~1)a

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6）超深Δh: Δh=(0.15~0.35)W1

7）单耗q: 根据地质条件 取 q=0.3kg/m3 8）单孔装药量Q:Q前=qaw1H Q后=qabH

9）装药长度L1: L1=Q/qx qx:炮孔装药线密度qx=1kg/m 10）填塞长度L2: L2= L- L1 应满足L2≥1.2W1 11）根据现场爆破效果再对孔距、排距、单耗在做适当的调整 按不同台阶高度计算得到浅孔台阶爆破参数见表1。

表1 浅孔台阶爆破参数表（D=40mm q=0.30kg/m3）

台阶高度H(m) 抵抗线 超深 孔距 排距 装药长度 单孔装药 w1(m) Δh(m) a(m) b(m) L1(m) Q(kg) 1.0 0.7 0.2 0.8 0.7 0.17 0.17 1.5 1.0 0.2 1.1 1.0 0.45 0.45 2.0 1.0 0.2 1.2 1.0 0.72 0.72 2.5 1.2 0.2 1.4 1.2 1.26 1.26 3.0 1.2 0.2 1.4 1.2 1.51 1.51 4.0 1.2 0.2 1.4 1.2 2.02 2.02 5.0 1.2 0.2 1.4 1.2 2.52 2.52 11）布孔方式：梅花形布孔；

炮孔布置示意图爆破自由面

12）装药结构：线性连续装药；

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装药结构示意图

堵塞段顶部起爆药包炸药低部起爆药包

13）起爆方式： 非电毫秒微差起爆，每个炮孔内装2个起爆药包。非电毫秒雷管孔和或孔外延时，导爆管四通和毫秒雷管复式连接。

浅孔台阶爆破起爆网路图第三排第二排第一排至起爆点爆破自由面说明：孔内采用9段非电毫秒雷管，孔外排间采用5段非电毫秒雷管联接，簇间采用3段非电毫秒雷管联接，一簇可为一个或多个孔，应根据单响药量确定。

14）起爆网络：为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量、减少爆破危害、方便施工操作，结合我公司成熟的施工技术和经验，本工程的爆破起爆网络拟采用复式微差起爆网络，起爆网络采用塑料导爆管和四通连接，起

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爆器起爆。为控制爆破有害效应，最大单响药量距民房15～40m为1.5kg、40m以上为25kg，一次爆破最大装药量为150kg。

为了确保起爆网络设计与现场施工的有效衔接，方便爆破施工，避免雷管的分发错误，采取了标识措施。对每个孔都用竹片进行标识，表明孔号、孔深、雷管段位。

3.3、边坡及隧道洞脸光面爆破设计

针对边坡及隧道洞脸的岩石情况初次选用如下爆破参数，在施工中可按

照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数： 孔深L=3.2m

光爆孔间距a=(15～10)d=(15～10)*43mm=645～430mm取a=600mm 单孔装药量Q1=η?L ?r 式中：η——炮孔装药系数，取η=0.7

L——孔深，L=3.2m

r——每米长度炸药量，r=0.4kg/m

经计算Q1=0.89kg，取0.9kg 光面爆破炮孔布置及装药图 设计边坡线 光爆孔

堵塞物起爆药包导爆索光爆小药卷10

3.4、爆破飞石、爆破震动的计算与防护

3.4.1、爆破飞石

根据爆破飞石距离R计算公式： RFmax?K￠·D 式中：

RFmax —飞石的飞散距离，m； K￠—安全系数，取15～16； D—药孔直径，4.2cm RFm=67.2m； 3.4.2、爆破空气冲击波

爆破空气冲击波的影响范围是极小的，空气冲击波的影响可以忽略不计。

3.4.3、爆破地震

根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式：

V?K?K(Q/R)?13计算爆破震动速度。 式中：

V — 最大震动速度， cm/s；

K、 ?— 与地质地形有关的系数，本次爆破K取200、? 取1.8； K′— 分散装药衰减系数，K′取1；

Q — 一次齐爆的最大药量，kg,取最大15m/1.5kg、40m/25kg R — 最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离，m。

从现场来看，附近建筑距爆区民房为15m、发射塔为250m，代入计算得：

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V民房=1.95cm/s、V发射塔=0.06cm/s

小于爆破安全规程的规定值，可见爆破所引起的震动影响是在国家规定范围内的。

3.4.4、爆破飞石防护措施

从现场看，飞石距离大于建筑物安全距离，需对个别飞石进行防护，防护措施如下：

1严格按设计进行施工； 2孔口进行覆盖防护（覆盖沙包、柴禾或稻草、毛竹片、钢丝网等）；

3保证堵塞长度和堵塞质量； 4合理调整自由面，控制飞石方向。 5必要时需对周边变压器、民房等采取防护措施，具体为在变压器、民房朝向爆破区方向搭设钢管排架，排架上挂两层毛竹排。

防护示意图

砂包毛竹片钢丝网层柴禾层自由面炮孔

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4、隧道爆破设计

4.1、总方案

本工程XX隧道长度较长，拟从进、出口对向同时掘进，XX1号隧道从出口方向进洞，独头掘进，避免与XX隧道出口施工产生干扰。掘进时III类围岩采用全断面法、IV类围岩采用上下台阶法、V类围岩采用弧形导坑法，在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。采用YT24型气腿式凿岩机钻孔，采用楔形掏槽的爆破作业方式掘进，并控制循环进尺过长，避免产生的爆破有害效应超过安全规程规定，本工程设计III类围岩循环进尺3m，IV类围岩循环进尺2m以内，V类围岩循环进尺1.5m以内。如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。

4.2、隧道施工方法与措施

隧道开挖采用钻爆法（其工艺流程见附图），以新奥法理论指导施工（见钻爆法施工工艺流程框图），光面爆破，爆破器材采用2#岩石硝铵炸药（有水地段用乳化炸药），周边眼采用Φ25光爆小药卷。装岩运输采用ZL-50装载机配合5t自卸式汽车运输，直接运至业主指定的弃碴场。

光面爆破参数：A、不耦合系数。合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度，而高于动抗拉强度，通常，不耦合系数采用1.5~2.5,选用1.7；B、光面炮眼间距E。一般取炮眼直径的8~15倍。在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值；在整体性好的岩石中，可取大值，选用60cm；C、最小抵抗线W。光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面炮眼间距，选用80cm。炮眼布置图及爆破参数表（附后）

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光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项： (1) 周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；

(2) 起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆周边孔、底孔；

(3) 周边孔的底孔应该装一个粗药卷，以克服岩体挟制作用；

(4) 为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理个别欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。

爆法开挖施工工艺流程框图

机具就位 断面测量画开挖轮廓线布炮眼 钻 炮 眼 装 药 爆 破 通 风 洒 水 清 危 排 险 出 碴 锚 杆 、 挂 网 喷 砼 施工准备 进入下道工序

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隧道新奥法施工工艺流程框图

工程地质查勘 施工准备 围岩分层及岩体 计算参数的取值 (修改施工方案) 实施性施工组织设计 开挖程序与方法等 开挖 光面爆破减少扰动 (修改支护参数) 初期支护 锚喷支护减少围岩变形 监 控 洞内观察,围岩位移测量,测 指导施工与设计 量 否 是否符合管理基准备 是 防水隔离层 二次衬砌

结束

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/r3w.html