艾坪山隧道V级围岩台阶法爆破设计

艾坪山隧道左洞K0+155～K1+437,右洞K0+145～K1+437段为泥岩，粉砂质泥岩夹砂岩，属Ⅳ级围岩。本段采用上下台阶法及单侧壁导坑法施工，导坑月掘进计划为90米，每月30天，每循环后做一次初期支护。炮眼利用率为0.9，采用2#岩石乳化炸药，药卷直径32mm，上导坑钻爆设计如下：

1、根据导坑的地质情况决定采用垂直楔形掏槽。 2、计算导坑炮眼数N： N=q.s/(τ.γ)

式中，上导坑开挖面积S=57.5m2,,单位耗药量q=1.1kg/m3, 装药系 数τ=0.5，γ=0.75。则

N=1.1×57.5/(0.5×0.75)=169个

3、根据采用的垂直楔形掏槽及Ⅳ级围岩由《公路隧道施工技术规范》中查得：掏槽炮眼与开挖面间的夹角α=65°，上下两对炮眼间的距离a=50cm,同一平面上两炮眼眼底的距离b=20cm, 掏槽炮眼为6个。 4、计算每一循环炮眼深度

l=90/(30×1×0.9)≈3.33m 每一循环进尺为3.33m×0.9=3m。 故掏槽眼及底眼深度l掏,底=3.3+0.1m=3.4m 辅助眼、周边眼深度l辅,周=3.3m

5、计算各种炮眼的长度L及同一平面上两掏槽眼眼口间的距离B：

b=0.1L 周 = 3.33L 底 =3.43.6765cbBc0.150.15炮眼示意图

掏槽炮眼长度：L掏=l掏/sinα=3.33/sin65°=3.67m 同一平面上两掏槽炮眼眼口的距离B(上图所示)为 B=2c+b=2×3.67×cos60°+0.1=3.2m

辅助炮眼长度l辅：因辅助炮眼垂直于开挖面，故L辅=l辅=3.3m 为钻眼方便，根据围岩情况，各周边眼眼口均距开挖轮廓线5cm，其 眼底超出开挖轮廓线10cm。

周边眼长度: L周3.32(0.050.1)23.3m

底眼长度: L底3.42(0.050.1)23.4m 6、炮眼布置见附图

7、每一循环装药量Q的计算及炮眼药量的分配。

根据炸药供应及围岩情况，使用2#岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷药卷0.15Kg。

因 q=0.1.1Kg/m3

V=57.5×3=172.5m3

故 Q=q.V=1.1×172.5=1.75Kg

3.333.33各个炮眼的装药量(折合卷数)分配如下：

1.75/0.15=1265卷

因为采用τ=0.5，设各种炮眼的装药系数：掏槽眼为0.65，辅助眼为0.45,底眼为0.6,周边眼为0.45,则

6×0.6+101×0.45+45×0.45+17×0.6=(6+101+0.5+0.45).τ 所以 τ=0.5 故按上列装填系数进行分配是可以的。

每个掏槽眼装药量=0.75×3.67×0.65=1.7Kg,折合为11.93卷,采用12卷

每个辅助眼装药量=0.75×3.3×0.45=1.124Kg,折合为7.48卷,采用7卷 每个周边眼装药量=0.75×3.33×0.45=1.124Kg,折合为7.49卷,采用7卷 每个底眼装药量=0.75×3.4×0.6=1.53Kg,折合为10.2卷,采用10卷 各种炮眼用药量为 掏槽眼612卷=72卷 辅助眼1017卷=707卷 周边眼 457卷=315卷 底眼 1710卷=170卷 总共合计12卷

9、根据爆破器材情况,采用导爆管雷管孔内延期起爆法

起爆顺序按炮眼布置图的图标顺序起爆,共分7段。采用毫秒延期导爆管雷管。考虑爆区长度50m,首段6个掏槽眼选用1段导爆管雷管,其余依次为辅助眼28个3段,23个5段，23个7段,27个9段，周边眼45个11段,底眼17个13段.采用连续装药结构,反向起爆方式。由起爆药卷引出的导爆管在孔外通过反射四通连接件联成闭合起爆网路,由10发电雷管起爆导爆管网路。

艾坪山隧道Ⅳ级围岩爆破参数

编 号 孔 深 (m) 段 别 单 孔 药 量 (kg) 炮 眼 个 数 (个) 本 段 药 量 (kg) 雷 管 数 量 (发) 1 3.67 1 1.7 6 10.734 6 2 3.3 3 1.124 28 31.472 28 3 3.3 5 1.124 23 25.852 23 4 3.3 7 1.124 23 25.852 23 5 3.3 9 1.124 27 30.348 27 6 3.33 11 1.124 45 50.58 45 7 3.4 13 1.53 17 26.01 17

主要技术指标

围岩级别 开挖数量 循环进尺 (m3) (m) 3 炮眼个数 (个) 169 装药量 (kg) 1.75 单位药量 (kg/m3) 1.1 单位孔深 (m/m3) 1.02 Ⅳ

57.5

Ⅳ级围岩极小净距段台阶法光面爆破炮眼药量分配表

雷管 上下 序号 台阶 分类 个 1 2 3 上 4 台 5 阶 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 下 半 断 面 周边眼 底 眼 合 计 总 计 掘进眼 周边眼 底板眼 合 计 45 17 169 13 13 13 41 11 91 260 5 7 9 1 3 11 13 3.33 3.4 3.3 3.3 3.3 3.33 3.4 7 7 7 7 10 7 10 1.05 1.5 1.05 1.05 1.05 1.05 1.5 47.25 25.5 1.6 13.65 13.65 13.65 43.05 16.5 100.5 290.1 27 9 3.3 7 1.05 28.35 辅助眼 23 7 3.3 7 1.05 24.15 掏槽眼 6 28 23 段 1 3 5 m 3.67 3.3 3.3 炮眼 炮眼数 段数 炮眼长度 炮眼装药量 每孔 单孔 合计药量 药卷数 装药量 卷/孔 12 7 7 Kg/孔 1.8 1.05 1.05 Kg 10.8 29.4 24.15

Ⅳ级围岩极小净距台阶法光面爆破主要经济技术指标

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项 目 开挖断面积 预计每循环进尺 每循环爆破石方 炮眼总数 钻孔总数 雷管用量 炸药用量 比钻眼数 比钻眼量 比装药量 单位体积岩体耗雷管量 预计炮眼利用率 单 位 m2 m m3 个 m 发 kg 个/m2 m/m3 kg/m3 发/m3 % 数 量 97.28 3 291.84 260 825.58 280 290.1 0.9 2.83 0.99 0.96 90