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1、新建西安至成都客运专线西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-6标(DK184+312.32 DK196+346.94 )中铁隧道钻爆开挖设计方案中铁五局西成客专XCZQ-6标项目部四工区二零一三年五月隧道洞身开挖钻爆设计方案1、编制目的为了确保隧道爆破施工安全、高效的进行，有效减少炸药的使用 量，减轻爆破对外界环境的影响，工区队根据隧道地质情况及设计规 范编制本设计方案。2、编制依据（1）设计文件及施工图纸等（2）高速铁路隧道工程施工质量验收标准（3）高速铁路隧道工程施工技术指南（4）中华人民共和国爆破安全规程（5）公安部爆破作业人员安全技术考核标准3、工程概况本工区队管段内共有两座隧道，
2、分别为任家山隧道（全长1369.26m）,赵家岭隧道（全长1077.56m）,设计时速250km/h，双 线隧道，洞内均为下坡，坡率为1.15%与 2.5%。隧道洞身地层主要为 志留系下统云母石英片岩、进出口及洞身冲沟、坡面部分分布第四系 全新统洪积膨胀土、坡积膨胀土。岩体风化呈碎屑状、碎块状，节理 较发育。4、隧道洞身围岩级别段落表4.1任家山隧道序号起始里程终止里程长度围岩 级别开挖方法1DgK185+928DgK185+95830V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑2DgK185+958DgK186+03476V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑3DgK186+034DgK186+33430
3、0V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑4DgK186+334DgK186+434100IV三台阶法，设置临时横向支撑5DgK186+434DgK186+534100川短台阶法6DgK186+534DgK186+54915V三台阶法，设置临时横向支撑7DgK186+549DgK186+59445V三台阶法，设置临时横向支撑8DgK186+594DgK186+60915V三台阶法，设置临时横向支撑9DgK186+609DgK186+749140川短台阶法10DgK186+749DgK186+78965V三台阶法11DgK186+789DgK186+85970川短台阶法12DgK186+859DgK1
4、86+95495V三台阶法，设置临时横向支撑13Dg186+954DgK187+217263V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑4.2赵家岭隧道序号起始里程终止里程长度围岩 级别开挖方法1DgK187+846DgK187+87630V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑2DgK187+876DgK187+90630V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑3DgK187+906DgK188+055149V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑4DgK188+055DgK188+350295V三台阶法，设置临时横向支撑5DgK188+350DgK188+507157V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑6DgK188+
5、507DgK188+53730V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑7DgK188+706DgK188+73630V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑8DgK188+736DgK188+841105V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑9DgK188+841DgK188+87130V三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑5、资源配置方案工程所在地区原材丰富，隧道施工所有主要材料均经过招标， 订 立购销合同，优先选用附近优质原材，保证及时供应；机械设备具体 见下表主要机械设备配置表序号设备名称单位数量备注1630KW变压器台2进口管棚施工临时与范家咀特大桥共用220m3电动空压机台4风冷式315KW高扬程抽水机
6、台2120m扬程4PC200反铲挖掘机台25CZL50装载机台2侧翻斗6自卸汽车台472 X 55KW射流通风机台套1带通风管8单液注浆机台套2带注浆管9PBT20湿喷机台套310型钢冷弯机台111水平钻机台套112电焊机台1613YT-28风动凿岩机台201410.5m双线隧道衬砌台车台1液压式15BH6 0混凝土输送泵台套1带泵管16等离子切割机台217钢筋冷弯机台218液压钢板成孔钻机台119钢筋调直机台16、隧道洞身开挖方法隧道皿级围岩均采用台阶法开挖，IV、V级围岩采用三台阶法， 设临时仰拱或临时横撑法开挖。6.1皿级围岩开挖皿级围岩均采用台阶法开挖，台阶长度 58m周边采用光面爆
7、破减少对围岩的震动以控制成形。 上台阶风钻钻孔，挖掘机扒碴到中 断面，利用装载机装碴，中、下台阶利用风钻钻孔，利用装载机装碴, 自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。开挖循环进尺 III级围岩为2.0m 工艺流程如下图所示，施工工序如下图所示。钻爆设计方案：皿级围岩钻爆设计参数如下：爆破参数的选定岩石类别确定：根据隧道的施工设计图，皿级围岩地段岩石为强 风化云母石英片岩。爆破参数的确定炮眼直径 d=42mm 炮眼深度 L=2m炮眼数目 N=3.3(f.S2) 1/3=3.3 X (9 X 36.072) 1/3=75(个)f 岩石坚固系数，取 9S 断面积，取 36.07本设计取 N=76 个单位炸药
8、消耗量根据以往同类地质施工经验，一般为(1.11.3 ) Kg/卅，本设计取 q=1.1 Kg/m 3每循环炸药总量Q=qv=qSnn -炮眼利用率，一般为0.80.95,本设计取0.90Q 二qSLn =1.1 X36.07 X2X 0.90=71Kg光面爆破参数( 1 )最小抵抗线按经验公式 Win二(1020) d=420840 mm本设计取Wmin=70cm (拱部)Wmin=80cm (边墙)( 2)孔距按经验公式 a=(0.60.8) W min 确定 a=(0.60.8) X 70cm=4256 cm，a=(0.60.8) x 80cm=4864 cm , 本设计取a=45 cm
9、 (拱部)a=50 cm (边墙)( 3)单孔装药量根据经验数值线装药密度q为(0.20.3 ) Kg/mQ=ql= (0.20.3 )x 2=(0.40.6) Kg ， 本设计取Q=0.5 Kg辅助眼的间距估算 根据总断面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布 置辅助眼的原则确定。( 1)光爆层面积及炮眼数2A=15.72x 0.7=11m2N=15.72/0.45=35( 个)(2) 掏槽区面积及炮眼数 掏槽采用三级复式契形布置，见附图 32A=3x 1.5=4.5 m 2N =14 ( 个 )( 3)辅助眼间距尺寸应在7080cm左右，布置时按大致均匀、局部适当调整的原 则布置。炮
10、眼布置如下图所示：A川级围岩开挖炮眼布置图掏槽采用三级复式契形掏槽眼的形式，。周边眼采用空气间隔装药，各眼采用导爆索并连，并在其中两眼装入非电毫秒雷管达到孔内延期起爆，其余炮眼采用连续装药，非电毫秒雷管孔内延期起爆，各炮孔均进行堵塞。上台阶装药参数表如下表:下台阶I-r.弋*!s隧底中台阶内轨顶面匸皿级围岩上台阶装药参数表炮眼名称炮眼编号炮眼个数（个）炮眼深度（m）雷管段数（段）雷管个数（个）单孔装药量（Kg）合计装药量（Kg）掏槽眼141.3141.04.0242.3341.56.0342.26541.56.0422.1721.22.4辅助眼5132.19131.215.6615211151
11、.015底板眼715215151.218周边眼829213290.411.6合计868678.6主要经济技术指标:断面积（m）循环进尺（m）炮眼数（个）爆破方量3（m）炸药总量（Kg）炸药单耗3 （Kg/m ）比钻眼量2 （个 /m ）36.072.08672.1478.61.082.4皿级围岩中、下台阶及隧底装药参数表部位炮眼名称炮眼编号炮眼个数（个）炮眼深度（m雷管段数（段）雷管个数（个）单孔装 药量（Kg）合计装 药量（Kg）中台阶辅助眼9412.03、5、7410.624.6底板眼10162.011160.812.8周边眼11102.09100.44.0下台阶辅助眼9282.03、5、
12、7280.616.8底板眼10162.011160.812.8周边眼1162.0960.42.4隧底辅助眼9103.03101.010周边眼12213.05210.612.6AA小直径药卷（$ 25 ）AA放大孔眼药卷周边眼光爆孔装药结构示意图（小直径药卷（$25 ）空气间隔装药结构）连续装药结构示意图（标准药卷（$ 32 ）连续装药结构）装药型式图如下图6.2 W、V级围岩开挖方法隧道W、V级围岩采用三台阶法（预留核心土）+临时仰拱或临时横撑法开挖，即超前支护先行；上台阶采用弧形导坑法短开挖，施 作拱部初期支护；中、下台左右错位开挖及施作边墙初期支护；仰拱 紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。上台阶采用钻爆开挖，中、下台阶及仰拱采用人工配合机械开挖。IV、V级围岩上台阶钻爆设计参数如下：爆破参数的选定岩石类别确定：根据隧道的施工设计图，IV、V级围岩地段岩石 为全风化云母石英片岩。爆破参数的确定炮眼直径d=42m
