单位耗药量(一)

二、隧道爆破设计

爆破设计

（一）、规范规定

《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：

光面爆破参数

1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm；

2、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应取小值；

3、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；

4、E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；

5、表列装药集中度q为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

换算系数：

（二）、爆破器材的选择

⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药

隧道常用雷管

（三）、参数确定

一个φ32*25cm药卷用药量0.195kg

一个φ25*25cm药卷用药量0.125kg

一个φ20*25cm药卷用药量0.0875kg

炸药密度0.85～1.05g/cm3

光面爆破

岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa，属于中硬岩

规范参数

装药不偶和系数D（炮眼直径Rh/药卷直径Rc）1.5～2，宜取2.0

周边眼间距E取45～60cm

最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm

相对距E/V取0.8～1

周边眼装药集中度q（kg/m）0.2～0.3

眼深：全断面3～3.5m，台阶法1～3m

单位用药：全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3

炮眼直径取43mm，考虑油压凿岩机

炮眼直径42～46mm时，V＝0.5～0.7，q＝0.28～0.38

炮眼直径34～38mm时，V＝0.4～0.6，q＝0.14～0.21

中空孔到装药眼间距

λ：岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2

：中空孔径（mm）

d：装药眼径（mm）

掏槽炮眼间距不小于20cm，掏槽炮眼比辅助眼深10cm

周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm

全断面开挖：

断面尺寸：72.97m2，宽11m，高8m

1.3循环进尺的选定

在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m，一般取1.1m。

在中硬岩、硬岩隧道一般采用眼深3～5m，从经济效益看，眼深取大值为好，但要与钻眼的效率和装运能力相匹配。

1.4掏槽形式的选择

为了减小爆破的地震强度，一般宜采用楔形掏槽，眼深大时最好采用多重楔形掏槽、直眼分层掏槽。有条件钻大直径空眼时，可选用螺旋掏槽。在中、小断面台车钻眼时，多采用直眼掏槽。

（四）、钻爆设计

1、炮眼数

炮眼数目的确定 

式中K—单位炸药消耗量（kg/m3）见下表；

S—开挖断面面积（m2）；

r—每米炮眼长度装药量（kg）；

n—炮眼装药系数，见下表。

单位炸药消耗量K（kg/m3）

2.硬岩隧道的炮眼平均装药系数n大约在0.6左右。

深眼爆破炮眼装药系数n值

2、炮眼深度L

软弱围岩通常以进尺作为眼深，掏槽另加10～20％；中硬岩、硬岩的掏槽一般超钻10～20cm；

导坑掘进爆破的眼深L按导坑断面宽度B决定：L=（0.5～0.7）B

一般合理深度为1.5～2.5m。

3、炮眼直径

软弱围岩一般采用人工风钻打眼，炮眼为小直径d=35～42mm；中硬岩、硬岩大断面开挖多以台车钻眼，直径以48mm为多；也有采用直径为～91mm。

2、炮眼布置原则

⑴掏槽眼

布置在断面中下方，偏离中心线1.5～1.8m，设置在中线的左侧和右侧，距底板线1.5～1.8m。

⑵周边眼

在围岩风化、破碎的地质条件下，宜采用光面爆破、轮廓线钻眼法、预留光爆层或风镐开挖修边；在围岩虽然较软但岩体整体性较好时，宜采用预裂爆破。

全断面深眼爆破周边一般采用光面爆破，如采用预裂爆破，最好在崩落带增加几个炮眼，特别是拱部，增加的炮眼可与相应的内圈眼安排在同一段起爆。

周边眼参数的经验公式

间距：E＝（8～18）d；

抵抗线：W=（10～20）d；

不偶合系数：D＝（1.25～2.0）d；

装药集中度：q＝0.04～0.4kg/m。

⑶扩槽眼、内圈眼、二台眼、底板眼

均比掏槽眼周边眼稀一些，比掘进眼稍密。其间距或抵抗线一般位掘进眼的80％左右。内圈眼距是周边眼距的1.5倍左右，抵抗线是内圈眼距的0.7倍左右，二台眼、底板眼的间距或抵抗线一般为掘进眼的80％左右。

⑷掘进眼

一般采用环形布置，抵抗线应小于同环的炮眼间距，常为炮眼间距的80％～100％。掘进眼距更稀，应均匀布置，可采用线形布置或环形布置，一般情况下抵抗线为同排（或同环）炮眼间距的80～100％。

⑸布眼顺序

掏槽眼→周边眼→底板眼→内圈眼→二台眼→掘进眼。

3、炮眼布置图式

斜眼掏槽，直眼掏槽，环状布置，线形布置。

4、最大一段允许用药量的确定

—最大一段允许用药量kg；

—振速安全控制标准（一般为设计文件所要求，距掌子面5m处振速控制在5cm/s）；

—爆源中心到振速控制点的距离，m；

—与爆破地震波传播途径介质有关的系数；

—爆破振动衰减指数；

隧道及地表建筑质点振速安全控制标准参考值

适用

⑴单位岩体用药量K值的确定

K＝

K－单位岩石体积用药量，kg/m3；

f－岩石坚硬系数；中硬岩,取10；

S－隧道开挖断面积m2，72.97m2；

C－药卷直径影响系数，φ32药卷为1.1;

b－炮眼深度影响系数,中硬岩,炮眼深3.5m以上取1.15;

e－炸药能量系数,硝铵2号岩石炸药,取1.25;

Ψ－装药密度的影响系数，风力装填粉状炸药取1.0，可挤压的可塑性药卷取1.05，通常人工装药卷取1.1；

w－岩体结构，裂缝和层理的影响系数

⑵总装药量

Q=KLS

Q－一次（一个循环）爆破总装药量，kg；

K－单位岩石体积耗药量，kg/m3；

L－炮眼深度或循环设计进尺；

S－断面积，m2；

⑶炸药量的分配

隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起作用也不同。掏槽眼要求抛掷；掘进眼只要求松动，掏槽侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼则要求光面爆破。

周边眼的装药量集中度约为0.3～0.4kg/m；掏槽眼装药长度约为炮眼深度的90％～95％。

周边眼装药量参考值

q=K·a·W·L·λ

式中K—参阅下表选取，（kg/m2）；

a—炮眼间距，（m）；

W—炮眼爆破方向的抵抗线，（m）；

L—炮眼深度，（m）；

λ—炮眼所在部位系数，按下表选取。

系数λ值表

周边眼采用三种形式：比较破碎岩层采用双传爆线；软岩采用竹片、导爆索、小直径药卷间隔装药，底部药量适当加强；较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

其他炮眼均采用连续装药。

7、起爆时差

起爆时差取50～100ms，周边眼雷管与内圈眼雷管跳段使用。

8、起爆方式

毫秒雷管、导爆管起爆，可以提高爆破效果

9、起爆顺序

掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→二台眼→内圈眼→底板眼→周边眼光面爆破

对于预裂爆破，周边眼在掏槽眼爆破之前起爆，其它炮眼仍按上述顺序进行。

（五）、爆破参数实例

软岩隧道爆破用药量K及有关参数（经验数据）