一、工程概况

1．1工程简介

田家沟隧道为单洞双向双车道公路二级隧道，隧道范围为K3+300~K4+360，长1060m，属于长隧道。隧道平面位于直线段上，730m为纵断为1.5%的上坡接330m纵断为0.52%的下坡。隧道净宽11m，净高5m。围岩为Ⅲ、Ⅳ级。K3+300~K3+310为10m明洞。

二、编制依据及原则

2.1 编制依据

经过现场勘查，综合考虑施工安全、施工进度等要求，结合我公司多年来从事此类工程的施工经验，编制此施工组织设计。

参考规范及文件如下：

⑴ 《建设工程安全生产管理条例》中华人民共和国令第393号；

⑵ 《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-2009）；

⑶ 《公路隧道施工技术规范》(JTJF60-2009)；

⑷ 《爆破安全规程》GB6722-2003；

⑸ 《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；

⑹ 《民用爆破器材工程设计安全规范》（GB500-2007）；

⑺ 甲方提供的本次工程之《招标文件》；

⑻ 施工现场勘查的各种资料；

⑼ 《秦皇岛市爆炸物品管理规定》；

⑽ 其它相关专业规范及行业标准。

2．2 编制原则 

（1）设计方案按照保证工期、保证安全、保证质量的三原则编制。

（2）研究分析国内外有关隧道爆破工程以及本公司完成的多项复杂地质条件下的隧道爆破工程，在理论与实践基础上结合本工程的特点进行设计施工，做到准确、安全、规范、环保、高质量、高效率，低成本。

（3）充分考虑各种不利进度和质量的因素，在工期安排、人员设备配置、施工方法等方面综合系统的进行分析。爆破施工和各种机械作业互相协调，保证重点、兼顾一致，统筹安排、组织连续均衡而有序，工艺连接紧凑的现场施工。

三、爆破方案设计

3.1明洞施工爆破方案

本标段隧道明洞及路基上部土质覆盖层施工，采用挖掘机挖装、自卸汽车运输；

石质主要采用分台阶边坡预裂控制爆破、浅孔松动控制爆破或中深孔爆破法开挖施工，爆破体采用竹笆加炮被覆盖防护。

根据现场爆区的周围实际环境，隧道洞口段爆破采用浅孔松动爆破方案，施工中严格控制爆体的最小抵抗线的方向，以控制爆破飞石的方向。爆体上部采用竹笆防护，竹笆上覆盖装土的编织袋，防止个别飞石对附近施工队驻地及邻近建筑物的危害。

明洞及路基石质地段爆破采用浅孔松动爆破或中深孔松动控制爆破。施工中严格控制爆体的最小抵抗线的方向，以控制爆破飞石的方向。爆体防护方案同洞口段爆体防护。

3.2隧道洞身开挖爆破施工方案

隧道开挖采用浅孔爆破，周边采用光面爆破

3.3施工机具及爆破器材的选择

（1）施工机具的选择

钻机：YT-28型钻机。

空压机：W-3/5或WY9/7型空压机。

（2）主要爆破器材的选择

炸药：2#岩石乳化炸药。

雷管：1、3、5、7、9、11、13、15段非电毫秒导爆管雷管；8#瞬发电雷管。

导爆索：工业导爆索。

3.4爆破参数的选择

3.4.1爆破参数的确定原则

1）无论浅孔或深孔爆破，均采用倾斜炮孔。除预裂孔按边坡斜率设置外，主爆孔均顺线路方向倾斜，倾斜角（与水平面交角）60°～75°。

2）开挖台阶高度H：远离既有线和村庄的地段为5~10m（深孔爆破法），紧邻村庄的地段不得超过5m（浅孔爆破法）。

3）实际抵抗线W值应结合装药直径（或药卷直径）、炮孔深度、钻孔偏差、炸药爆力和装药密度等因素计算或试验确定。

3.4.2明洞深孔爆破参数的选择

1）主爆孔参数

①孔直径d=100mm（炮孔直径d=100mm～150mm）

②抵抗线w=3.0m（W=√(gLτ)/(qemH)  ，g每米炸药重量，d=100mm时g=7.05kg/m；τ装药长度系数，H＜10m时，τ=0.6；e炸药换算系数，岩石硝铵2#炸药e=1.0；m药包邻接系数，m=0.6～1.4，通常取m=0.70～0.85）

③孔距a=3.0m（炮孔间距a=0.7W～1.3W）

④排距b=2.5m（炮孔排距b=0.8W～1.0W）

⑤超深h=0.8m（孔跟超深值：坚石h=0.25W～0.35W，次坚石h=0.15W～0.25W，软石h=0.1W～0.15W）

⑥孔深L=5~10m

⑦单孔装药量按式Q=qWaH或Q=qabH计算，q取0.35~0.5kg/m3

⑧炮孔堵塞长度ι=2.5m。(炮孔堵塞长度ι不得小于最小抵抗线W值或20倍炮孔孔直径，可按式：ι=βW计算，β=0.75～1.2；当炮孔与梯段坡面大致平行时，取β=0.75；如为垂直炮孔，坡面陡β取小值，反之β取大值)

⑨主爆孔与路堑设计边坡面的距离（不应小于1.5～2.0倍预裂孔间距）：中硬及以上岩层≥ 1.5m，软弱岩层≥ 2.0m。

2）预裂炮孔主要参数

①炮孔直径d=100mm（中硬以上岩层：d=100mm，软弱岩层：d=60～80mm）

②孔距a=1.0m （中硬以上岩层：a=8d～12d，软弱岩层：a=6d～8d）

③超深h=0.8m（超深应保证：主炮孔深不得超过预裂孔）

④孔深L根据开挖深度及堑坡坡率加超深进行推算。

⑤线装药密度

底部加强装药段h1=1.0m，q1=0.5～0.8kg/m（q1=2.5q2）；

中间正常装药段q2=0.2～0.35kg/m；（q=0.36(10[R]压)0.63a0.67，[R]压岩石极限抗压强度(Mpa)，a孔距(cm)）

上部减弱装药段h3=1.0m，q3=0.14～0.25kg/m。

⑥炮孔堵塞长度ι=1.5m。(炮孔堵塞长度ι不得小于12倍炮孔直径)

3.4.3 明洞浅孔爆破参数的选择

1）主爆孔参数

①孔直径d=50mm（38～50mm）

②抵抗线W=1.3m（坚石W=20d，次坚石W=25d，软石W=30d）

③孔距a=2.0m（炮孔间距a=1.0W～1.5W）

④排距b=1.8m（炮孔排距b=0.8a～0.9a）

⑤超深h=0.5m（孔跟超深值宜为0.1W～0.33W，硬岩层取大值。）

⑥孔深L=5m（孔深L：硬岩L=1.1H～1.5H，中硬岩L=H，软岩L=0.85H～0.95H）

⑦单孔装药量Q=qwaH，q取0.35~0.5kg/m3

⑧炮孔堵塞长度ι=1.0m。(炮孔堵塞长度ι可按式：ι=βW计算，β=0.75～1.2；当炮孔与梯段坡面大致平行时，取β=0.75；如为垂直炮孔，坡面陡β取小值，反之β取大值)

⑨主爆孔与路堑设计边坡面的距离（不应小于1.5～2.0倍预裂孔间距）：中硬及以上岩层≥ 1.5m，软弱岩层≥ 2.0m。

2）预裂炮孔主要参数

浅孔爆破时的预裂炮孔主要参数选用同深孔爆破。

3.4.4 隧道洞身浅孔爆破参数的选择

1）主爆孔参数

①孔直径d=38mm

2.1.4爆破施工

爆破施工前，应先将爆区上层挖掘机能挖动的部分挖去，然后将下层岩层先爆破成台阶，远离村庄的地段台阶高度为5~10m，紧邻既有线或村庄的地段，台阶高度不宜超过5m。

（1）钻孔：

钻孔前，先按照设计好的孔距和排距将孔位定出并用石灰粉标示清楚。然后钻机对位进行钻孔，对位时要准确，炮孔位置、方向、深度应符合设计要求。预裂孔孔位误差不能大于5cm、炮孔孔底偏离设计坡底≯7.5cm、孔深偏差≯10cm。

（2）装药：

装药前应检查炮孔位置、方向、深度是否与设计要求相符，并用压缩空气将炮孔内的岩粉、泥浆除净，掏干炮孔内积水，防止炸药受潮。

1）装药结构：主爆孔采用连续装药，预裂孔采用间隔装药。对于主爆孔根据设计的装药量从孔底装起，一直装到设计值。起爆药包在孔底，起爆雷管的导爆管一定要同起爆药包捆扎结实，防止装药时起爆雷管从爆药中脱落。预裂孔采用导爆索起爆，装药时将药包用刀划开包住导爆索即可。放入孔内时要小心轻放，防止药包脱落。

2）装药方法：装药采用人工装药，不得抛掷，严禁使用铁器。装药时边装边用竹竿将炸药捣实，严禁用力挤压和撞击，防止碰撞雷管引起爆炸；切忌将雷管脚线或导爆索拉得过紧，损伤、弄断，造成拒爆。

3）堵塞：堵塞材料选用粉状粘土，根据设计堵塞长度用粘土灌满爆孔，然后用竹竿将粘土适度捣实；对于预裂孔，切忌用力过猛，否则会将导爆索捣入孔内，影响爆破网路的连接。

（3）网路连接：

根据设计好的起爆网路进行网路联接，网路联接前一定要仔细检查雷管的段别，防止用错。联接应逐排联接，预裂孔导爆索的连接应特别注意传爆方向不要搞错。网路联接完毕再对照设计网路进行检查，只有在确认网路没有问题后才能起爆。

（4）起爆：

起爆选用普通纸雷管、普通导火索或电起爆。起爆前爆区内的人员和机械应撤离至安全距离以外。每一路口均应设置防护人员，将过往行人及车辆挡在安全距离意外。爆区距离民房较近时，爆孔上还应覆盖沙袋等材料，以免飞石损坏房屋。

（6）爆破施工工艺流程：

爆破施工工艺流程框图

2.1.5爆破地震控制

（1）爆破地震评价标准：

最大一段用药量Qmax根据《爆破安全规程》计算：

Qmax=R3(V/K)3/α

式中R—爆源中心到被保护建筑物距离（m）。

V—安全允许振速（cm/s）。对土坯房及毛石房屋V=1cm/s；对一般砖房V=2~3 cm/s。

K、α—与爆区地质、地形有关的系数。具体根据现场地质情况查《爆破安全规程》。

（2）防震措施

1）通过试爆,选取合理的Q值 ；

2）适当减小爆破规模；

3）利用孔间微差起爆，降低最大一段用药量；

4）利用预裂爆破；

5）在民房与爆区之间掘防震沟。防震沟深度不小于1m。

2.2 隧道洞内施工爆破方案

（1）隧道掘进以机械化作业为主，Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖。

（2）开挖采用光面爆破技术，对软弱破碎不稳定围岩实施“短进尺，密布眼，早支护，快衬砌”的原则，确保施工安全。

2.2.1 施工爆破方法

2.2.1.1洞身开挖与支护施工方法

⑴ 开挖与支护方法总述

本隧道围岩级别有Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级，不良地质主要表现为断层破碎带和岩层接触带。各级围岩开挖、支护方法如下。

Ⅱ级、Ⅲ级围岩主要采用全断面法施工，初期支护采用锚、网、喷混凝土，拱部法向锚杆采用WTD25中空注浆锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆，喷射混凝土强度等级C20或C25。

Ⅳ级围岩断层破碎带段主要采用CD法施工，初期支护采用超前注浆小导管，纵向间距3.0m，环向间距0.4m。I16型钢加强支护，型钢钢架间距1.0m。拱部WTD25中空注浆锚杆，边墙砂浆锚杆，网喷C25混凝土。

Ⅳ级围岩岩层接触段采用三台阶临时仰拱法施工，初期支护采用超前注浆小导管，纵向间距3.0m，格栅钢架加强，钢架间距1.0m，拱部WTD25中空注浆锚杆，边墙砂浆锚杆，网喷C25混凝土。

（2）双线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖支护

Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面钻爆法开挖施工，自制轮胎式简易台架作为施工工作平台，光面爆破开挖。

循环进尺：约 3m，循环时间11.5小时，平均月进度120m～130m。施工工艺见图1.3.6-2双线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法施工工艺流程图。

详见图1.3.6-3双线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩的开挖方法及顺序图、图1.3.6-4 双线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计图。

⑷ 双线隧道Ⅳ级围岩CD法开挖与支护

采用CD中壁隔墙法开挖与支护见图1.3.6-5 双线隧道CD中壁隔墙法施工台阶分部图。全断面分1、2、3、4、5、6共六部进行开挖，增设中壁隔墙，将断面化大为小，降低分部开挖跨度和开挖高度。每部开挖后立即施作初期支护、中壁隔墙，及时封闭，迅速成环。同时在施工中，加强监控量测，依靠量测数据知道支护与施工。

分部台阶长度2m～4m,上台阶开挖高度300cm,中台阶开挖高度330cm,下台阶一次开挖至开挖仰拱底。中壁隔墙采用初期支护同类型工字钢钢架，间距与初期支护间距相同，中壁网喷混凝土厚度20cm。

拱部采用超前注浆小导管作超前支护，排距3m/环。采用风镐破岩、人工开挖。必要时对周边眼实行空眼进行松动爆破，人工、手推车装运碴，溜槽或漏斗溜碴至下台阶后，由机械装碴，汽车运输。开挖后及时施工初期支护、中壁隔墙、临时钢横撑。每循环进尺为1米（单榀钢架间距），每日1.3个循环，月平均进度45米。

CD法施工顺序见图1.3.6-6 CD中壁隔墙法施工顺序图。

施工超前导管：1部与4部开挖之前，对拱部周边按设计交底施作超前小导管进行超前支护。环与环间距3.0米。

开挖与支护：1部先行开挖支护，随即依次开挖支护2部、3部、4部、5部、6部。采用松动爆破。开挖循环进尺与设计钢架间距同步。

拆除中隔墙，施工仰拱、隧底填充：6部临时仰拱施工超前设计仰拱6米后，拆除中隔墙钢架及混凝土4米，施工设计仰拱混凝土，做到仰拱超前。

二次衬砌：仰拱及填充达到一定强度后，进行二次模注混凝土衬砌施工，混凝土采用输送泵泵送灌注。

图1.3.6-6 CD中壁隔墙法施工顺序图

⑸ 双线Ⅳ级围岩三台阶临时仰拱法开挖与支护

双线隧道Ⅳ级围岩部分地段采用三台阶临时仰拱法施工，长度基本为30～70m。由于施工每步台阶均采用了临时仰拱进行初期支护封闭，考虑施工工期相对充足、充分利用开挖、出碴机械、减少工序间干扰等有利因素，每部台阶一次拉通，再过渡到全断面法施工。

龙岩头隧道Ⅱ、Ⅲ类围岩采用半断面正台阶法，爆破设计图附后；Ⅳ类围岩采用全断面法施工，爆破设计图附后。

应用光面爆破技术控制超欠挖，保证开挖断面成型好。光面爆破时，炮眼的位置、角度、装药量等是控制光面爆破效果的关键，施工时认真按爆破设计进行布眼、钻眼。并对钻爆操作人员进行岗前培训，强化管理，确保光面爆破效果良好。

装药采用人工进行，周边眼按爆破设计方案，采用不耦合间隔装药法，药卷与药卷之间用导爆索串联药包。其它炮眼按设计的装药量，进行柱状连续装药结构。

爆破结束后，经排烟完毕，检查爆破效果，如爆破进尺、周边超欠挖、炮眼保孔率、大块率、抛距等情况，根据爆破效果，逐步修正爆破设计参数，以达到满意的钻爆效果。

2.2.2开挖施工机械

马岙隧道Ⅳ级围岩采用台阶法施工时，上台阶采用简易操作平台（钢管搭设），配YT-28型凿岩机进行爆破钻眼装药施工。Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面施工时，采用自制开挖台车，配YT-28型凿岩机进行爆破钻眼装药施工。开挖工作面上台阶法时上台阶配14台YT-28气腿式风钻，全断面施工时配18台YT-28气腿式凿岩机。

2.2.3装碴运输

本隧道为石质隧道，隧道长度长，采用无轨运输方式，用ZLC50侧式装碴机配合1.0m3的挖掘机装碴，8吨EQ3092F自卸汽车运输，进洞的汽车、装碴机等设备均安装废气净化装置，以减少尾气中一氧化碳等有害气体含量。行车、行人横洞开挖断面小，无法采用挖掘机装碴，采用人工配合装载机装碴，自卸汽车运输的方法。

三、爆破安全措施

3.1 明洞爆破安全技术措施

（1）爆破作业前，应制定详细的安全技术措施。并对参与作业人员进行技术交底。

（2）爆破作业必须由具有爆破上岗证的正式职工进行。

（3）爆破器材应由装炮负责人按一次需用量提取，随用随取。放炮后的剩余材料应经专人检查核对后及时交还入库。

（4）装药前，非装药人员应撤离装药地点；装药区内禁止烟火；装药完毕，应检查并记录装药个数、地点；

（5）不得使用金属器皿装药；

（6）起爆药包应在现场装药时制作；

（7）大雾天、黄昏和夜间禁止进行爆破。确需在夜间爆破时，必须采取有效的安全措施。遇雷雨时应停止爆破作业并迅速撤离危险区。

（8）起爆应由值班人员统一指挥，在全部警戒和防护工作未完成之前，严禁任何一处起爆。

（9）警戒区周围必须设警戒人员；警戒范围：小药量爆破应距离放炮地点200m以外，用药量较多的爆破的警界距离应经过计算确定（最小安全距离不得小于300m），公式如下:

R=20Kn2W

式中R:飞石安全距离（m），最小安全距离不得小于300m；

K：与岩石性质、地形、地质、气象有关的系数，一般取1.0～1.5；对着抛掷方向取大值，背着抛掷方向取小值。

n:最大一个药包的爆破作用指数，按式n=r（漏斗半径）/W（最小抵抗线）计算；

W:最大一个药包的最小抵抗线（m）。

（10）警戒区内的人、畜应撤离，施工机具不能撤离的应有可靠的防护。

（11）爆破中应记录起爆个数，最后一炮响后20min，方可进入爆破区检查。炮响后爆破人员应按规定对爆区进行全面检查，发现问题及时处理。

（12）瞎炮处理应符合下列规定：

1）应由原装药人处理；处理瞎炮时不得撤除警戒；瞎炮位置应设明显标志，其周围5m内禁止人员通行，并且交时，必须将装炮、位置、方向、药量等情况介绍给下班处理人员。

2）炮眼中的爆破线路、导爆索等完好时可引线或电线重新接通，再行引爆。

3）应在取出堵塞物后重装起爆药包。

4）不得在残眼中继续打眼。

5）可在距瞎炮不小于0.6m处打一平行炮眼进行诱爆。

（13）高压线附近及靠近民房进行爆破作业时时，采用浅眼松动爆破，为防止飞石对高压线及民房的破坏，对爆体加强覆盖防护，具体防护措施如下：

（14）购买竹笆覆盖在爆体上，竹笆上面覆盖一层装土的编织袋，防止个别飞石损坏高压线及民房。

（15）明洞爆破与公路主管部门联系，在爆破时暂时停止车辆运行。

（16）夜间或大雾天不得进行明洞爆破作业。

3.2 隧道爆破安全技术措施

1、装药与钻孔不宜平行作业。

2、爆破器材加工房应设在洞口以外的安全地点。严禁在加工房以外的地点改制和加工爆破器材。

3 、爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。

4 、进行爆破时所有应撤离现场，其安全距离为：

（1）、独头巷道不少于200m；

5 、洞内每天放炮次数应有明确规定，装药离放炮时间不得过久。

6、装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。如果有照明不足，发现流砂、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严禁装药爆破。

7、火花爆破时严禁明火点炮，其导火索的长度应保证点完导火索后，人员能撤至安全地点，但不得短于1.2m。

8 、为防止点炮时发生照明中断，爆破工应随身携带手电筒。严禁用明火照明。

9 、爆破后必须经过15min通风排烟后，检查人员方可进入工作面，检查有无“盲炮”及可疑现象；有无残余炸药或雷管；顶板两帮有无松动石块；支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后，其他工作人员才可进入工作面。

10、当发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理。

11、装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与机具等均应撤至安全地点。

12、两工作面接近贯通时，两端应加强联系与统一指挥。岩石隧道两工作面距离接近15m（软石为20m），一端装药放炮时，另一端人员应撤离到安全地点。导坑已打通的隧道，两端施工单位应协调放炮时间。放炮前后要加强联系和警戒，严防对方人员误入危险区。

 13、土质或岩石破碎隧道接近贯通时，应根据岩性适当加大预留贯通的安全距离，此时只准一端掘进，另一端的人员和机具应撤离至安全地点。贯通后的导坑应设专人看管，严禁非施工作业人员通行。下载本文