光面爆破施工作业指导书.docx

光面爆破施工作业指导书
1．适用范围
适用于沪昆客专贵州段CKGZTJ-9标段隧道光面爆破施工。
2．作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活，办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。施工现场的平整，水、风、电的设置。其他辅助措施的准备。施工测量与放样。
3．技术要求
3.1围岩级别核实
根据掌子面超前地质预测预报，核实地质情况，判断围岩级别，确定开挖方式。
3.2钻爆要求
根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计，施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。
3.3爆破器材
根据地质、水文条件和炮眼选择适当的炸药品种和型号；根据钻爆设计所选用雷管的段位数。
4．爆破设计
光面爆破主要参数：最小抵抗线、炮眼密集系数、不耦合系数、线装药密度、眼距和起爆时差、起爆顺序。
光面爆破参数表
岩石种类
周边眼间距E(CM)
周边眼最小抵抗线 W(CM)
相对距E/W
周边眼装药参数Q(KG/M)
硬岩
55～70
60～80
0.7～1.0
0.30～0.35
中硬岩
45～65
50～70
0.7～1.0
0.2～0.30
软岩
35～50
45～60
0.5～0.8
0.07～0.12
4.1最小抵抗线与炮眼密集系数
光爆层厚度为周边眼（光爆眼）的最小抵抗线，光爆层厚度W与周边眼的间距α有密切关系，可用两者比值（周边眼密集系数）K=α/W，周边眼密集系数过大，爆破后可能在光爆眼间留下岩埂，造成欠挖，达不到光面爆破效果，反之则可能出现超挖。一般情况下周边眼密集系数小于1，可使反射拉伸波从最小抵抗线方向折回之前造成贯穿裂缝，隔断反射拉伸波向围岩传播的可能，减少围岩破坏。
光爆层厚度与隧道断面大小有关，大断面隧道拱顶垮度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩体比较容易崩落，光爆层厚度可适当放大一些；小断面光爆眼受到的夹制作用大，其厚度宜小一些。
4.2不耦合系数
不耦合系数用K、表示，指炮眼直径与药包直径之比，随着K、值的增大，爆炸冲击作用减弱，而爆炸气体准静态压力的作用时间得到延长，作用在炮眼壁岩石上的应力值下降。
不耦合系数K、取值一般在1.5～3.0之间，此时可使炮眼壁岩石上受到的冲击压力（或产生的应力）不大于岩石的极限抗压强度，避免压碎圈的形成，从而留下半炮眼痕迹，同时，在炮眼连心线上产生的切向拉应力大于岩石的抗拉强度，产生定向裂隙。
根据不耦合系数的大小和所选用药卷直径，光面爆破装药结构通常有两种形式：环向空气间隔连续装药结构和轴向空气间隔装药结构。
4.3线装药密度
在已确定光面爆破炮眼直径和选定不耦合系数K、值之后，即可计算出线装药密度（装药集中度）q。

式中△——炸药密度，Kg/m3；
d1——药卷直径，m；
q——线装药密度，Kg/m；
在采用环向不耦合连续装药结构时，因为K、=d2/d1，这里d2为炮眼直径，则由上式得

如果采用炮眼内各药包间也保持一定间隙的装药结构，则q值的计算另当别论。臂如，当采用既有环向不耦合又有轴向空气间隔的装药结构时，应按当量药包或体积不耦合系数计算q值。
当光爆眼直径为35～45mm时，一般将线装药密度取为0.1～0.3Kg/m，其中软岩为0.07～0.12 Kg/m，中硬岩为0.1～0.15 Kg/m，硬岩则为0.15～0.25 Kg/m。
4.4眼距
光爆眼的间距比主爆眼小，它与炮眼直径、岩性和装药量等参数有关。眼距过大、难以爆出平整光面；眼距过小会增加凿岩费用，且产生大块。通常，合理的眼距可按炮眼直径选取

式中α——眼距，m；
4.5起爆时差
两相邻光爆炮眼因雷管会导致不能同时起爆，即存在起爆时差。这种时差在10ms内时，光爆眼间应力叠加明显，有利于贯通裂隙的形成，可视为光爆炮眼同时起爆，通过采用高精度雷管或导爆索来实现。
4.6周边眼装结构
4.6.1软岩周边眼装药结构
一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示：

4.6.2硬岩周边眼装药结构
硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图：

除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同。
4.7起爆顺序
光面爆破掘进有两种方案：全断面一次掘进方案和预留光面层方案。前者常用多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统顺序起爆，多用于掘进小断面隧道；后者是分次爆破，采用超掘进小断面导洞，然后刷至全断面，多用于掘进大断面隧道。
全断面一次掘进方案的炮眼起爆顺序为：掏槽眼→辅助孔→周边眼
4.8掏槽形式
掏槽眼的形式有三种：斜眼、直眼、直眼和斜眼的混合掏槽。
根据隧道断面大小及工程地质特点，结合现场的钻眼机械设备，一般采用的掏槽方式为斜眼掏槽方式。
4.9III级围岩钻爆设计

上台阶爆破设计图
49
41
左下断面
右下断面

下台阶爆破设计图

5．施工程序与工艺流程
5.1施工程序
掌子面地质核实，确定采用开挖方法及方式。
施工程序：掌子面地质核实→确定采用开挖方法（方式）→确定钻爆设计→排险→测量放样→布置炮眼→装药连线起爆
5.2工艺流程

6.施工要求
6.1施工准备
⑴围岩级别及风险确定
通过掌子面地质核实及超前地质预报，确定围岩级别，判断存在的风险等级。
⑵火工品种类
根据地质、水文条件和炮眼选择适当炸药品种和型号。
⑶钻爆设计
根据破碎或节理发育程度及火工品种类，确定钻爆主要参数。
6.2施工工艺
⑴地质调查
通过地质罗盘，确定节理、裂隙走向及倾角；清点节理、裂隙数量，确定节理、裂隙密度，钢尺测量节理、裂隙宽度。
⑵测量放样
采用全站仪测出隧道中线，及水准仪测出拱顶标高；采用红油漆在掌子面画出开挖轮廓线。
⑶钻爆设计
通过⑴地质调查及火工品种，计算出光面爆破参数。
⑷炮眼钻孔
捣槽眼、崩落眼、底板眼采用凿岩台车钻孔，必要时或特殊情况下采用YT-28气腿式凿岩机钻孔，周边眼采用YT-28气腿式凿岩机钻孔，孔径根据钻爆设计确定。
⑸装药、连线、起爆
装药结构根据钻爆设计确定，连线采用导爆管串联及并联混合，通过电雷管起爆。
7．劳动组织
7.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。
7.2施工人员根据施工方案、机械、人员组合、工期要求合理配置。
每个作业面人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
专兼职安全员
1人
工班长
2～3人
钻爆工
15人
爆破员
2人
凿岩台车司机
1人
其中负责人、工班长、技术人员、专职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当若干劳务工人。
8．材料要求
火工品必须满足钻爆设计要求。
地下水丰富或存在裂隙水时，火工品必须满足防水要求。
填塞炮泥满足钻爆设计或规范要求。
9．设备机具配置
主要施工机械设备配置表
设备名称
数量
凿岩台车
1台
空压机
3台
YT-28气腿式凿岩机
13
起爆器（350发）
1
10．质量控制及检验
10.1质量控制
隧道开挖施工质量控制主要为以下七个方面：
⑴隧道中线及拱顶标高；
⑵隧道拱墙超欠挖控制；
⑶隧底超欠挖控制；
⑷围岩级别核对；
⑸爆破参数与钻爆设计偏差控制；
⑹炮眼痕迹保存率控制；
⑺水沟开挖位置、基底高程控制；
10.2质量检验
10.2.1主控项目
l 隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
检验数量：每一开挖循环检查一次。
检验方法：采用仪器测量。
l 隧道开挖严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1 m2）侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
检验数量：每一开挖循环检查一次。
检验方法：采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。
l 洞身开挖中，在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。
检验数量：每一开挖循环检查一次。
检验方法：工程地质观察和描述。
l 光面爆破或预裂爆破钻眼前，根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。捣槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线5cm。
检验数量：每一开挖循环检查一次。
检验方法：测量。
l 隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1 m2）侵入衬砌应小于5cm。
检验数量：每一开挖循环检查一次。
检验方法：用仪器测量底部高程，用自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面与设计断面核对。
l 隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时，应符合设计要求。
检验数量：每处检查一次。
检验方法：地质描述。
10.2.2一般项目
l 光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
检验数量：每一爆破开挖循环检查一次。
检验方法：对照钻爆设计资料、观察、计数检验炮眼痕迹保存率。
l 水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求，靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。
检验数量：每一开挖循环检查一次。
检验方法：观察、仪器测量。
11．安全及环保要求
11.1安全要求
⑴施工区域内设立警示标志，严禁非工作人员出入。
⑵施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
⑶为保证施工安全，现场设置专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持岗前、班前进行安全教育制度。
⑷出碴过程中，制订合理的作业程序和机械行走路线，现场设专人指挥、调度，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。
⑸爆破人员必须经过培训、考核、持证上岗。
⑹不准采用翻斗车、自卸汽车、拖车、自行车、摩托车和畜力运输爆破器材。
⑺爆破作业必须建立三项管理制度：安全管理制度、安全技术操作规程、岗位安全责任制。
⑻爆破作业及爆破器材的运物、加工都必须严格按国家现行《爆破安全规程》( G85T22)的要求，编制爆破设计方案制定相应措施。
⑼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专人检查核对后及时交还人库。
⑽装药应特合下列规定:
装药前，非装药人员应撒离装药地点，装药区内禁止烟火，装药完毕。应检查、记录装炮个数和地点。
不得使用金属器皿装药。
起爆药包应在现场装药时制作。
⑿起爆前防护工作
起爆应由值班人员监督统一指挥，起爆器手柄应始终由爆破组长一人保管。
警戒区周围必须设警戒人员，警戒范围:小药量应距离放炮地点200m以外，特殊爆破依据爆破设计执行。
警戒区内人、畜应撤离，施工机具不能撤离时应有可靠的防护。
在有车、行人通过的施工地段，确定爆破时应事先与有关运输部门取得联系。
⒀瞎炮处理
应由原装药人当场处理，处理瞎炮时不得撤离警戒。瞎炮位置应设明显标志，其周围5m内禁止人员通行。
炮眼中的爆破线路、导火线、导爆等检查完好时，可将引线或电线重新接通，再行起爆。 应在取出堵塞物后重装起爆药包。 不得在残眼中继续打眼。 可在距炮眼不少于0.6m处打一平行炮眼进行诱爆。
⒁施工用电，电工作业人员必须持证上岗，配电箱和开关箱必须防雨设门配锁，并安装漏电保护器，通电前，要检查电线是否漏电和破损现象，一经发现及时处理和更换。所用电线不得与脚手架直接接触，应用木条或绝缘垫隔开。
⒂隧道爆破完毕后，应当即组织通风。通风完毕后15min方可进入隧道内。
⒃施工运输车辆必须严格遵守交通规则，文明行驶，不开英雄车。严禁酒后和疲劳驾驶。
11.2环保要求
⑴开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。
⑵临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境。
⑶隧道弃碴场坡面按设计进行复垦或绿化，碴顶整平满足施工图要求，坡脚进行防护，防止水土流失。
⑷施工场地布置时，在水源保护地区内不得弃碴、坡坏植被等，不得设置搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。
⑸施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理后排放到或倒置指定地点。