隧道综合项目工程钻爆专业课程设计任务计划书地下空间.doc

课程名称：

设计题目：
院 系：
专 业：
年 级：
姓 名：
学 号：
指引教师：

西南交通大学峨眉校区

年 月 日
课 程 设 计 任 务 书

专 业 姓 名 学 号
开题日期： 年 月 日 完毕日期： 年 月 日
题 目 隧道钻爆设计

一、设计目
掌握隧道钻爆设计过程。

二、设计内容及规定
依照提供隧道工程，拟定各炮眼类型炮眼数目 ；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图

三、指引教师评语

四、成 绩

指引教师 (签章)
年 月 日
隧道概况：某海底隧道服务隧道处在花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼运用率0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径32mm。其中，围岩级别为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ级 ，断面积为24、28、30、32、34m2，月掘进筹划为150m、160m、170m。每月施工28d，采用三班三循环作业。
规定：针对以上工程，进行其中一种状况爆破设计，涉及计算炮眼数量、拟定循环进尺（深度、长度等）、拟定各炮眼类型炮眼数目、分派药量、编制钻爆参数表、绘制钻爆设计图、绘制爆破网络图。
任务分工如下表：
级地下空间本《隧道工程钻爆设计》分工表
序号
学　号
姓　名
围岩级别
断面面积/m2
月掘进筹划/m
1
7008
王继雄
Ⅰ
28
150
2
7052
雍磊
Ⅰ
28
160
3
7069
何钦
Ⅰ
28
170
4
7424
谢强
Ⅰ
28
180
5
8379
赵一铭
Ⅰ
28
190
6
9062
蒋博林
Ⅰ
30
150
7
9090
刘炳男
Ⅰ
30
160
8
7239
冉仙妮
Ⅰ
30
170
9
7240
黄宇鸣
Ⅰ
30
180
10
7241
张阳
Ⅰ
30
190
11
7242
段才茂
Ⅰ
32
150
12
7243
杨永广
Ⅰ
32
160
13
7244
姚俊强
Ⅰ
32
170
14
7245
冯炳南
Ⅰ
32
180
15
7246
王思成
Ⅰ
32
190
16
7247
汤雄飞
Ⅰ
34
150
17
7248
朱睿
Ⅰ
34
160
18
7249
刘怡宁
Ⅰ
34
170
19
7250
郭豪
Ⅰ
34
180
20
7253
梁识
Ⅰ
34
190
21
7254
张志强
Ⅲ
24
150
22
7255
刘洪林
Ⅲ
24
160
23
7256
孙凡
Ⅲ
24
170
24
7257
张一潇
Ⅲ
24
180
25
7259
李建
Ⅲ
24
190
26
7260
段淞元
Ⅲ
28
150
27
7261
谭杰
Ⅲ
28
160
28
7262
王薇
Ⅲ
28
170
29
7263
易兴
Ⅲ
28
180
30
7264
谭嘉伟
Ⅲ
28
190
31
7266
陈洁
Ⅲ
30
150
32
7267
明烜章
Ⅲ
30
160
33
7268
张艳秋
Ⅲ
30
170
34
7269
蒲泽鑫
Ⅲ
30
180
35
7271
郑逍
Ⅲ
30
190
36
7272
邓钰山
Ⅲ
32
150
37
7273
韩蔚
Ⅲ
32
160
38
7274
谈鑫
Ⅲ
32
170
39
7278
李洪宇
Ⅲ
32
180
40
7281
任志坤
Ⅲ
32
190
41
7282
阮宏宇
Ⅲ
32
200
42
7283
赵子卓
Ⅲ
34
150
43
7286
周沁
Ⅲ
34
160
44
7288
陈才
Ⅲ
34
170
45
7289
杨雨
Ⅲ
34
180
46
7290
陈宇宏
Ⅲ
34
190
47
7292
王誉霖
Ⅲ
34
200
48
7293
杨书婷
Ⅳ
24
150
49
7295
黄梓翱
Ⅳ
24
160
50
7296
彭涛
Ⅳ
24
170
51
7297
梁有恒
Ⅳ
24
180
52
7298
刘梦
Ⅳ
24
190
53
7299
陈珂卿
Ⅳ
24
200
54
7300
曹家瑞
Ⅳ
28
150
55
7301
刘婧瑞
Ⅳ
28
160
56
7302
陈金
Ⅳ
28
170
57
7303
余杰
Ⅳ
28
180
58
7304
梅豪
Ⅳ
28
190
59
7305
杨凌俊
Ⅳ
28
200
60
7306
谢铭勤
Ⅳ
30
150
61
7307
安志鋮
Ⅳ
30
160
62
7308
蓝雄
Ⅳ
30
170
63
7309
施辉富
Ⅳ
30
180
64
7311
孙朕
Ⅳ
30
190
65
7313
刘彻德
Ⅳ
30
200
66
7317
李文杰
Ⅳ
34
150
67
7318
李沛洲
Ⅳ
34
160
68
7319
马恺悦
Ⅳ
34
170
69
7320
白果
Ⅳ
34
180
70
7321
任端城
Ⅳ
34
190
71
7322
张琳
Ⅳ
34
200
72
7323
资晓鱼
Ⅳ
38
150
73
7324
车宗忆
Ⅳ
38
160
74
7325
王清
Ⅳ
38
170
75
7326
王泓颖
Ⅳ
38
180
76
7327
燕泉文
Ⅳ
38
190
77
7328
刘浩
Ⅳ
38
200
78
7329
朱珂雨
Ⅳ
42
150
79
7330
杨思澳
Ⅳ
42
160
80
7331
王自云
Ⅰ
50
190
81
7332
尹艺璇
Ⅰ
55
185
82
7333
朱俊奇
Ⅰ
60
180
83
7334
胡洁
Ⅰ
65
175
84
7335
飞超
Ⅰ
70
170
85
7337
王彪
Ⅰ
75
165
86
7338
伍星玥
Ⅰ
80
160
87
8543
张景轩
Ⅰ
85
155

隧道爆破设计实例
一、 工程概况
某隧道穿越无区域性断裂构造地带，围岩较为破碎，裂隙较发育，普氏系数f=8～10。地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育。隧道内围岩以Ⅳ类围岩为主，重要为片麻岩。隧道断面设计为半圆拱形，底宽B=4.5m、高H=4.0m。
二、 施工方案选取
为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。每月施工28d，采用4班循环掘砌平行作业，月掘进筹划进尺为210m。
三、 爆破参数选取
1、计算炮眼数N

N——炮眼数目，不涉及未装药空眼数。
q——单位耗药量
S——开挖断面积，m²。
τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长比值，可参照表1
γ——每米药卷炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药每米质量见表2
开挖断面
单位炸药消耗量依照表5——5选用，q=1.4kg/m³。
表5——5 隧道爆破单位耗药量（kg/m³)
掘进断面积/m²
围岩类别
Ⅳ～Ⅴ
Ⅲ～Ⅳ
Ⅱ～Ⅲ
Ⅰ
4～6
1.5
1.8
2.3
2.9
7～9
1.3
1.6
2.0
2.5
10～12
1.2
1.5
1.8
2.25
13～15
1.2
1.4
1.7
2.1
16～20
1.1
1.3
1.6
2.0
40～43

1.1
1.4
装药系数τ依照表5——3，并综合考虑各类炮眼装药系数选用，τ=0.43。
表5——3 装药系数τ值
炮眼名称
围岩类别
Ⅳ、Ⅴ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
掏槽眼
0.5
0.55
0.60
0.65～0.80
辅助眼
0.4
0.45
0.50
0.55～0.70
周边眼
0.4
0.45
0.55
0.60～0.75
依照表5——4选用γ=0.78，代入上式则有
个
实际取55个炮眼。
表5——4 2号岩石铵梯炸药每米质量表
药卷直径/mm
32
35
38
40
44
45
50
γ/(kg/m)
0.78
0.96
1.10
1.25
1.52
1.59
1.90
2、每循环炮眼深度
本工程月掘进循环筹划进尺为210m，每掘进循环筹划进尺数l=210÷28÷4=1.875m,本设计取炮眼运用率η=0.93，则依照炮眼深度计算式有L＝l/η=1.875/0.93=2.02m
实际取炮眼深度为2m，每循环进尺l′=2.0×0.93=1.86m
普通深掏槽眼较炮眼深度加深0.15～0.25m。
3、 炮孔直径
由于地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育，因而，选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷质量为0.15kg。
炮孔过小，不利于装填药卷；炮孔过大，会减少爆破效果和钻眼速度。依照施工单位惯用钻孔设备和选用药卷直径，拟定炮孔直径为42mm。
4、 炮眼间距和排距
（1） 、掏槽眼
依照本隧道断面较大特点，拟定采用复式楔形掏槽。共布置10个掏槽眼，其中深掏槽眼6个，眼深在每循环炮眼深度基本上加深0.2，故深度取2.2m；浅掏槽眼4个，深度取1.0m。
（2） 、周边眼
中硬岩光爆孔间距普通取450～600mm，最小抵抗线取600～750mm。依照实际状况，选用本隧道光爆孔间距为500mm，最小抵抗线为600mm，光爆系数为0.83。周边眼向外倾斜，眼底距轮廓线为100mm。
按照隧道周边总长度和炮孔间距，可以计算周边眼个数为

实际取31个。
（3） 、辅助眼
为了减小钻眼工作量，加快施工速度，辅助眼间距应恰当加大，本隧道布置1圈辅助眼，辅助眼间距为770mm，共布置14个辅助眼。
5、 装药量
（1） 依照装药量计算式，计算一种循环总装药量
Q=qV=1.4×13.3×2.0×0.93=34.6kg
由于式中q是2号岩石铵梯炸药单位耗药量，因此应换算为2号岩石乳化炸药装药量。依照表4——2，2号岩石乳化炸药换算系数e=1.0～1.23，此处取e=1.1。则一种循环2号岩石乳化炸药总装药量为34.6×1.1=38.1kg。
表4——2 惯用炸药换算系数e值
炸药名称
换算系数e值
炸药名称
换算系数e值
2号岩石铵梯炸药
1.00
1号岩石水胶炸药
0.75～1.0
2号露天铵梯炸药
1.28～1.5
2号岩石水胶炸药
1.0～1.23
2号煤矿许用铵梯炸药
1.20～1.28
一、二级煤矿许用水胶炸药
1.2～1.45
4号抗水岩石铵梯炸药
0.85～0.88
1号岩石乳化炸药
0.75～1.0
梯恩梯
0.75～0.94
2号岩石乳化炸药
1.0～1.23
铵油炸药
1.0～1.33
一、二级煤矿许用乳化炸药
1.2～1.45
铵松炸药
1～1.05
胶质硝化甘油炸药
0.8～0.89
(2)按装药系数计算单孔装药量及总装药量
由表5——3查得，掏槽眼装药系数τ=0.5，辅助眼装药系数τ=0.4，周边眼装药系数τ=0.4。为了保证光面爆破效果，周边眼装药系数取τ=0.35。单个炮孔装药量、装药卷数与装药系数、炮眼深度和单个药卷长度及质量关于，详细计算如下。
4个浅掏槽眼：
单孔装药卷数=0.5×1.0÷0.2=2.5卷
单孔装药量 =2.5×0.15=0.375 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.375 ×1.1=0.413 卷
单孔装药卷数=0.413÷0.15=2.75卷
实际取为3卷。
6个深掏槽眼：
单孔装药卷数=0.5×2.2÷0.2=5.5卷
单孔装药量 =5.5×0.15=0.825 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.825 ×1.1=0.908 卷
单孔装药卷数=0.908÷0.15=6.05卷
实际取为6卷。
14个辅助眼：
单孔装药卷数=0.4×2.0÷0.2=4.0卷
单孔装药量 =4.0×0.15=0.6 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.6 ×1.1=0.66 卷
单孔装药卷数=0.66÷0.15=4.4卷
实际取为4.5卷。
31个周边眼：
单孔装药卷数=0.35×2.0÷0.2=3.5卷
单孔装药量 =3.5×0.15=0.525 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.525×1.1=0.58 卷
单孔装药卷数=0.58÷0.15=3.9卷
实际取为4卷。
按此计算，每循环进尺总装药量为
Q=（4×0.45）+（6×0.90）+（14×0.675）+（31×0.60）=35.25kg
此值略不大于按体积公式计算总装药量，但基本上是一致，因此按此值进行装填炸药。
四、 炮眼布置
炮眼面置如图所示，爆破参数见表5——10
表5——10 参数表
炮孔名称
炮孔编号
孔深/m
孔数
单孔装药量/kg
总装药量/kg
雷管段别
起爆顺序
掏槽眼
1～4
1.00
4
0.45
7.20
1
Ⅰ
5～10
2.20
6
0.90
3
Ⅱ
辅助眼
11～24
2.00
14
0.675
9.45
5
Ⅲ
周边眼
25～35
46～55
2.00
21
0.60
12.60
7
Ⅳ
36～45
2.00
10
0.60
6.00
9
Ⅴ
共计

55

35.25

炮眼布置图
五、 爆破网路及起爆
依照爆破器材状况，采用毫秒导爆管雷管1、3、5、7、9段，孔内延期起爆法。各个炮眼所使用毫秒导爆管雷管段别为：4个浅掏槽眼1～4号使用1段，6个深孔掏槽眼5～10号使用3段，14个辅助眼11～24号使用5段，21个周边眼25～35号和46～55号使用7段，10个底眼36～45号使用9段。
采用簇联网路，所有炮眼共分为6簇，除了由掏槽眼构成一簇涉及10个炮眼外，别的各簇都由9个炮眼构成。每簇采用一发瞬发导爆管起爆，6发瞬发导爆管雷管由1发8号电雷管起爆。下图为爆破网路图，采用持续装药构造，反向起爆方式。

爆破网路图