爆破施工方案

1 路堑石方开挖

1.1 路堑石方开挖工艺

根据本工程施工条件，石方开挖施工按“先坡面后坡脚、自上而下逐层开挖”及“快开挖、早防护”的原则进行，其基本施工程序：土石分界和地形测量→施工期临时排水→石方分层开挖→边坡支护和防护→地质描述→基础处理及基础验收。

石方开挖的施工流程见图1-1-1。

下一循环 地质描述 边坡修整 边坡支护 不合格 验孔 合格 装药联网爆破 爆破效果反馈

布孔、钻孔 爆破设计 施工放样 出渣运输 图1-1-1 石方开挖施工流程图

施工时，根据现场地形条件，前期开挖采用手风钻钻孔爆破，开辟重型机械施工道路及潜孔钻施工工作面。手风钻开挖爆破梯段高度一般为2～4m；工作面形成并具备条件后，则采用潜孔钻钻孔爆破，爆破梯段高度一般为6～8m；当工作面具备流水作业条件后，按照每30～50m一段进行流水作业。

对开挖高度小于5m的边坡采用浅孔梯段爆破进行开挖；对于开挖高度大于5m的边坡则采用深孔梯段松动爆破方式；边坡部位主要预留一定厚度保护层采用光面爆破施工或采用预裂爆破一次开挖到位，以保证边坡的完整性；沟槽等狭小部位及小方量石方主要采用手风钻浅孔爆破法施工；各部位的梯段开挖后，上一层的边坡都要及时进行边坡检查修整和危石的清撬处理；需要进行边坡支护和防护的必须完成上一层支护才能进行下一层开挖。

1.2 主要爆破技术参数

根据多年施工经验和进行类似工程对比，以掌握的工程区地质条件和岩性特点及边坡结构等为基础，初步拟定各种爆破方式的主要爆破参数（其它爆破参照执行），实际施工时，各爆破参数将根据经监理人批准的现场爆破试验成果再进行优化调整。

开挖断面钻孔见图1-2-1和图1-2-2。 主爆孔主爆孔预裂孔一排缓冲孔二排缓冲孔手风钻开挖区1:m缓冲孔光面孔二排缓冲孔（1）深孔梯段松动爆破设计

一般石方开挖采用深孔梯段松动爆破，初拟爆破参数见表1-2-1。

1:m

图1-2-1 双边路堑开挖断面布孔示意图 1:m主爆孔主爆孔 图1-2-2 单边路堑开挖断面布孔示意图

表1-2-1 深孔松动爆破主要参数表

梯段 钻孔 高度 长度 （m） （m） 6 7.2 孔径孔斜底板抵抗孔距 排距单孔 装药量（kg） 21 单耗 （kg/m） 0.33 3堵塞长度最大单响药（m） 2.5 量（kg） <300 （mm） （°） 线（m） （m） （m） Ф90 76 3 3.5 3 说明 主爆孔采用梅花形布孔，φ75mm乳化炸药连续装药，非电导爆管入孔，毫秒微差爆破。 （2）光面爆破设计

为了保证边坡的开挖平整度，控制超欠挖，对于边坡较缓的部位先预留侧向保护层，通过光面爆破逐层爆除，初拟爆破参数见表1-2-2。

表1-2-2 光面爆破主要参数表

钻孔 边坡 1:0.25 长度 （m） 4 孔径 孔斜 孔距 装药 集中度 220 孔底加强装药 长度 0.4 药量 0.3 单孔 药量 0.87 堵塞 长度 0.6 （mm） （°） （cm） Ф42 76 40 （g/m） （m） （kg） （kg） （m） 说明：底部采用φ32mm乳化炸药加强装药，中部采用φ25mm乳化炸药间隔炸药，导爆索连网，不耦合系数1.7。 （3）边坡预裂爆破设计

边坡较陡及开挖深度较大部位石方采用预裂爆破，初拟爆破参数见表1-2-3。

表1-2-3 边坡预裂爆破主要参数表

炮孔 类型 预裂孔 缓冲孔 说明 梯段 钻孔 高度 长度 （m） （m） 6 6 7.2 6.7 孔径 孔斜 孔距 排距 线装药 单 孔 密 度 装药量 （g/m） （kg） 300 2.63 12.0 单耗 (kg/m) 0.32 3堵塞 最大单长度 响药量 （m） （kg） 1 2.5 <300 （mm） （°） （m） （m） Ф90 Ф90 76 76 0.8 2.5 1.5 1.5 1、预裂孔采用φ32mm乳化炸药间隔炸药，导爆索连网，不耦合系数2.8； 2、缓冲孔采用φ75mm乳化炸药间隔装药，导爆索入孔。 （4）浅孔梯段爆破

对于其它开挖深度较浅和场地受限或者有控制爆破要求等部位采用浅孔梯段爆破，初拟爆破参数见表1-2-4。

表1-2-4 浅孔梯段爆破主要参数表

梯段 钻孔高度 长度 抵抗线 装药量 长度 3（mm） （°） （m） （m） （kg/m） （m） （m） （m） （kg） （m） 1～5 1～5 Ф42 说明 90 1.0 1.2～1.4 1.0 0.5～3.0 0.40～0.45 1.2 孔径 孔斜 底 板 孔距 排距 单 孔 单耗 堵塞 最大单响 药量 （kg） 试验成果确定 0.4～根据爆破部位及采用φ32mm直径2#岩石乳化炸药连续装药，梅花形布孔，非电导爆管毫秒微差爆破。 1.3 路堑爆破作业

爆破之前清理山体表层植被和履盖层，覆盖层较厚时，利用推土机清除后进行钻眼；

覆盖层较薄地段，用人工清理植被后进行钻眼。

布孔前对爆破区进行详细调查，并对清理后的地表标高进行测量，根据设计孔网参数和开挖深度进行布孔和确定各钻孔深度，如有需要，对参数进行调整。

按爆破设计装药结构进行装药，采用防水炸药或其他防水措施。

起爆采用非电毫秒微差雷管延期起爆，对起爆系统各联接点认真检查，确认各联接点连接牢固，无遗漏孔后进行警戒起爆，爆破时进行震动安全监测。 1.4 石方开挖控制爆破施工

部分石方路堑开挖地段距离村庄、既有道路较近，为防止爆破施工飞石影响，爆破施工时采用加强性排架挂网防护和重型柔性炮被覆盖相结合的方法进行安全防护。

2 隧道爆破施工

2.1 隧道开挖施工

按光面爆破设计布眼，采用凿岩台车或YT28型凿岩机钻孔，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破。

（1）测量放线

钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达到最佳开挖断面效果。

（2）钻孔作业

钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。

定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。

周边眼钻孔外插角度控制：眼深3m时外插角<3°，眼深5cm时外插角<2°，使两茬炮接口处台阶不大于15cm。

同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。 （3）周边眼的装药结构

周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。

（4）装药及起爆

根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200小药卷，不耦合装药；其余炮眼用φ40×200药卷，连续装药。采用塑料导爆管复式起爆网路非电起爆。

装药按钻爆设计图确定的装药量定人、定位、定段别，自上而下顺序进行，导爆管

要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

（5）爆破作业管理控制

按“一标准、二要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。

“一标准”即一个控制标准。“二要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。

“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。

装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。 严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。 （6）微震爆破

隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。 （7）钻爆设计

钻爆设计以Ⅲ、Ⅳ级围岩施工为例，见图2-1-1。

其它各级围岩参照其设计进行适当调整，并在实际施工中不断优化爆破参数，以取得最佳爆破效果。

采用CD开挖法开挖的Ⅳ级围岩、CRD法或大拱脚台阶法开挖的Ⅴ级围岩，采用微震爆破及机械式开挖，以减小对围岩的扰动。

（8）施工注意事项

隧道施工坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则。

30030030030030030060080600800800100010008005000

（一）全断面钻爆设计图

600掏槽眼剖面示意图45000006掏槽眼平面示意图3003003003006006001000800600800950800800300300300300800603003000950800800800800600600600600080掏槽眼平面示意图300300950950600600600060炮眼数：临空眼 2；掏槽眼 7；辅助眼114；周边眼 573000掏槽眼剖面示意图2500

（二）台阶法爆破法图

图2-1-1 Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法开挖爆破设计图

在隧道开挖时，根据超前地质预测预报结果，及时反馈信息，核对围岩级别及地下水状态，及时调整施工方案、施工方法，调整超前支护，确保施工安全。 2.2 光面爆破

（1）光面爆破工艺

钻爆作业按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时，爆破参数随围岩条件的变化而作相应改变。隧道光面爆破施工工艺流程见图2-2-1。

（2）爆破参数选择

网络检查 设置警戒 连接起爆网络 起爆 通风 光爆效果与质量 装药计算 爆破材料准备 钻孔 钻孔质量检查 装药与堵塞 清理钻孔 准备堵塞材料 光面爆破设计 测量放线 图2-2-1 光面爆破施工工艺流程

Ⅱ级、Ⅲ级围岩全断面爆破参数可参见表2-2-1。

表2-2-1 Ⅱ级、Ⅲ级类围岩全断面法钻爆参数

开挖方案 Ⅱ、Ⅲ级围岩 周边眼间距（cm） 50 周边眼至内圈眼间距（cm） 60 周边眼装药集中度（kg/m） 0.28 装药不耦合系数 1.4 每循环进尺(m) 3 单位耗药 (kg/m) 1.4 3Ⅳ级和Ⅴ级类围岩正台阶法爆破参数参见表2-2-2。

表2-2-2 Ⅳ级和Ⅴ级类围岩正台阶法钻爆参数

周边眼开挖方案 Ⅳ级围岩 Ⅴ级围岩 间距（cm） 40 35 周边眼至内圈周边眼装药集装药不耦合系数 2.0 2.5 每循环进尺(m) 1.2 0.85 单位耗药 (kg/m) 0.6 0.4 3眼间距（cm） 中度（kg/m） 50 35 0.12 0.14 （3）周边眼的装药结构

周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，要严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。

药卷选用φ25×200mm的小直径药卷间隔捆绑在竹片上，药卷有20～40cm的空气柱间隔，在炮孔内与岩壁间有很大空隙，能减轻爆炸猛度，使炮眼内壁受力均匀，使隧道轮廓分明，成型美观。见图2-2-2。

导爆管雷管炮泥竹片药卷图2-2-2 周边眼装药结构

（4）爆破作业的实施

测量布眼：钻眼前先绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后，方可钻眼。

施工测量采用全站仪配合激光定位仪。用经纬仪、钢卷尺等准确绘出开挖轮廓线及周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，并用红油漆标出炮眼，严格控制开挖边线。

距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设临时水准点。

每次放线时，对上次爆破效果进行检查，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员对测量数据进行计算分析，修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。测量作业由测量班专业人员实施，每半月进行一次测量检查、复测，确保测量控制工序质量。

钻孔作业：炮眼的深度、角度、间距按爆破设计要求确定，并符合精度要求。 钻孔由专业钻孔工班承担，司钻工严格按照钻爆设计进行钻孔作业，特别是周边眼

和掏槽眼位置、间距和数量，未经主管技术工程师许可不得随意改动。

各司钻手分区、分部位定人定位进行施钻，实行严格的钻孔作业质量经济责任制，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。台车操作手及风手实行二定三保，即定人、定位，保质、保量、保安全。

炮眼要“准、平、齐”：“准”是指炮眼位置要准，周边眼口全部在设计轮廓线内5cm的连线上，眼底全部在设计轮廓线外5cm的连线上终止，其余炮眼定位误差不能超过10cm。只有这样才能达到两排炮之间错台不大于10cm；“平”是要求炮眼方向和隧道中线平行，两侧边墙要顺帮水平打眼，各排炮相同位置的炮眼平行，爆破后各排同位炮眼连成一条线；“齐”，主要是眼底要齐，要在一个垂面上，才能保证良好的爆破效果。周边眼钻孔外插角度控制在2°以内。

钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后，方可装药。 清孔：装药前用钢筋弯制的炮钩、高压风将炮眼内的泥浆、存水、石粉吹洗干净。 炸药：选用乳化炸药，适用于光面爆破，具有低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性能良等优点。

起爆器材：采用塑料导爆管和非电毫秒雷管起爆。试验证明毫秒雷管和塑料导爆管结合使用，能获得更节约炸药、减小振动的效果。

装药与堵塞：分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下装药，雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

联结起爆网络：采用复式起爆网络，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，专人负责检查。

（5）微震爆破

不良地质、围岩软弱地段采用微震控制爆破技术。 微震爆破作业段最大一段允许装药量 Qmax＝R3×(Vkp/K)3/a

式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg； Vkp—安全速度，cm/s；取V=5cm/s； R—爆破安全距离，m； K—地形、地质影响系数， a—衰减系数，

K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出每段的最大装药量。

（6）爆破参数的选择

微振控制爆破参数选择见表2-2-3或表2-2-4。 具体实施时，结合试验确定。

表2-2-3 上半断面爆破参数表

周边眼间距E(cm) 30-40 抵抗线W(cm) 眼深(m) 40-50 1.5 辅助眼间排距(cm) 80-90 线装药密度(kg/m) 0.15-0.25 最大段控制药量(kg) ≯4.5 表2-2-4 下半断面爆破参数表

周边眼间距E(cm) 孔排距(m) 60-80 0.8-0.9 眼深(m) 2 线装药密度(kg/m) 0.2-0.3 最大段控制药量(kg) ≯4.5 2.3 开挖技术措施

采用光面爆破工法，非电毫秒雷管起爆。通过工程类比法和现场试验确定爆破参数，根据不同围岩条件不断优化爆破设计。按照设计控制开挖断面，隧道开挖后，在两侧及洞顶每隔20m设一个标志桩，滞后于掌子面距离不大于50m，每隔10～20m实测一个断面尺寸。钻孔时，严格控制外插角度，钻眼深度、角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，隧道开挖的周边孔在断面轮廓线上开孔。本标段隧道开挖均采用光面爆破技术。采用的技术措施见表2-3-1。 2.4 光面爆破质量控制措施

做好超前地质预报工作，准确判定围岩的岩性，合理设计爆破参数，为提高光面爆破效果提供前提条件。

钻爆作业严格按爆破设计图进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，由主管技术人员确定。

钻眼前按设计爆破图用红丹标出炮眼位置及开挖轮廓线，经检查符合设计要求后才可钻眼。

钻眼符合下列要求：按照炮眼布置图正确钻孔；掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于10cm；周边眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不大于5cm，眼底不超出开挖面轮廓线10cm；内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼；当开挖面凸凹面较大时，按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼和底眼外）眼底在同一垂直面上；钻眼完毕，按炮眼布置图检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，装药起爆。

装药分片分组，按爆破技术参数及炮孔布置规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。周边眼采用不耦合装药方式。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度大于20cm，仔细连线并检查有无漏连现象。 2.5 爆破施工安全保证措施

爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必须遵守《爆破安全规程》（GB6722-2003）的有关规定。

洞内爆破作业做到统一指挥信号，人员撤离到安全距离外，不受有害气体冲击。其

安全距离不少于200m。爆破期间，除引爆电路外，所有动力及照明电路均断开或改移到距爆破点不小于50m的地点。每日放炮时间及次数根据施工条件明确规定，爆破前严格检查爆破网络，确保一次起爆。

遇到下列情况严禁装药爆破：照明不足；工作面岩石破碎尚未支护；发现可能有大量岩溶、岩爆、瓦斯浓度超标及高压水涌出地段。

爆破后必须经过通风排烟，且不少于15min，并检查有无瞎炮及可疑现象，有瞎炮必须由原爆破人员按规定处理；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等检查和妥善处理后，工作人员才准进入工作面。

装炮时严禁火种，严禁明火点炮，严禁装药与打眼同时进行。

表2-3-1 光面爆破目标、对策及技术措施表

目标 杜绝欠挖，平均线性超挖控制在10cm以内，光爆炮眼痕迹率软岩达到55%，中硬岩达到75%，硬岩达到85%以上。 施工前据地质调查结果，选择有代表性的位置，进行现场爆破试验，提出爆破参数。 软弱围岩采用微震爆破技术，减小对围岩的扰动 密打眼，少装药，并根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大装药量。加强爆破震动地震波测试，控制爆破振动速度。合理安排段间隔时差，毫秒雷管跳段使用，段间隔时差控制在100ms左右，降低爆破震动强度。采用大直径中空眼复式掏槽技术。根据计算单响起爆药量，将底板眼、周边眼等，分段进行起爆。 对策 优化光爆设计，实行程序化、标准化作业，加强全过程动态管理，完善激励监督机制。 采用周边光周边眼光爆参数的选择：初步设计周边眼光爆参数按以往施工经验及规范要面爆破技术，求选取。 减轻爆破对周边眼装药结构：采用不耦合装药结构，其中Ⅴ级围岩采用双传爆线装药结周边的扰动，构，Ⅲ～Ⅳ级围岩采用小直径药卷间隔装药结构。 控制超欠挖 破碎地段，周边眼采用钻密眼，人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施。 合采用 科学布眼，一般周边眼、内圈眼按环形布孔，掘进眼线性布孔。预裂爆破时先预裂后掏技术 理安排起爆槽，光面爆破，从掏槽眼开始，由内向外，最后是周边光面爆破。 措施 顺序 进行装药量计算，科学进行药量分配 先根据周边眼的装药集中度和掏槽眼的装药长度进行周边眼和掏槽眼药量计算，其它炮眼按（1）式计算，按（2）式复核，科学进行药量分配。 单眼装药量计算公式q＝K·a·W·L·λ （1）式 总装药量计算公式 Q＝K·L·S （2）式 加强堵塞；使用长药卷爆破工艺，定做长药卷，提高装药速度，增加装药密度。 采用先进仪采用激光准直仪定向，使中线测量准确快捷。 器设备，完善采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况，并以图表形式快速反馈到施工中去，检测手段 加强光爆管理 以便及时调整爆破参数，进一步提高爆破效果。 采用全面质量管理理念，以超欠挖和残眼率为产品质量控制点，通过加强现场全过程的工序质量控制，来达到预期的产品质量目标。 光爆作业管理控制：按“一标准、两要求、三控制、四保证”原则进行。