隧洞爆破专项施工方案

宁夏固原地区城乡饮水安全水源工程7#（大湾）隧洞Ⅱ标

隧洞爆破专项方案

中铁十六局集团宁夏中南部城乡饮水安全水源工程项目部

二〇一二年十二月

目 录

一、编制依据 ............................................................................................. 3 二、工程概况 ............................................................................................. 4 三、工程项目组织机构 ............................................................................ 6

1、爆破组织机构图 .......................................................................... 6 2、隧洞爆破组织机构职责 .............................................................. 7 四、施工方法 ............................................................................................. 7 五、施工工艺 ............................................................................................. 7

1、钻眼 ............................................................................................... 7 2、装药作业..................................................................................... 10 3、爆破作业..................................................................................... 10 4、钻爆效果检验 ............................................................................ 11 六、爆破施工安全管理 .......................................................................... 12

1、隧洞内爆破作业的一般安全规定 ............................................ 12 2、爆破器材安全 ............................................................................ 12 3、爆破的警戒防护 ........................................................................ 12 4、装药点炮注意事项 .................................................................... 13 5、爆破后的安全检查 .................................................................... 14 6、建立火工品实际消耗量核实制度 ............................................ 15 7、瞎炮处理..................................................................................... 15

一、编制依据

1、宁夏水务投资集团有限公司、陕西诚信达工程建设咨询有限责任公司宁夏分公司发布的《宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全水源工程7#（大湾）隧洞施工招标文件》（合同编号：GYCXYS·DW-Ⅱ）。

2、宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全水源工程7#（大湾）隧洞施工招标2标段工程量清单及设计图纸。

3、我单位对当地环境及现场踏勘资料；近年来水利、隧道等类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关隧道工程的施工工艺及科研成果；中铁十六局集团有限公司通过质量体系认证中心认定的ISO9001：2000《质量手册》和《程序文件》。

4、为完成本标段工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源。

5、国家现行颁布的标准。具体情况详见表1.1-1国家现行颁布的最新标准。

表1-1 国家现行颁布的最新标准

序号 1 2 3 4 5 标准名称 建设部关于实施工程建设强制性标准监督规定 中华人民共和全生产法 建设工程安全生产管理条例 建设工程质量管理条例 混凝土结构设计规范 文件编号或标准号 GBJ 107-87 令第70号 令第393号 令第279号 GB50010-2002

二、工程概况

本标段所施工隧洞主洞全长4040m，7-2支洞全长668m，7-3支洞全长613m。7#隧洞断面采用马蹄型断面，断面底拱弦长1.80m，侧拱半径3.505m，圆心角21.77°；顶拱半径1.15m，圆心角180°；最大净高2.45m，最大净宽2.30m，设计水深1.73m。为了增加工作面，保证施工进度， 7#（大湾）隧洞在桩号43+669.20、45+847.20处共布置2条支洞。支洞采用斜井，其坡度根据主洞埋深、支洞洞口地形条件等选用24.852%、19.4%。2#支洞断面采用门洞式断面，底净宽2.5m，净高2.95m，不进行二衬；3#支洞采用马蹄形断面，底净宽2.2m，净高2.45m，需要衬砌。其中7-3支洞为永久支洞，今后做补气、检修之用。

7#（大湾）隧洞穿越地区基岩为白垩系下统六盘山群马东山组第二段（K1m2）和乃家河组第一段（K1n1）、第二段（K1n2）、第三段（K1n3），隧洞进口、沟谷及基岩表层覆盖有第四系松散堆积层。工程区位于位于三关口-牛首山-固原断裂带近场区段（f3）、六盘山东麓断裂（f4）两断层之间，由于两大断裂体系的复合、抵制的干扰，使本地区的构造形迹密集，构造极为复杂，次一级的构造也十分发育。隧洞区地下水以第四系松散层孔隙潜水和白垩系基岩裂隙水为主。本隧洞围岩类别主要为Ⅳ、Ⅴ级，围岩分类详见下表。

表2-1 （大湾）隧洞不同洞段具体围岩分类表

序号 1

桩号 42+805～段长(m) 283.94 围岩类别 Ⅳ为主 序号 6 桩号 44+823.92～段长(m) 围岩类别 50 Ⅴ1

43+088.94 2 3 4 5 43+088.94～43+138.94 43+138.94～43+244. 43+244.～44+731.01 44+731.01～44+823.92 50 105.7 1486.37 92.91 Ⅴ1 Ⅳ为主 Ⅳ为主 Ⅳ为主 7 8 9 10 44+873.92 44+873.92～45+393.92 45+393.92～45+443.92 45+443.92～46+186.08 46+186.08～46+845 520 50 742.16 658.92 Ⅳ为主 Ⅴ1 Ⅳ为主 Ⅳ为主 7-2支洞进口位于大湾乡井攀沟附近阶地上，地形起伏较大。隧洞埋深为10～236m，平均埋深为102m，洞向NE°。隧洞穿越地区基岩为白垩系下统六盘山群乃家河组第三段（K1n3），洞口附近为第四系上更新统风积（Q3m）马兰黄土层及冲湖积层（Q3al+l）。基岩地层以单斜构造为主，地层产状为NE28°NW∠18°。未见断层发育。地下水类型主要为基岩裂隙潜水。桩号Z0+000～0+007：围岩岩性为壤土及碎石土，地面高程2053～2059m，地势平缓，自然边坡稳定，下部存在孔隙潜水，属V3类围岩。桩号Z0+007～0+044：围岩主要为白垩系乃家河组第三段（K1n3）灰色泥岩夹薄层泥灰岩，呈强风化～弱风化状，可能存在地下水，节理裂隙较发育，岩体完整性较差，属V1类围岩。桩号Z0+044～0+668：围岩主要为白垩系乃家河组第三段（K1n3）泥岩夹薄层泥灰岩，呈微风化～新鲜状，位于地下水位以下，存在裂隙潜水—承压水，属完整性差～较完整岩体，围岩以Ⅳ类为主。

7-3支洞洞口位于冲积阶地上，地势较平坦。隧洞埋深为10～276m，洞向NE°。隧洞穿越地区基岩为白垩系下统六盘山群乃家河组第二段（K1n2）泥岩与泥灰岩互层，洞口附近为第四系全新统

冲积层（Q41al）壤土及碎石土和（Q42al）碎石土（Q4dl+el）。基岩地下水类型主要为裂隙潜水。桩号Z0+000～0+018.8：围岩岩性为壤土及砾质土，呈散体结构，下部可能存在孔隙潜水，属V3类围岩。桩号Z0+018.8～0+135：围岩主要为白垩系乃家河组第二段（K1n2）泥岩与泥灰岩互层，呈强风化～弱风化状，存在浅层裂隙潜水，节理裂隙较发育，岩体完整性较差，属V1类围岩。桩号Z0+135～0+613：围岩主要为白垩系乃家河组第二段（K1n2）泥岩与泥灰岩互层，呈微风化～新鲜状。该段位于地下水位以下，存在深层裂隙潜水—承压水及承压水，属完整性差～较完整岩体，围岩以Ⅳ类为主。

表2-2 隧洞支洞工程特性表

洞底高程 编号 桩号 支洞进口(m) 2051.00 2005.00 主洞洞底(m) 12.318 11.526 支洞进口洞底至主洞洞底高差 158.682 113.474 支洞坡降 24.852% 19.4% 水平距离(m) 668 613 支洞水平总长段长度（m） 度（m） 687.42 623.94 29.5 30 7-2支洞 7-3支洞 43+677.3 45+855.4 三、工程项目组织机构 1、爆破组织机构图

图3-1 隧洞爆破组织机构图

2、隧洞爆破组织机构职责

（1）督促检查爆破方案的执行情况，并随时检查爆破施工记录。

（2）爆破施工前，分派警戒人员，做好安全警戒工作。 （3）对于发生的安全事故，尽快组织抢救，做好上报工作，并对事故进行分析处理。 四、施工方法

根据隧洞地形地貌、工程地质特征以及水文地质情况，以及新奥法施工的原则，在隧洞施工中，由于洞身断面小，采用可拆卸式自制支架钻眼、装药。紧接着测量放样。隧洞内各种交叉作业施工机械较多，故放炮次数宜尽量减少，放炮时间应有明确规定。 五、施工工艺

爆破流程为钻眼→装药→爆破→安全处理

隧洞起爆顺序：掏槽眼→扩大眼→周边眼→底板眼。 爆破后，经通风吹散炮烟，检查确认空气合格后，等待30min后由原装药爆破员进入作业现场查看，检查有无瞎炮，有无残存的爆破器材及围岩稳定情况，发现险情，及时妥善处理。 1、钻眼

隧洞钻眼采用简易可拆卸作业台架钻孔。

（1）定位：钻孔作业前，根据钻孔布设，保证风动凿岩机的作

业区域，各个钻机钻孔的顺序，风钻孔的配合时段及作业时间，使用钻孔有序进行。规定每台风作业区域，规定作业时间，规定周边眼、底眼、掏槽眼开孔偏角及插入角，钻孔时严格按规定作业，力求钻孔方向、位置满足设计要求，准确控制周边眼外插角。

（2）钻孔标准：达到准、平、直、齐。

马蹄形隧洞Ⅳ类围岩一般地段炮眼布置示意图见图4-1，装药参数见表4-1。

图4-1 马蹄形隧洞Ⅳ类围岩一般地段炮眼布置示意图 表4-1 马蹄形隧洞Ⅳ类围岩一般地段装药参数表

断面 炮眼类型 炮眼数量 炮眼深度 掏槽空眼 掏槽眼 全 断 面 辅助眼 内圈眼 底板眼 周边眼 合 计 4 5 4 19 7 21 60 1.7 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 90.8 装药量 卷/眼 0 4 4 4 4 2 kg/眼 0 0.668 0.668 0.668 0.668 0.14 段药量 0 3.34 2.672 12.692 4.676 2.94 26.32 药卷种类 φ32 φ32 φ32 φ32 φ25 9.34 1.174 断面面积 炸药单耗

7-3#支洞马蹄形隧洞炮眼布置示意图见图4-2，装药参数见表4-2。

图4-2支洞马蹄形隧洞炮眼布置示意图 表4-2支洞马蹄形隧洞装药参数表

装药量 断面 炮眼类型 炮眼数量 炮眼深度 卷/眼 掏槽空眼 掏槽眼 全 断 面 扩大眼 底板眼 周边眼 合 计 4 5 38 8 26 81 1.2 1 1 1 1 81.8 0 3 3 3 1 kg/眼 0 0.501 0.501 0.501 0.07 0 2.505 19.038 4.008 1.82 27.371 段药量 药卷种类 φ32 φ32 11.63 φ32 φ25 0.981 断面面积 炸药单耗 7-2#支洞马蹄形隧洞炮眼布置示意图见图4-3。

图4-3 7-2#支洞门洞形隧洞炮眼布置示意图

2、装药作业

（1）清孔：装药前用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒。 （2）装药：装药前核对雷管段数，使之与设计相符，同时按钻爆设计的装药结构及药卷规格药量装药。装药时，药装到孔底，起爆药包用跑棍缓慢送入，防止雷管或破损导爆管。

（3）装药检查：装药时，将雷管段数标于孔外导爆管上，由检查人员对雷管段数进行复核，确保准确无误，同时核对药卷规格及装药长度，使每孔装药符合设计要求，检查后做好记录。

（4）堵塞：所有炮眼装药后，用炮泥进行堵塞。用炮棍顶进，堵塞做到封孔严密。 3、爆破作业

（1）连接网络：在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，开始连接网络。连接时尽可能靠近眼孔，孔路尽量短，使连结

整齐，便于直观检查网络。连结系统尽量短，但不拉细、打结，避免受损坏。

（2）网络连结好后，认真检查连结是否正确，保证每个眼孔的起爆药卷都包括进去。

（3）爆破及瞎炮处理：网络连接检查合格后，撤离受爆破影响范围内所有设备和非爆破作业人员，设好防护哨、发出引爆信号后即开始引爆，爆破人员快速撤离进行爆破。

（4）爆破完成后，检查人员带放毒器材进入检查。发现瞎炮时，先查明原因，因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，切去损坏部分，重新连接，再行起爆。此时，接头尽量靠近孔眼位置。因孔内毫秒雷管本身问题引起的瞎炮处理办法按国家标准《爆破安全规程》中有关规定进行。 4、钻爆效果检验

每次掘进爆破通风排烟后，值班技术员和安全员即进入对钻爆效果进行检查记录。检查记录光爆效果，炮孔利用率，平均掘进长度，碴体的破碎程度，抛掷距离，围岩的损坏程度等，作为不断优化钻爆设计的依据。

根据不同地段情况，选择合理的钻爆参数：采用一炮一分析制度，每次钻爆循环后，根据爆破震动速度，炮痕保存率、装药量、餐眼深度及数量、炮碴距离、堆碴高度、岩碴块度等多方面的测量和数据对比分析，选择合理的钻爆参数，不断优化钻爆设计。

六、爆破施工安全管理

1、隧洞内爆破作业的一般安全规定

参加爆破作业以及爆破器材保管、加工人员，都必须是经专业培训合格并持有国家规定上岗证件的专职人员担任，并应严格执行《爆破安全规程》（GB6722-2003）和有关规定。

参加爆破作业与器材加工所有人员，严禁穿着化纤衣服和硬底及带铁钉（掌）皮鞋，以免摩擦产生静电和踏损爆破器材，造成事故。

2、爆破器材安全

参加爆破作业的领发器材、加工、装药、引爆等人员，严禁工作中点火吸烟或工作场地违章使用明火照明和点炮，并应设事故照明应急设施备用，爆破工应随身携带手电筒（电力起爆时应为绝缘型）。以防照明突然熄灭造成忙乱而发生事故。

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，应经爆破员检查核对后及时交还入库。

在爆破施工现场设置火工品暂放木箱并上锁，在火工品运送到达后立即装箱上锁，特别是雷管，更要严格保管。钻孔过程中注意监护。雷管箱和炸药箱最好选择在已二次衬砌砼部位或围岩较好之处，相距20m以上；洞内暂放、加工起爆炸药地点应有“严禁烟火”的标志。严禁将爆破器材怀揣于身上或放置于工具箱内。 3、爆破的警戒防护

爆破前，必须同时发出音响和视觉信号（口笛、红旗、 红灯等）

使危险区的人员都能听到看到。

（1）第一次信号——预告：所有与爆破无关人员应立即撤至安全距离以外，并在边界派出警戒人员；

（2）第二次信号——起爆：确认人员设备均己撤出危险区，方准发出此信号，根据这个信号，爆破人员才准许起爆；

（3）第三次信号——解除警戒：炮响后，警戒防护人员仍应坚守岗位，必须待领导批准的人员进入爆破面检查，确认安全后，经爆破负责人同意，方可发出解除警戒的信号。

进行爆破时，所有人员应撤到不受有害气体、震动和飞石损伤的地点，其安全距离为：洞内多处施工，每次放炮前应通知到每一个邻近工作面，并做好相关的人员撤离工作。如隧洞两个工作面相对开挖接近贯通时，两端要加强联系，统一指挥：①两端距离在 200m且一端爆破影响另一端围岩稳定时开始，一端爆破时必须提前1个小时通报另一端，另一端作业人员必须撤离险区；②两端距离在8倍循环进尺（两端不一致时按循环进尺大的一端计算，但不得少于15m）时，其中一端必须停止施工，人、机撤出到安全距离以外并设立警戒标志，严防人员误入险区。 4、装药点炮注意事项

（1）装药前，应首先检查爆破作业面围岩和附近支护是否牢固，必要时应先行加固；并将开挖面5m范围内的杂物、石块清理干净；炮眼内的泥浆、石粉应吹洗干净；刚打好之炮眼因热度很高，不得立即装药；如遇照明不足，发现流砂流泥未经妥善处理、可能有大

量溶洞水及高压水涌出、没有警戒好等情况时，应严格禁止装药。

（2）装药时，要严格按爆破设计规定的爆破器材类别和药量装药，并堵塞炮泥，最小不少于20cm。用于潮湿或有水工作面的引线和起爆药包，必须进行防潮、防水处理。

严禁使用金属器皿装药，应使用木、竹棍轻轻送入炮眼，不得冲击，不得挤压引线。

装药与钻孔不得平行作业，装药与钻孔必须自上而下进行，钻孔与装药不得同时进行，装药与钻孔人必须分区负责相对固定。

（3）网路接好后．应有专人检查是否合格

点炮人员，必须按计划依次点炮，点炮前应选好撤出路线和躲避点。使用导火索、导爆管、 导爆索引爆药包，点炮时必须使用导火索或点火器材（如点火线、棒、筒、击发、电火头等），严禁使用火柴、烟头、打火机、灯火等。并不得脚踩和挤压引线。用电雷管起爆时，炮响后应立即取一下放炮器手柄、放炮箱钥匙，然后摘除电线；此手柄和钥匙，应始终由放 炮组长掌握。 5、爆破后的安全检查

爆破后必须等待30分钟后方可进入爆破面检查，这30分钟时间，一是为了通风排烟，二是避免可能发生的“迟缓”炮响伤人。检查内容为：有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药及雷管；顶板及两帮有无松动石块；支护有无松动和变形。如有，应立即处理。

瞎炮未经处理，不得进行下道工序作业。

放炮后必须进行找顶撬帮工作，每班都必须有专职人员，应在

恢复照明后进行。放炮后第一次找顶应有监护人，使用的工具应轻便，以策安全。

“找顶”不能“硬撬”，只能是“敲下”或是“轻撬”，以免使围岩失去“自承载拱”能力而引发坍塌。 6、建立火工品实际消耗量核实制度

炮工在领出火工品后的现场实际消耗量由现场值班人员负责核实并签字，下次再领取火工品时，由管库员核清退料后再发料。雷管出入库前必须核验并登记雷管编号。 7、瞎炮处理

首先恢复警戒防护，再由装炮人当场处理：检查如果是孔外原因造 成的，采用塑料导爆管切去损坏部分重新接引爆管即可，此时接头尽量靠近炮孔口；当采用 火花起爆，如果导火索完好时可重新点燃起爆。炮眼中只有炸药而没有雷管时，首先试用木制炮棍掏出炸药（严禁采用铁制炮棍掏炸药），不奏效时再用高压水或风（只能用铜制管，严禁采用铁制管）冲洗炸药，最后重新装药爆破。如果炮孔内炸药完好也可加装起爆药引爆 。第一次不成功要进行第二次爆破时，可先用水或空气冷却炮眼。只有在不得已时才允许在瞎炮旁边另行钻一平行炮眼装药引爆，但距离不小于0.4米，而且一定要找准炮眼方向（注意岩层节理，不得有裂纹连通瞎炮眼）切忌盲目开钻造成事故。