隧道工程钻爆课程设计任务书

设计题目：                      

院    系：                      

专    业：                      

年    级：                      

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指导教师：                      

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     完成日期：     年    月    日

题    目    隧道钻爆设计                           

一、设计的目的

    掌握隧道钻爆设计过程。                                                                       

二、设计的内容及要求

      根据提供的隧道工程，确定各炮眼类型的炮眼数目 ；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图                                                                       

三、指导教师评语 

四、成  绩                             

                          指导教师          (签章) 

  年    月    日

隧道概况：某海底隧道的服务隧道处于花岗岩地层，无地下水，隧道为马蹄形断面，采用三班三循环作业，炮眼利用率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，月掘进计划为150m、160m、170、180、190、200m。每月施工28d，采用三班三循环作业。

要求：针对以上工程，进行其中一种情况的爆破设计，包括计算炮眼数量、确定循环进尺（深度、长度等）、确定各炮眼类型的炮眼数目、分配药量、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：

2009级《隧道工程钻爆设计》分工表

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，主要为片麻岩。隧道断面设计为半圆拱形，底宽B=4.5m、高H=4.0m。

二、 施工方案选择

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，月掘进计划进尺为210m。

三、 爆破参数选择

1、计算炮眼数N

N——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。

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的比值，可参考表1

γ——每米药卷的炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2

开挖断面     

单位炸药消耗量根据表5——5选取，q=1.4kg/m³。

个

实际取55个炮眼。

本工程的月掘进循环计划进尺为210m，每掘进循环的计划进尺数l=210÷28÷4=1.875m,本设计取炮眼利用率η=0.93，则根据炮眼深度计算式有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

一般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，因此，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，会降低爆破效果和钻眼速度。根据施工单位常用的钻孔设备和选用的药卷直径，确定炮孔直径为42mm。

4、炮眼间距和排距

（1）、掏槽眼

根据本隧道断面较大的特点，确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的基础上加深0.2，故深度取2.2m；浅掏槽眼4个，深度取1.0m。

（2）、周边眼

中硬岩光爆孔间距一般取450～600mm，最小抵抗线取600～750mm。根据实际情况，选取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，辅助眼间距应适当加大，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）根据装药量计算式，计算一个循环的总装药量

Q=qV=1.4×13.3×2.0×0.93=34.6kg

由于式中的q是2号岩石铵梯炸药的单位耗药量，所以应换算为2号岩石乳化炸药的装药量。根据表4——2，2号岩石乳化炸药的换算系数e=1.0～1.23，此处取e=1.1。则一个循环的2号岩石乳化炸药总装药量为34.6×1.1=38.1kg。

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。单个炮孔的装药量、装药卷数与装药系数、炮眼深度和单个药卷的长度及质量有关，具体计算如下。

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，每循环进尺的总装药量为

Q=（4×0.45）+（6×0.90）+（14×0.675）+（31×0.60）=35.25kg

此值略小于按体积公式计算的总装药量，但基本上是一致的，所以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

 炮眼布置图

五、爆破网路及起爆

根据爆破器材情况，采用毫秒导爆管雷管1、3、5、7、9段，孔内延期起爆法。各个炮眼所使用的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，除了由掏槽眼组成的一簇包括10个炮眼外，其余各簇都由9个炮眼组成。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，采用连续装药结构，反向起爆方式。

爆破网路图