隧道工程钻爆课程设计任务书13地下空间

课程名称：设计题目：院系：专业：年级：姓名：学号：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、170m。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：2013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月掘进计划/m120127008王继雄Ⅰ28150220127052雍磊Ⅰ28160320127069何钦Ⅰ28170420127424谢强Ⅰ28180520128379赵一铭Ⅰ28190620129062蒋博林Ⅰ30150720129090刘炳男Ⅰ30160820137239冉仙妮Ⅰ30170920137240黄宇鸣Ⅰ301801020137241张阳Ⅰ301901120137242段才茂Ⅰ321501220137243杨永广Ⅰ321601320137244姚俊强Ⅰ321701420137245冯炳南Ⅰ321801520137246王思成Ⅰ321901620137247汤雄飞Ⅰ341501720137248朱睿Ⅰ341601820137249刘怡宁Ⅰ341701920137250郭豪Ⅰ34180 2020137253梁识Ⅰ341902120137254张志强Ⅲ241502220137255刘洪林Ⅲ241602320137256孙凡Ⅲ241702420137257张一潇Ⅲ241802520137259李建Ⅲ241902620137260段淞元Ⅲ281502720137261谭杰Ⅲ281602820137262王薇Ⅲ281702920137263易兴Ⅲ281803020137264谭嘉伟Ⅲ281903120137266陈洁Ⅲ301503220137267明烜章Ⅲ301603320137268张艳秋Ⅲ301703420137269蒲泽鑫Ⅲ301803520137271郑逍Ⅲ301903620137272邓钰山Ⅲ321503720137273韩蔚Ⅲ321603820137274谈鑫Ⅲ321703920137278李洪宇Ⅲ321804020137281任志坤Ⅲ321904120137282阮宏宇Ⅲ322004220137283赵子卓Ⅲ341504320137286周沁Ⅲ341604420137288陈才Ⅲ341704520137289杨雨Ⅲ341804620137290陈宇宏Ⅲ341904720137292王誉霖Ⅲ342004820137293杨书婷Ⅳ241504920137295黄梓翱Ⅳ241605020137296彭涛Ⅳ241705120137297梁有恒Ⅳ241805220137298刘梦Ⅳ241905320137299陈珂卿Ⅳ242005420137300曹家瑞Ⅳ28150 5520137301刘婧瑞Ⅳ281605620137302陈金Ⅳ281705720137303余杰Ⅳ281805820137304梅豪Ⅳ281905920137305杨凌俊Ⅳ282006020137306谢铭勤Ⅳ301506120137307安志鋮Ⅳ301606220137308蓝雄Ⅳ301706320137309施辉富Ⅳ301806420137311孙朕Ⅳ301906520137313刘彻德Ⅳ302006620137317李文杰Ⅳ341506720137318李沛洲Ⅳ341606820137319马恺悦Ⅳ341706920137320白果Ⅳ341807020137321任端城Ⅳ341907120137322张琳Ⅳ342007220137323资晓鱼Ⅳ381507320137324车宗忆Ⅳ381607420137325王清Ⅳ381707520137326王泓颖Ⅳ381807620137327燕泉文Ⅳ381907720137328刘浩Ⅳ382007820137329朱珂雨Ⅳ421507920137330杨思澳Ⅳ421608020137331王自云Ⅰ501908120137332尹艺璇Ⅰ551858220137333朱俊奇Ⅰ601808320137334胡洁Ⅰ651758420137335飞超Ⅰ701708520137337王彪Ⅰ751658620137338伍星玥Ⅰ801608720138543张景轩Ⅰ85155 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，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NN——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1γ——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。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～ⅤⅢ～ⅣⅡ～ⅢⅠ4～61.51.82.32.97～91.31.62.02.5 10～121.21.51.82.2513～151.21.41.72.116～201.11.31.62.040～431.11.4装药系数τ根据表5——3，并综合考虑各类炮眼的装药系数选取，τ=0.43。表5——3装药系数τ值炮眼名称围岩类别Ⅳ、ⅤⅢⅡⅠ掏槽眼0.50.550.600.65～0.80辅助眼0.40.450.500.55～0.70周边眼0.40.450.550.60～0.75根据表5——4选取γ=0.78，代入上式则有个实际取55个炮眼。表5——42号岩石铵梯炸药每米质量表药卷直径/mm32353840444550γ/(kg/m)0.780.961.101.251.521.591.902、每循环炮眼深度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。3、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。 表4——2常用炸药的换算系数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1.001号岩石水胶炸药0.75～1.02号露天铵梯炸药1.28～1.52号岩石水胶炸药1.0～1.232号煤矿许用铵梯炸药1.20～1.28一、二级煤矿许用水胶炸药1.2～1.454号抗水岩石铵梯炸药0.85～0.881号岩石乳化炸药0.75～1.0梯恩梯0.75～0.942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雷管段别起爆顺序 总装药量/kg掏槽眼1～41.0040.457.201Ⅰ5～102.2060.903Ⅱ辅助眼11～242.00140.6759.455Ⅲ周边眼25～3546～552.00210.6012.607Ⅳ36～452.00100.606.009Ⅴ合计5535.25 炮眼布置图四、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