畢業(yè)設計---地下廠房鉆爆參數(shù)設計

1、<p>　　瀑布溝水電站地下廠房開挖方法與鉆爆參數(shù)設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文針對大型地下廠房開挖過程中廣泛采用的鉆爆法施工作業(yè)，闡述了地下廠房開挖的方法和鉆爆施工的關鍵技術。并結合四川大渡河瀑布溝水電站地下廠房實際情況，選取了其中兩個典型開挖層——主廠房頂拱層（主廠房Ⅰ層）和主廠房Ⅲ層進行了鉆爆參數(shù)和起爆網絡的設

2、計。這兩個開挖層運用到了鉆爆施工的各種基本方法，包括有全斷面開挖爆破、輪廓控制爆破、梯段爆破及特殊部位開挖（巖錨吊車梁巖臺開挖）。</p><p>　　文中詳細介紹了地下廠房的各種開挖方法，施工方式、基本的分層原則，分析了影響分層的各種因素。在地下廠房開挖時要考慮施工通道條件、廠房的結構特點、施工機械性能、相鄰洞室及相關構筑物的施工需要來合理設置分層，安全經濟高效的完成地下廠房施工。</p><

3、;p>　　文中針對地下洞室的鉆爆施工方法進行詳細的介紹，并重點闡述了全斷面開挖、輪廓控制爆破開挖、深孔梯段爆破開挖、寬孔距小抵抗線微差擠壓爆破的設計原則和爆破參數(shù)的確定方法。并結合實際工程的爆破參數(shù)與爆破網路的設計，闡述地下工程爆破的施工工藝。根據(jù)工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆破器材等進行爆破設計，合理確定炮眼布置、數(shù)目、深度、角度、裝藥量和裝藥結構、起爆方法、起爆順序、循環(huán)作業(yè)等，以便應用工程實踐。

4、</p><p>　　關鍵詞：地下廠房 爆破 參數(shù) 施工 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　During the paper, detailed instruction is done on every kind of excavation method, the ways of co

5、nstruction and the basic principles of dividing the layers. Also, analysis is made on possible factors which are likely to affect the layers' arrangement. When the excavation of the underground workshop is in progres

6、s, factors such as the condition of ventilation to the outside, the characteristics of the workshop, the function of the machines used in construction, neighboring chambers and tunnels an</p><p>　　In this pa

7、per, with reference to diversified methods of drilling and excavation, emphasis has been laid on the part of introducing the designing principles and how to fix the parameters of the explosion on such methods as follows:

8、 all section excavation, contour-controlled excavation, explosive excavation, deep holed excavation and the bread spacing and short shore dimension blasting </p><p>　　Relating to the actual situation of the

9、project, elaborations are done on the skills of the construction. Afterwards, based on the geology condition, the section of the excavation, method of excavation, the circulation range of the tunnel boring advances, the

10、design of the drilling machines and the equipment used for explosion, the design of the whole explosion arrangement has been done to rationally identify the confirm porthole depth，angle, powder charge amount, powder char

11、ge structure, detona</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 鉆爆設計理論1</p><p>　　1.1 鉆爆法隧洞開挖施工程序1</p><p>　　1.2 鉆爆法開挖施工特點與要求1</p><p>　　1.3 地下工程開挖方法2<

12、;/p><p>　　1.3.1 全斷面開挖方法及特點2</p><p>　　1.3.2 斷面分部開挖法及其特點2</p><p>　　1.4 地下廠房開挖方法3</p><p>　　1.4.1 地下廠房分層考慮因素3</p><p>　　1.4.2 地下廠房典型分層方案的確定4</p><p&

13、gt;<b>　　1.5 布孔6</b></p><p>　　1.5.1 炮孔類別6</p><p>　　1.5.2 炮孔布置原則71.6 全斷面開挖鉆爆參數(shù)設計8</p><p>　　1.7輪廓邊線控制爆破設計9</p><p>　　1.7.1 預裂爆破參數(shù)設計10</p><p>

14、;　　1.7.2光面爆破參數(shù)設計11</p><p>　　1.8 深孔梯段爆破參數(shù)設計11</p><p>　　1.9寬孔距小抵抗線微差擠壓爆破設計13</p><p>　　1.10 爆破控制及安全措施14</p><p>　　1.10.1 爆破控制14</p><p>　　1.10.2安全措施15<

15、/p><p>　　第二章 瀑布溝地下廠房概況16</p><p>　　2.1 工程概況17</p><p>　　2.2 施工特性18</p><p>　　2.3 主廠房基本資料分析及主要技術問題19</p><p>　　2.3.1 工程地質條件192.3.2 主要圍巖參數(shù)的確定19</p>

16、<p>　　2.3.3 工程區(qū)域水文、氣象條件及水文地質條件19</p><p>　　2.4 主要技術問題20</p><p>　　2.5 開挖方式20</p><p>　　2.6 施工機械22</p><p>　　2.7 爆破器材22</p><p>　　第三章 主廠房頂拱層（主廠房Ⅰ層）開挖

17、設計23</p><p>　　3.1 開挖方式23</p><p>　　3.2 中導洞開挖鉆爆設計23</p><p>　　3.3 中部擴挖鉆爆設計26</p><p>　　3.4 兩側擴挖鉆爆設計28</p><p>　　第四章 主廠房Ⅲ層開挖設計30</p><p>　　4.

18、1 開挖方式30</p><p>　　4.2 中部拉槽鉆爆設計30</p><p>　　4.3 保護層開挖鉆爆設計34</p><p>　　4.4 巖錨吊車梁部位巖臺開挖鉆爆設計38</p><p><b>　　參考文獻40</b></p><p>　　第一章：鉆爆設計方法</p&

19、gt;<p>　　在進行水利水電工程施工時，通常都要進行大量的土石方開挖，爆破則是最常用的施工方法之一。傳統(tǒng)水利水電工程爆破，大多數(shù)已破碎地質巖體為主要措施進行大壩基礎、船閘邊坡、引水隧道和地下廠房等的開挖，較少考慮保護巖體和生態(tài)平衡，故水工建筑物的建造帶來了事關工程安全穩(wěn)定的一系列后續(xù)處理的問題，增加了工程投資。</p><p>　　現(xiàn)代水利水電工程爆破，則重點突出了即優(yōu)質、高效、快速爆破巖體，又

20、安全、有效、合理的保護地質巖體與生態(tài)環(huán)境的技術，使爆破全過程納入人與自然和諧相處的狀態(tài)，符合水資源可持續(xù)利用和發(fā)展的方向。</p><p>　　在現(xiàn)在的水利水電工程施工中，基于“新奧法”理論的鉆孔爆破施工由于對巖層地質條件適應性強，開挖成本低得到了廣泛的應用。地下工程的開挖掘進質量關系著整個工程的施工進度和經濟效益，而開挖掘進質量與當?shù)氐牡刭|條件、水文條件、開挖施工方法和程序、鉆爆參數(shù)設計、支護工程施工、現(xiàn)場施工

21、組織、施工隊伍水平等眾多因素相關。其中，根據(jù)地質，水文條件選擇合理的開挖施工方法程序與合理的鉆爆參數(shù)是至關重要的。</p><p>　　1．1鉆爆法開挖施工程序</p><p>　　鉆爆法隧洞開挖施工工序包括:準備、布眼、鉆孔、裝藥、填塞、爆破、通風、處理懸石、排碴。</p><p>　　1．2鉆爆法開挖施工特點與要求</p><p>　?。?/p>

22、1）由于涌水、空氣潮濕、照明、通風、洞內氣溫和噪音等影響，鉆孔爆作業(yè)條件差，加之它對支撐、出碴運輸、噴錨等工作有較大影響，致使爆破作業(yè)面受到限制，爆破施工存在不安全因素;</p><p>　?。?）爆破的臨空面對爆破效果影響很大;</p><p>　　（3）鉆孔質量要求較高，爆破后的斷面必須符合設計要求，超欠挖量不能過大;</p><p>　?。?）由于地下工程的造

23、價高、維修不方便，因此施工過程中，應確保工程質量，盡量減少爆破作業(yè)對圍巖的破壞，以確保圍巖的完整。</p><p>　　1．3地下工程開挖方法</p><p>　　地下工程開挖按開挖順序可分為全斷面開挖法和斷面分部開挖法。</p><p>　　1.3.1全斷面開挖法及其特點</p><p>　　全斷面開挖適用于堅固而不需要臨時支撐的地層中(f

24、≥8～10)或允許在出碴后及時進行臨時支撐的穩(wěn)定巖層中。它是在整個斷面上一次鉆孔爆破開挖成洞，待全洞貫通以后或掘進相當距離以后再進行襯砌或支護施工，并視圍巖開挖后允許暴露時間和總的施工安排而定。</p><p>　　這種掘進方式的優(yōu)點是:工作場面大，可采用大型高效機械施工，施工進度快;采用大型機械時可以加大鉆孔深度，提高爆破經濟指針;施工組織比較簡單，便于維持正常的工作循環(huán);通風條件好，運輸布置方便，準備工作量和

25、輔助工序少。</p><p>　　其缺點為:預先必須做好地質勘探工作，有準確的地質資料;需采用大型鉆孔機械和裝碴運輸設備;爆破后拱頂和邊墻的清理比較困難。</p><p>　　從目前鑿巖臺車工作范圍（主要指高度、寬度）等性能考慮，一般Ⅰ、Ⅱ類圍巖條件下，高度小于9～12m、寬度小于13～15m的引水隧洞、導流洞、交通隧洞等水利水電工程地下工程均可采用全斷面施工。</p>&l

26、t;p>　　1.3.2斷面分部開挖法及其特點</p><p>　　斷面分部開挖適用于不太堅固的巖層(f≤7)，對開挖斷面較大的平洞開挖，是一種常用的施工方法。這種掘進方法是將整個斷面分成若干層或塊，分層分塊開挖，先掘進平洞斷面的一部分，然后再擴大至設計斷面。它有以下幾個特點:一是由于分層分塊開挖，進行擴挖斷面擴大時爆破自由面增多;二是可以提高爆破效果，減少裝藥量;三是通過導洞的開挖，能對圍巖的工程地質和水文

27、地質條件做進一步的了解，有利于開挖作業(yè)順利進行。</p><p>　　斷面分部開挖法從開挖形態(tài)上通常分為臺階法和導洞開挖法。導洞法開挖按照導洞在設計斷面中的相對位置，導洞法開挖又可分為下導洞、上導洞、中導洞、上下導洞幾種形式。下導洞開挖一般適用于洞線較長、巖層堅硬(f>4～6)、地下水較為嚴重、不需或只需簡單臨時支撐的情況；上導洞開挖一般適用于洞線較短、巖層較差(f<2)、地下水不太嚴重、頂部臨時支撐

28、拆移困難的情況；中導洞開挖適用于巖層極堅硬(f>1.5)、不設臨時支撐、洞徑較大(大于5 m)且有柱架式鉆孔設備的情況；上下導洞開挖適用于巖層松軟、破碎，地下水嚴重的情況，其中上導洞用來擴大，下導洞則用來出渣和排水，上下導洞用斜洞或直井連通。</p><p>　　1．4地下廠房開挖程序</p><p>　　地下廠房不僅具有跨度大、邊墻高、交叉洞室多等特點，而且在施工過程中層次及工序繁

29、多、技術要求高，這些都給地下廠房的開挖帶來了很大的難度。在地下廠房施工過程中，確定合理的開挖程序和開挖方法，是保證廠房開挖工作安全、快速進行的關鍵；特別是廠房頂拱層的開挖，由于其跨度特別大，所以開挖方案選擇的正確與否，直接關系到施工安全和廠房穩(wěn)定。</p><p>　　1.4.1地下廠房分層考慮因素</p><p>　　在確定廠房如何分層及各分層高度的時候，需要綜合考慮各方面因素，根據(jù)所開

30、挖廠房的個體特征，擬定出合適的分層方案。</p><p>　　在確定廠房分層方案的過程中，需要考慮的因素主要有以下幾個：</p><p>　?。?）施工通道條件。在廠房開挖的過程中，施工通道的重要性不言而喻，通往廠房的永久通道和增設的臨時施工通道是有限的，如何合理充分的利用這些位于不同高程的施工通道，是在分層時首先必須考慮的問題；</p><p>　?。?）廠房的結

31、構特點。水電站地下廠房結構復雜，不僅有巖錨梁這類對施工質量要求甚嚴的特殊部位，而且在立面上廠房各個部分的底板開挖高程并不一致，特別是廠房下部一般還會有深機坑和保留巖柱（墻），這些都給施工帶來了一定的困難，在開挖分層時必須注意到廠房的這些結構特點；</p><p>　　（3）施工機械性能。廠房開挖工程量巨大，必然會配備各種現(xiàn)代化的大型洞室開挖支護設備，每一層面的施工一般都是很多施工機械配套在一起使用，在廠房分層及確

32、定具體層高的時候，必須考慮到各種工程機械的性能參數(shù)，以期充分發(fā)揮施工機械的最大效能。</p><p>　?。?）相鄰洞室及相關構筑物的施工需要。地下廠房作為廠房系統(tǒng)洞室群中最主要的洞室，不僅本身結構復雜，相貫洞室多，而且與相鄰洞室聯(lián)系緊密，在某些情況下，這些相鄰洞室有時要利用廠房作為施工通道，分層時必須考慮到這種可能的情況；</p><p>　　另外，廠房分層還要便于一些重要部位（例如巖錨

33、梁）的施工。</p><p>　　1.4.2地下廠房典型分層方案的確定</p><p>　　對于不同的地下廠房，分層方案可能有很大的差別，但因為其考慮的因素大體相同，所以必然有其共同點，下面主要針對一假設的地下廠房作為典型研究對象，根據(jù)上節(jié)中提出的幾個考慮因素，來探討地下廠房一般的分層方案。圖1.1為一典型的地下廠房開挖斷面圖，廠房斷面為馬蹄形，假設裝機四臺，沒有增設的施工通道，廠房開挖采

34、用現(xiàn)行通用的三臂鑿巖臺車及液壓鉆、潛孔鉆鉆爆開挖。</p><p>　　圖1.1 水電站地下廠房典型開挖斷面圖</p><p>　　注意到可供使用的施工通道有排風洞、交通洞、引水隧洞下平段及尾水支洞，根據(jù)施工通道控制范圍可將廠房從上至下分為三大部分：1）上部，主要利用排風洞作為施工通道；2）中部，以交通洞為施工通道；3）下部，以引水隧洞下平段和尾水支洞作為施工通道。下面結合其他的因素對廠房

35、細化分層。</p><p>　　首先確定上部頂拱開挖高度，頂拱層從排風洞進入施工，其下部高程必須與排風洞持平，并且考慮鑿巖臺車的控制范圍，高度上不能太大，分層高度不宜大于10m，并且頂拱層開挖后，在廠房上部不太高的情況下，下面一層一般就會涉及到巖錨梁巖臺開挖和混凝土澆筑，這時就必須考慮到廠房中這一重要結構的施工問題（主要是巖臺的開挖），在頂拱開挖時，下部要留有適當?shù)暮穸?，以保證巖錨部分巖體不受擾動，但這一厚度又不

36、能太大，因為還要便利巖臺小孔徑爆破開挖，參看小灣、三板溪、百色等地下廠房的開挖分層資料，一般頂拱層開挖下部輪廓線距巖錨梁頂部2～3m。</p><p>　　廠房中部的開挖主要利用交通洞作為施工通道，在這一部分存在巖錨梁的施工問題，同時母線洞的一部分也可能要通過廠房進入施工，所以中部的分層主要是要便利巖錨梁和母線洞的施工，并且?guī)r錨混凝土梁距下層開挖面應有足夠的高度，防止下層開挖時對巖錨梁的破壞。巖錨梁澆筑是在巖錨梁

37、所在層開挖后進行，錨桿安裝、模板架設和混凝土澆筑都需要機械和人工在巖錨梁層開挖后的底面上完成，所以巖錨梁層底面與巖錨梁下部的高差不能太大，考慮到可以墊碴或者搭腳手架施工，一般這個高差可以在1.5～2.5m左右，巖錨梁層一般可以利用通風洞降坡開挖（圖2.2）。下一層如果考慮母線洞的開挖，則其底面需與母線洞底部在同一水平面上，這樣可能造成與交通洞存在一定高差，但可以采用升坡開挖加以解決。另外副廠房和安裝間開挖也這一部分為止，開挖分層時可能要

38、以它們的底板高程作為依據(jù)。在這一典型廠房分層方案分析中，暫不考慮母線洞的開挖需要，因為在一定情況下，為了照顧主廠房這一關鍵項目的開挖需要，母線洞等附屬洞室完全可以通過其他途徑解決通道問題，例如母線洞，就可以從主變一側單方向掘進開挖。針對圖4.1中的廠房，其交通洞的底板高程同副廠房底板基本相同，可以擬</p><p>　　下部施工通道主要是與廠房相接的引水隧洞和尾水支洞，先看以引水隧洞作為施工通道的這一層（蝸殼層）

39、，該層施工使用鑿巖臺車從引水隧洞向廠房內掘進，基本上是采用洞挖的方式，則可確定此層下界限與引水隧洞底面高程一致，因為廠房在這個層面上兩端又有臺階，所以層面頂部與此臺階應在一個水平面上，該層與第三層之間所夾巖體可以劃分為一層（第四層）。廠房最下部層面確定同樣根據(jù)尾水管段的斷面確定，而此層與蝸殼層（第五層）之間間隔的巖體作為第六層。第六層先打導井，然后擴挖，通過導井和尾水出碴。</p><p><b>　　

40、1．5 布孔</b></p><p><b>　　1.5.1炮孔類別</b></p><p>　　為了克服圍巖的夾制作用、改善巖石破碎條件、控制隧洞開挖輪廓以及提高掘進效率，在爆破開挖中，按作用原理、布置方式及有關參數(shù)的不同，開挖斷面上布置的炮孔往往分成三類：掏槽孔、崩落孔、周邊孔。</p><p>　　炮孔布置根據(jù)圍巖種類、地質情

41、況、預期循環(huán)進尺來確定炮孔數(shù)量、位置、深度和傾斜度及裝藥量。布孔方式有多種，但其基本原則是盡量增大被爆巖石的臨空面(或稱自由面)以提高爆破效果，所以掏槽孔就成為布孔的重點，因此有“要進尺，看掏槽”之說。</p><p><b>　?。?）掏槽孔</b></p><p>　　掏槽孔是開挖斷面中最先起爆的炮眼，其功能是首先將開挖斷面的中央部位巖石爆破掏出，為以后各排爆破的

42、巖石提供臨空面。</p><p>　　掏槽孔的布置原則:①炮孔位置應布于斷面的中部或中下部；②炮孔力一向應盡可能垂直于巖層的層理；③炮孔的數(shù)量，應視斷面的大小而定。</p><p>　　掏槽孔由其布置形式的不同分為直孔掏槽、斜孔掏槽和混合掏槽三類。</p><p>　?、僦笨滋筒郏褐笨滋筒凼怯扇舾蓚€垂直于開挖沒面的彼此距離很近的炮孔組成。其中一個或幾個不裝藥的空孔，

43、作為裝藥掏槽炮孔爆破時的輔助自由面，保證掏槽孔范圍內的巖石被破碎、拋出槽外設定的槽腔。</p><p>　　直孔掏槽的特點:一是適用范圍較廣，可以隨石質變化調整孔孔的布置及孔數(shù)；二是鉆孔深度不受斷面尺寸的限制，當循環(huán)進尺變更時，只需增減炮孔深度；三是鉆孔工作干擾少，鑿巖工作容易掌握炮孔方向，能保證鉆孔質量，有利于多臺鑿巖機作業(yè)；四是炮孔數(shù)目多，有些孔不裝藥；五是爆破后拋碴距離較小;六是鉆孔質量較高，應力求做到炮位

44、準確。</p><p>　　直孔掏槽的形式很多，常用的有桶形掏槽、螺旋掏槽和雙螺旋掏槽等。</p><p>　?、谛笨滋筒郏盒笨滋筒凼侵柑筒劭追较蚺c開挖斷面斜交的掏槽方式。</p><p>　　斜孔掏槽具有所需掏槽孔較少，掏槽體積大，易將巖石拋出，炸藥耗量低等優(yōu)點。其主要缺點是掏槽深度受到開挖斷面寬度和巖層硬度的限制，不易提高每一循環(huán)的進尺，因為巖質越硬，炮孔傾角越

45、小，掏槽孔有效深度受斷面的限制也越大。斜孔掏槽主要有錐形掏槽、楔形掏槽等形式。錐形掏槽有數(shù)個掏槽炮孔呈角錐形布置，各炮孔以相等的角度向工作面中線軸線傾斜，孔底趨于集中，但相互不能貫通，一般的炮孔傾斜角度為60°～70°，巖質越硬，傾角越小，孔底距離為0.2～0.4m。楔形掏槽由數(shù)對對稱的相向傾斜的掏槽炮孔組成，楔形掏槽孔的傾斜角一般為55°～80°，孔底距離一般為0.1～0.3m。</p&g

46、t;<p>　　③混合掏槽：混合掏槽是指兩種以上掏槽方式的混合使用，一般在巖石特別堅硬或隧洞開挖斷面較大時使用。較常用的混合掏槽有復式楔形掏槽、錐形與直孔組合掏槽以及楔形于直孔組合掏槽等形式。</p><p><b>　?。?）周邊孔</b></p><p>　　周邊孔是沿斷面設計邊線布置的炮孔，一般在斷面炮孔中最后起爆。其作用時爆出較為平整的洞室開挖輪

47、廓。</p><p><b>　?。?）崩落孔</b></p><p>　　崩落孔布置在掏槽孔與周邊孔之間。在掏槽孔起爆后，崩落孔由中心往周邊逐層順序起爆。其作用是擴大掏槽孔炸出的槽腔，崩落開挖面上的大部分巖石，同時也為周邊空創(chuàng)造自由面。</p><p>　　1.5.2炮孔布置原則</p><p>　?、傧炔贾锰筒劭?，其

48、次是周邊孔，最后是輔助孔。掏槽孔一般應布置在開挖面中央偏下部位，其深度應比其它孔深15cm- 20cm。為爆出平整的開挖面，除掏槽和底部炮孔外，所有掘進孔孔底應落在同一平面上。底部炮孔深度一般與掏槽孔相同。</p><p>　　②周邊孔應嚴格按照設計位置布置。斷面拐角處應布置炮孔。為滿足機械鉆孔需要和減少超欠挖，周邊孔設計位置應考慮0.03-0.05的外插斜率。并應使前后兩排炮孔的銜接臺階高度(即鋸齒形的齒高)最

49、小為佳。此高度一般要求為lOcm左右，最大也不應大于15cm。</p><p>　　③輔助孔的布置主要是解決炮孔間距和最小抵抗線的問題，這可以由施經驗決定，一般抵抗線W約為炮孔間距的60%～80%，并在整個斷面上均勻排列，當采用2號巖石餒梯炸藥時，W值一般取0.6m ～0.8m.</p><p>　?、墚斉诳椎纳疃瘸^2. 5m時，靠近周邊孔的內圈輔助孔應與周邊孔有相同的傾角。</p

50、><p>　?、莓攷r層層理明顯時，炮孔方向應盡量垂直于層理面。如節(jié)理發(fā)育，炮孔應盡量避開節(jié)理，以防卡鉆和影響爆破效果。</p><p>　　1．6全斷面開挖鉆爆參數(shù)設計</p><p>　?。?）炮孔直徑d：炮孔直徑對鑿巖生產率、炮孔數(shù)目、單位體積耗藥量和洞壁的平整程度均由影響。必須根據(jù)巖性、鑿巖設備和工具、炸藥性能等綜合分析，合理選用孔徑。一般隧洞掘進開挖爆破的炮孔直

51、徑在32～50mm之間。</p><p>　?。?）炮孔深度L:炮孔深度不僅決定著爆破循環(huán)進尺與掘進速度，而且影響爆破效果，是爆破地震效應的主要影響因素之一。炮孔深度一般根據(jù)下列因素確定：①圍巖的巖性；②鑿巖機的允許鉆孔長度、操作技術條件和鉆孔技術水平；③掘進循環(huán)的作業(yè)安排。</p><p>　　一般可根據(jù)經驗和工程模擬確定鉆孔深度。對于大中斷面水工隧洞的開挖，Ⅰ～Ⅱ類圍巖，鉆孔深度為3～

52、4.5m；Ⅲ～Ⅳ類圍巖，鉆孔深度為2～3m;對于小斷面隧洞，鉆孔深度一般為1.2～2.0m。</p><p>　?。?）單位體積耗藥量q:隧道掘進爆破的炸藥單耗主要與巖性、開挖斷面積、炮孔直徑和炮孔深度等有關，可由下式給出：</p><p><b>　?。?－1）</b></p><p>　　式中：－炸藥單耗，；－巖石堅固性系數(shù)；</p&

53、gt;<p>　　－開挖斷面面積，,:大于18時，按18選取</p><p>　　（注：巖石堅固性系數(shù)f表征的是巖石抵抗破碎的相對值。因為巖石的抗壓能力最強，故把巖石單軸抗壓強度極限的1/10作為巖石的堅固性系數(shù)，即 （1-2）式中：--巖石的單軸抗壓強度，MPa。）</p><p>　　（4）單循環(huán)總裝藥量：目前多采用體積公式算出一個循環(huán)的總裝藥量，即</p>

54、<p><b>　?。?－3）</b></p><p>　　式中：－一個循環(huán)的總裝藥量，；－單位體積耗藥量，；</p><p>　　－炮孔深度或設計循環(huán)進尺，；－開挖斷面面積，；</p><p>　?。诳桌寐?，一般取0.85～0.95</p><p>　?。?）單孔裝藥量：隧道掘進爆破的單孔裝藥量按下式計

55、算</p><p><b>　　(1－4)</b></p><p>　　式中：－單孔裝藥量，；</p><p>　?。诳籽b藥系數(shù)（裝藥長度與炮孔全長的比值，取值參見表1）；</p><p>　?。诳咨疃然蛟O計循環(huán)進尺，；－單位長度的藥卷質量，</p><p>　　表1-1炮孔裝藥系數(shù)值<

56、/p><p>　　（6）周邊空間距：它是直接控制開挖輪廓面平整程度和成型質量的主要因素。實踐表明，當炮孔直徑為38-45mm時，周邊孔間距E取600～700mm比較合適。對于跨度較小的坑道，為了減少靠近拱腳處巖石爆破的夾制作用，并比較容易地形成曲面，該處的孔距可縮小到450～500mm。在節(jié)理裂隙較發(fā)育或層理明顯、不易控制爆破裂隙方向的巖體中，或對于開挖輪廓質量要求較高時，周邊孔間距可根據(jù)情況適當減少，裝藥量也必須相

57、應減少。還可以在兩個炮孔間增加導向孔(不裝藥炮孔)的辦法。導向孔到裝藥孔的距離，一般控制在400mm以內。</p><p>　　1．7輪廓邊線控制爆破設計</p><p>　　邊線是指開挖區(qū)和保留區(qū)接口的分界線。邊線控制爆破是為保護保留區(qū)巖體或圍巖表面的特殊爆破法。炸藥在炮孔內爆炸時，產生強大的沖擊波和高壓氣體并猛烈擊炮孔周圍的巖體，使其破碎或開裂。當在有限的輪廓范圍內進行開挖爆破時，一方

58、面要求爆破開挖的邊界盡量與設計的輪廓相符合，不要出現(xiàn)超挖和欠挖，同時也要求開挖邊界上保留的巖體盡量保持完整無損。光面爆破和預裂爆破就是為了達到上述目標而采用的一種爆破技術。光面爆破多用于隧洞開挖，而預裂爆破則多用于高邊坡開挖和控制設計邊線的深槽基礎開挖。</p><p>　　影響預裂爆破和光面爆破的效果的因素很多，有鉆孔直徑、孔距、裝藥量、巖石的物理力學性質、地質構造、炸藥種類、裝藥結構以及施工因素等等，這些因素

59、又都是相互影響的。所以在設計上一般采用工程模擬法，并通過現(xiàn)場試驗最終確定。</p><p>　　1.7.1預裂爆破參數(shù)設計</p><p>　?、兕A裂孔直徑D：應當根據(jù)工地的機具條件，預裂孔的深度，以及當?shù)氐牡刭|條件等綜合考慮，在確定鉆孔直徑時，一方面要從技術上的可靠性方面進行論證，同時也應當盡量簡化施工，降低成本。大型地下廠房一般為50～110m。</p><p>

60、;　?、诳拙郺：與巖石特性、炸藥性質、裝藥情況、開挖面平整度要求和孔徑大小有關。孔距一般可取a=(7～12)d,質量要求高、巖質軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。</p><p>　?、垩b藥不偶合系數(shù)m：裝藥的不偶合程度用m=D/d（式中:d－藥卷直徑）表示。根據(jù)爆破的實踐經驗，一般不偶合系數(shù)選用m＝2～4，堅硬巖石選小值，松軟巖石選大值。</p><p>　　④線裝藥密度：預裂爆破主要參數(shù)的影響復

61、雜，很難從理論上推導出嚴格的計算公式，針對幾個最主要的影響因素，歸納了一些經驗計算式，在這些計算式中，主要是考慮線裝藥密度與巖石的抗壓強度，炮孔間距以及孔徑之間的關系，基本的形式是:</p><p><b>　　(1-5)</b></p><p>　　式中：－炮孔的線裝藥密度，；－巖石的極限抗壓強度，;</p><p>　　a－炮孔間距，；D－

62、炮孔直徑，；、、、均為系數(shù)。</p><p>　　常用公式有以下三個:</p><p>　　a.長辦長科院提出的計算式: </p><p>　　b.葛洲壩工程局提出的算式: </p><p>　　c.武漢水利電力學院提出的計算式：</p><p>　?、荽_定裝藥結構：首先要根據(jù)地質條件、鉆孔直徑、孔深、炸藥品種、裝藥梁

63、等因素確定堵塞段的長度和底部的裝藥增量及其范圍，然后根據(jù)鉆孔和炸藥的供應情況，決定是采用間隔裝藥還是采用細藥卷連續(xù)裝藥。</p><p>　?。?7.2光面爆破參數(shù)設計：</p><p>　?、俟饷姹茖雍穸龋杭醋钚〉挚咕€的大小，一般為炮孔直徑的10～20倍，巖質軟弱、裂隙發(fā)育取小者。</p><p>　?、诳拙啵阂话銥楣饷姹茖雍穸鹊?.75～0.90倍，巖質軟弱

64、、裂隙發(fā)育取小者。還可根據(jù)炮孔的直徑來考慮，一般取直徑的10～16倍，取值范圍大概是500mm～800mm。</p><p>　?、坫@孔直徑和裝藥不偶合系數(shù)：參照預裂爆破的設計方法。</p><p>　　④線裝藥密度：一般按照松動爆破藥量計算公式確定</p><p><b>　　(1-6)</b></p><p>　　式

65、中：－松動爆破單耗，；－光面爆破孔間距，；</p><p>　?。饷姹茖雍穸?，。</p><p>　　1．8深孔梯段爆破參數(shù)設計</p><p>　?。?）炮孔布置時須注意下列原則</p><p>　?、倥诳追较虿灰c最小抵抗線方向重合，以免產生沖天炮，降低爆破效果。</p><p>　　②充分利用地形，盡量利用和

66、創(chuàng)造臨空面以減小爆破阻力。</p><p>　　③炮孔應盡量垂直于巖石的層面、節(jié)理和裂縫，并且不要穿過較寬的裂縫以免漏氣。</p><p>　?。?）臺階高度H：臺階高度的選取應綜合考慮地質與巖性，開挖強度與進度要求，鉆孔、裝渣和運輸設備的性能及合理配套等條件確定。我國水利水電工程中深孔爆破臺階高度一般用8～12m。</p><p>　　（3）炮孔直徑d：在水工建筑

67、物基礎開挖中，炮孔直徑一般不超過150mm；在臨近建基面、設計輪廓處，孔徑一般不大于110mm。</p><p>　　（4）底盤抵抗線：底盤抵抗線是指炮孔中心線至臺階坡腳的水平距離，可按下式確定：</p><p><b>　　(1-7)</b></p><p>　　式中：－臺階高度，； －炮孔直徑，；</p><p>

68、　?。瓗r石影響系數(shù)，一般取0.46～0.56，硬巖區(qū)小值，軟巖區(qū)大值；</p><p>　　－臺階高度影響系數(shù)，參見表1-2。</p><p>　　表1-2 高度影響系數(shù)的確定</p><p>　?。?）超鉆深度：超鉆的作用就是在于克服底盤阻力，避免殘埂獲得符合設計標高且較平整的底盤。超鉆可按下式確定:</p><p><b>

69、　　(1-8)</b></p><p>　　式中的系數(shù)在臺階高度大，巖石堅硬時取大值。</p><p><b>　　（6）孔長：</b></p><p><b>　　(1-9)</b></p><p>　　式中：－鉆孔傾斜角，一般與臺階坡面角相同，對于垂直孔，。</p>&

70、lt;p>　?。?）孔距和排距：合理的孔距和排距是保證形成平整的新臺階面及爆后巖塊均勻的前提。一般按下式估算：</p><p><b>　　(1-10)</b></p><p>　　（8）堵塞長度：深孔臺階爆破的堵塞長度可參考以下公式綜合確定：</p><p><b>　　(1-11)</b></p>

71、<p><b>　?。?）裝藥量計算</b></p><p>　　前排炮孔的單孔藥量為： (1-12)</p><p>　　后排炮孔的單孔藥量為： (1-13)</p><p>　　式中：－深孔臺階單耗,;影響炸藥單耗的因素很多，

72、受巖石的爆破性、炸藥威力、自由條件、起爆方式和塊度等條件要求，合理的單耗往往需要通過試驗長期實踐確定，可以參考下表</p><p>　　表1-3 梯段爆破炸藥單位體積耗藥量</p><p>　　1．9寬孔距小抵抗線微差擠壓爆破設計</p><p>　　寬孔距小抵抗線微差擠壓爆破在減少抵抗線的前提下，加大孔距，增加單孔的爆破量，具有其先進性，主要表現(xiàn)在:①充分利用界面

73、反射波的作用，增大單孔臨空面，減少應力波的擴散損失;②充分利用塊石拋出時的動能，使塊石之間進一步碰撞擠壓，巖塊得到充分破碎;③由于單孔藥量增加，孔內連續(xù)裝藥，藥量在空間均勻分布，爆生氣體和應力波相互抑制變小，炸藥能量得到充分發(fā)揮;④由于抵抗線變小，藥包距自由面距離變近，爆破產生的反射拉伸波作用變強，使破碎率提高。</p><p>　?。?）炮孔深度L：孔深應根據(jù)工程要求確定，并受鉆孔、爆破和運輸條件所制約。<

74、;/p><p>　?。?）底盤抵抗線:底盤抵抗線是影響爆破效果的一個重要參數(shù)，底盤抵抗線的大小同炸藥威力、巖石爆破性、鉆孔直徑和臺階高度等因素有關，很難用一個理想公式表示，在設計中多采用經驗公式或根據(jù)經驗資料來取:</p><p><b>　?。?－14）</b></p><p>　?。?）排距b：排距是指多排引爆時，相鄰兩排孔間的距離，即是第一排

75、孔以后各排孔的底盤抵抗線。一般取：。</p><p>　　（4）孔距:炮孔間距應使某一炮孔爆炸時不致炸傷相鄰的另一炮孔，且爆后兩孔間不留殘石埂。一般按下式計算：</p><p><b>　?。?－15）</b></p><p>　　式中：－密集系數(shù)，一般取值2.0～5.0。</p><p><b>　　（5）裝

76、藥量計算：</b></p><p>　　多排孔爆破的第一排孔的單孔藥量Q前和以后各排孔單孔藥量Q后由下式確定:</p><p><b>　?。?－16）</b></p><p><b>　?。?－17）</b></p><p>　　式中：－單耗,; －孔距，；－底盤抵抗線，</p&

77、gt;<p>　?。诳咨疃?，；－系數(shù)，一般取1.0～1.5。</p><p>　　1．10爆破控制及安全措施</p><p>　　在完成爆破開挖時，爆破作業(yè)必然會伴生爆破飛石、地震波、空氣沖擊波、噪音、粉塵和有毒氣體等負面效應。在鉆爆設計和施工中要采用有效的措施以確保保護對象（包括人員設備和臨近的建（構）筑物）的安全</p><p>　　1.10.1

78、爆破控制</p><p>　　水利工程中一般考慮最多的是地震波的破壞。在鉆爆施工中，最重要的就是要對爆破振動進行控制，要使爆破作業(yè)產生的地震波對圍巖和各種建（構）筑物的影響控制在規(guī)范要求之內。要想既取得好的爆破效果又很好的控制爆破振動，就要合理的選擇間隔時差、單響藥量和起爆方式。同時要對爆破作業(yè)進行振動監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結果調整爆破參數(shù)。</p><p>　　（1）間隔時差：確定合理的微差爆破

79、間隔時差，是得到良好的爆破破碎和最大限度降震的關鍵。間隔時差過長，先爆孔爆破形成的裂隙會使后爆孔漏氣，產生較遠的飛石，影響爆破效果，并可能造成后爆孔起爆網絡的破壞;時差過短，則可能因先爆孔不能給后爆孔提供新的自由面而影響爆破效果。在爆破網絡設計中要合理利用毫秒延期起爆雷管合理分段，來控制間隔時差，減少振動的疊加。</p><p>　?。?）最大單響藥量：最大單響藥量即最大一段的起爆藥量，它是控制爆破震動的關鍵。最

80、大單響藥量的確定，主要是根據(jù)《國家爆破安全規(guī)程》中對各類建筑物和構筑物所允許的安全質點振動速度和被保護對象距爆區(qū)中心的距離以及該爆區(qū)地形、地質條件等因素確定的?？砂此_道夫斯基公式推算:</p><p><b>　　(1-18)</b></p><p>　　式中：－質點峰值振速，；－最大單響藥量，；－爆心距，；</p><p>　?。幇螤钕禂?shù)

81、，歐美國家通常取，我國和前蘇聯(lián)一般??；</p><p>　　、－與地質條件、爆破類型及爆破參數(shù)有觀的系數(shù)，通過現(xiàn)場爆破實測的資料來確定</p><p>　?。?）起爆方式：起爆方式是指炮孔之間、排間先后的起爆關系。它主要受地形、地質條件，施工對巖塊破碎度的要求和允許的最大單響量等因素制約。</p><p>　　1.10.2安全措施</p><p&

82、gt;　　（1）爆破飛石：影響爆破飛石的因素有:巖體的節(jié)理裂隙及地質構造、藥包最小抵抗線裝藥量等。飛石產生的部位一般在爆破前排和爆破上部。計算爆破飛石的經驗公式如下：</p><p><b>　　(1-19)</b></p><p>　　式中：－飛石的距離，；－炮孔的孔徑，；</p><p>　　在綜合爆破安全規(guī)程規(guī)定的個別飛石對人員的最小安全

83、距離，確定安全警戒范圍。</p><p>　　（2）空氣沖擊波的防護</p><p>　　當空氣沖擊波達到一定的值，它可以使人致殘、破壞建筑物或設備。所以，必須控制空氣沖擊波，使它低于人和建筑物所允許的值，以確保其安全。必須采取防護措施來降低爆破沖擊波的值。</p><p>　　從爆炸能量的角度說，空氣沖擊波是炸藥在空氣中爆炸釋放出的能量形成的。所以空氣沖擊波的強度

84、與所用炸藥的能量有關。精確的設計、細致的方案、優(yōu)化的爆破參數(shù)、一次最大起爆藥量的減少、毫秒延遲起爆雷管、經良好堵塞的藥柱等是降低沖擊波強度的有效措施。通過在爆破區(qū)域或被保護物體周圍設置圍墻也可以減弱沖擊波在傳播過程中的強度。</p><p>　　第二章 瀑布溝水電站地下廠房概況</p><p><b>　　2．1工程概況</b></p><p&

85、gt;　　瀑布溝水電站位于大渡河中游、四川省漢源縣及甘洛縣境內， 電站樞紐由礫石土心墻堆石壩、左岸地下廠房系統(tǒng)、左岸岸邊開敞式溢洪道、左岸泄洪洞、右岸放空洞及尼日河引水工程等工程項目和建筑物組成。工程等別為Ⅰ等工程，主要水工建筑物為1級。</p><p>　　廠房裝機共6臺，單機容量550MW，總裝機容量3300MW。</p><p>　　左岸地下廠房系統(tǒng)包括進水口、壓力管道、主副廠房、主

86、變洞、尾水閘門室、尾水管及連接洞、尾水隧洞及開關站等建筑物。地下廠房位于主變室上游側由副廠房、主廠房及安裝間組成，開挖尺寸為294.10m×30.7m×70.175m（長×寬×高），其中副廠房長25.6m，寬26.8m，主廠房及安裝間長268.5m，寬30.7 m；主變室開挖尺寸為250.3m×18.3m×25.975m；尾水閘門室開挖尺寸為178.87m×17.4m

87、×54.15m。廠房、主變室及尾水閘門室三大洞室平行布置，廠房與主變洞之間巖柱厚41.95m，主變洞與尾水閘門室之間巖柱厚32.7m。</p><p>　　圖2.1 瀑布溝電站地下廠房系統(tǒng)效果圖</p><p><b>　　2.2 施工特性</b></p><p>　　地下廠房系統(tǒng)洞室群主要包括：主、副廠房及安裝間、主變洞、母

88、線洞、通風洞、電纜洞、排風排煙豎井、排水廊道、電梯電纜豎井等。各洞室特性及工程量見</p><p>　　表2-1 地下廠房系統(tǒng)各洞室特性及工程量表</p><p>　　2．3主廠房基本資料分析</p><p>　　2.3.1工程地質條件</p><p>　　主廠房地質條件：主廠房位于微風化～新鮮中粗粒花崗巖中。圍巖以Ⅱ、Ⅲ類為主

89、，巖體中無大的斷層分布，可能揭露的小斷層主要有9條：F9、F9-1、F14、F15、F16、F8、F18、F19、F28，局部輝綠巖脈、裂隙密集帶、小斷層帶及影響破碎帶為Ⅳ～Ⅴ類圍巖。存在的主要工程地質問題是，受軟弱結構面不利組合影響，局部可能有楔形塊體失穩(wěn)；局部巖體完整地段由于地應力較高，可能存在巖爆問題，對圍巖穩(wěn)定不利，另外應注意各地下洞室間巖墻、巖柱的支護。</p><p>　　2.3.2主要圍巖參數(shù)的確定

90、</p><p>　　主廠房軸線與主結構面有較大夾角，一般大于50°，而與最大主應力方向夾角較小，一般為26.7°～36.7°，應力狀況姣好。圍巖以Ⅱ，Ⅲ類圍巖為主，巖體中無大的斷層分布，綜合各類圍巖主要物理力學參數(shù)表和巖石物理力學性質指針表，將地下廠房圍巖的參數(shù)根據(jù)實際情況分為兩種情況：Ⅱ類圍巖參數(shù)和Ⅲ類圍巖參數(shù)。Ⅱ類圍巖參數(shù)取為：容重γ=2.7*104N/m3，內摩擦角φ=45&

91、#176;，粘聚力C=1.0Mpa，抗壓強度R=150Mpa，泊松比μ=0.25，靜彈性模量6.5*104Mpa，動彈性模量8.5*104Mpa；Ⅲ類圍巖參數(shù)取為：容重γ=2.5*104N/m3，內摩擦角φ=40°，粘聚力C=0.6Mpa，抗壓強度R=120Mpa，泊松比μ=0.28，靜彈性模量5.5*104 Mpa，動彈性模量7.5*104Mpa。</p><p>　　2.3.3工程區(qū)域水文、氣象條件

92、及水文地質條件</p><p>　　工程區(qū)氣候較為濕潤，多年平均氣溫17.8℃，極端最高氣溫40.9℃，極端最低氣溫-3.3℃；多年平均年蒸發(fā)量1395.6mm；多年平均相對濕度68%；最大風速15.3m/s；多年平均年降水量748.4mm，歷年最大日降水量168.2mm，年平均降水日數(shù)143天。</p><p>　　洞室圍巖地下水主要為基巖裂隙潛水，受地表降水補給，多富集于斷層影響帶和裂

93、隙密集帶，具局部承壓集中涌水特點，初見涌水量較大，隨后逐漸減小至干枯。而壓性、壓扭性斷層和巖脈破碎帶具相對隔水性能。據(jù)水質分析基巖裂隙水屬弱堿性低礦化度淡水。</p><p><b>　　2.4主要技術問題</b></p><p>　　通過對以上瀑布溝主廠房以上資料的分析，可以看出主廠房在開挖施工過程中主要存在以下技術問題：</p><p>　

94、?、?廠房工程規(guī)模大，結構復雜。該廠房尺寸為291.0m×30.7m×70.175m，是國內在建的特大型地下廠房之一，具有“高邊墻、大跨度、多交叉”的特點，同時洞室為非圓形斷面，洞室縱橫交錯，施工支洞和通道密布，基本上組成了一個復雜的地下建筑群。主廠房開挖施工程序也十分復雜，施工干擾比較大，開挖程序復雜，尤其是巖錨梁部位，屬于“精雕細刻”的工程。要較高效率的完成開挖任務，又不能相互產生擾動，這需要在施工程序和鉆爆參數(shù)

95、進行經心的設計。</p><p>　　② 廠房的地質條件復雜，地應力高。主廠房位于微風化～新鮮中粗?；◢弾r中，圍巖以Ⅱ、Ⅲ類為主，巖體中無大的斷層分布；但其局部有較多的小斷層，局部輝綠巖脈、裂隙密集帶、小斷層帶及影響破碎帶為Ⅳ～Ⅴ類圍巖。地質結構面不利組合影響較嚴重，局部有較大型楔形塊體失穩(wěn)，且地應力較高，存在巖爆問題，工程地質條件較復雜，施工安全問題極為突出,對爆破開挖地控制提出了很高的要求。</p>

96、;<p>　?、?由于廠房本身的結構特性，所需開挖輪廓形狀復雜多樣，對周邊成型和保證圍巖質量具有較高的要求；特別是緊迫的施工工期，要求實施的爆破開挖強度極高，使得廠房系統(tǒng)的洞挖施工成為本項工程的施工關鍵線路，也成為瀑布溝水電站工程施工中的必須特別重視的施工部位。</p><p><b>　　2.5開挖方式</b></p><p>　　瀑布溝工程主廠房的開

97、挖斷面大，根據(jù)地下廠房開挖的一般方法，主廠房采取斷面分步法開挖即分層開挖的方法，根據(jù)文中第一章中介紹的地下廠房分層原則和方法，共分Ⅸ層開挖。對于瀑布溝這種“大跨度、高邊墻、多交叉”的大型復雜地下洞室的開挖應嚴格遵循“平面多任務序、立體多層次”的原則。對于頂拱層采取運用廣泛的中導洞法進行開挖。對于巖錨粱部位采用預留保護層進行控制爆破，盡量較少對圍巖的擾動。具體分層見下圖。</p><p>　　圖2-2瀑布溝主廠房橫

98、剖面分層開挖示意圖</p><p><b>　　2.6 施工機械</b></p><p>　　根據(jù)工期要求、施工進度及施工程序安排，地下廠房系統(tǒng)開挖主要施工設備配置計劃見表2-2。</p><p>　　表2-2 地下廠房系統(tǒng)開挖主要機械設備配置表</p><p><b>　　2.7 爆破器材<

99、/b></p><p>　　地下廠房系統(tǒng)開挖主要爆破器材：采用2#巖石卷狀乳化炸藥，規(guī)格有φ25mm、φ32mm、φ35mm、φ60mm、φ70mm。起爆器材采用MS1～MS20導爆管毫秒延期起爆雷管和導爆索。</p><p>　　第三章 主廠房頂拱層（主廠房Ⅰ層）開挖設計</p><p><b>　　3.1開挖方式：</b></

100、p><p>　　第Ⅰ層為頂拱開挖，由廠房上支洞及和2#施工支洞爬坡進入，該層輪廊開挖跨度大、質量要求高，噴錨支護和觀測儀器埋設量大，結合施工機械的特性，開挖采用中導洞先行、隨后進行兩側擴挖的開挖程序（圖3-1）。中部開挖高度9.375m，寬度14.7m，兩側擴挖開挖高度9.41m，單側寬度8.0m。中洞斷面大，開挖分兩步進行，先開挖中下導洞超前1～2排炮，擴挖跟進。每排炮爆破后反鏟挖掘機進行安全處理，中導洞擴挖石渣用

101、4m3正鏟配25t自卸汽車出渣，其它部位開挖石渣用3m3裝載機配合15t或20t自卸汽車出渣。</p><p>　　圖3－1 地下廠房Ⅰ層開挖程序示意圖</p><p>　　3.2中導洞鉆爆設計</p><p>　　中導洞參數(shù)設計按全斷面開挖的設計方法進行設計。中導洞的開挖斷面為8.0m×7.0m，圍巖以Ⅱ類為主，巖石的抗壓強度=150 Mpa，按（

102、1－2）式計算得巖石堅硬系數(shù)。</p><p>　?。?）爆破參數(shù)計算：</p><p>　　掏槽孔的布置：根據(jù)現(xiàn)場條件和施工隊伍水平，掏槽孔的形式采用復式楔形掏槽，具體布置見附圖1；</p><p>　　炮孔直徑d:用鑿巖臺車水平開挖，根據(jù)鑿巖臺車工作性能，臺車鉆孔直徑定為50mm。</p><p>　　炮孔深度L:開挖處巖性較好，考慮掘進

103、效率、機械條件和鉆孔水平，預計進尺為3m,考慮超鉆，則炮孔深度取3.5m較為合理。</p><p>　　單位體積耗藥量q：按式（1－1）計算得：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　則在初步設計中取單位體積耗藥量為1.28。在裝藥結構設計中再根據(jù)實際情況做調整。</p><p><b>

104、　　單循環(huán)總裝藥量：</b></p><p>　　按式（1－3）計算得：，</p><p>　　式中：循環(huán)進尺為3m,斷面面積為52.25，炮孔利用率取0.85，根據(jù)計算結果在設計時初步取170，在根據(jù)現(xiàn)場情況進行相應調整。</p><p>　　單孔裝藥量：主要采用φ32mm的2號巖石乳化炸藥，取，參考表1炮孔裝藥系數(shù)分別?。禾筒劭兹?.60、崩落孔取0

105、.50、周邊孔取0.55。</p><p>　　初步設計按式（1－4）計算得：</p><p><b>　　掏槽孔的裝藥量：</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　崩落孔的裝藥量：</b></p><p><b

106、>　?。?lt;/b></p><p><b>　　周邊孔的裝藥量：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　具體裝藥量根據(jù)現(xiàn)場實際情況和爆破試驗進行相應得調整。</p><p>　　周邊孔：周邊孔按光面爆破進行設計，根據(jù)實踐經驗周邊空間距取700mm，則周邊

107、光爆孔的最小抵抗線厚度取600mm。裝藥不耦合系數(shù)取2，其線裝藥密度按式（1－6）計算得：；（式中為松動爆破單耗取0.8）在設計取線裝藥密度為。</p><p>　　（2）爆破施工設計：</p><p>　?、?炮孔布置：從距底板150cm處開始，沿開挖面中心線兩側對稱布置3對3排楔形掏槽孔，掏槽孔與掌子面呈60°的夾角，長度分別為1.3m、2.5m、3.7m。在掏槽孔與邊墻之間

108、布置2排崩落孔，1排周邊孔，最外崩落孔與周邊孔相距60cm，崩落孔垂直掌子面，其深度為3.5m。在拱部(掏槽孔上方)呈弧形布置4排崩落孔，排距為80～100cm，掏槽孔下方還布置1排崩落孔。周邊孔其鉆孔向外傾斜5°，周邊孔間距70cm。底板孔布置在底部邊界上，并向下傾斜10°鉆孔，孔距80cm。周邊孔與底板孔的深度均為3.5m。圖3-2為中導洞炮孔布置圖。</p><p>　　圖3－2 中導

109、洞炮孔布置圖（單位：cm）</p><p>　　② 裝藥結構:周邊孔使用φ25mm卷狀乳化炸藥空氣間隔裝藥，線裝藥密度取。其余孔均使用φ35mm的卷狀乳化炸藥耦合連續(xù)裝藥。具體裝藥結構見下圖。</p><p>　　圖3－3 中導洞開挖裝藥結構圖（單位：cm）</p><p>　　③ 起爆順序與起爆方法:為保證既將爆破引起的質點振動速度在控制范圍內，又能獲得較好的爆

110、破效果，便于鏟裝、運輸?shù)捻樌M行，必須在嚴格限制單段最大裝藥量的同時，盡量能使掏槽孔、各類同排炮孔同時起爆。因此，其起爆順序是:掏槽孔分三段先起爆，然后依次為崩落孔、周邊孔和底板孔。其中崩落又按先內后外的順序逐排起爆。斷面上所有炮孔均采用非電導爆管一次點火、孔內毫秒延期起爆，每個炮孔的斷別如圖2－3所示。</p><p>　　主廠房頂拱層（主廠房Ⅰ層）中導洞開挖的詳細鉆爆設計見附圖1。</p>&l

111、t;p>　　3.3中部擴挖鉆爆設計</p><p>　　爆破參數(shù)：中部擴挖炮孔直徑采取與中導洞相同的大小，炮孔深度考慮施工組織安排和掘進效率，預計進尺取3.5m，考慮超鉆炮孔深度取3.9m。其它參數(shù)參考中導洞的爆破參數(shù)。</p><p><b>　　爆破施工設計：</b></p><p>　?、?炮孔布置：在中導洞與開挖輪廓之間布置4排崩

112、落孔，頭排崩落孔與中導洞相距95cm，中間崩落孔的排距為80～100cm，崩落孔垂直掌子面，其深度為3.9m。在拱部(中導洞上方)呈弧形布置2排崩落孔，排距80～100cm，頭排孔與與中導洞相距90cm。拱部布置1排周邊孔，周邊孔采用光面爆破，光爆層厚度為60cm，周邊孔間距50cm。周邊孔鉆孔向外傾斜5°，深度也為3.9m。</p><p>　　圖3－4 中部擴挖的炮孔布置圖（單位：cm）</p