高速铁路隧道工程隧道爆破的参数设计主讲教师：习淑娟石家庄铁路职业技术学院隧道爆破参数设计高速铁路隧道工程一、隧道爆破的参数设计1、炮孔直径炮孔直径的大小直接影响钻孔速度、工作面的炮孔数目、单位耗药量、爆落岩石的块度和隧道轮廓的平整性。加大炮孔直径以提高装药量可使炸药能量相对集中。爆炸效果得以改善，但炮孔直径增大将导致钻孔速度明显下降，并影响岩石破碎质量、洞壁平整程度和围岩的稳定性。因此，必须根据岩性、凿岩设备和工具、炸药性能等进行综合分析，合理选用炮孔直径。隧道所选用的炮孔直径一般在32-50mm之间，药卷与孔壁之间的间隙一般为炮孔直径的10%-15%。2、炮孔数目炮孔数目主要与开挖断面、炮孔直径、岩石性质和炸药性能有关。炮孔数目过少将造成爆破石块中大块增多，隧道壁面不平整，甚至会出现炸不开的情况；相反，炮孔数目过多将使钻孔工作量增大。因此，炮孔数目确定的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。炮眼数目计算：式中：N--导坑炮眼数量；α--炮眼装填系数；γ--炸药每ｍ长度的质量（kg/ｍ）；q--单位炸药消耗量（kg/ｍ3）；S--导坑开挖面积（ｍ2）。3、炮孔深度的确定炮孔深度是指孔底至工作面的垂直距离。合理的炮孔深度有助于提高掘进速度和炮孔利用率。可采用以下方法确定炮孔深度。炮孔利用率是指每次爆破炮孔长度被利用部分占炮孔长度的百分率，其值可用下式计算：式中L--炮孔长度（ｍ）；l0--炮孔未爆炸部分的长度（ｍ）。①按每掘进循环的计划进尺数来确定式中L??炮孔深度，m；l??每掘进循环的计划进尺数，m；??炮孔利用率，一般要求不低于0.85。②按每一掘进循环中钻眼所占的时间决定：m-钻机数量；v-钻眼速度（m/h）；t-每一掘进循环中钻眼所占的时间（h）；N-炮眼数目。4)装药量的计算装药量是影响爆破效果的重要因素。药量不足，则炮孔利用率低或产生大块，甚至会出现炸不开的现象；药量过大，则会破坏围岩稳定，产生飞石，崩坏支架和机械设备等，且抛渣分散，降低装渣机装岩效率。合理的药量应根据所使用的炸药性能和质量、地质条件、开挖断面尺寸、自由面数目、炮孔直径和深度及爆破的质量要求等综合确定。目前采用的方法是，先用装药量体积公式计算出一个循环的总装药量，然后再按各种不同类型的炮孔进行分配，经爆破实践检验和修正，直到取得良好的爆破效果为止。4)装药量的计算式中V--导坑每一循环爆破的岩石体积(ｍ3)；q--爆破每立方岩石所需要的炸药量(kg/ｍ3)。根据计算的装药量(Q)，将它分配到导坑的各炮眼中。掏槽眼及底眼的装药量最多，辅助眼次之，帮眼及顶眼最少。复习思考题1、药量对爆破效果有什么影响？参考资料1.王旭光《爆破手册》2.隧道工程设计要点集，关宝树编著，2003年3.高速铁路隧道工程施工技术指南，铁建设[2010]241号高速铁路隧道工程隧道爆破的参数设计