摘 要 近年来，随着我们国家的不断发展，国家对公路交通的需求量越来越大，因而对公路交通建设的投入将越来越大，越来越多的长大公路隧道如雨后春笋般建设起来。我国是一个多山国家，在长大公路的建设中，势必涉及穿山越岭，因此导致大量的公路隧道修建包含其中。我国的公路隧道大多为山岭隧道，目前经常使用的施工方法主要有两种，即综合机械化施工法和钻眼爆破法。综合机械化施工方法具有安全、作业连续、均匀、自动化程度高等优点，但由于机械设备重量大、刃具寿命短、使用范围小、成本高等限制，目前在我国的隧道掘进中很少使用。钻眼爆破法虽然具有工序不连续、作业配套设备多、组织管理复杂等缺点，但目前它是岩石隧道掘进施工的基本方法，而且在中坚硬岩石中是一种经济合理的方法。 该毕业设计的对象是麻武高速路中的大别山隧道。大别山隧道为上下行分离的双洞隧道，隧道呈东西向展布，进口位于麻城市木子店镇槐树店村细台子沟，出口位于麻城市龟峰山乡边店村叶家河。该设计需要结合实际工程概况分别设计Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩的开挖方案，并根据周边环境包括民房、危石等调整爆破参数以切合实际工程，最后还要进行各项安全验算，绘制起爆网络图以及施工图纸等。最终目的是为大别山隧道开挖做出一份安全合理的方案。 关键词：公路隧道，隧道掘进，爆破，施工设计 Abstract In recent years, with the continuous development of our country, the demand for highway traffic is becoming more and more large, so the investment in highway traffic construction will be more and more big. More and more long road tunnels are springing up like bamboo shoots after the rain. China is a mountainous country. In the construction of long highway, it is bound to cross mountains and mountains, thus leading to the result is that the construction of a large number of highway tunnels is included in the construction of the highways.Most highway tunnels in our country are mountain tunnels. At present, there are two kinds of construction methods, which are comprehensive mechanized construction method and drilling and blasting method.The comprehensive mechanized construction method has the advantages of safety, continuous operation, uniform operation and high degree of automation. However, due to the large weight of machinery and equipment, short life of cutting tools, small range of use, high cost, etc, it is seldom used in tunneling in our country now.Although drilling hole blasting method has many disadvantages,such as discontinuous working procedure , multiple operation equipment and complex organization management , it is the basic method of rock tunnel boring construction , and it is an economical and reasonable method in medium and hard rock . The object of graduation project is the Dabie Mountain Tunnel in the Mawu Expressway. Dabie Mountain Tunnel is a double-hole tunnel separated from upstream and downlink. The tunnel is spread from east to west. The entrance is located in Xitaizi ditch of Huaishudian Village, Muzidian Town in Macheng, and the exit is located in Yejiahe Village of Guifeng Mountain Township in Macheng City.The design needs to design the excavation scheme of class Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ surrounding rock separately according to the general situation of the actual project, and adjust the blasting parameters according to the surrounding environment, including civil houses and dangerous rock, to suit the actual project. Finally, the safety checking calculation should be carried out. And we need to draw the network diagram of detonation and construction drawing. The ultimate aim is to make a safe and reasonable plan for the excavation of Dabie Mountain Tunnel. Key words: highway tunnel，tunneling operation，blasting，construction design   目 录 第1章 绪论 1 1.1 选题目的及意义 1 第2章 设计说明 3 2.1 设计依据 3 2.2 工程要求及目的 3 2.3 设计原则 4 第3章 工程概况 4 3.1 工程概述 4 3.2 工程地质条件 4 3.2.1 气候条件 4 3.2.2 工程地质及水文条件 4 3.2.3 周边环境 5 第4章 隧道掘进开挖方案 7 4.1 爆破方案选择 7 4.2 Ⅴ级围岩开挖 8 4.3 Ⅳ级围岩开挖 9 4.4 Ⅲ、Ⅱ级围岩开挖 10 4.5 特殊地段开挖 11 4.5.1 紧急停车带施工 11 4.5.2 行人横洞及行车横洞开挖 12 4.5.3 断层破碎带地段开挖 12 第5章 爆破方案设计 13 5.1 设计原则 13 5.2 爆破参数选择 13 5.3 爆破设计图 15 第6章 爆破安全计算 16 6.1 爆破振动速度 16 6.2 爆破飞石 19 6.3 爆破防毒气安全距离计算 19 6.4 空气冲击波安全距离 19 第7章 安全防护措施 20 7.1 安全操作规定 20 7.2 爆破警戒设置 20 7.3 瞎炮处理 20 7.4 空气冲击波防治措施 21 7.5 爆破震动防护措施 21 7.6 爆破滚石防护措施 21 第8章 爆破施工组织设计 23 8.1 器材选择及使用原则 23 8.2 施工人员机构 23 8.2.1 工程总负责 24 8.2.2 技术负责人 24 8.2.3 技术组 24 8.2.4 群工组组长 24 8.2.5 施工组组长 24 8.2.6 质量管理组组长 24 8.2.7 安全组组长 25 8.2.8 后勤保障组组长 25 8.3 施工组织安排 25 8.3.1 隧道工区划分及施工顺序安排 25 8.3.2 劳动力、设备及材料配置 25 8.3.3 工程进度计划 27 8.4 施工工期保证措施 27 第9章 施工应急救援预案 28 9.1 应急救援目的 28 9.2 应急救援组织 28 9.3 应急物资准备 28 9.4 教育、训练与演练 28 9.5 应急处理预案 28 9.5.1 爆炸事故处置措施 29 9.5.2 有害气体中毒事故应急处置措施 29 9.5.3 坍塌事故应急处置措施 29 9.5.4 机械伤害事故应急处置措施 30 9.5.5 火灾应急救援措施 30 9.5.6 交通事故应急处置措施 31 9.6 应急响应程序 31 9.7 应急救援路线 31 附表一 隧道左洞施工进度计划表 34 附表二 隧道左洞施工进度计划表 35 参考文献 36 致谢 37

1. 绪论
2. 选题目的及意义

近年来，随着我们国家的不断发展，国家对公路交通的需求量越来越大，因而对公路交通建设的投入将越来越大，越来越多的长大公路隧道如雨后春笋般建设起来。我国是一个多山国家，在长大公路的建设中，势必涉及穿山越岭，因此导致大量的公路隧道修建包含其中。我国的公路隧道大多为山岭隧道，目前经常使用的施工方法主要有两种，即综合机械化施工法和钻眼爆破法。综合机械化施工方法具有安全、作业连续、均匀、自动化程度高等优点，但由于机械设备重量大、刃具寿命短、使用范围小、成本高等限制，目前在我国的隧道掘进中很少使用。钻眼爆破法虽然具有工序不连续、作业配套设备多、组织管理复杂等缺点，但目前它是岩石隧道掘进施工的基本方法，而且在中坚硬岩石中是一种经济合理的方法。 隧道掘进爆破技术的发展在很大程度上依赖于爆破技术和凿岩设备的进展。从经济、安全和环境方面出发考虑，要求掘进爆破能够保持准确的断面、改善炸药使用的安全性、提高炮眼利用率和在不同地质条件下的适应性。掘进爆破技术的发展主要体现是在掏槽爆破技术、全断面微差爆破技术、周边控制爆破技术等方面。在掘进爆破机械化施工方面，1950年代采用手持凿岩机钻眼，全断面分次装药爆破，人工装岩，人力推矿车出碴；1960年代采用气腿式凿岩机湿式钻眼，斜眼浅孔爆破，斗式装岩机装岩，电力绞车调车出碴；1970年代开始研制高效掘进设备、全断面微差爆破和中深孔光面爆破技术，使掘进爆破技术接近国际先进水平；1980年代初引进消化了一批技术水平较高的掘进设备，采用凿岩台车钻眼实现中深孔光面爆破，高效的立爪式、蟹爪式或耙斗式装载机装岩，大型转载设备出碴，形成比较完善的钻、装、运机械化作业线，在施工机械化程度上达到当时国际先进水平。进入20世纪90年代，在光面爆破的基础上研发了中深孔周边定向断裂控制爆破技术，但因大型凿岩台车的高故障率和维修保养的高成本等原因，掘进机械化配套技术未能得到广泛推广，目前钻眼爆破作业仍以人工为主。因此，钻、爆、装、运的机械化与一体化仍是今后隧道掘进爆破发展的主要趋势。 本次毕业设计的对象是麻武高速路中的大别山隧道。麻武高速是湖北省规划的“七纵五横三环”高速公路网“纵一”的一部分，也是武汉城市圈“两型”社会综合配套改革试验区的重要交通项目。项目建成后，对于深入实施湖北省委省政府“两圈一带”发展战略，加强鄂豫皖赣四省毗邻地区经济和交通联系，促进大别山腹地交通运输条件和革命老区经济社会发展等具有重大意义。而在这其中大别山特长隧道是麻武高速公路权限最关键控制性工程之一，其长度位列湖北省已建高速公路隧道第四。贯通该隧道，能推进麻武高速公路全线施工建设进程。 大别山隧道为上下行分离的双洞隧道，隧道呈东西向展布，进口位于麻城市木子店镇槐树店村细台子沟，出口位于麻城市龟峰山乡边店村叶家河。左洞起止里程为：ZK18 275～ZK23 183，长4908m，右洞起止里程YK18 240～YK23 141，长4901m，属特长隧道。隧道最大埋深482m。本次设计需要结合实际工程概况分别设计Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩的开挖方案，并根据周边环境包括民房、危石等调整爆破参数以切合实际工程，最后还要进行各项安全验算，绘制起爆网络图以及施工图纸等。在做毕业设计的过程中，综合运用大学期间学习到的爆破方面的专业知识和其他方面的相关知识，如岩石力学等，独立地去解决一个实际的工程问题。与此同时还能锻炼自己的外文翻译能力，这对于我而言既是一次检阅，也是一次锻炼，可以为以后的工作学习打下一个良好的基础。

1. 设计说明
2. 设计依据

大别山隧道爆破掘进设计主要依据有（包括但不限于）：

1. 中华人民共和国《爆破安全规程》(GB6722-2014)；
2. 《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；
3. 公安部《爆破作业人员安全技术考核标准》；
4. 交通部颁《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》；
5. 勘察单位提供的大别山隧道地质勘察资料。
6. 工程要求及目的

大别山隧道是麻武高速最长的隧道和关键性控制工程。依照《爆破安全规程》进行爆破掘进设计，主要要求如下：

1. 依据爆破安全规程，控制爆破振动速度以减小对周边建筑物和临近隧道的影响；控制布孔位置、布孔方式和爆破参数等以确保爆破块度；控制爆破个别飞散物的安全距离不小于100m；控制爆破噪声的影响，尽量少扰民、不扰民；确保计划工期顺利实现。根据爆破工艺、爆破安全要求及首次爆破工程的工期，确定本次爆破的规模。
2. 采取合理的施工方法和强有力的技术措施，满足施工工期要求。施工中产生的爆破震动不能影响整个工程的正常运转，保证周围建筑物的安全。
3. 设计原则

大别山隧道爆破掘进设计以安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便为总则，具体原则如下：

1. 合理确定爆破的各项参数，保证爆破安全。
2. 经济合理，在保证爆破效果的前提下，尽可能做到投资少，开挖量少，进度快。
3. 根据隧道修建和开挖整体要求及地形地质条件，确定合理的爆破范围和爆破方案，不给后期工程留下隐患。
4. 必须保证围岩稳定，必须保证周围环境的安全。
5. 在保证爆破效果的前提下，尽量方便施工。
6. 工程概况
7. 工程概述

大别山隧道为上下行分离的双洞隧道，隧道呈东西向展布，进口位于麻城市木子店镇槐树店村细台子沟，出口位于麻城市龟峰山乡边店村叶家河。左洞起止里程为：ZK18 275～ZK23 183，长4908m，右洞起止里程YK18 240～YK23 141，长4901m。属特长隧道，隧道最大埋深482m。大别山隧道是麻武高速最长的隧道和关键性控制工程。 本合同段承担隧道出口段施工任务。左洞里程ZK20 700～ZK23 183，右洞里程YK20 700～YK23 141。

1. 工程地质条件
2. 气候条件

项目区位于大别山之中，大别山属北亚热带温暖湿润季风气候区，具有典型的山地气候特征，气候温和，雨量充沛。温光同季，雨热同季，具有优越的山地气候和森林小气候特征，同时也具备森林的气候优势。年平均气温12.5℃，最高气温18.7℃，最低气温8.8℃，极端最高气温37.1℃，极端最低气温-16.7℃，1月份最冷平均温度0.2℃，7月份最热平均气温23℃，夏季平均温度22℃，冬季平均气温10℃，≥10℃积温4500-5500℃，气温年较差21.8℃。平均降水量1832.8毫米，年降水日数161天，空气相对温度平均79%，年日照时数平均1400-1600小时，年雾日102天，太阳平均辐射量110千卡/cm²,无霜期179-190天，年平均气温比附近的市、镇分别低5.2℃，降水比附近的地区多360毫米。

1. 工程地质及水文条件

隧道区属南秦岭——大别山地层区之桐柏——大别山地层分布。隧道通过区以白垩纪花岗岩（K_γ）为主，山体表面局部残留少量太古代大别山群中高变质地层（A_rD）。上部覆盖层为残坡积（Q_edl）砂土间夹零星碎石，沿山坡一带不连续分布；局部低洼沟谷部位有少量第四系冲洪积（Q_hapl）砂、砾土及粘性土。隧道区在大地构造位置上属秦岭～大别山造山带核部，地质构造复杂，经历了多旋迴、多阶段的发展演化。区域构造上属罗田褶皱束罗田穹隆的一部分，受白垩纪花岗岩的侵入影响，褶皱构造破坏，仅在太古代大别群（A_rD）中残留有露头尺度的层内褶皱、无根褶皱等。 根据隧道围岩划分标准《公路隧道设计规范》(JTGD70-2014)，综合工程物探、地质钻探资料即地调成果，本隧道围岩分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，具体分级分段情况见表3.1所示： 表3.1隧道左洞围岩类别分段划分一览表

里程桩号	围岩级别	长度（m）	水文地质
ZK20 700～ZK21 740	Ⅱ	1040	硐室干燥
ZK21 740～ZK21 960	Ⅲ	220	硐室干燥
ZK21 960～ZK22 000	Ⅳ	40	雨季滲水
ZK22 000～ZK22 620	Ⅲ	620	硐室干燥
ZK22 620～ZK22 700	Ⅳ	80	雨季滲水，右侧有一中型水 库，可能产生库水滲漏问题
ZK22 700～ZK22 880	Ⅲ	180	雨季轻微滲水
ZK22 700～ZK22 880	Ⅳ	260	雨季滲水
ZK23 140～ZK23 183	Ⅴ	43	雨季滲水