燃?xì)夤艿乐苓叺鼗鶐r石爆破技術(shù)探析論文
1工程概況
長(zhǎng)沙市湘江新區(qū)連山村洋湖片區(qū)內(nèi)新建藍(lán)天保障性住房，該住房由 8 棟高層住宅和商鋪等組成，建筑物安全等級(jí)為甲級(jí)，為框剪、抗震墻結(jié)構(gòu)。在地基開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，17 號(hào)樓、20 號(hào)樓地基巖石較硬，機(jī)械施工實(shí)施難度大，只能采用爆破方式進(jìn)行開(kāi)挖。
擬定的爆破區(qū)域南側(cè)約 30 m 處敷設(shè)有次高壓燃?xì)夤艿溃?guī)格為 D610×9.5,L290 螺旋縫埋弧焊鋼管，管內(nèi)壓力小于等于 1.6 MPa,埋深約 4~5 m.為了保證藍(lán)天保障性住房如期完工，須對(duì)管道周邊 30 m外的巖石進(jìn)行爆破施工。
2爆破區(qū)域與次高壓管道的位置關(guān)系
根據(jù)地勘報(bào)告，目標(biāo)巖石堅(jiān)硬程度不一，連續(xù)性差，不同位置巖石性狀有較大差別，開(kāi)挖深度約為 7~ 8 m,個(gè)別區(qū)域開(kāi)挖深度達(dá)到 9 m,石方量大約14.58×104m3.水文條件對(duì)此區(qū)域的爆破施工影響不大。爆破區(qū)域與燃?xì)夤艿榔矫嫖恢藐P(guān)系見(jiàn)圖 1.
3爆破振動(dòng)速度允許值的確定
3.1 確保燃?xì)夤艿腊踩谋普駝?dòng)允許值確定
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，管道位于爆破作業(yè)區(qū)南向開(kāi)挖邊坡頂部，與爆破作業(yè)區(qū)平行，距爆破作業(yè)區(qū)邊緣約30 m,爆破作業(yè)中必須對(duì)燃?xì)夤艿啦扇〈胧┍Ｗo(hù)。
因此，在爆破作業(yè)中應(yīng)全過(guò)程對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整爆破作業(yè)參數(shù)。
為了保護(hù)燃?xì)夤艿�，特設(shè)計(jì)了相應(yīng)的爆破施工方案。
由 GB 50032-2003《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》可知，長(zhǎng)沙市抗震設(shè)防烈度為 6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 0.05g.地震加速度0.05g 對(duì)應(yīng)的爆破振動(dòng)速度為 3.0 ~ 6.0 cm / s[1].
本工程取值參考同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，為了確保管道安全，到達(dá)燃?xì)夤艿捞幍谋普駝?dòng)速度取 1.0cm / s,以此確定最大單響起爆藥量和安全距離。并設(shè)置減震溝阻隔爆破地震波的傳播，確保燃?xì)夤艿赖陌踩?/p>
3.2 邊坡安全性校核
對(duì)于邊坡，參考 GB 6722-2014《爆破安全規(guī)程》，本次爆破作業(yè)到達(dá)燃?xì)夤艿捞幍谋普駝?dòng)速度取 1.0 cm/s 時(shí)，經(jīng)計(jì)算邊坡爆破振動(dòng)速度為 2.0cm / s,不會(huì)影響邊坡安全。
4管道保護(hù)的措施
本項(xiàng)目爆破工程總體采用控制爆破，使用弱松動(dòng)控制爆破的施工工藝。爆破作業(yè)采用分層分塊方式作業(yè)，在爆破作業(yè)中用 TC-4850 測(cè)振儀對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行全程爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整爆破作業(yè)參數(shù)。采取主要保護(hù)措施如下。
�、� 用管線探測(cè)儀定位燃?xì)夤艿赖臏?zhǔn)確位置，以便能在正確位置擺放測(cè)振儀。
�、� 在燃?xì)夤艿琅c淺孔爆破區(qū)之間（約 40 m處）用機(jī)械開(kāi)挖一條減震溝，減震溝的兩端都超出爆破作業(yè)區(qū) 40 m 以上，以便阻隔爆破地震波對(duì)燃?xì)夤艿赖恼駝?dòng)影響，確保燃?xì)夤艿赖陌踩�。減震溝平面位置見(jiàn)圖 2,減震溝截面見(jiàn)圖 3.減震溝寬 1.5 m,深 5 m.
③ 根據(jù)爆破作業(yè)區(qū)域距燃?xì)夤艿赖木嚯x，擬采用如下的爆破方法。
a.距離燃?xì)夤艿?30 m 范圍內(nèi)采用機(jī)械方式開(kāi)挖。
b.距離燃?xì)夤艿?30 ~ 50 m 范圍內(nèi)采用淺孔松動(dòng)爆破方式，炮孔直徑為 40 mm,炮孔孔深小于 3.0m.
c.距離燃?xì)夤艿?50 m 以外范圍采用深孔松動(dòng)爆破方式，炮孔直徑為 90 mm,炮孔孔深取 5.0~8.0m.施工作業(yè)開(kāi)挖方式分區(qū)見(jiàn)圖 4.
④ 單位巖石體積炸藥單耗暫定 0.35 kg/m3,巖石爆破使用 2 號(hào)巖石乳化炸藥，具體通過(guò)試爆確定。
�、� 到達(dá)燃?xì)夤艿捞幍谋普駝?dòng)速度取 1.0cm / s 進(jìn)行安全核算，確定最大單響藥量和安全距離。
根據(jù) GB 6722-2014《爆破安全規(guī)程》，允許一次起爆的最大段藥量計(jì)算式為：
本項(xiàng)目中硬巖石 K 取 150,α 取 1.8.本項(xiàng)目爆破的.主振頻率為10~60 Hz,主要考慮燃?xì)夤艿赖陌踩�，燃�(xì)夤艿捞幈普駝?dòng)速度取 1.0 cm/s 作為本次爆破的安全控制標(biāo)準(zhǔn)。得到按燃?xì)夤艿捞帨y(cè)點(diǎn)到不同爆破點(diǎn)中心的距離采用的最大單響藥量，見(jiàn)表2.
在具體施工過(guò)程中，必須根據(jù)試爆時(shí)監(jiān)測(cè)的燃?xì)夤艿捞幈普駝?dòng)速度回歸得出 K、α 值，由實(shí)際所得數(shù)據(jù)指導(dǎo)后續(xù)的施工設(shè)計(jì)。
�、� 合理選擇爆破作業(yè)臨空面方向。臨空面的后方是爆破振動(dòng)最大的地方，本工程臨空面見(jiàn)圖 5.
整個(gè)爆破區(qū)域分為 7 個(gè)爆破區(qū)（1 ~ 3 為淺孔爆破區(qū)，4~7 為深孔爆破區(qū)），每個(gè)爆破區(qū)又分為若干小爆破區(qū)塊。深孔爆破區(qū)每次爆破施工區(qū)為長(zhǎng) 30 m寬 10 m 的矩形爆破區(qū)塊，淺孔爆破區(qū)每次爆破施工區(qū)為長(zhǎng) 15 m 寬 5 m 的矩形區(qū)塊（爆破分層、分塊進(jìn)行）。爆破施工順序見(jiàn)圖 5,依次為 7-6-5-4-3-2-1.
綜上所述，燃?xì)夤艿?30 m 以?xún)?nèi)用機(jī)械開(kāi)挖，30~ 50 m 區(qū)域的淺孔爆破的最大單響藥量定為 6 kg;50 m 以外的深孔爆破的最大單響藥量定為 29 kg.
這樣，燃?xì)夤艿捞幍谋普駝?dòng)速度就能保證低于1.0cm / s,同時(shí)，用機(jī)械開(kāi)挖的減震溝阻隔爆破地震波的傳播，確保燃?xì)夤艿赖陌踩?/p>
5主要爆破參數(shù)的確定
①根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，爆破網(wǎng)路采用孔間微差與排間微差相結(jié)合的起爆網(wǎng)路，爆破網(wǎng)路連接見(jiàn)圖6,并根據(jù)最大單響藥量及每孔實(shí)際裝藥量確定單段孔數(shù)。
由于巖層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，連續(xù)性較差，具體的爆破參數(shù)要根據(jù)實(shí)際施工中反饋的信息進(jìn)行調(diào)整。認(rèn)真觀察鉆孔的鉆屑，根據(jù)鉆屑反映的地底巖石情況及時(shí)調(diào)整單響藥量，以確保爆破振動(dòng)速度在要求范圍內(nèi)。每次爆破要做技術(shù)方案，并在爆破監(jiān)理方的監(jiān)督下嚴(yán)格按照方案進(jìn)行施工。
6爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)布置
本工程采用 TC-4850 測(cè)振儀進(jìn)行測(cè)振。方案選取的 K、α 值只是經(jīng)驗(yàn)值，影響爆破振動(dòng)的因素很多，包括單響藥量、距離、巖性、地形、開(kāi)挖推進(jìn)方向等，施工中必須根據(jù)振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，修正調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案。為了確認(rèn) K、α 值，需要進(jìn)行試爆振動(dòng)監(jiān)測(cè)，試爆時(shí)沿爆破施工區(qū)與管道的垂直連線上監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖 7.共進(jìn)行 3 次試爆，以修正所選取的 K、α 值。取3 次的平均值，K 為 145,α為 1.75.
每次爆破均進(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)，爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖 8,1 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為管道上距爆破區(qū)塊最近的點(diǎn)，2、3 號(hào)分別距 1 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 100 m,每次爆破都以此規(guī)則重新布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
嚴(yán)格執(zhí)行燃?xì)夤艿捞幈普駝?dòng)速度不能超過(guò) 1.0 cm / s 的標(biāo)準(zhǔn)，如施工過(guò)程中爆破振動(dòng)速度超過(guò) 1.0 cm / s,應(yīng)立即停止爆破作業(yè)，找出原因，調(diào)整單響藥量，以保證管道的安全。
7結(jié)語(yǔ)
在整個(gè)爆破作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整單響藥量，燃?xì)夤艿捞幈普駝?dòng)速度控制在 0.3~0.8 cm/s,沒(méi)有對(duì)燃?xì)夤艿篮瓦吰略斐捎绊憽?/p>
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉殿中。 工程爆破實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1999:308-310.
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