復(fù)雜環(huán)境深基坑爆破及預(yù)裂孔先行爆破對(duì)爆破振速衰減的影響

摘 要 簡(jiǎn)述了復(fù)雜環(huán)境下深基坑的爆破技術(shù)控制。根據(jù)爆破后效果提出預(yù)裂孔先行爆破后，對(duì)爆破振速應(yīng)有較大的衰減。對(duì)需要著重保護(hù)的建筑物周邊的爆破工程有較大的借鑒意義。

關(guān)鍵詞 預(yù)裂爆破；爆破振速；復(fù)雜環(huán)境深基坑爆破

中圖分類號(hào) TV542 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)062-0201-01

某萬噸熟料生產(chǎn)線破碎系統(tǒng)由兩期組成，第一期已建成投產(chǎn)。鑒于熟料銷售形勢(shì)比較好，建設(shè)方?jīng)Q定建設(shè)二期破碎系統(tǒng)，為節(jié)約投資和方便日后維修與管理，將擬建的二期破碎系統(tǒng)位置設(shè)計(jì)在一期的西邊，如圖一虛線所示。該系統(tǒng)最大爆深達(dá)12.0 m，且爆破飛石和震動(dòng)不能對(duì)一線破碎系統(tǒng)的正常生產(chǎn)和基礎(chǔ)穩(wěn)定造成影響。周圍爆破施工環(huán)境較為苛刻。

1 爆破器材

1.1 炸藥

32，長(zhǎng)19 cm，2#巖石乳化炸藥；銨松臘炸藥。

1.2 雷管

1-5段電毫秒和導(dǎo)爆索。

2 爆破設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思路

根據(jù)項(xiàng)目技術(shù)與安全要求，結(jié)合二期破碎機(jī)坑放線位置和周圍環(huán)境重點(diǎn)控制：①飛石對(duì)配電室和一期電收塵系統(tǒng)的破壞。②爆破震動(dòng)，特別是99.5 m以下基坑爆破對(duì)既有的一期破碎機(jī)基礎(chǔ)的震動(dòng)影響。

2.2 防護(hù)設(shè)計(jì)

1）切割被爆體與周邊建筑物的聯(lián)系。為減少爆破震動(dòng)對(duì)一期破碎系統(tǒng)和配電室基礎(chǔ)的影響擬對(duì)二期破碎機(jī)坑的外緣邊線外擴(kuò)0.5 m，定出預(yù)裂孔鉆孔邊線先行爆破，隔離被爆體與周圍建筑物的聯(lián)系使地震波能有較大衰減。

2）飛石控制。①加蓋炮被。②距離電收塵系統(tǒng)西面0.5 m處（迎向飛石方向），架立腳手架，豎向加擋2 mm厚鋼板；同時(shí)對(duì)電收塵頂部加平向鋼板防止自由落石。③配電室方向則以豎向木板防護(hù)。

2.3 爆破設(shè)計(jì)

2.3.1 周圍預(yù)裂孔

在預(yù)裂孔鉆孔線上，按鉆孔深度不同，每0.8 m-1.2 m布置預(yù)裂孔，鉆孔傾向與邊線走向同向，超深則選0.15 H，以導(dǎo)爆索起爆，裝藥結(jié)構(gòu)如圖2。

2.3.2 中間部分爆破

預(yù)裂孔爆破后，整個(gè)被爆體可以認(rèn)為與周邊巖體有效分割。根據(jù)地形條件，利用既有的西向懸崖做臨空面，先對(duì)③區(qū)域?qū)嵤?biāo)高99.5 m以上部分爆破，起爆網(wǎng)絡(luò)和裝藥結(jié)構(gòu)圖如圖3。

對(duì)標(biāo)高99.5以下部分，選取從皮帶坑由南向北（即②區(qū)域）斜向爆破，當(dāng)爆破推進(jìn)至①區(qū)域時(shí)，應(yīng)著重控制爆破震動(dòng)，控制方法是①控制鉆孔數(shù)量在7個(gè)以內(nèi)。②著重清理底部抵抗線的突凸部分，布孔時(shí)盡量減小抵抗線，以減小爆破對(duì)后部的擠壓與震動(dòng)。采用分層裝藥結(jié)構(gòu)，孔間孔內(nèi)微差爆破，臨空面方向和孔內(nèi)上部雷管先響，形成有效地阻隔飛石圍擋，并加蓋炮被，相鄰孔的中間堵塞位置上下相互錯(cuò)開。起爆網(wǎng)絡(luò)和裝藥結(jié)構(gòu)同圖3。

3 爆破施工組織

鉆孔作業(yè)采用90三腳架式鉆機(jī)，嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)所規(guī)定的位置鉆孔，由爆破員全過程指導(dǎo)。

裝藥、堵塞與網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)執(zhí)行。

4 爆破效果總結(jié)

爆破、清理完石渣后，基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

1）預(yù)裂面較為完整，達(dá)到了將被爆體與周邊建筑物隔離的目的。能基本保證基坑底部素混凝土基礎(chǔ)尺寸，不用支外模即可澆注，減少了支模工作量。

2）保證了一期破碎機(jī)正常生產(chǎn)未受施工影響，一期電收塵系統(tǒng)頂部防護(hù)鐵板上有較多散石落下。腳手架支撐穩(wěn)定，立面鐵板有部分凹坑。

3）除擋土墻上部1.5 m處，有一條2.3 m長(zhǎng)的裂縫（表現(xiàn)為條石突出）和小運(yùn)輸皮帶西側(cè)混凝土壁（地表之下）有一條長(zhǎng)4.3 m的細(xì)微裂縫外，一期破碎機(jī)并沒有其它顯像的影響，一直正常生產(chǎn)。經(jīng)注漿處理完全滿足使用安全要求。

5 預(yù)裂孔對(duì)爆破振速衰減的影響

在本爆破設(shè)計(jì)與施工中，第3段次雷管裝藥量最大為37.5 kg。根據(jù)爆破振速經(jīng)驗(yàn)公式：v=K（Q1/3/R）a，取K=150、R=3.0 m、a=1.8計(jì)算出v=183 cm/s，按爆破作業(yè)規(guī)程表述：對(duì)一般大體積混凝土而言，允許最大振速為7.0 cm/s-12.0 cm/s。是否經(jīng)預(yù)裂孔先行爆破，將被爆體與周邊建筑物分割后，振速能衰減10倍以上呢？通過此例爆破施工，結(jié)果是對(duì)臨近3米的構(gòu)筑物的損害影響甚微。

參考文獻(xiàn)

[1]龍維祺，汪旭光.爆破工程[J].冶金工業(yè)出版社，1992.

[2]汪旭光，徐天瑞等.爆破安全規(guī)程[J].2004.

[3]劉清榮.控制爆破[J].武漢工業(yè)出版社，1987.