復(fù)雜環(huán)境城鎮(zhèn)淺孔控制爆破技術(shù)研究

劉保陽，馬元軍

(葛洲壩易普力四川爆破工程有限公司， 四川 成都 610000)

復(fù)雜環(huán)境城鎮(zhèn)淺孔控制爆破技術(shù)研究

劉保陽，馬元軍

(葛洲壩易普力四川爆破工程有限公司， 四川 成都 610000)

針對攀枝花市區(qū)某土石方開挖工程復(fù)雜的周圍環(huán)境，為了安全高效完成開挖任務(wù)，采用淺孔控制爆破技術(shù)，控制臺階高度為2，3，4，5 m，炸藥單耗為0.3 kg/m3，對不同區(qū)域采用合理的爆破參數(shù)，嚴(yán)格控制單響藥量，多孔延時(shí)起爆和逐孔起爆相結(jié)合，最危險(xiǎn)區(qū)最大單段起爆藥量控制在2.7 kg，并通過對爆破網(wǎng)路、重要設(shè)備、建筑物等進(jìn)行有效覆蓋防護(hù)控制爆破振動、爆破飛石等災(zāi)害，達(dá)到了預(yù)期的效果，確保了150000 m3土石方開挖順利完工。

城鎮(zhèn)復(fù)雜環(huán)境；淺孔；控制爆破

0 前 言

該工程位于攀枝花市區(qū)，場地原始地貌屬中山區(qū)斜坡和溝谷剝蝕地貌，經(jīng)整平后現(xiàn)平臺處以堆積碎石、渣土為主，東、西、北三側(cè)為堡坎，場地地層從上而下分別為第四系全新統(tǒng)人工素填土(Q4ml)和大槽子花崗巖(T1D)地層，其中素填土(Q4ml)主要由碎石、塊石、礫石及黏質(zhì)土、砂質(zhì)土等巖屑混合組成，粗粒成份為強(qiáng)～中風(fēng)化花崗巖，挖方區(qū)填土揭露厚度為0.00～6.43 m?；◢弾r(T1D)地層分為強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化花崗巖，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖具鐵質(zhì)氧化物浸染，巖體破碎，錘擊易碎，層厚在1～4 m之間；中風(fēng)化花崗巖主要為石英、正長石、角閃石、綠泥石及云母等，可見石英、長石沿脈穿入，粗細(xì)粒結(jié)構(gòu)，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體呈巖塊狀，裂面見鐵錳質(zhì)渲染及綠泥石薄片，最大層厚為29.1 m，爆破方量約150000 m3。

爆破施工區(qū)域位于攀枝花市區(qū)，周邊環(huán)境極其復(fù)雜，四面均有高層住宅小區(qū)，東臨主公路，距住宅樓最小距離30 m，東南方向距住宅樓，最小距離100 m，南部距住宅樓最小距離22 m，西臨在建基樁，最小距離80 m，西北方向?yàn)閮蓷澰诮ㄗ≌瑯牵钚【嚯x60 m，正北方向下方120 m為住宅樓(見圖1)，爆區(qū)對爆破振動及爆破飛石控制要求極其嚴(yán)格。

1 爆破方案設(shè)計(jì)

1.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

本工程由于周圍環(huán)境復(fù)雜，爆破振動控制要求嚴(yán)格，采用中深孔爆破孔內(nèi)分段要求高，且裝藥量小，爆破效果不好，因此采用淺孔控制爆破技術(shù)，根據(jù)爆區(qū)地質(zhì)條件，孔深控制在2，3，4，5 m，鉆孔直徑76 mm，3 m以內(nèi)低臺階高度使用Ф32 mm二號巖石乳化炸藥，4～5 m臺階使用Ф50 mm二號巖石乳化炸藥，相關(guān)參數(shù)計(jì)算如下[1￣8]計(jì)算(見表1)：

(1) 炸藥單耗q：根據(jù)各方面影響因素的分析以及松動爆破經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合理論，確定爆區(qū)設(shè)計(jì)單耗取0.3 kg/m3。

(2) 孔深L：L=H+h，式中H為臺階高度，m。

(3) 超深h：h=(0.1～0.15)H。

(4) 底盤抵抗線Wd:Wd=(0.4～1.0)H。

(5) 孔距a:a=(1～2)Wd。

(6) 排距b:b=(0.5～1)Wd。

(7) 單孔裝藥量Q1：Q1=qabH。

臺階高度H/m孔深L/m底盤抵抗線Wd/m孔距a/m排距b/m單孔裝藥量Q1/kg22．21．01．10．80．5333．31．51．61．21．7344．422．21．64．2255．52．52．728．10

1.2 裝藥結(jié)構(gòu)及起爆網(wǎng)絡(luò)

爆區(qū)采用毫秒延期起爆網(wǎng)路，孔內(nèi)延時(shí)，孔內(nèi)采用10 m腳線普通毫秒非電導(dǎo)爆管雷管(MS3、MS4、MS5……)，孔外兩發(fā)MS2段作為激發(fā)雷管。根據(jù)爆破區(qū)域的地質(zhì)情況及周邊建筑物分布情況設(shè)計(jì)合理的臺階高度和裝藥結(jié)構(gòu)，為確保雷管起爆可靠性，一個8#雷管起爆導(dǎo)爆管的最大數(shù)量取10根(見表2)。

表2 裝藥結(jié)構(gòu)及起爆網(wǎng)絡(luò)方案

根據(jù)單響藥量確定起爆網(wǎng)絡(luò)采用多孔延時(shí)起爆或逐孔起爆，采用多孔延時(shí)起爆網(wǎng)絡(luò)時(shí)，排間采用MS3雷管連接，孔間用MS2雷管連接，孔內(nèi)采用MS8雷管。采用逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為確保起爆網(wǎng)絡(luò)的可靠性，每排孔內(nèi)采用不同段普通非電導(dǎo)爆管雷管，孔間和排間采用MS2雷管連接(見圖2～圖3)。

2 爆破安全與防護(hù)

2.1爆破振動控制[4￣8]

巖石與邊坡爆破地震質(zhì)點(diǎn)速度表達(dá)式為：

V=K(Q1/3/R)a

式中，V為質(zhì)點(diǎn)震動速度值，cm/s；Q為最大單響藥量(齊發(fā)爆破時(shí)為總藥量)，kg；R為爆源距建筑物、保護(hù)對象的距離，m；K、a為與爆破點(diǎn)地形、地質(zhì)等有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，根據(jù)實(shí)際地形地貌，以及風(fēng)化程度取K=150，a=1.5。

圖2 多孔延時(shí)起爆網(wǎng)絡(luò)

圖3 逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)

與建筑物距離R/m允許最大單響藥量Q/kg100．54204．363014．74034．845068．06

由表3的計(jì)算結(jié)果可知，不同臺階設(shè)計(jì)單響藥量均小于允許最大單響藥量，符合爆破振動要求。

2.2 爆破飛石計(jì)算

根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式[9￣10]:

Rf=20K1n2W

式中，K1為與地形，風(fēng)向有關(guān)的影響系數(shù)，取1；n為爆破作用指數(shù)，取0.5。

計(jì)算Rf=5 m，爆區(qū)采取膠皮、沙袋覆蓋后，個別飛石安全允許距離可以控制在3 m范圍內(nèi)。

2.3 安全防護(hù)措施

網(wǎng)路連接完成后要用稻草編織袋進(jìn)行線路覆蓋，防止飛石損傷地表雷管，對于工房等重要部位或附近無法移動的設(shè)備也要進(jìn)行必要的防護(hù)，在離建筑物22 m范圍內(nèi)的爆區(qū)采取鋪膠皮、壓沙袋、木板遮擋等防護(hù)。

3 結(jié) 論

(1) 針對性設(shè)計(jì)多種臺階高度爆破參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)現(xiàn)場復(fù)雜的周邊環(huán)境選取合理的爆破參數(shù)，輔以適當(dāng)?shù)母采w防護(hù)措施，能有效控制爆破振動及爆破飛石災(zāi)害，爆破效果及爆破質(zhì)量較好。

(2) 爆破設(shè)計(jì)藥量與質(zhì)點(diǎn)振動允許最大藥量相互校正，能夠核算最大單響藥量，并優(yōu)選起爆網(wǎng)絡(luò)，通過多孔延時(shí)起爆和逐孔起爆技術(shù)達(dá)到了最優(yōu)爆破效果。

[1]李洪偉,鄧 軍,顏事龍，等.復(fù)雜環(huán)境下樓房深基坑巖石控制爆破安全技術(shù)[J].爆破,2016,33(02)：83￣86.

[2]王曉帆.復(fù)雜條件下多種控制爆破技術(shù)的綜合應(yīng)用[J].爆破,2014,31(02)：149￣152.

[3]陳志陽,鄭卓淵,劉松柏.跨線橋控制爆破拆除及快速搶通[J].采礦技術(shù),2017,17(01):66￣68.

[4]楊德強(qiáng),汪旭光,王尹軍,等.市區(qū)復(fù)雜環(huán)境條件下場地平整控制爆破技術(shù)[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2016,36(08):24￣27.

[5]代青松,陶鐵軍,李 鴻,等.土石方控制爆破減振試驗(yàn)研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2016,36(04):22￣25.

[6]李金鑄,吳 立,李 波,等.城市復(fù)雜環(huán)境下場地平整控制爆破設(shè)計(jì)及實(shí)施[J].爆破,2014,31(04):58￣62.

[7]黃昌全,黃 廠,楊新華.控制爆破技術(shù)拆除斜井整體式道床的實(shí)踐研究[J].采礦技術(shù),2017,17(05):137￣138，146.

[8]商令國,商祥民,商兆平,等.復(fù)雜環(huán)境的淺孔控制爆破[J].工程爆破,2017,23(04):72￣74.

[9]GB6722-2014.爆破安全規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014.

2017￣10￣09)

劉保陽(1982-)，男，湖南雙峰人，工程師，主要從事爆破施工與項(xiàng)目管理工作,Email:243610388@qq.com。