百馬路城鎮(zhèn)控制爆破開(kāi)挖

張宗楊

【摘? 要】為了切實(shí)保障工程周邊存在的居民樓、高壓線塔、城市主干道等保護(hù)對(duì)象的安全，嚴(yán)格控制爆破振動(dòng)、爆破飛石等爆破危害，達(dá)到百馬路爆破安全施工目的。基于此，論文對(duì)百馬路城鎮(zhèn)控制爆破開(kāi)挖進(jìn)行了研究。

【Abstract】In order to ensure the safety of residential buildings， high-pressure line towers， urban main roads and other protection objects around the project， we need to strictly control the blasting vibration， blasting flying stone and other blasting hazards， and achieve the purpose of Baimalu blasting safety construction. Based on this， the paper studies the blasting excavation control of Baimalu town.

【關(guān)鍵詞】控制爆破;震動(dòng)控制;孔網(wǎng)參數(shù)

【Keywords】controlled blasting; vibration control; hole mesh parameters

【中圖分類號(hào)】TV542? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）06-0179-02

1 引言

貴安新區(qū)百馬路是規(guī)劃建設(shè)主干道，設(shè)計(jì)寬度為70m，起訖里程0+000～6+600，全長(zhǎng)6.6km。其所經(jīng)過(guò)清鎮(zhèn)區(qū)域范圍主要為非建成區(qū)，為上輪總體規(guī)劃未涉及的區(qū)域。共有4個(gè)路塹地段位于居民密集區(qū)及道路附近。地形起伏較小，地表覆土厚度最大為1～2m，局部地區(qū)全是巖層，覆土之下為白云巖，巖層穩(wěn)定，地質(zhì)情況較好。

2 總體控制爆破原則及方案

先確定是否具備爆破條件，如具備預(yù)裂爆破的情況。在邊坡坡面打一排預(yù)裂孔，開(kāi)挖完成后在邊坡兩側(cè)采用人工機(jī)械開(kāi)打。打孔要求為：孔洞的傾斜角度與邊坡角度基本一致或相同。暫設(shè)孔徑為9cm、預(yù)裂孔的孔距50cm，較主爆區(qū)炮孔深度超0.5m至1m，前提為爆破的總藥量要控制在允許范圍內(nèi)。通過(guò)預(yù)裂爆破能夠形成平整的邊坡面，且形成的預(yù)裂縫能夠削弱爆破地震波，從而降低爆破振動(dòng)效應(yīng)。通過(guò)計(jì)算、校核安全的設(shè)計(jì)參數(shù)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔、裝藥并施爆。爆破時(shí)嚴(yán)格控制單響最大藥量的方式為逐孔起爆方式。改善爆破效果、減小爆破震動(dòng)的方式為采用間徑向不耦合裝藥技術(shù)等措施。在爆破時(shí)對(duì)爆破振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整并優(yōu)化爆破參數(shù)，最大程度地控制爆破振動(dòng)效應(yīng)[1]。在控制爆破范圍內(nèi)，為了提高爆破施工效率，根據(jù)爆區(qū)與居民房的距離將炮孔深度逐漸加深，但不超過(guò)5m。

3 控制爆破范圍劃分

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，根據(jù)所需保護(hù)對(duì)象的不同分別采取不同的爆破參數(shù)，每種爆破參數(shù)均需根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所得。而參數(shù)的計(jì)算采用根據(jù)薩道夫斯基回歸公式計(jì)算

薩道夫斯基回歸公式：

其中K，α為參照此地區(qū)的類似工程經(jīng)驗(yàn)，分別取值為：K=200、α=1.68。

當(dāng)炮孔的孔徑為4cm時(shí)，藥卷直徑3.2cm，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)每米藥量約為1千克。當(dāng)炮孔的孔徑達(dá)到9cm時(shí)，藥卷直徑為7cm，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)每米藥量約為6千克。因此距離保護(hù)對(duì)象60米以內(nèi)采用淺孔控制爆破的技術(shù)方案，60m以外則采用中深孔臺(tái)階爆破的技術(shù)方案，若與保護(hù)對(duì)象相距小于15m，放棄爆破開(kāi)挖，采用機(jī)械破碎的形式進(jìn)行開(kāi)挖。

4 淺孔控制爆破的孔網(wǎng)參數(shù)

根據(jù)震動(dòng)爆破的實(shí)驗(yàn)參數(shù)并進(jìn)行安全校核后的結(jié)果，根據(jù)被保護(hù)對(duì)象的距離共可分為三個(gè)梯段。其中：第一梯段，離被保護(hù)物15到30m的范圍，采用松動(dòng)爆破、淺孔布置，設(shè)計(jì)孔深小于2.2m，孔徑設(shè)計(jì)為42mm;第二梯段，離被保護(hù)物30到45m的范圍采用淺孔布置進(jìn)行爆破，設(shè)計(jì)孔深小于3.8m，孔徑設(shè)計(jì)為50mm;第三梯段，離被保護(hù)物45到60m的范圍，設(shè)計(jì)孔深小于5m，孔徑設(shè)計(jì)為70mm。

以下以孔深為1.5m的情況為例說(shuō)明。

采用淺孔鑿巖設(shè)備，孔徑為42mm，藥卷直徑為32mm。

①分臺(tái)階高度L=1.3m（每臺(tái)階高度1.3m，分多個(gè)臺(tái)階）。②抵抗線W底=0.6m、炮孔深度1.5m、炮孔間距0.8m、排距0.6m、底盤(pán)抵抗線0.6m、單位體積耗藥量取0.38kg/m3，則臨空面炮孔裝藥量Q=q×a×W×H=0.38×0.6×1.5×0.8=0.27（kg），取 0.25kg。 ③裝藥結(jié)構(gòu)：淺孔爆破根據(jù)實(shí)際采用的單孔藥量及孔深選擇采用連續(xù)耦合裝藥或分段間隔裝藥法。④炮孔布置： 采用梅花形或者三角形布孔。⑤堵塞長(zhǎng)度：0.6m，間隔長(zhǎng)度0.3m，采用粘土和細(xì)砂的混合物堵塞。⑥起爆方式：起爆網(wǎng)路采用控制排—雁行列的連網(wǎng)方式，孔內(nèi)采用15段管（880ms），孔間采用5段管（110ms），排間采用7段管（200ms），一次起爆數(shù)量不超過(guò)20個(gè)孔。⑦安全防護(hù)，采用至少2層膠皮網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，四角用沙袋壓緊。

5 深孔控制爆破參數(shù)

深孔控制爆破在距離被保護(hù)體大于60m的區(qū)域外實(shí)施（在儲(chǔ)油區(qū)周邊要求距離需大于100m），孔徑取90mm。石方爆破前，針對(duì)不同巖體按爆破設(shè)計(jì)選擇的孔網(wǎng)參數(shù)和單位耗藥量進(jìn)行試爆，然后分析爆破的效果，根據(jù)效果及經(jīng)驗(yàn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并以此為依據(jù)再次進(jìn)行正式爆破開(kāi)挖施工[2]。

具體爆破參數(shù)取值如下（孔深12m為例）：

①臺(tái)階高度H：根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)情況，臺(tái)階高度取H=10m。②鉆孔直徑D：孔徑為D=90mm，可使用潛孔鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。③炸藥單耗：消耗量k=0.35～0.5kg/m3，（現(xiàn)場(chǎng)巖石硬度f(wàn)=6～10，按中等硬度巖石）。④鉆孔布置：垂直孔、三角形布孔。⑤最小抵抗線取2.5m、孔距取3.0m、排距取2.5m、孔深取12.0m、單孔負(fù)擔(dān)的面積取7.5m2（單孔裝藥量按面積計(jì)算：Q=kV=kabH，則Q=26.25～37.5kg，平均為32kg）。爆破實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)k取大值，然后根據(jù)爆破效果進(jìn)行調(diào)整。⑥爆破網(wǎng)路：由于四鄰距離的限制，施工中，為了保證爆破安全，采用非電毫秒雷管（單孔孔內(nèi)2發(fā)同段位雷管），使用逐孔起爆技術(shù)?？组g延時(shí)110ms，排間延時(shí)200ms。預(yù)裂孔比主爆破孔早起爆110ms。終端用2發(fā)瞬發(fā)電雷管起爆非電毫秒微差網(wǎng)路。

6 爆破可能產(chǎn)生的危害驗(yàn)算及所需采用的安全防護(hù)措施

6.1 對(duì)于普通構(gòu)筑物的爆破震動(dòng)控制

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003），普通構(gòu)筑物中一般磚房安全允許振速在2.0～3.0cm/s。為確保在爆破施工過(guò)程中周邊構(gòu)筑物周邊普通民房的絕對(duì)安全，鑒于現(xiàn)場(chǎng)民房結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，取質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度峰值允許閾值為0.5cm/s，對(duì)爆破振動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行控制。

爆破地振速度傳播公式：

式中：R—為距爆破點(diǎn)的距離（m）;

Q—為一次起爆藥量（kg）;

k，α為與傳播媒質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于巖石爆破取K=200，對(duì)于α=1.68，（K，α的取值要根據(jù)試爆及對(duì)于震動(dòng)測(cè)試的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行獲?。Ｓ捎诒驹O(shè)計(jì)方案規(guī)定距保護(hù)物15m范圍內(nèi)不進(jìn)行爆破施工，設(shè)計(jì)最小藥量為0.1kg，且采取一般磚房的安全允許振速值為1.0cm/s，則計(jì)算得0.1kg下振速最大為0.58cm/s，在安全允許振速范圍之內(nèi)。儲(chǔ)油區(qū)50m范圍內(nèi)不爆破，50m外爆破設(shè)計(jì)最小藥量為2.5kg，計(jì)算可得50m距離處振速值約為0.47cm/s，小于0.5cm/s的安全允許振速。

6.2 爆破的飛石控制及安全措施

本工程采用淺孔布置，松動(dòng)爆破形式進(jìn)行開(kāi)挖施工。

根據(jù)公式：L=20Kn2w驗(yàn)算爆破產(chǎn)生的安全距離。

式中：L為個(gè)別飛石的最遠(yuǎn)距離;爆破作用指數(shù)n取0.6;安全系數(shù)k取1.5;最小抵抗線取2m。

淺孔控制爆破 L=20×1.5×0.62×2=21.6m ，若采用深孔爆破，根據(jù)深孔爆破的抵抗線2.5m，則計(jì)算可得L=27m。本工程根據(jù)設(shè)計(jì)的爆破方案，在規(guī)范合理的裝藥下，哪怕不覆蓋，爆破飛石最遠(yuǎn)在27m左右。

7 結(jié)語(yǔ)

爆區(qū)一K1-100～K1-160的挖深小于5m，其他部分與民居距離也均小于60m，因此在整個(gè)區(qū)段都采用淺孔控制爆破施工。

爆區(qū)二K2+020～K2+280右側(cè)臨近民宅及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)工地，左側(cè)臨近高壓線路，沿路有高壓線塔及電桿，因此該段全部采用淺孔控制爆破。

爆區(qū)三K3+900～K4+060，該段施工對(duì)象為一獨(dú)立小山體，山體緊鄰道路，且山體邊坡陡直。工程為擴(kuò)寬原有的三號(hào)路，僅需將該山體臨近道路一側(cè)部分用爆破開(kāi)挖，區(qū)域面積較小。

爆區(qū)四K6+220-K6+600，該區(qū)域是在原有三號(hào)路的右側(cè)爆破開(kāi)挖擴(kuò)寬道路，爆破施工期間需要保證周邊的安全，距離均小于60m，因此該段全部采用淺孔控制爆破。

其余爆區(qū)采取中深孔臺(tái)階爆破。

爆破過(guò)程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及爆破危害驗(yàn)算結(jié)果對(duì)爆破區(qū)域進(jìn)行安全防護(hù)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】楊輝，侯臣三.復(fù)雜環(huán)境下城鎮(zhèn)石方控制爆破[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2009（33）：113.

【2】化一棟.控制爆破技術(shù)及其應(yīng)用研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2004.