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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
長沙市湘江新區(qū)連山村洋湖片區(qū)內(nèi)新建藍天保障性住房，該住房由 8 棟高層住宅和商鋪等組成，建筑物安全等級為甲級，為框剪、抗震墻結(jié)構(gòu)。在地基開挖過程中發(fā)現(xiàn)，17 號樓、20 號樓地基巖石較硬，機械施工實施難度大，只能采用爆破方式進行開挖。
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�，�?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.為了保證藍天保障性住房如期完工，須對管道周邊 30 m外的巖石進行爆破施工。
2爆破區(qū)域與次高壓管道的位置關(guān)系
根據(jù)地勘報告，目標(biāo)巖石堅硬程度不一，連續(xù)性差，不同位置巖石性狀有較大差別，開挖深度約為 7~ 8 m,個別區(qū)域開挖深度達到 9 m,石方量大約14.58×104m3.水文條件對此區(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)系見圖 1.
3爆破振動速度允許值的確定
3.1 確保燃?xì)夤艿腊踩谋普駝釉试S值確定
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，管道位于爆破作業(yè)區(qū)南向開挖邊坡頂部，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)中必須對燃?xì)夤艿啦扇〈胧┍Ｗo。
因此，在爆破作業(yè)中應(yīng)全過程對燃?xì)夤艿肋M行爆破振動監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果適當(dāng)調(diào)整爆破作業(yè)參數(shù)。
為了保護燃?xì)夤艿�，特設(shè)計了相應(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)計規(guī)范》可知，長沙市抗震設(shè)防烈度為 6度，設(shè)計基本地震加速度為 0.05g.地震加速度0.05g 對應(yīng)的爆破振動速度為 3.0 ~ 6.0 cm / s[1].
本工程取值參考同類工程經(jīng)驗，為了確保管道安全，到達燃?xì)夤艿捞幍谋普駝铀俣热?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
對于邊坡，參考 GB 6722-2014《爆破安全規(guī)程》，本次爆破作業(yè)到達燃?xì)夤艿捞幍谋普駝铀俣热?1.0 cm/s 時，經(jīng)計算邊坡爆破振動速度為 2.0cm / s,不會影響邊坡安全。
4管道保護的措施
本項目爆破工程總體采用控制爆破，使用弱松動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 測振儀對燃?xì)夤艿肋M行全程爆破振動監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整爆破作業(yè)參數(shù)。采取主要保護措施如下。
�、� 用管線探測儀定位燃?xì)夤艿赖臏?zhǔn)確位置，以便能在正確位置擺放測振儀。
② 在燃?xì)夤艿琅c淺孔爆破區(qū)之間（約 40 m處）用機械開挖一條減震溝，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燃?xì)夤艿赖恼駝佑绊�，確保燃?xì)夤艿赖陌踩�。減震溝平面位置見圖 2,減震溝截面見圖 3.減震溝寬 1.5 m,深 5 m.
�、� 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)采用機械方式開挖。
b.距離燃?xì)夤艿?30 ~ 50 m 范圍內(nèi)采用淺孔松動爆破方式，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)開挖方式分區(qū)見圖 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 號巖石乳化炸藥，具體通過試爆確定。
�、� 到達燃?xì)夤艿捞幍谋普駝铀俣热?1.0cm / s 進行安全核算，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算式為：
本項目中硬巖石 K 取 150,α 取 1.8.本項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)夤艿捞幈普駝铀俣热?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點到不同爆破點中心的距離采用的最大單響藥量，見表2.
在具體施工過程中，必須根據(jù)試爆時監(jiān)測的燃?xì)夤艿捞幈普駝铀俣然貧w得出 K、α 值，由實際所得數(shù)據(jù)指導(dǎo)后續(xù)的施工設(shè)計。
⑥ 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最大的地方，本工程臨空面見圖 5.
整個爆破區(qū)域分為 7 個爆破區(qū)（1 ~ 3 為淺孔爆破區(qū)，4~7 為深孔爆破區(qū)），每個爆破區(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 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 15 m 寬 5 m 的矩形區(qū)塊（爆破分層、分塊進行）。爆破施工順序見圖 5,依次為 7-6-5-4-3-2-1.
綜上所述，燃?xì)夤艿?30 m 以內(nèi)用機械開挖，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)夤艿捞幍谋普駝铀俣染湍鼙ＷC低于1.0cm / s,同時，用機械開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)本項目特點，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)路連接見圖6,并根據(jù)最大單響藥量及每孔實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)實際施工中反饋的信息進行調(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調(diào)整單響藥量，以確保爆破振動速度在要求范圍內(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)格按照方案進行施工。
6爆破振動監(jiān)測布置
本工程采用 TC-4850 測振儀進行測振。方案選取的 K、α 值只是經(jīng)驗值，影響爆破振動的因素很多，包括單響藥量、距離、巖性、地形、開挖推進方向等，施工中必須根據(jù)振動監(jiān)測結(jié)果，修正調(diào)整施工設(shè)計方案。為了確認(rèn) K、α 值，需要進行試爆振動監(jiān)測，試爆時沿爆破施工區(qū)與管道的垂直連線上監(jiān)測點布置見圖 7.共進行 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.
每次爆破均進行爆破振動監(jiān)測，爆破振動監(jiān)測點布置見圖 8,1 號監(jiān)測點為管道上距爆破區(qū)塊最近的點，2、3 號分別距 1 號監(jiān)測點 100 m,每次爆破都以此規(guī)則重新布置監(jiān)測點。
嚴(yán)格執(zhí)行燃?xì)夤艿捞幈普駝铀俣炔荒艹^ 1.0 cm / s 的標(biāo)準(zhǔn)，如施工過程中爆破振動速度超過 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
在整個爆破作業(yè)過程中，通過調(diào)整單響藥量，燃?xì)夤艿捞幈普駝铀俣瓤刂圃?0.3~0.8 cm/s,沒有對燃?xì)夤艿篮瓦吰略斐捎绊憽?/p>
參考文獻：
[1] 劉殿中。 工程爆破實用手冊[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1999:308-310.
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