灣家車站明挖深基坑工程爆破施工中參數(shù)的確定

劉 慶

中煤第三建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司上海分公司，上海 200135

大連地鐵二號(hào)線灣家站工程設(shè)在紅旗中路下，地貌為冰漬丘陵，馬欄河階地，地勢(shì)較平坦，地層自上而下依次為素填土、卵石層、強(qiáng)風(fēng)化板巖、中風(fēng)化板巖，地面高程23.00m～25.40m，開挖深度為17.4m左右，其中需要爆破的巖石深度約10m～13m左右。

1 爆破參數(shù)確定

1.1 炸藥雷管的選擇

炸藥選用2#巖石銷銨炸藥、藥卷（一條）直徑32mm，長(zhǎng)200mm，重0.156kg，雷管選用瞬發(fā)電雷管和1～15段毫秒雷管，過期和變質(zhì)的雷管炸藥不能使用。

1.2 單孔藥量計(jì)算

對(duì)于中硬度的巖石，鉆孔深度L等于1.10倍爆破高度H（臺(tái)階高度2m），即L=1.10H=2.2m。由于爆破采用松動(dòng)爆破，裝藥長(zhǎng)度系數(shù)采用0.4，則單孔藥量計(jì)算為：

Q=0.4×L×γ=0.4×2.2×0.78=0.69kg

Q為松動(dòng)爆破的單孔藥量；

γ為Φ32藥卷每米藥卷重量。

1.3 主要參數(shù)的選取

Q=eqaHW…①

a=0.8W…②

式中： q為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破單位體積的耗藥量，q=0.4kg/m3；

e為炸藥換算系數(shù)，2#巖石炸藥取1；

W為為藥包中心到臨空面的最小抵抗線。

黑龍江墾區(qū)總面積5.43萬(wàn)km2，占全省土地總面的12.2%，位于世界聞名的黑土帶上，是我國(guó)3大墾區(qū)之一。目前已建設(shè)成為我國(guó)最大的國(guó)有農(nóng)場(chǎng)群，成為我國(guó)重要的商品糧基地、糧食戰(zhàn)略后備基地和全國(guó)最大的綠色、有機(jī)、無(wú)公害食品基地。2010年黑龍江墾區(qū)預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值688.1億元，同比增長(zhǎng)19.2%，其中第一產(chǎn)業(yè)增加值為365.6億元，對(duì)墾區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為44.4%[1]。2011年黑龍江墾區(qū)預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值875億元，同比增長(zhǎng)20.5%，連續(xù)9年保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。

1.4 孔位布置

1）按交錯(cuò)梅花形布置炮孔；

2）根據(jù)巖質(zhì)特征和最小抵抗線長(zhǎng)度確定的間距和排距：

由①②式計(jì)算得孔距為：a=0.9（m）；排距為：b=w=1.1（m）

鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)表見下表（一循環(huán)）。

表1 鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)表

?

2 爆破安全區(qū)域

爆破施工一般順序?yàn)椋菏┕y(cè)量→標(biāo)定炮孔位置→鉆孔→炮孔檢查→爆破器材準(zhǔn)備→裝藥→聯(lián)結(jié)爆破網(wǎng)絡(luò)→布設(shè)安全崗哨→炮孔堵塞→爆破覆蓋→起爆信號(hào)→起爆→消除瞎炮、處理危石→解除警戒→爆破效果分析及資料記錄。

鉆孔前先用挖掘機(jī)（推土機(jī)）將表土和松散巖石清理完后由放炮員按審批方案布孔，布孔方式采用梅花型，為了便于鉆眼施工，鉆眼采用與豎直成10°角鉆孔。裝藥采用連續(xù)結(jié)構(gòu)，裝藥長(zhǎng)度系數(shù)取≤0.4。裝藥前應(yīng)檢測(cè)是否有啞雷管，裝藥時(shí)把炸藥按每孔的設(shè)計(jì)藥量分好，邊裝藥邊測(cè)量，以確保線裝藥密度符合要求。起爆體應(yīng)置于炮孔底，以確保完全起爆。

爆破覆蓋是控制飛石的重要手段，基坑開挖第一、二層臺(tái)階施工中采用覆蓋廢舊輪胎—鐵絲網(wǎng)—炮被—沙土袋四層防護(hù)物，覆蓋面積大于爆破區(qū)面積。覆蓋時(shí)要注意保護(hù)好起爆網(wǎng)絡(luò)，爆破后對(duì)損害的防護(hù)覆蓋物進(jìn)行修補(bǔ)和增加。

防護(hù)的邊緣應(yīng)超出爆區(qū)最外側(cè)炮孔，其距離可按下式計(jì)算，但不得小于50cm。

Δ=4×（W+δ）

Δ-防護(hù)的邊緣應(yīng)超出爆區(qū)最外側(cè)炮孔的距離，m

W-藥包的最小底抗線，m

δ-覆蓋空隙，m。

3 飛石的安全距離計(jì)算

按國(guó)家有關(guān)規(guī)定，露天爆破安全距離不得小于100m，但考慮到該爆破區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)單孔藥量和總起爆藥量作一次減少，因此安全距離確定如下：

計(jì)算公式：R3=20K3n2W

式中：R3為飛石安全距離；

K3為與巖石性質(zhì)，地形有關(guān)的安全系數(shù)取1.2；

n為最大一個(gè)藥包的爆破作用指數(shù)；

因?yàn)槭撬蓜?dòng)爆破，故取n=0.75；

W為最大一個(gè)藥包的抵抗線取1.75m，

所以R3=20K3n2W=14.9m。

當(dāng)實(shí)際距離達(dá)不到要求時(shí)，可采用覆蓋采用炮被加砂袋的方法，冠梁上拉鋪鋼絲網(wǎng)或其它安全網(wǎng)進(jìn)行二次防護(hù)。

爆破施工中應(yīng)嚴(yán)格注意單孔藥量的控制，炮口方向，炮位的選擇，如抵抗線小于設(shè)計(jì)，堵塞物達(dá)不到孔深的60%，堵塞物未充填緊密等嚴(yán)禁起爆。設(shè)置爆破警戒點(diǎn)應(yīng)隨爆破中心的改變而推移，但不得縮小其警戒半徑。由于本車站埋深較淺，為避免周邊建筑物在長(zhǎng)時(shí)間爆破振動(dòng)下的安全，爆破振動(dòng)速度警戒值為2cm/s。爆破施工時(shí)做好振動(dòng)速度的監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

[1]劉國(guó)彬.基坑工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑出版社，2009(2).

[2]錢立新.世界高速鐵路技術(shù)[M].中國(guó)鐵道出版社，2003.