淺孔臺(tái)階靜力爆破技術(shù)在基坑開挖中的應(yīng)用

喻明燈

摘 要：介紹在排水暗渠施工過程中，基坑內(nèi)巖石的破除，根據(jù)場地土質(zhì)及環(huán)境的要求，采用靜力淺孔臺(tái)階爆破的施工方法。

關(guān)鍵詞：淺孔臺(tái)階；爆破；暗渠

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 排水暗渠工程概況

湛江某機(jī)電學(xué)校新校區(qū)工程位于湛江市湖光鎮(zhèn)，工程規(guī)劃用地面積約為386822m2，總建筑面積約為222326m2。排水暗渠工程屬該項(xiàng)目公共配套設(shè)施。排水設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目位于湛江市機(jī)電學(xué)校東側(cè)，排水管渠入口接上游水庫泄水及周邊雨水，排水管渠出口接西連線雨水管渠。水管采用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土承插圓管，管徑為DN2000mm，管道采用C20混凝土基礎(chǔ)。排水管渠總長度約690m，管道坡度為2‰-3‰，共有Y1-Y9合計(jì)9個(gè)檢查井，該管渠基坑開挖深度約5m-6.5m，中風(fēng)化玄武巖開挖平均厚度約4m。

1.2 地質(zhì)概況

本次鉆探控制最大深度為30.95m，場內(nèi)分布有人工填土及少量耕土（Q4ml）、第四系凝灰?guī)r或玄武巖風(fēng)化殘積土、喜山期火山噴出巖（凝灰?guī)r、玄武巖），下部為第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積的（Q1mc）地層，按成因類型及巖土工程特性劃分為9個(gè)主要單元層，4個(gè)亞層。本次施工開挖深度內(nèi)的各土層巖性特征及分布特點(diǎn)分述如下：

1.2.1 人工填土層：（1）1層素填土：褐黃色為主、局灰褐色，濕，松散，填以粘性土為主，局部含有碎石、淤泥質(zhì)土等，該土層大部地段屬于近年填土。厚度0.50～4.90m，平均厚度1.95m。（2）2耕土：褐紅色、褐黃色等，濕，松散，以粘性土為主，含少量植物根。場內(nèi)大部分地段均有分布，厚度小，厚度0.40～0.80m，平均厚度0.52m。

1.2.2 強(qiáng)風(fēng)化玄武巖：灰褐色、灰色等，巖芯破碎，多呈塊狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，局部為半巖半土，巖塊敲擊易碎。場零星分布，厚度變化較大，厚度0.50～7.90m，平均厚度1.86m。

1.2.3 中風(fēng)化玄武巖：灰色，巖芯較完整，多呈短柱狀，具有氣孔狀構(gòu)造，局部可見少量風(fēng)化裂隙，質(zhì)地較硬，敲擊聲音清脆。該巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。場內(nèi)大部分地段均有分布，巖面起伏較大，厚度變化較大，厚度0.90～18.00m，平均厚度6.98m。該巖層飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為24.61MPa。

2 中風(fēng)化玄武巖靜力破除方案

2.1 方案選取

本工程是在新建校區(qū)內(nèi)，且鄰近部隊(duì)機(jī)場及油庫開挖土石方，為避免對(duì)周圍環(huán)境造成影響和周邊建筑物的安全角度出發(fā)，我們主要從以下幾方面制定靜力爆破施工方案。

2.1.1 由于基坑開挖深度約5m～6.5m，中風(fēng)化玄武巖開挖平均厚度約4m，靜力爆破施工需幾個(gè)循環(huán)，必須保證基坑邊坡的穩(wěn)定。為了消除邊坡擾動(dòng)，基坑兩邊設(shè)置保護(hù)層寬度40cm，在保護(hù)層邊先打一排孔徑42mm，孔間距30cm的減震孔，保護(hù)層采用機(jī)械破碎。

2.1.2 本工程需要靜力爆破的巖層厚度約為4米左右，遵循“密布孔、少裝藥、多循環(huán)”的原則，基坑石方采用松動(dòng)爆破與弱松動(dòng)爆破相結(jié)合的淺孔臺(tái)階爆破的施工方法，分多層進(jìn)行爆破施工作業(yè)。

2.1.3 控制單孔藥量，保證爆藥量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

2.1.4 采用小臺(tái)階微差松動(dòng)控制爆破，臺(tái)階高度約1.2m～1.5m。

2.2 靜力爆破參數(shù)的選取

根據(jù)本工程的爆破對(duì)象結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、擬投入的設(shè)備情況及清挖設(shè)備對(duì)巖石破碎塊度和松散度的要求，參照《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）和我公司多年施工經(jīng)驗(yàn)，本工程設(shè)計(jì)靜力爆破參數(shù)如下：

表一 孔距與排距簡易布置表

巖石硬度 F=4 F=6 F=8 F=12

孔距（cm） 50-100 40 30 20

排距（cm） 80 80 40 30

表二 靜態(tài)破碎劑布孔設(shè)計(jì)參數(shù)表

破碎目標(biāo) 孔深 相鄰孔距 排距：b 孔徑：d（mm） 藥劑使用量kg/m3

低硬度巖石 1.0H 40-100 （0.6-0.9）a 38-50 5-10

中硬度巖石 1.05H 30-60 （0.6-0.9）a 38-50 8-15

炮眼直徑42mm；臺(tái)階高度H=1.2～1.5m，炮孔深度l=1.1～1.2H；最小抵抗線W=（25-30）d；孔距a=W；排距b=0.86a，超深h=0.2m；藥劑單耗?。?kg/m3～15kg/m3之間。

靜力爆破臺(tái)階示意圖

表三 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

參數(shù) H=1.2m H=1.5m

孔間距m 0.6 0.6

孔排距m 0.5 0.5

孔深m 1.4 1.7

藥劑單耗kg/m3 12 14

在施工過程中擬采用掏槽靜力爆破和淺臺(tái)階靜力爆破相結(jié)合的施工方式。施工時(shí)，先進(jìn)行掏槽，創(chuàng)造出臨空面后，再進(jìn)行淺臺(tái)階爆破。掏慒爆破炮孔布置如圖所示：

掏槽爆破布孔示意圖

3 靜力爆破施工步署

3.1 操作前準(zhǔn)備

確定當(dāng)?shù)貧鉁?、藥劑溫度、拌合水溫度、巖石溫度、窗口溫度是否符合要求；檢查藥劑包裝是否破損。操作前確定已準(zhǔn)備好以下材料：（1）藥劑。（2）潔凈拌和水。（3）盛水桶、拌和盆和水瓢。（4）桶棍（水平灌裝）。（5）防護(hù)眼鏡。（6）橡膠手套。（7）備用潔凈水和毛巾。

3.2 技術(shù)交底

爆破工作技術(shù)性強(qiáng)，工序多，必須對(duì)鉆孔人工進(jìn)行技術(shù)交底，將布孔原則，鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達(dá)到所有施工人員。

3.3 施工順序

鉆孔定位——鉆孔——炮孔驗(yàn)收——裝藥施工警戒——炮孔裝藥——巖石破碎——爆后檢查一清渣——進(jìn)入下個(gè)循環(huán)。

3.3.1 炮孔定位：事先將孔中心位置按設(shè)計(jì)圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)查，經(jīng)反復(fù)檢查無誤后方可進(jìn)行下一步的清渣作業(yè)。

3.3.2 鉆孔：（1）鉆孔直徑適宜，鉆孔過小，不利于藥劑發(fā)揮效力，鉆孔太大，易沖孔。本工程用直徑為42mm的鉆點(diǎn)，施工采用手風(fēng)鉆鉆孔。（2）鉆孔內(nèi)余水和余渣應(yīng)用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口旁應(yīng)干凈無石渣。（3）鉆孔深度一般在l.2m較好，深度加大，破碎效果會(huì)降低，消耗的破碎材料更多。

3.3.3 裝藥：裝藥深度為孔深的100%，每次裝填藥劑，都要觀察（1）巖石；（2）藥劑；（3）拌和水的溫度。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。從藥劑加入拌合水到灌裝結(jié)束，這個(gè)過程的時(shí)間不能超過10分鐘。

3.3.4 藥劑反應(yīng)時(shí)間的控制：夏委氣溫較高，將拌合水溫度控制在15度以下，并用專配的延緩反應(yīng)時(shí)間的抑制劑。冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度，拌和水溫最高不可超過50度。

4 安全措施和注意事項(xiàng)

4.1 施工工人的操作安全

4.1.1 無關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。

4.1.2 操作人員必須戴符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的防沖擊防塵PVC護(hù)目鏡進(jìn)行操作。

4.1.3 在藥劑灌入鉆孔至巖石開裂前，不可將面部直接近距對(duì)準(zhǔn)已裝藥的鉆孔。此外，施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時(shí)如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗，情況嚴(yán)重者立即送醫(yī)院清潔治療。

4.1.4 在破碎工程施工中需要改變和控制反應(yīng)時(shí)間，必須依照廠家規(guī)定加入指定的抑制劑和促發(fā)劑，嚴(yán)禁加入其他化學(xué)藥劑。

4.1.5 嚴(yán)禁將破碎劑加水后裝入小孔容器內(nèi)。

4.1.6 鉆完和沖孔完后，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。

4.2 爆破材料的存放安全

根據(jù)本工程的工程量及開挖進(jìn)度的實(shí)際情況，破碎劑的購買一般一次為10t以上，碼放的面積大約3～5平方米，碼放地點(diǎn)必須防水。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，采用淺孔臺(tái)階靜力爆破施工方法，在深基坑巖石破除量大的工程施工中能加快施工進(jìn)度，保障基坑邊坡的穩(wěn)定，同時(shí)能減少噪聲，使施工對(duì)周圍環(huán)境及周邊建筑物的安全造成影響降低。

摘 要：介紹在排水暗渠施工過程中，基坑內(nèi)巖石的破除，根據(jù)場地土質(zhì)及環(huán)境的要求，采用靜力淺孔臺(tái)階爆破的施工方法。

關(guān)鍵詞：淺孔臺(tái)階；爆破；暗渠

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 排水暗渠工程概況

湛江某機(jī)電學(xué)校新校區(qū)工程位于湛江市湖光鎮(zhèn)，工程規(guī)劃用地面積約為386822m2，總建筑面積約為222326m2。排水暗渠工程屬該項(xiàng)目公共配套設(shè)施。排水設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目位于湛江市機(jī)電學(xué)校東側(cè)，排水管渠入口接上游水庫泄水及周邊雨水，排水管渠出口接西連線雨水管渠。水管采用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土承插圓管，管徑為DN2000mm，管道采用C20混凝土基礎(chǔ)。排水管渠總長度約690m，管道坡度為2‰-3‰，共有Y1-Y9合計(jì)9個(gè)檢查井，該管渠基坑開挖深度約5m-6.5m，中風(fēng)化玄武巖開挖平均厚度約4m。

1.2 地質(zhì)概況

本次鉆探控制最大深度為30.95m，場內(nèi)分布有人工填土及少量耕土（Q4ml）、第四系凝灰?guī)r或玄武巖風(fēng)化殘積土、喜山期火山噴出巖（凝灰?guī)r、玄武巖），下部為第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積的（Q1mc）地層，按成因類型及巖土工程特性劃分為9個(gè)主要單元層，4個(gè)亞層。本次施工開挖深度內(nèi)的各土層巖性特征及分布特點(diǎn)分述如下：

1.2.1 人工填土層：（1）1層素填土：褐黃色為主、局灰褐色，濕，松散，填以粘性土為主，局部含有碎石、淤泥質(zhì)土等，該土層大部地段屬于近年填土。厚度0.50～4.90m，平均厚度1.95m。（2）2耕土：褐紅色、褐黃色等，濕，松散，以粘性土為主，含少量植物根。場內(nèi)大部分地段均有分布，厚度小，厚度0.40～0.80m，平均厚度0.52m。

1.2.2 強(qiáng)風(fēng)化玄武巖：灰褐色、灰色等，巖芯破碎，多呈塊狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，局部為半巖半土，巖塊敲擊易碎。場零星分布，厚度變化較大，厚度0.50～7.90m，平均厚度1.86m。

1.2.3 中風(fēng)化玄武巖：灰色，巖芯較完整，多呈短柱狀，具有氣孔狀構(gòu)造，局部可見少量風(fēng)化裂隙，質(zhì)地較硬，敲擊聲音清脆。該巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。場內(nèi)大部分地段均有分布，巖面起伏較大，厚度變化較大，厚度0.90～18.00m，平均厚度6.98m。該巖層飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為24.61MPa。

2 中風(fēng)化玄武巖靜力破除方案

2.1 方案選取

本工程是在新建校區(qū)內(nèi)，且鄰近部隊(duì)機(jī)場及油庫開挖土石方，為避免對(duì)周圍環(huán)境造成影響和周邊建筑物的安全角度出發(fā)，我們主要從以下幾方面制定靜力爆破施工方案。

2.1.1 由于基坑開挖深度約5m～6.5m，中風(fēng)化玄武巖開挖平均厚度約4m，靜力爆破施工需幾個(gè)循環(huán)，必須保證基坑邊坡的穩(wěn)定。為了消除邊坡擾動(dòng)，基坑兩邊設(shè)置保護(hù)層寬度40cm，在保護(hù)層邊先打一排孔徑42mm，孔間距30cm的減震孔，保護(hù)層采用機(jī)械破碎。

2.1.2 本工程需要靜力爆破的巖層厚度約為4米左右，遵循“密布孔、少裝藥、多循環(huán)”的原則，基坑石方采用松動(dòng)爆破與弱松動(dòng)爆破相結(jié)合的淺孔臺(tái)階爆破的施工方法，分多層進(jìn)行爆破施工作業(yè)。

2.1.3 控制單孔藥量，保證爆藥量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

2.1.4 采用小臺(tái)階微差松動(dòng)控制爆破，臺(tái)階高度約1.2m～1.5m。

2.2 靜力爆破參數(shù)的選取

根據(jù)本工程的爆破對(duì)象結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、擬投入的設(shè)備情況及清挖設(shè)備對(duì)巖石破碎塊度和松散度的要求，參照《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）和我公司多年施工經(jīng)驗(yàn)，本工程設(shè)計(jì)靜力爆破參數(shù)如下：

表一 孔距與排距簡易布置表

巖石硬度 F=4 F=6 F=8 F=12

孔距（cm） 50-100 40 30 20

排距（cm） 80 80 40 30

表二 靜態(tài)破碎劑布孔設(shè)計(jì)參數(shù)表

破碎目標(biāo) 孔深 相鄰孔距 排距：b 孔徑：d（mm） 藥劑使用量kg/m3

低硬度巖石 1.0H 40-100 （0.6-0.9）a 38-50 5-10

中硬度巖石 1.05H 30-60 （0.6-0.9）a 38-50 8-15

炮眼直徑42mm；臺(tái)階高度H=1.2～1.5m，炮孔深度l=1.1～1.2H；最小抵抗線W=（25-30）d；孔距a=W；排距b=0.86a，超深h=0.2m；藥劑單耗?。?kg/m3～15kg/m3之間。

靜力爆破臺(tái)階示意圖

表三 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

參數(shù) H=1.2m H=1.5m

孔間距m 0.6 0.6

孔排距m 0.5 0.5

孔深m 1.4 1.7

藥劑單耗kg/m3 12 14

在施工過程中擬采用掏槽靜力爆破和淺臺(tái)階靜力爆破相結(jié)合的施工方式。施工時(shí)，先進(jìn)行掏槽，創(chuàng)造出臨空面后，再進(jìn)行淺臺(tái)階爆破。掏慒爆破炮孔布置如圖所示：

掏槽爆破布孔示意圖

3 靜力爆破施工步署

3.1 操作前準(zhǔn)備

確定當(dāng)?shù)貧鉁?、藥劑溫度、拌合水溫度、巖石溫度、窗口溫度是否符合要求；檢查藥劑包裝是否破損。操作前確定已準(zhǔn)備好以下材料：（1）藥劑。（2）潔凈拌和水。（3）盛水桶、拌和盆和水瓢。（4）桶棍（水平灌裝）。（5）防護(hù)眼鏡。（6）橡膠手套。（7）備用潔凈水和毛巾。

3.2 技術(shù)交底

爆破工作技術(shù)性強(qiáng)，工序多，必須對(duì)鉆孔人工進(jìn)行技術(shù)交底，將布孔原則，鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達(dá)到所有施工人員。

3.3 施工順序

鉆孔定位——鉆孔——炮孔驗(yàn)收——裝藥施工警戒——炮孔裝藥——巖石破碎——爆后檢查一清渣——進(jìn)入下個(gè)循環(huán)。

3.3.1 炮孔定位：事先將孔中心位置按設(shè)計(jì)圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)查，經(jīng)反復(fù)檢查無誤后方可進(jìn)行下一步的清渣作業(yè)。

3.3.2 鉆孔：（1）鉆孔直徑適宜，鉆孔過小，不利于藥劑發(fā)揮效力，鉆孔太大，易沖孔。本工程用直徑為42mm的鉆點(diǎn)，施工采用手風(fēng)鉆鉆孔。（2）鉆孔內(nèi)余水和余渣應(yīng)用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口旁應(yīng)干凈無石渣。（3）鉆孔深度一般在l.2m較好，深度加大，破碎效果會(huì)降低，消耗的破碎材料更多。

3.3.3 裝藥：裝藥深度為孔深的100%，每次裝填藥劑，都要觀察（1）巖石；（2）藥劑；（3）拌和水的溫度。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。從藥劑加入拌合水到灌裝結(jié)束，這個(gè)過程的時(shí)間不能超過10分鐘。

3.3.4 藥劑反應(yīng)時(shí)間的控制：夏委氣溫較高，將拌合水溫度控制在15度以下，并用專配的延緩反應(yīng)時(shí)間的抑制劑。冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度，拌和水溫最高不可超過50度。

4 安全措施和注意事項(xiàng)

4.1 施工工人的操作安全

4.1.1 無關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。

4.1.2 操作人員必須戴符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的防沖擊防塵PVC護(hù)目鏡進(jìn)行操作。

4.1.3 在藥劑灌入鉆孔至巖石開裂前，不可將面部直接近距對(duì)準(zhǔn)已裝藥的鉆孔。此外，施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時(shí)如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗，情況嚴(yán)重者立即送醫(yī)院清潔治療。

4.1.4 在破碎工程施工中需要改變和控制反應(yīng)時(shí)間，必須依照廠家規(guī)定加入指定的抑制劑和促發(fā)劑，嚴(yán)禁加入其他化學(xué)藥劑。

4.1.5 嚴(yán)禁將破碎劑加水后裝入小孔容器內(nèi)。

4.1.6 鉆完和沖孔完后，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。

4.2 爆破材料的存放安全

根據(jù)本工程的工程量及開挖進(jìn)度的實(shí)際情況，破碎劑的購買一般一次為10t以上，碼放的面積大約3～5平方米，碼放地點(diǎn)必須防水。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，采用淺孔臺(tái)階靜力爆破施工方法，在深基坑巖石破除量大的工程施工中能加快施工進(jìn)度，保障基坑邊坡的穩(wěn)定，同時(shí)能減少噪聲，使施工對(duì)周圍環(huán)境及周邊建筑物的安全造成影響降低。

摘 要：介紹在排水暗渠施工過程中，基坑內(nèi)巖石的破除，根據(jù)場地土質(zhì)及環(huán)境的要求，采用靜力淺孔臺(tái)階爆破的施工方法。

關(guān)鍵詞：淺孔臺(tái)階；爆破；暗渠

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 排水暗渠工程概況

湛江某機(jī)電學(xué)校新校區(qū)工程位于湛江市湖光鎮(zhèn)，工程規(guī)劃用地面積約為386822m2，總建筑面積約為222326m2。排水暗渠工程屬該項(xiàng)目公共配套設(shè)施。排水設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目位于湛江市機(jī)電學(xué)校東側(cè)，排水管渠入口接上游水庫泄水及周邊雨水，排水管渠出口接西連線雨水管渠。水管采用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土承插圓管，管徑為DN2000mm，管道采用C20混凝土基礎(chǔ)。排水管渠總長度約690m，管道坡度為2‰-3‰，共有Y1-Y9合計(jì)9個(gè)檢查井，該管渠基坑開挖深度約5m-6.5m，中風(fēng)化玄武巖開挖平均厚度約4m。

1.2 地質(zhì)概況

本次鉆探控制最大深度為30.95m，場內(nèi)分布有人工填土及少量耕土（Q4ml）、第四系凝灰?guī)r或玄武巖風(fēng)化殘積土、喜山期火山噴出巖（凝灰?guī)r、玄武巖），下部為第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積的（Q1mc）地層，按成因類型及巖土工程特性劃分為9個(gè)主要單元層，4個(gè)亞層。本次施工開挖深度內(nèi)的各土層巖性特征及分布特點(diǎn)分述如下：

1.2.1 人工填土層：（1）1層素填土：褐黃色為主、局灰褐色，濕，松散，填以粘性土為主，局部含有碎石、淤泥質(zhì)土等，該土層大部地段屬于近年填土。厚度0.50～4.90m，平均厚度1.95m。（2）2耕土：褐紅色、褐黃色等，濕，松散，以粘性土為主，含少量植物根。場內(nèi)大部分地段均有分布，厚度小，厚度0.40～0.80m，平均厚度0.52m。

1.2.2 強(qiáng)風(fēng)化玄武巖：灰褐色、灰色等，巖芯破碎，多呈塊狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，局部為半巖半土，巖塊敲擊易碎。場零星分布，厚度變化較大，厚度0.50～7.90m，平均厚度1.86m。

1.2.3 中風(fēng)化玄武巖：灰色，巖芯較完整，多呈短柱狀，具有氣孔狀構(gòu)造，局部可見少量風(fēng)化裂隙，質(zhì)地較硬，敲擊聲音清脆。該巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。場內(nèi)大部分地段均有分布，巖面起伏較大，厚度變化較大，厚度0.90～18.00m，平均厚度6.98m。該巖層飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為24.61MPa。

2 中風(fēng)化玄武巖靜力破除方案

2.1 方案選取

本工程是在新建校區(qū)內(nèi)，且鄰近部隊(duì)機(jī)場及油庫開挖土石方，為避免對(duì)周圍環(huán)境造成影響和周邊建筑物的安全角度出發(fā)，我們主要從以下幾方面制定靜力爆破施工方案。

2.1.1 由于基坑開挖深度約5m～6.5m，中風(fēng)化玄武巖開挖平均厚度約4m，靜力爆破施工需幾個(gè)循環(huán)，必須保證基坑邊坡的穩(wěn)定。為了消除邊坡擾動(dòng)，基坑兩邊設(shè)置保護(hù)層寬度40cm，在保護(hù)層邊先打一排孔徑42mm，孔間距30cm的減震孔，保護(hù)層采用機(jī)械破碎。

2.1.2 本工程需要靜力爆破的巖層厚度約為4米左右，遵循“密布孔、少裝藥、多循環(huán)”的原則，基坑石方采用松動(dòng)爆破與弱松動(dòng)爆破相結(jié)合的淺孔臺(tái)階爆破的施工方法，分多層進(jìn)行爆破施工作業(yè)。

2.1.3 控制單孔藥量，保證爆藥量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

2.1.4 采用小臺(tái)階微差松動(dòng)控制爆破，臺(tái)階高度約1.2m～1.5m。

2.2 靜力爆破參數(shù)的選取

根據(jù)本工程的爆破對(duì)象結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、擬投入的設(shè)備情況及清挖設(shè)備對(duì)巖石破碎塊度和松散度的要求，參照《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）和我公司多年施工經(jīng)驗(yàn)，本工程設(shè)計(jì)靜力爆破參數(shù)如下：

表一 孔距與排距簡易布置表

巖石硬度 F=4 F=6 F=8 F=12

孔距（cm） 50-100 40 30 20

排距（cm） 80 80 40 30

表二 靜態(tài)破碎劑布孔設(shè)計(jì)參數(shù)表

破碎目標(biāo) 孔深 相鄰孔距 排距：b 孔徑：d（mm） 藥劑使用量kg/m3

低硬度巖石 1.0H 40-100 （0.6-0.9）a 38-50 5-10

中硬度巖石 1.05H 30-60 （0.6-0.9）a 38-50 8-15

炮眼直徑42mm；臺(tái)階高度H=1.2～1.5m，炮孔深度l=1.1～1.2H；最小抵抗線W=（25-30）d；孔距a=W；排距b=0.86a，超深h=0.2m；藥劑單耗?。?kg/m3～15kg/m3之間。

靜力爆破臺(tái)階示意圖

表三 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

參數(shù) H=1.2m H=1.5m

孔間距m 0.6 0.6

孔排距m 0.5 0.5

孔深m 1.4 1.7

藥劑單耗kg/m3 12 14

在施工過程中擬采用掏槽靜力爆破和淺臺(tái)階靜力爆破相結(jié)合的施工方式。施工時(shí)，先進(jìn)行掏槽，創(chuàng)造出臨空面后，再進(jìn)行淺臺(tái)階爆破。掏慒爆破炮孔布置如圖所示：

掏槽爆破布孔示意圖

3 靜力爆破施工步署

3.1 操作前準(zhǔn)備

確定當(dāng)?shù)貧鉁亍⑺巹囟?、拌合水溫度、巖石溫度、窗口溫度是否符合要求；檢查藥劑包裝是否破損。操作前確定已準(zhǔn)備好以下材料：（1）藥劑。（2）潔凈拌和水。（3）盛水桶、拌和盆和水瓢。（4）桶棍（水平灌裝）。（5）防護(hù)眼鏡。（6）橡膠手套。（7）備用潔凈水和毛巾。

3.2 技術(shù)交底

爆破工作技術(shù)性強(qiáng)，工序多，必須對(duì)鉆孔人工進(jìn)行技術(shù)交底，將布孔原則，鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達(dá)到所有施工人員。

3.3 施工順序

鉆孔定位——鉆孔——炮孔驗(yàn)收——裝藥施工警戒——炮孔裝藥——巖石破碎——爆后檢查一清渣——進(jìn)入下個(gè)循環(huán)。

3.3.1 炮孔定位：事先將孔中心位置按設(shè)計(jì)圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)查，經(jīng)反復(fù)檢查無誤后方可進(jìn)行下一步的清渣作業(yè)。

3.3.2 鉆孔：（1）鉆孔直徑適宜，鉆孔過小，不利于藥劑發(fā)揮效力，鉆孔太大，易沖孔。本工程用直徑為42mm的鉆點(diǎn)，施工采用手風(fēng)鉆鉆孔。（2）鉆孔內(nèi)余水和余渣應(yīng)用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口旁應(yīng)干凈無石渣。（3）鉆孔深度一般在l.2m較好，深度加大，破碎效果會(huì)降低，消耗的破碎材料更多。

3.3.3 裝藥：裝藥深度為孔深的100%，每次裝填藥劑，都要觀察（1）巖石；（2）藥劑；（3）拌和水的溫度。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。從藥劑加入拌合水到灌裝結(jié)束，這個(gè)過程的時(shí)間不能超過10分鐘。

3.3.4 藥劑反應(yīng)時(shí)間的控制：夏委氣溫較高，將拌合水溫度控制在15度以下，并用專配的延緩反應(yīng)時(shí)間的抑制劑。冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度，拌和水溫最高不可超過50度。

4 安全措施和注意事項(xiàng)

4.1 施工工人的操作安全

4.1.1 無關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。

4.1.2 操作人員必須戴符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的防沖擊防塵PVC護(hù)目鏡進(jìn)行操作。

4.1.3 在藥劑灌入鉆孔至巖石開裂前，不可將面部直接近距對(duì)準(zhǔn)已裝藥的鉆孔。此外，施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時(shí)如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗，情況嚴(yán)重者立即送醫(yī)院清潔治療。

4.1.4 在破碎工程施工中需要改變和控制反應(yīng)時(shí)間，必須依照廠家規(guī)定加入指定的抑制劑和促發(fā)劑，嚴(yán)禁加入其他化學(xué)藥劑。

4.1.5 嚴(yán)禁將破碎劑加水后裝入小孔容器內(nèi)。

4.1.6 鉆完和沖孔完后，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。

4.2 爆破材料的存放安全

根據(jù)本工程的工程量及開挖進(jìn)度的實(shí)際情況，破碎劑的購買一般一次為10t以上，碼放的面積大約3～5平方米，碼放地點(diǎn)必須防水。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，采用淺孔臺(tái)階靜力爆破施工方法，在深基坑巖石破除量大的工程施工中能加快施工進(jìn)度，保障基坑邊坡的穩(wěn)定，同時(shí)能減少噪聲，使施工對(duì)周圍環(huán)境及周邊建筑物的安全造成影響降低。