泰和廣場建設(shè)項目基坑石方開挖爆破工程施工設(shè)計方案

肖強

【摘要】針對泰合廣場項目基坑石方開挖施工的技術(shù)難點、實際施工環(huán)境、參考各方有利參數(shù)及施工要求進(jìn)行合理設(shè)計施工方案，從而有效進(jìn)行工程基坑石方開挖的，并對其關(guān)鍵施工工藝進(jìn)行了相應(yīng)探討，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】基坑爆破；施工工藝；設(shè)計方案；爆破技術(shù)；參數(shù)設(shè)計

1、工程概況

泰和廣場是七冶房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司白云分公司開發(fā)的住宅及商鋪的項目，主樓為兩棟樓房，項目位于貴陽白云區(qū)南湖東路。項目占地面積為9022.2m2，建筑面積為62659m2，住宅面積為50350m2，商業(yè)及配套3366 m2，地下車庫及設(shè)備用房8943m2。

2、爆破施工要求

1）爆破范圍：本次工程爆破范圍為泰和廣場規(guī)劃的開挖范圍的石方工的范圍；2）爆破后的石渣塊徑小于150cm；3）爆破振動速度控制在不大于1.5cm/s，完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)；4）爆破無事故

3、爆破方案選擇

該項工程周圍環(huán)境比較復(fù)雜，根據(jù)本次爆破區(qū)周圍環(huán)境情況及地形地質(zhì)特點，比較各類爆破工藝的利弊，以便選擇適合的爆破技術(shù)。

3.1本次控制爆破工程突出特點：

1）工程量較大：泰和廣場的開挖土石方工程量約為10 萬m3，其中石方工程量約7.5萬m3，獨立柱基及孔樁石方工程量約0.15萬m3；2）工期緊：爆破施工工期為3個月；3）安全生產(chǎn)任務(wù)重：礦區(qū)周圍環(huán)境非常復(fù)雜，周圍居民樓抗震很差，爆破區(qū)四周都有道路，學(xué)校，人流量及車流量都比較大，這種需要保護(hù)對象較多，爆破警戒難度非常大，都必須保證萬無一失。

3.2爆破方法的選擇

根據(jù)實地踏勘及對周圍環(huán)境調(diào)查，及工程施工安全的要求，本工程只能采用淺孔爆破。根據(jù)對爆破振動及對工期綜合考慮要求，采用兩種孔徑（φ40和φ90）的淺孔爆破方式。

3.3爆破方案應(yīng)用

通過對淺孔爆破、擴壺爆破、深孔爆破、峒室爆破以及靜態(tài)爆破和挖掘機液壓破碎錘破碎對不比，本項爆破工程主要是采用低臺階深孔爆破技術(shù)，以淺孔爆破及靜態(tài)爆破和挖掘機液壓破碎錘破碎為輔助。爆破方案選擇可見下表。

3.4爆破參數(shù)設(shè)計

3.4.1設(shè)計原則

1）采用三個作業(yè)面交替施工施工，采用淺孔爆破技術(shù)進(jìn)行減弱松動爆破；2）為了提高礦石開挖日產(chǎn)量，主要采用挖改的CAT320帶液壓鑿巖機（孔徑φ40）和Atlas Copco AirD45SH（孔徑φ90）半液壓潛孔鉆機進(jìn)行機械化鉆孔作業(yè)；3）根據(jù)該爆區(qū)地質(zhì)及地形條件和周圍環(huán)境，在爆區(qū)拓展多個工作面同時鉆孔和爆破的流水線施工、同時進(jìn)行清運工作；4）每次爆破均用非電毫秒導(dǎo)爆管雷管微差爆破，以減小爆破地震波的危害；單響最大藥量可通過計算或?qū)嶋H測得的質(zhì)點震動速度數(shù)據(jù)修正后最后確定。

3.4.2臺階淺孔爆破技術(shù)參數(shù)設(shè)計和計算

1）最小抵抗線（W）是爆破設(shè)計中的重要參數(shù)，應(yīng)從安全、經(jīng)濟、利于鉆孔等多個方面綜合考慮。本次淺孔爆破鉆孔孔徑為φ40mm和φ90mm兩種。2）孔間距a：當(dāng)臺階高度H=3m時，孔徑為φ40mm的深孔，孔間距a=1.2m；當(dāng)臺階高度H=3.5m時，孔徑為φ90mm的深孔，孔間距a=2m；3）孔排距b：當(dāng)臺階高度H=3m時，孔徑為φ40mm的深孔，孔排距b=1.8m；當(dāng)臺階高度H=3.5m時，孔徑為φ90mm的深孔，孔排距b=2.5m。4）孔深L：當(dāng)臺階高度H=3m時，孔徑為φ40mm的深孔，孔深L=3.3m，當(dāng)臺階高度H=3.5m時，孔徑為φ90mm的深孔，孔深L==3.5m；

5）炸藥單耗q：根據(jù)以往相似工程經(jīng)驗，q取0.20～0.25kg/m3，具體單耗由試爆確定。6）單孔藥量計算Q單=q·a·b·H—式中：q-巖石標(biāo)準(zhǔn)單耗kg/m3取q=（0.18～0.25）kg/m3（由試爆后確定），當(dāng)臺階H=3.5m，孔徑為φ90時。Q單=0.25×2.5×2×3.5=4.375kg 取Q單=4.4kg；7）炮孔布置：淺孔采用矩形或梅花形布孔。起爆時采用采用斜線逐孔起爆技術(shù)，使排間延遲時間大于臨孔延遲時間可以獲得最大的松動。利用其空中碰撞達(dá)到塊度均勻的效果。

3.4.3裝藥、堵塞設(shè)計

填塞長度，淺孔爆破的填塞長度一般取25～30倍孔徑，本項目工程的典型臺階爆破中，填塞長度1.5m（孔徑φ40時），填塞長度2.5m（孔徑φ90時）并且采用密度較大巖粉（鉆機鉆孔時產(chǎn)生）進(jìn)行密實堵塞。

堵塞質(zhì)量，巖粉中不得夾有石塊（粒徑大于5mm），堵塞時應(yīng)邊填邊輕輕搗實，少填勤搗，防止卡孔，并注意保護(hù)好導(dǎo)爆管腳線。對于孔口堵塞段有水炮孔，先將水抽干，立即進(jìn)行堵塞。

裝藥結(jié)構(gòu)， 裝藥采用耦合裝藥結(jié)構(gòu)，孔內(nèi)有水時，孔底部選用乳化炸藥裝藥。采用連續(xù)裝藥。

3.4.4爆破規(guī)模

基坑石方開挖程量為日均強度約0.1萬m3，為保證爆破開挖的強度，一個爆破工作面一次爆破方量約400m3，分三個工作面進(jìn)行爆破作業(yè)。

4、臺階淺孔爆破起爆網(wǎng)路設(shè)計

為了確保本項目的開挖工程量、確保附近建筑物（構(gòu)筑物）安全和附近民房安全，爆破時必須考慮爆破振動的影響。因此，在幾十個炮孔一起起爆時，要做到各個炮孔起爆都有一定的時間間隔，其間隔時間應(yīng)使各個炮孔振動波不疊加。

本項工程爆破主要采用非電毫秒等間隔微差導(dǎo)爆管雷管斜線起爆網(wǎng)路。使排間延遲時間大于臨孔延遲時間可以獲得最大的松動。

1）所需毫秒雷管的段別極少，只需2個段別的毫秒雷管就夠了；2）實現(xiàn)了等間隔微差，從巖石微差爆破機理分析，這有利于巖石的破碎；3）同時一次起爆的炮孔數(shù)量不受限制，可多達(dá)幾十、幾百個炮孔，理論上可無限多個炮孔，而且只需二個段別的毫秒雷管；4）炮孔內(nèi)均安放11段，炮孔外用5段雷管串聯(lián)，網(wǎng)路清晰，不容易搞錯。采用激發(fā)搶激發(fā)非電導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)路的方法進(jìn)行。對于孔深低于1.0m～2.5m的爆破區(qū)域，及石筍的爆破可采用單孔覆蓋的非電雷管起爆的爆破施工工藝。

5、樁基及孔樁爆破

1）樁基及孔樁內(nèi)巖石須爆破時，采用淺孔松動爆破，嚴(yán)禁裸露藥包。一般裝藥量硬巖q=0.35～0.5kg/m，中硬巖q=0.25～0.35kg/m，軟巖q=0.09～0.19kg/m。對于軟巖炮眼深度不超過1.2m，對于硬巖炮眼深度不超過1.0m，炮眼數(shù)目、位置、斜插方向，應(yīng)按巖層斷面方向來定，中間一組集中掏心，四周斜插挖邊；2）嚴(yán)格控制裝藥量，采用防水乳化炸藥，避免瞎炮，如有瞎炮要按安全規(guī)程處理；3）炮眼附近加強支護(hù)，防止震坍孔壁；4）采用非電毫秒雷管起爆網(wǎng)路，確保安全；5）孔內(nèi)爆破后應(yīng)迅速排煙，用高壓風(fēng)管或電動鼓風(fēng)機放入孔底吹風(fēng)等措施，通風(fēng)排煙時間不少于15分鐘，當(dāng)孔深大于12米時，每次放炮后，立即測定孔內(nèi)毒氣體的濃度，超標(biāo)時循環(huán)換氣，直到空氣指標(biāo)達(dá)標(biāo)時方可下孔作業(yè)；6）爆破時，孔口應(yīng)蓋有覆蓋物，并用砂袋蓋上，防止飛石傷人；7）一個孔內(nèi)進(jìn)行爆破作業(yè)，其它孔內(nèi)的施工人員也必須到地面安全處躲避。

6、爆破安全設(shè)計

爆破安全技術(shù)措施有二個方面：一是施爆過程中的安全，二是爆破產(chǎn)生個別飛石、地震波、空氣沖擊波、爆破噪音方面的安全。本工程通過精心設(shè)計、精心施工、嚴(yán)格控制，達(dá)到既能滿足城市控制爆破需要，又能保證安全要求的目的。