“鳳凰雅筑”項(xiàng)目邊坡工程控制爆破施工技術(shù)

宋其程 閉歷平 蘇 皇

(廣西金建華爆破工程有限公司)

“鳳凰雅筑”項(xiàng)目邊坡工程控制爆破施工技術(shù)

宋其程 閉歷平 蘇 皇

(廣西金建華爆破工程有限公司)

百色市那坡縣“鳳凰雅筑”項(xiàng)目邊坡控制爆破施工工程環(huán)境復(fù)雜，邊坡開挖過程中的采用光面爆破法，計(jì)算出合理的爆破參數(shù)，精心施工取得了較好的爆破效果。

邊坡開挖 淺眼松動爆破 光面爆破

中國開展城鎮(zhèn)化過程中需要開發(fā)大片土地。西部地區(qū)由于山地居多，大部分城鎮(zhèn)樓房都是依山而建，或者劈山而建。在這些樓房建設(shè)中，經(jīng)常采用方便經(jīng)濟(jì)、安全的爆破方法進(jìn)行山體開挖。本文以“鳳凰雅筑”邊坡爆破施工為背景，采用光面爆破，對復(fù)雜環(huán)境下山體開挖爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)、爆破飛石、邊坡穩(wěn)定性控制進(jìn)行了探討。

1 光面爆破

那坡縣“鳳凰雅筑”項(xiàng)目邊坡開挖量4 000多m3，爆破區(qū)域東面是山體邊坡及石壁，無建筑物；西面是百馬路，與路同向?yàn)楹拥溃睾游靼睹穹烤嗍┕龅丶s100 m；南北兩面緊靠民房。爆破區(qū)域周邊車流、人流量大，人口居住密集，施工環(huán)境非常復(fù)雜。

爆破山體為高徒邊坡，邊坡走向NS，坡高 40 m，自然坡度80°～90°，局部有倒懸。邊坡有裂隙、節(jié)理、軟弱結(jié)構(gòu)面，易形成一些不穩(wěn)定的巖體，影響待建樓房的安全。為此，對山體采取削荷減載，保留巖體部分。

爆破山體距離最近民房只有20 m，所以必須確定單孔裝藥量安全值。以單孔裝藥量為設(shè)計(jì)依據(jù)，確定其他爆破參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式[1-2]：

(1)

式中，α為地質(zhì)條件有關(guān)的地震波衰減系數(shù)，取α=1.5;k為與巖性、爆破方法等因素有關(guān)的系數(shù)，取k=120.

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 6722—2011《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，V取2.0 cm/s，計(jì)算單孔裝藥量的安全值為2.22 kg。經(jīng)驗(yàn)算，爆破震動對周邊居民無影響。

1.1 主爆孔主要參數(shù)設(shè)計(jì)

(1)炮孔直徑。根據(jù)單孔裝藥量的安全值 2.22 kg，主爆區(qū)采用露天淺孔松動爆破法，采用Y020鑿巖機(jī)鑿巖鉆孔，孔徑38 mm。

(2)底盤抵抗線。底盤抵抗線過大將使殘留根底增多，后沖力增大；過小不僅增大穿孔工作量，浪費(fèi)炸藥，還會使穿孔機(jī)距臺階坡頂線過近，作業(yè)不安全。施工過程中采用通用的計(jì)算公式[2]：Wd=(25～45)d，取Wd=0.8～1.0 m.

(3)炮孔間距。a1=1.25Wd=1～1.2 m；排距b1=Wd=0.8～1.0 m.

(4)臺階高度。H1=2.8～3.0 m.

(5)單孔裝藥量[2]。Q1=qdaWdH，露天淺孔松動爆破中[7]：qd=0.40～0.50 kg/m3,本項(xiàng)目暫取0.40 kg/m3(爆破試驗(yàn)后進(jìn)行微調(diào))。計(jì)算得Q1=0.8～1.2 kg.

(6)起爆網(wǎng)絡(luò)與起爆順序。根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB6722-2011《爆破安全規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，城鎮(zhèn)爆破不允許采用導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)絡(luò)，由于“鳳凰雅筑”項(xiàng)目工地周邊高壓線、電線、各種雜散電較多，采用毫秒導(dǎo)爆管雷管1，3，5，7，9，11段等，對主爆區(qū)進(jìn)行孔內(nèi)分段，起爆順序由臨空面往邊坡開挖臨界點(diǎn)依次爆破，爆破過程中嚴(yán)格控制最大一段起爆藥量不得大于2.22 kg。

1.2 邊坡臨界點(diǎn)修邊光爆孔的設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)炮孔直徑。采用輕型淺孔鉆機(jī)，鉆孔速度高，機(jī)械性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，整機(jī)可拆性好，搬遷運(yùn)輸方便，操作簡單，價(jià)格低廉。光爆孔直徑取D2=60 mm.

(2)炮孔間距。a2=(10～14)D2,則a2=0.6～0.8 m.

(3)最小抵抗線。炮孔間距a2與最小抵抗線W2的比值m為炮孔密集系數(shù)。如果m較大，炮孔間距就較大，爆破時(shí)炮孔會各自形成單獨(dú)爆破漏斗，造成巖石殘根形成欠挖；如果m較小，會形成超挖。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)[3]，取m=0.8～1.0，W2=0.5～ 0.8 m.

(4)裝藥線密度[4]。Qx=qda2W2=120～ 256g/m.

(5)裝藥結(jié)構(gòu)。采用不耦合裝藥，利用孔內(nèi)其他介質(zhì)分散爆炸能量，最終達(dá)到改善巖石破碎塊度。選不耦合系數(shù)為1.2～1.68，堅(jiān)硬巖石因抗壓程度較高可選小值；松軟巖石抗壓程度較低可選大值[3]。本項(xiàng)目取1.58。

(6)光爆率。光爆率的大小直接反映光面爆破的整體質(zhì)量。光爆率低表現(xiàn)為邊坡面的超挖、欠挖以及偏離設(shè)計(jì)等，影響后續(xù)工作邊坡支護(hù)，甚至影響到整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)北洺河鐵礦基建時(shí)期實(shí)行的工程監(jiān)理制，光爆率定標(biāo)為60%[5]，本項(xiàng)目以65%為合格標(biāo)準(zhǔn)。

(7)起爆網(wǎng)路與起爆順序。采用高于主爆孔的相同段位導(dǎo)爆管雷管與主爆孔連接成的導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，起爆順序?yàn)椋褐鞅住獗?；時(shí)間間隔約為25ms時(shí)爆破效果好[6]。光爆孔的一段最大起爆藥量應(yīng)小于2.22kg，以保證周邊建筑物的安全。

2 爆破有害效應(yīng)控制

2.1 爆破震動監(jiān)測

為控制爆破震動對周邊建筑物的影響，在爆破過程中不定時(shí)對爆破施工現(xiàn)場進(jìn)行振動監(jiān)測。使用成都中科測控公司(中國科學(xué)院成都分院)生產(chǎn)的TC-4850新型測振儀，儀器信號觸發(fā)值設(shè)置為 0.05cm/s。從爆破震動測試結(jié)果看，“鳳凰雅筑”項(xiàng)目在邊坡開挖爆破施工過程中，一次單段起爆最大藥量不大于3kg時(shí)，對處于爆破區(qū)域20m以外的建筑物沒有振動影響，不會造成房屋結(jié)構(gòu)性破壞。爆破振動所產(chǎn)生的地震波效應(yīng)強(qiáng)度很微弱，附近居民建筑物、房屋是安全的。

2.2 爆破飛石

該工程爆破區(qū)域周邊車流、人流量大，人口居住密集，施工環(huán)境復(fù)雜，控制爆破飛石的方案主要為[7]：①多打眼，少裝藥,增加炮孔的堵塞長度，同時(shí)用水和沙子作為堵塞物，增加堵塞密實(shí)性；②每個(gè)炮孔采用3～4個(gè)沙袋壓住炮口，用厚重橡膠傳送帶對本次爆破面進(jìn)行全面覆蓋，最后在每個(gè)孔上再壓上3～4個(gè)沙袋；③用鐵絲網(wǎng)對東北面居民樓防護(hù)。爆破飛石得到有效控制，整個(gè)爆破過程無爆破無飛石。

3 結(jié) 語

生產(chǎn)實(shí)踐證明，在城鎮(zhèn)復(fù)雜環(huán)境的邊坡爆破作業(yè)過程中，采用淺孔光面爆破法對控制邊坡穩(wěn)定性是非常有效的，爆破后光爆率達(dá)到65%以上，為后續(xù)邊坡錨桿支護(hù)提供了條件。同時(shí)爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)、爆破飛石得到非常好的控制。此爆破方法宜在同類條件施工中推廣。

[1] 中國工程爆破協(xié)會.GB6722—2011 爆破安全規(guī)程[S].北京：中國工程爆破協(xié)會，2011.

[2] 劉殿中.工程爆破實(shí)用手冊[M].北京.冶金工業(yè)出版社.1999.

[3] 廖小翠，蒲傳金，郭學(xué)彬.影響邊坡光面爆破效果的主要因素分析[J].化工礦物與加工，2008(7):18-22.

[4] 黃艷芬，公路路基石方開挖光面爆破施工方法研究[J].湖南交通科技，2004，30(4):16-19.

[5] 孫福森，陳鵬剛，韓克超.光爆率對提高掘進(jìn)工程質(zhì)量的研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013(5):161-162.

[6] 肖 輝，姜洪巖.采用光面爆破提高穩(wěn)定性的探討與實(shí)踐[J].山東冶金，2006(2):35-37.

[7] 曹 鋒，城市建筑基坑控制爆破施工技術(shù)[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2011(8):147-148.

2014-07-25)

宋其程(1986—)，男，副經(jīng)理，助理工程師，533000 廣西百色市右江區(qū)建華路8號。