淺談爆破振動(dòng)效應(yīng)在田灣取水明渠中的控制

張志偉

【摘 要】隨著爆破技術(shù)的不斷發(fā)展，爆破擠淤技術(shù)逐漸在防波堤、護(hù)岸、圍堰等工程得到廣泛應(yīng)用，爆破擠淤置換的淤泥的厚度也越來越大，個(gè)別區(qū)域可達(dá)30m以上，需要的炸藥量也越大。在施工中如何既能保證塊石落底，又能減少爆破振動(dòng)效應(yīng)的危害，將是工程爆破技術(shù)人員面臨一大難題。本文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)爆破擠淤在田灣取水明渠的施工，淺談下如何通過對(duì)爆破振動(dòng)監(jiān)測和分析，以減少爆破振動(dòng)對(duì)周圍建筑的危害。

【關(guān)鍵詞】爆破擠淤；爆破振動(dòng)監(jiān)測和分析；爆破危害效應(yīng)控制

1 工程概況

1）田灣核電站位于江蘇省連云港市連云區(qū)宿城鄉(xiāng)，擴(kuò)建工程5、6號(hào)機(jī)組位于田灣核電站二期工程西北側(cè)的船山，廠址地理坐標(biāo)：東經(jīng)119°26′26″～119°27′33″，北緯34°41′08″～34°41′08″21°，其中5、6號(hào)機(jī)組取水明渠工程爆破擠淤填石施工包括南導(dǎo)流堤爆破擠淤填石成堤分項(xiàng)工程、北導(dǎo)流堤爆破擠淤填石成堤分項(xiàng)工程；南、北導(dǎo)流堤均分兩階段施工，其中南導(dǎo)流堤第一階段長1542.849m，爆炸擠淤填石2749755.2m3，第二階段長3227m，爆炸擠淤填石3180789.4m3；北導(dǎo)流堤第一階段長2128.039m，爆炸擠淤填石3089976m3，第二階段長度長為500m，爆炸擠淤填石492840m3。

2）工程地質(zhì)：自上而下為第四系全新統(tǒng)海相（Q4m）淤泥層、第四系全新統(tǒng)沖海積（Q4al+m）粘土、砂土以及第四系中更新統(tǒng)沖坡積（Q2al+dl）粘土、砂土，下伏基巖為云臺(tái)組第三巖性段（Pt2-3Y3）二長淺粒巖。南堤淤泥厚11.56～34.91m；北堤淤泥厚10.63～27.75m。

3）潮汐：根據(jù)里面資料顯示：平均高潮1.92m，平均低潮（-1.77m），平均潮差（3.69m）。

2 爆破擠淤原理及安全允許距離

2.1 爆破擠淤原理

在拋石體外緣一定距離和深度的淤泥質(zhì)軟基中埋放藥包群，起爆瞬間在淤泥中形成空腔，拋石體隨即坍塌充填空腔，經(jīng)多次爆破推進(jìn)，最終達(dá)到置換淤泥的方法。在深厚淤泥的處理中，淤泥中爆炸空腔很難達(dá)到底部，做不到在瞬間完成全部置換的目的，需要經(jīng)過多次振動(dòng)才能達(dá)到全部置換的要求。

2.2 爆破安全允許距離

本工程距最近的房屋建筑物約500m，爆破振動(dòng)安全允許速度按照一般民用建筑物2cm/s控制，堤根400m內(nèi)每段起爆藥量不超過200kg，400m～1000m段落內(nèi)，每段起爆藥量200～300kg左右，超過1000m后，每段起爆藥量300～400kg左右。爆破作業(yè)時(shí)，每段起爆藥量可根據(jù)現(xiàn)場測震結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

3 爆破振動(dòng)監(jiān)測及分析

3.1 對(duì)爆破振動(dòng)波形分析

由于JY02（后山組民房）距離爆破區(qū)域的距離最近，將JY02（后山組民房）的爆破振動(dòng)信號(hào)作為分析對(duì)象，在施工過程中，選擇了振動(dòng)峰值較大的BD022、BD033和BD036這3個(gè)炮次進(jìn)行分析，具體如下：

以下是各炮次在JY02和JY03測點(diǎn)測得信號(hào)的波形：

3.1.1 BD022炮次

3.1.2 BD033炮次

3.1.3 BD036炮次

從波形圖可以看出，每一炮的振動(dòng)持續(xù)時(shí)間都在1.0s～1.5s之間。3個(gè)炮次V方向的波形可一較明顯地看出波形峰值的間隔，高段分段效果比較明顯；R和T兩個(gè)水平方向分量的波形分段效果不是很明顯。

相比較而言，JY033和JY036兩炮持續(xù)時(shí)間更長，約為1s；而JY022炮次從V和T方向來看，其振動(dòng)持續(xù)時(shí)間較短，約為0.5s，波峰較少，說明分段效果不是很好，可能由于低段間隔較短，段間裝藥爆炸產(chǎn)生的地震波產(chǎn)生了疊加放大效應(yīng)，使得振動(dòng)速度峰值較大。

國內(nèi)礦山的工程試驗(yàn)表明，采用毫秒爆破與采用齊發(fā)爆破相比，平均降震率約50%左右，分段數(shù)越多，降震效果越好。實(shí)踐證明，間隔時(shí)間大于100ms時(shí)降震效果較明顯；間隔時(shí)間小于100ms時(shí)各段爆破產(chǎn)生的地震波還不能顯著分開[2]。

建議爆破施工在保障施工質(zhì)量和效果的前提下，采取適當(dāng)措施，使段間間隔適當(dāng)增大，減小波形疊加放大效應(yīng)。另外，對(duì)裝藥孔間距要嚴(yán)格把關(guān)，避免殉爆情況的發(fā)生。

3.2 爆破振動(dòng)影響因素分析總結(jié)

通過以上分析，可知：

1）在施工過程中，通過加強(qiáng)對(duì)爆破振動(dòng)波的分析，找出爆破振動(dòng)值較大的原因，在確保工程質(zhì)量的前提下，不斷調(diào)整最大單段和總裝藥量，適當(dāng)加大每段起爆藥量間隔時(shí)間，減少爆破危害效應(yīng)對(duì)周圍建筑物的影響。

2）在施工過程中，為減少每次起爆的總裝藥量，還采取了以下措施：提高拋填高程，利用石料的自重?cái)D淤；減少每炮進(jìn)尺尺度，減少一次爆破排出淤泥的量。

4 結(jié)語

隨著爆破擠淤技術(shù)逐漸在防波堤、護(hù)岸、圍堰等工程廣泛應(yīng)用，爆破擠淤置換的淤泥的厚度也越來越大，爆破擠淤振動(dòng)對(duì)附近周圍建筑的影響也越來越明顯。在施工過程中，通過采取微差爆破、控制一次單段和最大裝藥量，加強(qiáng)對(duì)爆破擠淤振動(dòng)速度等數(shù)據(jù)的研究分析，明晰爆破擠淤振動(dòng)特性，并不斷調(diào)整爆破參數(shù)，不但確保了周圍建筑的安全，還確保了塊石落底，達(dá)到爆破擠淤置換的最終目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]JTS204-2008水運(yùn)工程爆破爆破技術(shù)[S].

[2]于亞倫.工程爆破理論與技術(shù)[M].冶金工業(yè)出版社.

[責(zé)任編輯：田吉捷]