深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)吊腳樁范圍巖石爆破技術(shù)

劉立

【摘 要】深基坑中圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的水壓力和土壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結(jié)構(gòu)。論文中的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)為吊腳樁，一般設(shè)計圍護(hù)結(jié)構(gòu)吊腳樁范圍地層均較堅硬，在堅硬地層中施工對吊腳樁本身施工難度大，更對基坑巖石開挖的方法選擇、施工過程中的穩(wěn)定性控制要求更高。論文主要介紹圍護(hù)結(jié)構(gòu)吊腳樁范圍巖石爆破技術(shù)施工工藝情況。

【Abstract】The retaining structure of deep foundation pit mainly bears the water pressure and soil pressure produced by the excavation and unloading of the foundation pit， and transfers the pressure to the support. It is a temporary retaining wall structure for stabilizing the foundation pit. The retaining structure of deep foundation pit in this paper is suspending pile， the suspending pile area stratum in the general design of the retaining structure is relatively hard. In the hard stratum construction， the construction of the suspending pile itself is very difficult， and the requirements of the selection of rock excavation method in foundation pit and the stability control in the construction process are even higher. This paper mainly introduces the construction technology of rock blasting technology in the suspending pile range of retaining structures.

【關(guān)鍵詞】深基坑 ；吊腳樁； 巖石； 爆破技術(shù)

【Keywords】deep foundation pit； suspending pile； rock； blast technology

【中圖分類號】TD231 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）08-0120-03

1 工程概況

車站全長264m，為地下兩層島式站臺車站，車標(biāo)準(zhǔn)段寬20.2m，頂板覆土為2.65m，車站埋深17.2m。

車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1200@1300鉆孔灌注樁+三道內(nèi)支撐，樁長8.5m～23.5m，常規(guī)段樁基嵌入基底以下5m，當(dāng)遇到中、微風(fēng)化巖層時，嵌入中、微風(fēng)化巖層深度分別為2.5m、1.5m。

巖面過高的車站基坑范圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)左線長27.4m，右線長68m，設(shè)計外放30cm設(shè)計吊腳樁+2根Φ28，長6m鎖腳錨桿+兩道鋼筋砼內(nèi)支撐，樁長8.5m～12.6m。吊腳樁均入微風(fēng)化巖長度≥2.0m。

2 鑿巖機(jī)具的選取

根據(jù)地層情況選取露天爆破方案，鉆孔機(jī)具采取宣化雙聯(lián)CL100G型潛孔鉆。

3 爆破器材的選取

根據(jù)爆破規(guī)模及巖石特性，擬選用2號巖石乳化炸藥作為主起爆藥，非電導(dǎo)爆管雷管起爆。所需爆破器材見下表1所示：

4 爆破設(shè)計方案的選擇

吊腳樁處巖石爆破考慮到控制超挖及振動對保留圍巖及吊腳樁的影響，以及光面爆破比預(yù)裂爆破更能降低爆破振動的優(yōu)勢，周邊吊腳樁處預(yù)留3米范圍采用淺孔弱松動爆破+光面爆破形式，擬定距離吊腳樁30cm處鉆一排光面爆破孔，用￠32藥卷加導(dǎo)爆索串聯(lián)，在淺孔弱松動爆破后再起爆。

采用爆破體覆蓋防護(hù)方式，炮孔壓沙包+炮被+沙包，防止飛石，同時在基坑爆破頂部范圍安設(shè)10m×21m的鋼管防護(hù)網(wǎng)，防護(hù)網(wǎng)采用鋼管+鋼絲密布網(wǎng)結(jié)構(gòu)[1]。

起爆方式：采用毫秒導(dǎo)爆管雷管延期起爆網(wǎng)路方式，通過減小一次爆破規(guī)模及儀器監(jiān)測的方式控制震動的影響。

爆破施工中根據(jù)實際爆破效果及時進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

5 爆破參數(shù)設(shè)計及裝藥量計算

光面爆破孔垂直鉆孔，孔徑￠76mm，超深h=0.5～0.8m，鉆孔深度L=（H+h）/sina，臺階高度取H=3m；孔距a=（12-16）d，取0.9-1.0m；光爆層厚1.0m，回填0.6m，線裝藥密度q光=350g/m，單孔裝藥量q=L*q光=3.5m*350g/m=1225g。

弱松動臺階爆破炸藥單耗350-450g/m3，孔距1.2m，排距1.0m，單孔藥量1250g-1400g。

6 布孔

吊腳樁位置采用光面爆破，爆破孔采用梅花型或矩形布孔，垂直鉆孔。（圖2，圖3）

7 裝藥、填塞

露天光面爆破用兩節(jié)￠32藥卷捆綁加工，按線裝藥密度綁扎在導(dǎo)爆索及竹片上。光面爆破采用間隔50cm裝藥，卷狀乳膠炸藥做主爆藥，起爆雷管置于孔底，聚能穴指向孔口，空氣部分用砂黏土堵塞。

每孔裝藥1225g，孔底段1m加強(qiáng)裝藥500g，中間裝藥段每節(jié)藥卷240g，孔口端粗砂回填60cm不裝藥。

8 起爆網(wǎng)路設(shè)計

淺孔每次爆破兩排，排與排之間ms5雷管接力，同排間孔內(nèi)雷管依次為ms1、ms3、ms5、ms7、ms9、ms11、ms13段，光爆孔內(nèi)ms13段。見下圖

9 爆破安全驗算

爆破震動安全控制：

根據(jù)本工程所處的地理位置，需要進(jìn)行計算確定同段起爆最大裝藥量，以便指導(dǎo)施工。

據(jù)《爆破安全規(guī)程》計算：Q=R3（V/K）3/a

式中：Q—最大一段的裝藥量，kg ；

R—保護(hù)物距爆源中心的距離，m ；

K—與介質(zhì)特性、爆破方式及其他因素有關(guān)系數(shù)取200；

V—非抗震性建筑物允許振速取1cm/s；

α—地震衰減指數(shù)取1.6。

可得結(jié)果如表2所示。

實際施工中震動安全控制主要是吊腳樁位置，根據(jù)不同的吊腳樁爆破部位選取不同的允許振速及單段最大起爆藥量[2]。

10 爆破振動監(jiān)測

①每次爆破都要進(jìn)行振動監(jiān)測，由有資質(zhì)的第三方爆破監(jiān)測單位負(fù)責(zé)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整、確定最佳參數(shù)。施工中確定最小抵抗線方向，避免直接面向保護(hù)物，控制單響藥量及單耗，保證填塞質(zhì)量和高度，進(jìn)行爆破體表面覆蓋防護(hù)。

爆破振動監(jiān)測采用三矢量振動速度傳感器、低噪音屏蔽電纜、TC-4850型便攜式測振儀和計算機(jī)組成的監(jiān)測系統(tǒng)。測試系統(tǒng)示意圖如下：

測試系統(tǒng)：

②分析處理系統(tǒng)

③現(xiàn)場監(jiān)測與信號處理過程

④測振點(diǎn)布置在基坑邊建筑物處。

11 施工注意事項

①嚴(yán)格遵守《民用爆炸物品安全管理條例》的規(guī)定，按照《爆破安全規(guī)程》進(jìn)行爆破施工。在使用爆破器材時，要嚴(yán)格按照《爆破作業(yè)安全操作規(guī)定》施工。嚴(yán)格控制超欠挖，掌握鉆孔角度，保證周邊光面效果。爆破警戒距離不小于100米，警戒范圍內(nèi)人員與機(jī)械撤離至安全地點(diǎn)。

②嚴(yán)格按業(yè)主及公安機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的作業(yè)時間內(nèi)進(jìn)行爆破作業(yè)，并盡量固定作業(yè)時間。

③爆破工的安全教育、考核、復(fù)驗，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。經(jīng)過培訓(xùn)考試合格，獲取操作證者方能持證上崗。對已取得上崗證者，要進(jìn)行登記存檔，按期復(fù)審。

④爆破工的安全教育、考核、復(fù)驗，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。經(jīng)過培訓(xùn)考試合格，獲取操作證者方能持證上崗。

⑤爆破及警戒必須統(tǒng)一指揮，配備足夠的聯(lián)絡(luò)工具。

12 結(jié)語

深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)吊腳樁巖石爆破技術(shù)，整體施工達(dá)到了預(yù)期的效果，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，巖石穩(wěn)定性、完整性及爆破振速上均達(dá)到預(yù)期效果，且也驗證了吊腳樁巖石基坑的工藝方法及參數(shù)，但爆破噪音、揚(yáng)塵還需繼續(xù)深入研究，此文對類似工程具有可參考價值。

【參考文獻(xiàn)】

【1】白洪潮.深基坑支護(hù)技術(shù)方案的選擇及其優(yōu)化設(shè)計[D].荊州：長江大學(xué)，2012（04）：45-46.

【2】奇銳.工程建設(shè)中深基坑的支護(hù)與巖土勘察技術(shù)探討[J].廣東科技，2007（11）：77-78.