數(shù)碼電子雷管在邊坡爆破中的應(yīng)用

鄧春海

摘要：為控制及減小爆破振動(dòng)對(duì)周邊建筑物的影響，通過實(shí)際工程的試驗(yàn)，對(duì)比分析數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管雷管的爆破振動(dòng)峰值速度。研究結(jié)果表明，數(shù)碼電子雷管的精確延時(shí)可以有效地減少爆破振動(dòng)。

Abstract： In order to control and reduce the impact of blasting vibration on the surrounding buildings， the blasting vibration peak velocity of digital electronic detonator and detonator is compared and analyzed through the actual engineering test. The results show that the accurate delay of digital electronic detonator can effectively reduce blasting vibration.

關(guān)鍵詞：爆破振動(dòng);數(shù)碼電子雷管;降振

0? 引言

近年來，各地對(duì)鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不斷加大，爆破在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，發(fā)揮著重要的作用[1]。隨著工程的建設(shè)，爆破也帶來了一些問題，如在一些周邊環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行爆破，需要嚴(yán)格控制爆破振動(dòng);不良的延期時(shí)間會(huì)影響爆破效果[2]。因此，如何解決這些問題成為了工程爆破研究的主要內(nèi)容。

數(shù)碼電子雷管從20世紀(jì)80年代初期開始出現(xiàn)，早期由于價(jià)格較高，使用范圍并不十分廣泛，隨著我國電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼電子雷管生產(chǎn)成本持續(xù)降低。數(shù)碼電子雷管具有延時(shí)精度高、延期時(shí)間可靈活設(shè)置、安全性好、網(wǎng)路連接與檢測(cè)方便靈活等優(yōu)點(diǎn)，近年來，得以廣泛應(yīng)用礦山開采、路基開挖、隧道工程等各個(gè)領(lǐng)域[3]。

本文以貴州某高速公路為研究對(duì)象，對(duì)比分析數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管雷管在高速公路邊坡爆破的爆破振動(dòng)效應(yīng)，以期對(duì)相似環(huán)境的高速公路邊坡的安全施工提供參考。

1? 工程概況

貴州某高速公路都勻至安順段，該工程某互通區(qū)兩側(cè)高邊坡開挖需要爆破，密集村落位于爆區(qū)西南方向，距離爆破區(qū)域最近的民房僅有56m，爆區(qū)東面59m有高壓線經(jīng)過，東南面距210國道121m，距黔桂鐵路193m。爆破區(qū)域周邊環(huán)境較復(fù)雜。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在爆區(qū)西南方向的村莊里選取2處房屋布設(shè)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)房屋結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，爆破區(qū)域周邊環(huán)境及測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。

2? 現(xiàn)場(chǎng)爆破對(duì)比試驗(yàn)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況爆破作業(yè)區(qū)域周邊環(huán)境復(fù)雜，采用深孔松動(dòng)爆破，爆破作業(yè)面背向民房。采用逐孔起爆技術(shù)，以減少爆破振動(dòng)和控制爆破所產(chǎn)生的其他有害效應(yīng)。

采用導(dǎo)爆管雷管和數(shù)碼電子雷管在爆區(qū)的同一區(qū)域、同一臺(tái)階進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爆破的對(duì)比試驗(yàn)，保證爆破條件相同，以減小爆破試驗(yàn)間的差異。分別進(jìn)行了4次爆破試驗(yàn)，其中2次采用導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行裝藥起爆，2次采用數(shù)碼電子雷管進(jìn)行裝藥起爆。每次爆破均在2處設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用TC-4850爆破測(cè)振儀對(duì)爆破振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、記錄。

2.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

深孔爆破參數(shù)如下：

1）孔深L。由L=H+h計(jì)算，其中H為臺(tái)階高度，h為超深。

2）底盤抵抗線W。W=（25～40）D。

3）孔距a和排距b。a=（1.0～1.2）W;b=（0.8～1.0）a。

采用垂直布孔方式，炮孔直徑為90mm，臺(tái)階高度8m，超深0.5m，炮孔深度8.5m，底盤抵抗線為3.2m，堵塞長度大于3.5m，炮孔間距為3m，排間距為2.8m，設(shè)置三角形炮孔。選用粉狀硝酸銨炸藥，采用逐孔起爆技術(shù)。具體參數(shù)如表1所示。

2.2 起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)

導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)路，采用逐孔起爆技術(shù)，炮孔內(nèi)延時(shí)880ms，孔間延時(shí)50ms，排間延時(shí)110ms，連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，最大同段藥量為30kg[4]。

數(shù)碼電子雷管起爆網(wǎng)路，采用逐孔起爆技術(shù)，孔間延時(shí)40ms，排間延時(shí)100ms，最大同段藥量為30kg。

2.3 爆破安全控制

①在靠近村莊的南西側(cè)山體開挖寬度2m，深度3m的減振溝，以減弱爆破振動(dòng)對(duì)村莊建筑物的影響，也可阻擋爆破振落的碎石，防止其順著山坡滾落入村莊。

②為預(yù)防及控制飛石，爆破前需清除干凈爆破體頂面松散的石塊。同時(shí)，為防止沖孔，應(yīng)保證炮孔堵塞長度大于3.2m，炮孔堵塞完成后，孔口采用沙袋壓蓋，用廢舊地毯將爆破區(qū)域進(jìn)行覆蓋。

③采用逐孔起爆技術(shù)，嚴(yán)格控制最大同段藥量，最大同段藥量設(shè)置為30kg。設(shè)置合理的起爆順序，充分利用炸藥的爆炸能量用于巖石破碎，而非振動(dòng)能量的傳播。

3? 爆后效果分析

在爆區(qū)西南方向設(shè)置了2個(gè)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)儀器探頭均通過石膏與建筑物的地基粘連固定。獲得的爆破振動(dòng)數(shù)據(jù)見表2。

由表2可知，兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，使用數(shù)碼電子雷管進(jìn)行爆破時(shí)，各個(gè)測(cè)點(diǎn)的爆破振動(dòng)均小于使用傳統(tǒng)導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行爆破時(shí)的爆破振動(dòng)。兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的爆破振動(dòng)最大值為0.873cm/s，測(cè)試結(jié)果均小于《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）所規(guī)定的一般民用建筑物振動(dòng)速度安全允許標(biāo)準(zhǔn)1.5～3cm/s[5]。

4? 結(jié)論

通過現(xiàn)場(chǎng)爆破實(shí)驗(yàn)，從爆破振速監(jiān)測(cè)結(jié)果來看，與傳統(tǒng)導(dǎo)爆管雷管相比，數(shù)碼電子雷管在高速公路爆破施工中具有良好的降低爆破振動(dòng)的效果。與傳統(tǒng)導(dǎo)爆管相比，數(shù)碼電子雷管還具有如下的優(yōu)勢(shì)：

①數(shù)碼電子雷管因其可任意設(shè)置延時(shí)時(shí)間，可以根據(jù)工程的地質(zhì)、巖性等實(shí)際情況，個(gè)性化地設(shè)置爆破網(wǎng)路延時(shí)時(shí)間，從而達(dá)到降低爆破振動(dòng)、改善爆破效果等目的。

②數(shù)碼電子雷管網(wǎng)路連接簡(jiǎn)便，且在爆破前可檢測(cè)爆破網(wǎng)路的完好性，與傳統(tǒng)導(dǎo)爆管雷管網(wǎng)路相比，有更好的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鐵龍.數(shù)碼電子雷管在高速公路邊坡爆破中的應(yīng)用[J].市政技術(shù)，2019，37（04）：60-63，214.

[2]呂淑然，姚浩輝，王立強(qiáng).電子數(shù)碼雷管在鐵礦采場(chǎng)爆破中的應(yīng)用研究[J].工程爆破，2013，19（03）：53-56.

[3]周登紅.數(shù)碼電子雷管在磷礦山的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)及優(yōu)化[J/OL].化工礦物與加工：1-7[2019-12-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1492.TQ.20190927.1659.002.html.

[4]張光權(quán)，吳春平，汪旭光，陶鐵軍.導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)路逐孔起爆設(shè)計(jì)[J].工程爆破，2016，22（03）：27-30.

[5]GB6722—2014，爆破安全規(guī)程[S].