汪小艷，汪龍

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶400020）

復(fù)雜環(huán)境下深基坑控制爆破

汪小艷，汪龍

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶400020）

目前城鎮(zhèn)深基坑爆破作業(yè)周邊環(huán)境條件日趨復(fù)雜，不僅周邊毗鄰大量重要的建（構(gòu)）筑物，有時(shí)在其下方還有軌道交通、地下通道、人防工事等重要設(shè)施需要保護(hù)。對(duì)爆破施工產(chǎn)生有害效應(yīng)的控制提出了更高的要求，特別是爆破振動(dòng)和飛石的控制。為此，該文提出在復(fù)雜環(huán)境下的深基坑爆破采用大孔徑臺(tái)階爆破逐孔微差起爆的方法，并采取開挖減振槽、加強(qiáng)爆區(qū)覆蓋等措施，有效控制了爆破有害效應(yīng)。

深基坑；控制爆破；振動(dòng)；覆蓋；重慶

1 工程概況

該工程地處重慶市渝中區(qū)兩路口，由中山三路、中山二路、中山支路環(huán)繞而成，人流量、車流量巨大，且在該工程南側(cè)區(qū)域有輕軌3號(hào)線隧道通過，以及軌道交通3號(hào)線和2號(hào)線換乘樞紐站。由于地處城市中心地段，周邊有大量的高層建筑和橋梁、燃?xì)夤艿?、電力設(shè)施等市政公共設(shè)施，施工環(huán)境十分復(fù)雜。該工程設(shè)計(jì)向下最大開挖深度達(dá)20m，需爆破作業(yè)土石方方量達(dá)40萬m3，屬深基坑工程。

2 方案選擇

2.1 施工的難點(diǎn)

（1）施工區(qū)域地處交通樞紐中心，車流量、人流量巨大，對(duì)爆破振動(dòng)、噪音、飛石等有害效應(yīng)的控制要求極為嚴(yán)格。

（2）基坑工程南部正下方有輕軌隧道通過，列車運(yùn)行密集，且有大斷面地下?lián)Q乘車站等重要設(shè)施。

（3）周邊有醫(yī)院、圖書館、銀行、酒店等重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象。

2.2 施工方案

根據(jù)《重慶市軌道交通管理辦法》等相關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)在軌道交通隧道左右50m范圍內(nèi)采用機(jī)械方式開挖，50m以外的區(qū)域采用爆破方式開挖作業(yè)[1]。因該工程周邊預(yù)埋電纜、管線復(fù)雜，雜散電、感應(yīng)電、射頻電等對(duì)起爆器材的使用安全不利，因此，采用塑料導(dǎo)爆管雷管起爆[2]。

目前在城鎮(zhèn)土石方工程爆破施工中主要采用小孔徑淺孔爆破、中深孔臺(tái)階爆破和大孔徑淺孔爆破等施工方案。小孔徑淺孔爆破是最常用的爆破方案，易于控制單孔裝藥量，對(duì)爆破安全有利，但采用人工鉆孔，勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低，不能滿足工程進(jìn)度要求；中深孔臺(tái)階爆破施工機(jī)械化程度高、效率高，能有效滿足城鎮(zhèn)土石方施工需要，但其產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音等有害效應(yīng)大，不易控制。因此，為滿足復(fù)雜環(huán)境下爆區(qū)周邊環(huán)境對(duì)爆破有害效應(yīng)控制的需要，同時(shí)提高爆破施工效率，采用大孔徑淺孔爆破作業(yè)的方案。

3 參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 鉆孔機(jī)具選擇

該工程及周邊環(huán)境巖石性質(zhì)主要以頁巖和砂巖為主，巖性較軟。故采用鉆頭直徑為Φ75 mm勤牛挖機(jī)鉆施工，成孔孔徑Φ80mm。該機(jī)具技術(shù)性能先進(jìn)、轉(zhuǎn)速快、振動(dòng)小、噪音低、操作靈活方便，十分適合城鎮(zhèn)復(fù)雜環(huán)境條件下施工作業(yè)[3]。

3.2 爆破參數(shù)計(jì)算

根據(jù)該工程的地質(zhì)特征，選取合適的公式計(jì)算出爆破參數(shù)。底盤抵抗線：根據(jù)鉆孔的安全條件計(jì)算公式Wd≤Hcotα+β以及臺(tái)階高度和孔徑計(jì)算公式Wd=（0.6～0.9）H、Wd=Kd等經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。炮孔孔距和排距：a=mWd,按正三角形梅花布孔b= asin60°。堵塞長度：Ld=(0.9～1.0)Wd計(jì)算[4]，則計(jì)算得出參數(shù)如表1。

表1 爆破參數(shù)表

3.3 起爆順序及爆破網(wǎng)絡(luò)

由于爆區(qū)周圍環(huán)境十分復(fù)雜，有大量重要保護(hù)建筑物、輕軌交通隧道、電力、燃?xì)夤艿赖仍O(shè)施，限制了一次起爆最大單響藥量，因此設(shè)計(jì)采用孔內(nèi)孔外延時(shí)起爆的非電爆破網(wǎng)絡(luò)，孔內(nèi)采用高段位導(dǎo)爆管雷管MS12，孔外炮孔間采用低段位導(dǎo)爆管雷管MS3延時(shí)間隔起爆，排間則采用導(dǎo)爆管雷管MS5延接力起爆[5]。

4 爆破振動(dòng)安全校核

為有效控制爆破振動(dòng)，采用薩道夫斯基公式Qmax=k(Q1/3/ R)α計(jì)算距離被保護(hù)建筑物R處的最大單響藥量，式中v為安全震速，取不大于1.0cm/s，Qmax為單響最大藥量kg，根據(jù)本工程實(shí)際情況，取相關(guān)系數(shù)K、α分別取200、1.6。經(jīng)計(jì)算不同距離最大段同時(shí)起爆最大藥量見表2。

表2 不同距離下最大起爆藥量

從表2可以看出在距離軌道交通隧道50m以外的爆破區(qū)域的最大允許單響藥量6kg，符合爆破設(shè)計(jì)單孔裝藥量的計(jì)算。

5 爆破有害效應(yīng)控制

5.1 爆破振動(dòng)控制

為降低爆破振動(dòng)對(duì)輕軌隧道及周邊保護(hù)建筑物的影響，須嚴(yán)格控制每一次爆破的最大單響藥量，使輕軌隧道的爆破安全振速允許值控制在1.0cm/s以內(nèi)。使用孔徑為800~ 1000mm的大U型旋挖設(shè)備在爆破施工區(qū)域和被保護(hù)巖體間鉆取一圈連續(xù)相切的空孔，形成一條完整的減振槽，以阻斷爆破地震波的傳播，防止爆破振動(dòng)對(duì)周圍建筑物和設(shè)施的破壞。在施工過程中將減振槽設(shè)為8～10m一個(gè)水平，當(dāng)爆破施工到相應(yīng)水平后，再利用旋挖設(shè)備開挖下一個(gè)8～10m減振槽，直至達(dá)到設(shè)計(jì)開挖標(biāo)高[6]。

5.2 飛石的控制

一般爆區(qū)覆蓋分為輕型覆蓋和重型覆蓋。在城鎮(zhèn)土石方淺臺(tái)階控制爆破中，經(jīng)常使用輕型覆蓋，可減少爆破飛石和噪聲造成的危害。該工程中，在距離高壓線較近區(qū)域必須采用重型覆蓋防護(hù)措施，防止發(fā)生意外。

(1)覆蓋材料：采用廢輪胎編織，其長寬為3m×2m，并在炮被四角設(shè)置扶手以便使用。

(2)覆蓋范圍：炮被覆蓋區(qū)域的邊緣必須超過起爆區(qū)域邊緣的0.8倍最小抵抗線。

(3)覆蓋的注意事項(xiàng)：在采用炮被覆蓋爆破區(qū)域時(shí)，炮被應(yīng)整體放置到覆蓋區(qū)域，不能來回拖拽，防止破壞爆破網(wǎng)路。當(dāng)爆破區(qū)域較大需采用多個(gè)炮被覆蓋時(shí)，炮被之間應(yīng)進(jìn)行疊放，疊放區(qū)域的寬度應(yīng)大于0.8倍最小抵抗線，且先爆區(qū)域的炮被放在上層。

6 爆破效果

由于采取多項(xiàng)措施，整個(gè)施工過程中爆破振速值控制在允許范圍以內(nèi)，緊鄰的軌道交通及周邊設(shè)施運(yùn)行正常，同時(shí)由于藥量控制和覆蓋措施到位，飛石完全控制在有效范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了城鎮(zhèn)深基坑工程安全、快速、高效施工，得到相關(guān)單位的一致好評(píng)。

[1]汪龍,孟祥棟.重慶中心項(xiàng)目平基土石方爆破設(shè)計(jì)方案[R].重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，2012.

[2]GB6722-2003爆破安全規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3]張福德,房澤法.新冶鋼場(chǎng)平石方爆破[J].爆破,2011,28 (3):56-57.

[4]汪旭光.中國典型爆破工程與技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006：901-903.

[5]葉海旺，石文杰，王二猛,等.金堆城露天礦生產(chǎn)爆破合理微差時(shí)間討論[J].爆破,2010,27(1):96-98.

[6]顧毅成，史雅語，金驥良.工程爆破安全[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Control over Deep Foundation Blasting under Complex Environmental Condition

At present,the environmental conditions of deep foundation blasting is growing complex.Not only adjacent important buildings,but also rail transit,underground tunnels and civil defense fortification call for protection.So higher requirements for control over harmful effects of blasting construction are put forward,especially control over blasting vibration and flying rocks.Under this situation,large apertured step blasting is presented for deep foundation blasting under complex environmental condition.And excavation damping slot and blasting zone coverage are also adopted to control harmful effects.

deep foundation;blasting control;vibration;coverage;Chongqing

TD235

A

1671-9107（2013）08-0040-02

2013-07-03

汪小艷（1985-），男，重慶人，本科，助理工程師，主要從事爆破工程施工管理和爆破器材研究。

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.08.040