高可帥　宋瑞富

（青島海防工程局　山東　青島　266031）

緊鄰村莊居民住房的石方爆破工程實(shí)踐

高可帥宋瑞富

（青島海防工程局山東青島266031）

在青島市某岸線整理工程中，爆破采石場緊鄰周邊村莊，環(huán)境復(fù)雜，通過精細(xì)的設(shè)計、必要的技術(shù)手段和施工組織措施，成功的進(jìn)行了數(shù)10次的爆破施工，保證了開挖巖體周圍緊鄰的民房安全，加快了施工進(jìn)度，達(dá)到了較好的爆破效果。

民房；石方爆破；預(yù)裂爆破

1　概況

青島市某岸線整理工程位于青島市濱海大道附近，根據(jù)規(guī)劃需要，需要對某村莊附近料場進(jìn)行開挖。待開挖的料場面積2萬m2，高差30m，地面以上開挖高度10m，地面下開挖深度20m。本次討論料場西側(cè)民房周圍的淺孔爆破孔深控制在1.5m之內(nèi)，待開挖的基礎(chǔ)巖石為自東向西呈下坡狀，兩處山坡巖石為堅硬花崗巖，硬度系數(shù)約為12。挖裝主要使用小型挖掘機(jī)清渣配合人工清渣，爆后石料要求塊度不大于30cm，否則無法進(jìn)行裝車。為達(dá)到上述目的，采取了相應(yīng)的技術(shù)措施。

本次爆破施工主要難度在于距離被保護(hù)的目標(biāo)太近，特別是部分民房為土坯房，最近距離30m，院墻上已有明顯裂痕，同時還需要保證爆破后未爆破區(qū)域巖石穩(wěn)定，圍墻穩(wěn)固，就要求在施工中不僅要控制飛石距離，還要嚴(yán)格控制爆破時的地震效應(yīng)強(qiáng)度。

2　爆破設(shè)計

為保證周圍環(huán)境安全，確保周圍建筑、設(shè)施、居民不被干擾和影響，計劃采用手風(fēng)鉆打淺孔小藥量裝藥爆破的施工技術(shù)，對爆破震動和飛石進(jìn)行控制，同時保證良好的爆破效果。

2.1巖體淺孔爆破方案

（1）方案設(shè)計原則

使用手風(fēng)鉆進(jìn)行淺孔爆破具有裝藥分布均勻，巖石破碎充分，不易產(chǎn)生飛石，便于人工清運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計原則是：采用小間距、小比藥量布藥原則，使爆破能量均勻分布，采用松動爆破，加以有效的防護(hù)措施，避免產(chǎn)生飛石，降低噪聲，確保周圍環(huán)境安全。

（2）參數(shù)設(shè)計

孔距：a=1.0m；

排距：b=0.8m；

設(shè)計開挖深度：一般H=1.5m；

超深：△H=0.1～0.2m；

孔深：l=H+△H=1.6～1.7m；

孔徑：d=32mm；

單耗根據(jù)現(xiàn)場巖體實(shí)際情況取系數(shù)K=0.35～0.4kg/m3；

單孔裝藥量：C=KabH=0.35×1×0.8×1.5=0.4kg；

裝藥結(jié)構(gòu)：孔內(nèi)連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，底部起爆；

堵塞長度：L′=25～30d=0.95～1.1m，取1m，孔內(nèi)用石渣、石粉密實(shí)填塞。

2.2邊坡預(yù)裂爆破參數(shù)設(shè)計

（1）方案設(shè)計原則

為了保護(hù)邊坡及降低爆破振動對周邊民房的影響，在設(shè)計邊坡處采用預(yù)裂爆破技術(shù)進(jìn)行開采。根據(jù)設(shè)計圖紙，邊坡東西寬為200m，平均高度1.5m，邊坡角平均60°。預(yù)裂爆破鉆孔采用孔徑φ40mm的手風(fēng)鉆機(jī)，炸藥藥卷直徑選用為φ32mm。

（2）預(yù)裂爆破參數(shù)設(shè)計

孔徑：d=76mm；

孔間距：a=（8～12）×d=0.4m；

坡角：60°；

預(yù)裂孔深：孔底與前排主炮孔在同一高度，經(jīng)計算取=1.8m；

根據(jù)淺孔爆破的巖石具體情況取線裝藥密度系數(shù)K=0.1kg/m；

單孔裝藥量：C=175g（不含導(dǎo)爆索藥量）；

裝藥結(jié)構(gòu)：為降低爆破振動及噪聲，使用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，導(dǎo)爆索串連藥卷的裝藥方式，導(dǎo)爆索長度取l=2m，孔內(nèi)藥包設(shè)置為底部一個50g藥包，上部4～5個25g的藥包均勻設(shè)置，使用2段非電導(dǎo)爆管雷管起爆導(dǎo)爆索；

孔口0.3m處使用報紙搗填，上部用石渣、石粉密實(shí)填塞。

2.3起爆網(wǎng)路

（1）起爆方式：采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)引爆。根據(jù)爆破監(jiān)測單位對爆破振動的控制要求，單響孔數(shù)不超過5個，基本將單次齊爆藥量控制在2kg之內(nèi)。

（2）單次爆破裝藥排數(shù)控制在三排之內(nèi)，排間延時50ms。

（3）孔外使用四通連接導(dǎo)爆管。

（4）為克服雜散電流，用激發(fā)針起爆導(dǎo)爆管的方式起爆整個爆破網(wǎng)絡(luò)。

2.4個別孤石爆破破碎參數(shù)設(shè)計

炮眼法破碎大塊孤石時，打眼的深度根據(jù)孤石的厚度決定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，孤石厚度小于1m的石塊炮眼深為厚度的1/3，厚度1～2m眼深為厚度的1/2，如圖1所示。

圖1　用炮眼法破碎孤石

在大塊巖石上鉆的炮眼位置和深度要仔細(xì)地計算出來，只要任一方向上的抵抗線過小，就會出現(xiàn)石塊的大部分未能裂開的不良結(jié)果，開眼位置要適應(yīng)大塊的形狀，如果大塊很大，可能需要幾個炮眼，以便能夠均勻地分配裝藥量。在一塊巖石上的數(shù)個炮眼，應(yīng)使用同段雷管同時起爆，而且炮眼中的裝藥應(yīng)用砂或鉆粉與黏土做成的炮泥充分堵塞，個別環(huán)境下還需要充分地加以覆蓋。表1列出了不允許產(chǎn)生飛石的大塊巖石炮孔法爆破裝藥量。

表1　大塊石裝藥量表

3　安全防護(hù)措施

3.1防止個別飛石和消除噪聲措施

由于施工環(huán)境對爆破安全要求非常嚴(yán)格，故本次施工采取加強(qiáng)防護(hù)措施：合理安排爆破自由面，對爆破巖體使用預(yù)制鐵絲網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，鐵絲網(wǎng)用鐵絲固定到未開挖巖體處的鋼釬上，在鐵絲網(wǎng)上面加蓋一層炮被和草簾，防止爆破飛石，并有效降低爆破振動和噪聲，見圖2。

圖2　預(yù)裂爆破裝藥示意圖

3.2爆破震動校核

爆破產(chǎn)生的震動對周圍的影響采用質(zhì)點(diǎn)垂直震動速度來衡量，其計算公式如下：

Q段=R3·（V/K）3/α

式中：V-質(zhì)點(diǎn)垂直震動速度，cm/s；R-爆破中心至被保護(hù)目標(biāo)的距離，此取30m；K-與地質(zhì)因素有關(guān)的系數(shù)，取150；a-與爆破條件有關(guān)的衰減指數(shù)，取1.8。

經(jīng)計算，Q可取2kg，本工程單孔藥量為400g，起爆孔數(shù)控制在五孔之內(nèi)可保證振動安全，實(shí)際施工過程中爆破振速最高一次的峰值振速為1.3mm/s。

3.3爆破飛石校核

實(shí)施爆破時，爆破沖擊正前方向?yàn)轱w石主要方向。這個方向的石渣飛散最遠(yuǎn)，側(cè)向次之，背向較少。實(shí)施爆破作業(yè)時，利用爆破飛石這個特點(diǎn)，通過安排自由面方向，梯段爆破起爆順序，起爆網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方法，對爆破飛石安全進(jìn)行有效控制。由于爆破條件非常復(fù)雜，要從理論上計算出個別飛石的飛散距離是十分困難的，本工程單孔藥量控制在400g，實(shí)踐證明，在堵塞良好的情況下，爆破會引起巖體松動，幾乎不產(chǎn)生飛石，實(shí)際操作過程中警戒距離淺孔爆破取200m非常安全。

4　爆破效果

4.1觀察

西側(cè)巖體分為10次爆破完畢，預(yù)裂孔半孔率較高，邊坡穩(wěn)定，爆堆明顯上鼓，向前移動約1m，沒有飛石落入警戒區(qū)之外，鐵絲網(wǎng)、炮被和草簾的使用有效的阻止了爆破飛石，經(jīng)爆破振動監(jiān)測，最高一次爆破振速峰值1.3mm/s。

4.2挖掘

山體爆破后塊度適合于小型挖掘機(jī)及人工推車搬運(yùn)，少部分大塊用145mm破碎錘進(jìn)行二次破碎后可以滿足裝載要求。

5　幾點(diǎn)體會

（1）預(yù)裂孔使用毫秒2段導(dǎo)爆管雷管能滿足同時起爆的需要，爆破形成預(yù)裂面滿足設(shè)計要求，又降低了爆破振動。

（2）通過嚴(yán)格控制爆渣拋擲方向，加密孔距排距，減少裝藥量，保證堵塞質(zhì)量和堵塞長度等技術(shù)措施，加以使用鐵絲網(wǎng)、炮被和草簾的防護(hù)方式能可靠控制爆破飛石。

（3）孔上部一段空氣和石渣填塞的方式能促進(jìn)爆破能量充分利用，對預(yù)裂孔成孔效果有良好的促進(jìn)作用。

（4）爆破仍產(chǎn)生個別小碎石，飛散距離達(dá)到10m左右，經(jīng)分析認(rèn)定為巖體存在裂隙導(dǎo)致抵抗線發(fā)生變化所致，因此淺孔爆破起爆時應(yīng)適當(dāng)增大警戒距離。

[1]汪旭光.爆破手冊.冶金工業(yè)出版社，2010.

[2]顧毅成.爆破工程施工與安全.冶金工業(yè)出版社，2004.

TD235

A

1673-0038（2015）23-0237-02

2015-3-15

高可帥（1984-），男，工程師，本科，主要從事爆破工程施工工作。