賈紅軍

（陽城縣水務局，山西 陽城 048100）

技術與應用

隧洞爆破施工對地面建筑物影響分析

賈紅軍

（陽城縣水務局，山西 陽城 048100）

爆破施工過程會對周圍環(huán)境的安全產生影響，如建筑物振動、墻體及門窗裂縫、人員受驚等。結合張峰水庫一干渠鄭莊至芹池段供水工程8號隧道施工過程，隧道爆破作業(yè)的技術措施和振動監(jiān)測，對爆破振動對地面建筑的影響進行了分析計算和實際對比。

隧洞爆破；安全生產；地面影響；張峰水庫

1 工程概況

張峰水庫一干渠鄭莊至芹池段供水工程總長18.86km，其中隧洞9座計15.226km。8號隧洞長6.67km，位于陽城縣寺頭鄉(xiāng)境內。隧洞設計凈寬2.5m，凈高3.13m，洞底高程722.21～719.98m。隧洞穿過的地層巖性主要為棕紅色砂巖、紫紅色泥巖及礫巖等，地表普遍覆蓋有厚約10～20m的第四系中更新統(tǒng)洪積（Q2p1）低液限粘土層，隧洞沿線地面高程為735～790m，洞頂以上基巖厚度6～30m，基巖強風化帶厚度4～6m。

隧洞軸線從寺頭鄉(xiāng)張家莊、董家?guī)X、黍地村穿過，各村群眾住房多為1～2層，主體結構為磚混結構。

2 爆破技術措施

根據(jù)爆破規(guī)程和類似工程實踐，為減少爆破振動對地表建筑物的影響，在爆破設計方案中主要考慮以下措施：

炸藥品種。根據(jù)工程地質和水文地質條件選用2號巖石銷銨炸藥。在地下水豐富的洞段，采用防水效果好的乳化炸藥。

起爆時差。設計爆破網絡為孔內微差，孔外同段的非電微差起爆技術。毫秒延期雷管跳段使用，選用1、3、5、7、9共5個段位，使段間間隔時間大于50ms，減小爆破時爆破振動疊加而產生的地震波。

掏槽形式。掏槽眼是隧洞爆破中產生最大爆破振動速度的主要震源。選用楔形掏槽法和中空直眼掏槽法，加強爆破后巖塊的拋擲性，降低爆破振動。

鉆爆參數(shù)。該工程開挖斷面積為12.14m2，采用光面爆破設計，周邊孔采用直徑25mm藥卷間隔裝藥。爆破網絡采用非電毫秒塑料導爆管雷管聯(lián)結，電雷管起爆。根據(jù)工程地質情況、周邊環(huán)境條件等，選擇適宜的炮眼深度、間距、布孔形式、裝藥量、起爆順序等，提高裝藥和炮口堵塞質量，達到減震、提效的預期目的。爆破設計參數(shù)見表1。

表1 爆破設計參數(shù)表

單段最大裝藥量。對照設計圖紙，并經實地復核，以地面建筑物至爆源中心的距離（隧洞距各村地表建筑的最小距離）為安全控制半徑，并以質點振動速度限值作為控制標準，根據(jù)薩道夫斯基控制爆破振動速度公式：

式中：V——質點允許最大振動速度，cm/s；

K′——分散裝藥衰減系數(shù)，K′取1；

K、α——與地質地形有關的系數(shù)；

Q——單段最大裝藥量，kg；

R——一次爆破藥量的幾何分布中心到鄰近被保護物的最短距離，m。

反向推導一次齊爆最大裝藥量公式：

式中：Vkp——民房允許最大振動速度，取值為2cm/s。

進行反算各部分所允許的單段裝藥量（見表2），并在施工中根據(jù)監(jiān)測結果及爆破效果來調整單段裝藥量。

表2 最小距離時的安全允許裝藥量表

根據(jù)上表計算結果：張家莊村安全控制半徑為57m，圍巖類別為Ⅲ類，受影響房屋為磚混結構房屋，取V＝2.0，K=100，α=1.4，單段最大安全允許裝藥量約為42.36kg，爆破設計方案可滿足施工要求。

董家?guī)X村安全控制半徑為23m，圍巖類別為Ⅲ類，受影響房屋為1座磚混結構房屋，取V＝2，K=200，α= 1.65，單段最大安全允許裝藥量為2.81kg，爆破設計方案不滿足施工要求。需調整一次進尺深度至0.5m以下，并按臺階爆破法分上下臺階兩次爆破，將單段最大裝藥量降至2.81kg以下。

黍地村段安全控制半徑為35m，圍巖類別為V類，受影響房屋為磚混結構，取V＝2，K=300，α=1.9，單段最大安全允許裝藥量為15.71kg，爆破設計方案滿足施工要求。

3 爆破振動監(jiān)測

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014），對建筑物地面質點振動速度進行監(jiān)測。該工程線路長，需監(jiān)測目標分布范圍廣，采用便攜分體式測振儀（AR63B型）進行監(jiān)測。測振儀布設時分別選取距爆破區(qū)20～50m、距爆破區(qū)最近建筑物進行測量。根據(jù)2015年5月—2016年4月的爆破振動監(jiān)測資料，該隧洞爆破施工質點振動速度均小于2.0cm/s。特別是在通過黍地村、董家?guī)X村距離最近的房屋段時，施工單位采取了“少裝藥、短進尺”的技術措施，確保不對地表房屋造成危害。

4 分析評價

8號隧洞在最不利情況下，爆破時對地面產生的振動速度遠小于質點峰值振動速度安全規(guī)定的2cm/s，該工程爆破施工不會對地面的房屋造成危害。但在實際施工中，經常有村民反映墻壁裂縫、屋內嚴重掉灰等，其可能的原因是房屋老舊，爆破振動促發(fā)了破裂、裂縫的發(fā)生和發(fā)展。因此，爆破施工中，應考慮房屋新舊程度，在采取工程措施的基礎上，做好當?shù)厝罕姷膮f(xié)調工作，保證工程施工的順利進行。

U455.6

C

1004-7042（2017）05-0025-02

賈紅軍（1973-），男，1993年畢業(yè)于山西省水利學校水工建筑專業(yè)，工程師。

2017-03-20；

2017-04-25