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        鄰近住宅區(qū)孤峰微振動爆破技術(shù)研究

        2020-03-01 09:36:16譚耿
        西部交通科技 2020年7期

        譚耿

        摘要:文章結(jié)合工程實(shí)踐,針對孤峰爆破鄰近住宅區(qū)的難點(diǎn)問題,研究鄰近住宅區(qū)孤峰微振動爆破技術(shù),并對爆破方法及爆破參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析,對類似工程施工具有借鑒意義。

        關(guān)鍵詞:鄰近住宅區(qū);深孔臺階爆破;微差爆破;參數(shù)設(shè)計(jì);效果評價(jià)

        0 引言

        在公路、鐵路建設(shè)中,整平路基或廠礦建設(shè)不可避免需對孤峰進(jìn)行爆破,當(dāng)需爆破施工的孤峰鄰近住宅區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等需保護(hù)的區(qū)域時(shí),爆破方案的設(shè)計(jì)需優(yōu)先保證不影響鄰近的保護(hù)區(qū)域,故筆者進(jìn)行鄰近住宅區(qū)孤峰微振動爆破技術(shù)研究,并對爆破方法及爆破參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié),為同類工程施工提供參考。

        1 工程概況

        崇左至水口高速公路K22+520~K22+600處有兩座孤峰,分別將其命名為1號峰和2號峰。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,1號峰和2號峰大部分山體需爆破平整,爆破高度分別達(dá)到近100m和40m,如圖1所示。1號孤峰北面為人口居住密集的隴禁新村居民點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測距離可知該居民點(diǎn)距爆破點(diǎn)的距離為60m,距2號孤峰爆破點(diǎn)最近距離為86m(2號孤峰距離居民區(qū)60m加上道路寬度26m)。故本次孤峰爆破具有爆破高度高、坡度陡、石方量大、距居民區(qū)近、周圍環(huán)境復(fù)雜、施工難度大以及技術(shù)要求高等特點(diǎn)。

        2 爆破工程施工技術(shù)要點(diǎn)

        2.1 爆破方案比選

        通過對崇左至水口高速公路K22+520~K22+600處兩座孤峰的山體地質(zhì)情況實(shí)地考察,提出了硐室爆破法和深孔爆破法進(jìn)行兩者之間的比選。

        (1)硐室爆破法:是將大量炸藥集中裝填于按設(shè)計(jì)開挖成的藥室中,一次起爆完成大量土石方開挖任務(wù)的爆破方法。該方法土石方開挖速度快,集中實(shí)施作業(yè)時(shí)間短,但大塊率高,爆破振動和飛石不易控制。

        (2)深孔爆破法:產(chǎn)生的爆破有害效應(yīng)相對容易得到控制,后沖、后裂、側(cè)裂減少,爆破地震作用較小,能保證平整又不破壞原始地質(zhì)條件,且爆破塊度均勻,大塊率低。

        根據(jù)待爆山體地形地質(zhì)實(shí)際情況及周邊環(huán)境等因素,綜合對比上述兩種爆破方法,本次爆破方案采用深孔爆破法。

        2.2 起爆網(wǎng)絡(luò)

        (1)起爆網(wǎng)路:采用數(shù)碼電子雷管逐孔起爆網(wǎng)路,減小單段起爆藥量。數(shù)碼電子雷管每段時(shí)差為100ms。采用孔內(nèi)微差和排間微差方法起爆。邊坡光爆孔可采用導(dǎo)爆索或小藥卷進(jìn)行不耦合裝藥,宜作同段起爆。

        (2)起爆順序:采用逐孔、排間順序起爆方法起爆。

        2.3 鉆孔設(shè)計(jì)

        本次深孔爆破鉆孔形式采用垂直孔和傾斜孔兩種。考慮到成孔效率,以垂直孔為主。最終邊坡光爆孔為傾斜孔,傾角按公路邊坡設(shè)計(jì)取值,為45°~53°。

        2.4 裝藥、填塞方法(見圖2)

        2.4.1 裝藥結(jié)構(gòu)

        以連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)為主要形式,起爆藥包放置在裝藥段的中部。若炮孔超過20m,為減少大塊孔口、降低填塞長度,可采用間隔裝藥,間隔長度為1.5~3m。

        2.4.2 裝藥

        (1)本設(shè)計(jì)采用人工裝藥。

        (2)裝藥前,要求對作業(yè)場所、爆破器材堆放地進(jìn)行清理,對準(zhǔn)備裝藥的所有炮孔進(jìn)行檢查。

        (3)裝藥前,要制定裝運(yùn)警戒區(qū),警戒區(qū)內(nèi)要禁止煙火。

        (4)工程技術(shù)人員要做好裝藥原始記錄。

        (5)使用木質(zhì)炮棍裝藥。

        2.4.3 堵塞

        (1)填塞作業(yè)人員必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行填塞,保證填塞長度和質(zhì)量;堵塞長度應(yīng)大于或等于最小抵抗線,其中局部炮位可適當(dāng)加長。

        (2)用石粉、軟泥、松土來堵塞,不得使用石塊和易燃材料填塞炮孔。

        (3)不得在起爆藥柱至孔口段直接填入木楔。

        2.5 爆破安全距離校核

        2.5.1 振動安全距離驗(yàn)算

        爆破產(chǎn)生的危害主要是爆破振動、爆破飛石和沖擊波。爆破振動是由于爆炸波在巖體內(nèi)傳播,引起巖體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)擾動所產(chǎn)生的。根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014)規(guī)定,對于一般磚房結(jié)構(gòu)建筑物,其允許垂直振動速度為V=2.5cm/s,將V=2.5cm/s代入公式,結(jié)果如表1所示。

        因此,在施工中,應(yīng)嚴(yán)格遵守表1控制最大段藥量,并采用逐孔起爆方式確保爆破振動不造成危害。本工程需要保護(hù)的建筑物為隴禁屯居民區(qū),距離60m,按每一段即每個(gè)孔的最大裝藥量為60kg,方案設(shè)計(jì)為55kg,滿足要求。

        2.5.2 飛石安全距離

        按《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014)規(guī)定,露天巖土爆破淺孔臺階爆破時(shí)個(gè)別飛散物的最小安全允許距離為200m,復(fù)雜地質(zhì)條件下或未形成臺階工作面時(shí)≥300m,深孔臺階爆破按設(shè)計(jì)值≥200m。

        再考慮到在山頂實(shí)施爆破,個(gè)別飛散物的最小安全允許距離要增加50%,為了人員的安全,本設(shè)計(jì)選擇飛石安全距離為300m。

        2.5.3 空氣沖擊波的安全距離

        露天裸露爆破空氣沖擊波有一定危害,而臺階炮孔爆破已從“空間”(分散炸藥)、“時(shí)間”(分段起爆)兩個(gè)方面,將總藥量均勻分布到各個(gè)爆破部位,使爆炸能量最大限度地得到有效利用,將耗于爆炸沖擊波的無效能量減至最小限度。因此這里不再驗(yàn)算沖擊波安全允許距離,按300m的安全距離進(jìn)行警戒。

        3 實(shí)施效果分析

        2019-06-20,對爆破孤峰振動進(jìn)行監(jiān)測,在距爆破點(diǎn)不同位置進(jìn)行監(jiān)測,分別在距離爆破點(diǎn)60m、90m、120m處設(shè)置爆破振動測試點(diǎn),分別記為測點(diǎn)1、測點(diǎn)2、測點(diǎn)3。

        3.1 具體監(jiān)測到的爆破振動數(shù)據(jù)

        測試結(jié)果如圖3所示。

        圖3為典型測試結(jié)果圖,均為X、Y、Z通道波形合成圖。其中,(a)線條表示X通道振動波形,(b)線條表示Y通道振動波形,(c)線條表示Z通道波形。

        3.2 測試結(jié)果分析及結(jié)論

        根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014)規(guī)定,實(shí)際測試到的爆破振動速度值都小于《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014)規(guī)定的一般民用建筑物的爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)1.5~3.0cm/s。

        根據(jù)測試結(jié)果可以得出結(jié)論:臨近住宅區(qū)爆破施工現(xiàn)場的爆破振動不會對所監(jiān)測的村民房屋造成損傷。

        4 結(jié)語

        結(jié)合崇龍1標(biāo)的鄰近住宅區(qū)石方開挖項(xiàng)目,采用孤峰微振動爆破施工技術(shù),研究此爆破技術(shù)對鄰近住宅區(qū)的影響,得到以下結(jié)論:

        (1)臨近住宅區(qū)爆破施工現(xiàn)場的爆破振動不會對鄰近住宅區(qū)的房屋造成損傷。

        (2)爆破施工中,無飛石落在警戒區(qū)外或住宅區(qū)內(nèi),鄰近住宅未見因爆破形成的裂紋與損壞,玻璃無破碎。

        (3)爆破后的石頭塊狀均勻,大塊率低,施工效率高,爆破效果好。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]張連宏,戴麗敏.露天臺階深孔爆破的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].浙江水利科技,2003(4):52-53.

        [3]何 理,鐘冬望.微差爆破地震波沿高程傳播特性的試驗(yàn)研究[J].化工礦物與加工,2015(5):36-40.

        [4]張小強(qiáng).深孔臺階爆破振動對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性影響研究[D].西安:西安科技大學(xué),2013.

        [5]姚顯春.露天深孔臺階爆破設(shè)計(jì)參數(shù)的確定與協(xié)調(diào)探討[J].爆破,2017,34(2):47-50.

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