吳振華

寧德市蕉城宏鑫交通工程投資有限公司，福建 寧德 352000

1 工程概況

項(xiàng)目位于福建省寧德市規(guī)劃中心城區(qū)內(nèi)，施工道路兼做城市主干道，起點(diǎn)位于漳灣小歲嶼碼頭，終點(diǎn)至沈海高速連接線（接?xùn)|僑段），需爆破的位置為k320+000～k320+560，開(kāi)挖深度為5～24m，屬于高陡路塹巖質(zhì)邊坡。施工內(nèi)容包括山體清表、上山道路修筑、爆破開(kāi)挖、石方解小、挖裝、運(yùn)輸、拋填，擬采用淺孔松動(dòng)控制爆破。山體現(xiàn)有標(biāo)高+37.2m，道路路基設(shè)計(jì)標(biāo)高約為+5.2 m。爆破施工高度約為32.0m，共分為4個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階高度約8 m。經(jīng)測(cè)算，爆破區(qū)面積為12000m2，總開(kāi)山方量約為31.9萬(wàn)m3。

現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境情況：東面距離306省道（疏港路）0 m，距離10KV高壓電線桿40 m，距離圍墻28 m，距離港務(wù)局大門(mén)51 m，離中交二航局項(xiàng)目部約60m，距港務(wù)局停車(chē)場(chǎng)80 m；距港務(wù)局辦公樓120 m；西面為山體；南面距離土地廟0m(在紅線范圍內(nèi)待拆遷)，離明達(dá)爆破公司項(xiàng)目部活動(dòng)板房80 m；北面距離福建銀泰工貿(mào)實(shí)業(yè)有限公司水泥罐240 m；上空和地下均無(wú)保護(hù)對(duì)象；礦區(qū)邊緣周?chē)?00m范圍內(nèi)無(wú)居民集中區(qū)、大型養(yǎng)殖場(chǎng)及其它重要設(shè)施。但120m處有港務(wù)公司辦公大樓。

2 爆破方案關(guān)鍵技術(shù)

2.1 爆破等級(jí)確定

本工程設(shè)計(jì)單次爆破規(guī)模為復(fù)雜環(huán)境深孔爆破小于2.5t，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）［1］，本次爆破工程的類別、級(jí)別取巖土爆破B級(jí)。

2.2 施工難點(diǎn)分析

工程環(huán)境復(fù)雜，距需要保護(hù)的對(duì)象多且近，兩條高壓線路從爆破區(qū)域南面穿過(guò)，與疏港路緊鄰，防爆破震動(dòng)和防飛石壓力大，需采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，確保被保護(hù)對(duì)象不受任何傷害。

2.3 爆破方案選擇

本工程總體爆破施工方案為：山體開(kāi)挖區(qū)域與邊坡分別采用淺孔松動(dòng)控制爆破與光面爆破。兩者均采用Φ90mm淺孔松動(dòng)控制爆破區(qū)域的爆破作業(yè)，設(shè)計(jì)臺(tái)階高度8m。因考慮爆破振動(dòng)對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物及爆破后產(chǎn)生的滾石對(duì)疏港路影響，開(kāi)挖區(qū)域分兩個(gè)高度為4m的臺(tái)階實(shí)施爆破作業(yè)，邊坡臺(tái)階施工高度仍為8m，邊坡施工需結(jié)合光面爆破作業(yè)以及中等深度孔洞和深度孔洞爆破作業(yè)。

2.4 爆破有關(guān)參數(shù)選定

2.4.1 淺孔松動(dòng)控制有關(guān)參數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)邊坡臺(tái)階高度取值為H=4.0m，孔徑D=90mm，底盤(pán)最小抵抗線W1=2.4～2.6m（節(jié)理裂隙發(fā)育者取大值，反之取小值），超鉆h=1.0m，最深垂孔L=H＋h＝5.0m，孔距a=2.6～2.8m（節(jié)理裂隙發(fā)育者取大值，反之取小值），排距b=2.2～2.4m，炸藥單耗為前排暫按q=0.3kg/m3，后各排暫按q=0.4kg/m3確定，最大單孔藥量為首排炮孔Q1=qWlaH=0.3×2.4×2.6×4=7.4kg，后排炮孔Q2=qabH=0.4×2.6×2.4×4=10.0kg，填塞長(zhǎng)度LT≧3m，延期時(shí)間Δt=25ms，鉆孔的安全距離B ≧2.5m。

藥孔布置情況為邊孔采用斜孔，主炮孔采用垂孔。

2.4.2 淺孔爆破參數(shù)及起爆設(shè)計(jì)

2.4.2.1 爆破參數(shù)

鉆孔設(shè)計(jì)具體情況為：直徑選定為40mm，炮孔形狀設(shè)定為平面圖形呈矩型，采取垂直鉆孔方式，起爆計(jì)劃選擇直徑為32mm的乳化炸藥，臺(tái)階高度和鉆孔深度等爆破參數(shù)經(jīng)反復(fù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，取值情況如表1。

表1 淺孔爆破參數(shù)表

2.4.2.2 起爆網(wǎng)路與起爆順序

對(duì)淺孔爆破的起爆網(wǎng)路，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況、爆破振動(dòng)的大小，采用孔內(nèi)微差延時(shí)起爆網(wǎng)路，形成2孔一響起爆網(wǎng)路，達(dá)到降低振動(dòng)、改善爆破質(zhì)量、提高爆破效果的目的。2孔一響起爆網(wǎng)路如圖1所示。單段最大裝藥量為3.4kg，單次起爆總藥量控制在50kg以下。

圖1 2孔一響起爆網(wǎng)路示意圖

2.4.3 深孔爆破參數(shù)及起爆設(shè)計(jì)

2.4.3.1 爆破參數(shù)

鉆孔大小為直徑d選定為90mm，原理和過(guò)程同淺孔爆破，參數(shù)如表2所示。

表2 深孔爆破參數(shù)

2.4.3.2 起爆網(wǎng)路與起爆順序

結(jié)合爆破振動(dòng)大小情況，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)以及巖質(zhì)邊坡等具體情況，深孔起爆網(wǎng)路決定選擇在孔洞外邊通過(guò)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行逐孔起爆的網(wǎng)路路線，孔間使用低段位非電雷管串聯(lián)，孔內(nèi)使用高段位非電雷管，形成逐孔起爆網(wǎng)路，達(dá)到提高爆破效果、改善爆破質(zhì)量、降低振動(dòng)的目的，逐孔起爆網(wǎng)路如圖2所示。

圖2 單孔單段起爆順序

2.4.4 光面爆破參數(shù)及起爆設(shè)計(jì)

2.4.4.1 參數(shù)選定

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)高陡路塹邊坡的特點(diǎn)，為控制邊坡的修整工作，以及確保在開(kāi)挖過(guò)程中巖質(zhì)邊坡的平整和穩(wěn)定性能，邊坡開(kāi)挖采用光面爆破技術(shù)，光面孔按設(shè)計(jì)邊坡角度53°，沿邊坡輪廓線布置，光面爆破技術(shù)參數(shù)如表3。

表3 光面爆破參數(shù)表

2.4.4.2 裝藥設(shè)計(jì)

邊坡光面孔洞決定選用采用不耦合間隔的裝藥方式，裝藥空間結(jié)構(gòu)采取三段裝藥形式，具體結(jié)構(gòu)為下邊1m范圍內(nèi)是增強(qiáng)裝藥段，上邊1.5m范圍內(nèi)是減弱裝藥段，中間范圍是正常裝藥段?？锥磧?nèi)安放的炸藥選定為通過(guò)導(dǎo)爆索與竹片一起綁扎直徑為32mm的乳化炸藥包。

2.4.4.3 起爆網(wǎng)路與起爆順序

光面爆破的起爆網(wǎng)路，采用孔外延時(shí)起爆網(wǎng)路，主爆孔孔內(nèi)使用高段位13段位非電雷管，光爆孔則將每3～4個(gè)孔聯(lián)結(jié)在一起使用高段位15段位非電雷管，孔間與孔外排間分別使用3段非電雷管與5段雷管，形成3～4孔一響起爆網(wǎng)路，可以提高爆破效果、優(yōu)化爆破質(zhì)量、減小振動(dòng)。在起爆網(wǎng)路中，采用非電毫秒雷管孔外、孔內(nèi)微差相結(jié)合，其具體的間隔時(shí)間經(jīng)驗(yàn)算確定如下：主孔的爆破間隔時(shí)間范圍在25～110ms之間；如果主孔和光面孔一同爆破，原則確定為主孔先于光面孔爆破，同時(shí)起爆的間隔時(shí)間范圍不得超過(guò)75～150ms這一控制值。主炮孔與光爆孔的起爆順序?yàn)橹髋诳紫缺疲獗缀蟊啤?/p>

3 爆破有害效應(yīng)和安全距離評(píng)估

3.1 有害效應(yīng)評(píng)估

本項(xiàng)目作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的災(zāi)害主要有產(chǎn)生爆破空氣沖擊波、個(gè)別飛石、地震波，導(dǎo)致有毒有害氣體流出，及影響相關(guān)道路上的交通并導(dǎo)致其交通中斷。

3.2 安全距離驗(yàn)算與評(píng)估

3.2.1 安全距離驗(yàn)算

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)周?chē)唧w環(huán)境情況，本次爆破的振動(dòng)安全允許距離Rd根據(jù)公式（1）進(jìn)行驗(yàn)算：

式中：Qmax——最大一段起爆藥量（kg）；K——計(jì)算系數(shù)，取K=200；

α——衰減系數(shù)，取α=1.50；V——爆破地震波速度cm/s；Rd——爆破地震波安全距離（m）

現(xiàn)場(chǎng)爆破施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)周邊實(shí)際環(huán)境情況確定和設(shè)計(jì)單次爆破最大一段的起爆藥量，并核算最大一段起爆藥量，確定警戒范圍。臨近不同的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行爆破時(shí)，按上式核定單段藥量。根據(jù)被保護(hù)對(duì)象的不同，及與被保護(hù)對(duì)象之間的安全距離，有效控制單段最大起爆量。每次爆破中，爆破振動(dòng)安全距離均應(yīng)滿足《爆破安全規(guī)程》GB6722-2014的有關(guān)規(guī)定［1］。

3.2.2 個(gè)別飛石安全評(píng)估

現(xiàn)場(chǎng)爆破時(shí)產(chǎn)生的個(gè)別飛石，其需要保證的安全距離Rf按公式（2）計(jì)算：

式中：RF——飛石安全距離（m）；n——爆破作用指數(shù)，取值為0.75；

W——最小抵抗線，取值為3.5m；KF——安全系數(shù)，取值為1.3。

本項(xiàng)目選定的中等深度孔洞和深孔在爆破施工中產(chǎn)生的個(gè)別飛石，其所需的安全距離經(jīng)驗(yàn)算為：RF=20n2WKF(m)=20×0.752×3.5×1.3=51.2m<200m，因此，本設(shè)計(jì)只要嚴(yán)格按照松動(dòng)控制爆破作業(yè)，加強(qiáng)堵塞，可將爆破飛石控制在50m范圍內(nèi)，符合安全規(guī)程要求。

4 安全防護(hù)措施

由于爆破施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件復(fù)雜，并且現(xiàn)場(chǎng)附近有已建道路，即使采用了控制爆破技術(shù)，爆破作業(yè)時(shí)產(chǎn)生爆破飛石、滾石的現(xiàn)象也難以避免；對(duì)于一些特殊炮孔，若鉆孔位置有偏差，則容易因堵塞不良、抵抗線量測(cè)不準(zhǔn)、爆體含軟硬夾層、抵抗線變化等原因造成飛石危害。因此，在爆區(qū)東側(cè)靠近港務(wù)公司圍墻處搭設(shè)防護(hù)排架加強(qiáng)防護(hù)，對(duì)臨近建筑采用雙排鋼管排架防護(hù)措施，在疏港路設(shè)置隔離擋墻，爆區(qū)用炮被覆蓋，確保疏港路的暢通及被保護(hù)建（構(gòu)）筑物的安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)疏港路（蕉城段）需爆破區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，分析本次爆破施工存在的難點(diǎn)和重點(diǎn)，依據(jù)相關(guān)的爆破規(guī)程和制度，通過(guò)多角度地分析和探討本次項(xiàng)目的關(guān)鍵爆破技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況確定本次爆破的具體參數(shù)與設(shè)計(jì)方案。隨著本項(xiàng)目在計(jì)劃工期內(nèi)圓滿完成爆破任務(wù)，充分證明本次道路高陡路塹巖質(zhì)邊坡的爆破關(guān)鍵技術(shù)是行之有效，可為日后同類工程項(xiàng)目提供參考依據(jù)和借鑒價(jià)值。