胡學(xué)祥，田承堯，陳泳利 （中建二局土木工程集團(tuán)有限公司，北京 101100）

安徽淮北某酒廠廠區(qū)擴(kuò)建工程在進(jìn)行場(chǎng)平工程石方爆破施工作業(yè)中，總爆破量約為160萬m3，爆破區(qū)面積約20萬m2，擬建工程場(chǎng)地東西長約600m，南北寬約450m，為低山丘陵區(qū)，爆破區(qū)域三面環(huán)山，一面臨村莊，場(chǎng)平土石方爆破作業(yè)與主體土建施工同步進(jìn)行，爆破施工難度較大。場(chǎng)平淺孔爆破工程量約占總量10%左右，淺孔爆破作業(yè)面積大，爆破作業(yè)需及時(shí)為土建主體施工提供作業(yè)面，施工進(jìn)度壓力大，施工安全性要求較高，爆破控制作業(yè)難度較大。

1 高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破施工方案選擇

該工程巖性為石灰?guī)r，堅(jiān)固系數(shù)為10。經(jīng)統(tǒng)計(jì)爆破深度0～3m區(qū)域挖方量占總方量4%，爆破方量約6.4萬m3，其他相應(yīng)工程量見下表。

因該工程淺孔爆破面積大，工程量占總量的10%約16萬m3，且主體土建基坑爆破也存在淺孔爆破，工程量較大，施工進(jìn)度壓力大。經(jīng)過對(duì)比分析，可采用手風(fēng)鉆小孔徑露天淺孔爆破或高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破，從經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全性各方對(duì)比分析，現(xiàn)場(chǎng)采用高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破。

場(chǎng)平大面積場(chǎng)平淺孔、深孔工程量統(tǒng)計(jì)表 表1

1.1 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析

手風(fēng)鉆小孔徑露天淺孔爆破：炮孔直徑36mm，孔深2m，炮孔間距a=（0.5～1.0）H取 0.6H為 1.2m，排距b=0.866a取1.0m，采用32mm藥卷炸藥，單節(jié)300g裝藥長度30cm，炸藥單耗0.44kg/m3，單孔裝藥量1.05kg，裝藥長度1050÷300×30cm=1.05m，堵塞長度2-1.05=0.95m，堵塞長度滿足1/3～2/5L（0.67～0.8m）要求。5000m3石方爆破需鉆孔約2000個(gè)，孔內(nèi)需用非電導(dǎo)爆管雷管2000發(fā)，孔外4孔一抓使用雙雷管連接需用非電導(dǎo)爆管雷管1000發(fā)，需用炸藥2100kg。

高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破：炮孔直徑90mm，孔深3m，炮孔間距a=（0.5～1.0）H取 0.75H為 2.2m，排距b=0.866a取2.0m，采用70mm藥卷炸藥，單節(jié)2kg裝藥長度30cm，炸藥單耗0.53kg/m3，單孔裝藥量 6.7kg，裝藥長度 6.7÷2×30cm=1.0m，堵塞長度3.0-1.0=2.0m 不小于 20d（1.8m）滿足要求。5000m3石方爆破需鉆孔約380個(gè)，孔內(nèi)需用非電導(dǎo)爆管雷管380發(fā)，孔外4孔一抓使用雙雷管連接需用非電導(dǎo)爆管雷管190發(fā)，需用炸藥2546kg。

此處僅對(duì)材料與施工機(jī)械費(fèi)用做了對(duì)比，人工費(fèi)、爆破防護(hù)費(fèi)等采用高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破施工均有明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.2 適用性對(duì)比分析

手風(fēng)鉆小孔徑露天淺孔爆破：一般采用手風(fēng)鉆人工打孔，人員機(jī)具需用量大，鉆爆速度慢效率低，大面積場(chǎng)平施工難以滿足工期進(jìn)度要求。

高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破：采用高風(fēng)壓潛孔鉆打設(shè)淺孔，打孔效率能滿足工期要求，存在移鉆頻繁問題，但對(duì)場(chǎng)地較平整的大面積場(chǎng)平工程較適用。

1.3 安全性對(duì)比分析

不論是采用手風(fēng)鉆小孔徑露天淺孔爆破還是采用高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破，因爆破施工中炸藥單耗過多、堵塞長度不足、堵塞質(zhì)量不好易出現(xiàn)爆破飛石安全問題。在工程施工中均需加強(qiáng)孔網(wǎng)參數(shù)的設(shè)計(jì)、施工工藝過程的控制、孔口采用爆破成品防護(hù)設(shè)施覆蓋、加強(qiáng)施工警戒管理，以避免爆破安全事故的發(fā)生。

2 場(chǎng)平大面積高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破設(shè)計(jì)研究

通過方案比選，本工程場(chǎng)平大面積淺孔爆破與基坑淺孔爆破中采用高風(fēng)壓大孔徑露天爆破，探索了高風(fēng)壓大孔徑露天淺孔爆破的參數(shù)選擇及爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)。

經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析表 表2

2.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

大面積淺孔高風(fēng)壓大孔徑露天爆破通過對(duì)最小抵抗線Wd、孔距a、排距b、孔深L及裝藥長度與堵塞長度等孔網(wǎng)參數(shù)的設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)不斷實(shí)驗(yàn)及總結(jié)改進(jìn)孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)及藥包布置的合理性，以控制大面積淺孔高風(fēng)壓大孔徑露天控制爆破效果。

2.2 爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)

大面積場(chǎng)平淺孔爆破施工作業(yè)時(shí)，單次爆破規(guī)模較大，爆破孔數(shù)較多，為減少導(dǎo)爆管雷管段別，方便施工作業(yè)，節(jié)約工程施工成本，該工程施工現(xiàn)場(chǎng)大多采用孔內(nèi)延期排間順序起爆、孔內(nèi)外延期微差擠壓爆破網(wǎng)路，爆破效果良好。

3 場(chǎng)平大面積淺孔大孔徑爆破控制

3.1 爆破方式

因廠區(qū)在一個(gè)三面環(huán)山的山谷中，只有局部區(qū)域與村莊相鄰，爆破條件相對(duì)較好，因此在對(duì)爆破震動(dòng)的相求不高的區(qū)域，我們采用一次齊爆的方法，增強(qiáng)相鄰炮孔的共同作用，在孔眼布置上采用孔距和排距相同的方式。此種爆破方式在起爆點(diǎn)與拋擲方向均不固定的時(shí)候較適用。

對(duì)于只有單向臨空面且爆破振動(dòng)影響不超過要求的區(qū)域，我們采用排間起爆的方式，通過臨空面加大爆破拋擲距離，形成較好的爆堆，便于挖裝。

高風(fēng)壓大孔徑淺孔爆破參數(shù)設(shè)計(jì)表 表3

對(duì)于具有雙向臨空面且爆破振動(dòng)影響要求較高的區(qū)域，我們采用孔內(nèi)外延期斜向爆破的方式，既通過孔排間微差擠壓爆破達(dá)到較好的爆破效果，又通過孔內(nèi)外延期使每個(gè)炮孔的延期時(shí)間形成微差，降低爆破振動(dòng)影響。

3.2 爆破控制

場(chǎng)平露天爆破施工作業(yè)的有害效應(yīng)主要有爆破振動(dòng)、爆破飛石、爆破沖擊波影響。

爆破振動(dòng)控制措施：一是優(yōu)化爆破網(wǎng)路，通過爆破振動(dòng)公式V=K（Q1/3/R)а，采用爆破測(cè)振儀進(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)，通過振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果推算出K、а，以控制各爆破區(qū)域的最大一段安全起爆藥量，并以其為依據(jù)，安排起爆雷管段別，是多孔一響還是單孔單響，采取有針對(duì)性的爆破網(wǎng)路，達(dá)到合理使用導(dǎo)爆管雷管，降低工程施工成本；二是采用在爆區(qū)邊緣打設(shè)減振孔，以降低對(duì)爆破區(qū)域緊鄰建構(gòu)筑物的影響，此項(xiàng)措施可降低爆破振動(dòng)影響30～50%；三是采用電子雷管爆破網(wǎng)路，避免因重段引起的大振動(dòng)，同時(shí)爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工方便。

場(chǎng)平大面積淺孔爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)及分析 表4

圖1 TC-4850測(cè)振儀監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及波形數(shù)據(jù)

控制飛石控制措施：保證堵塞質(zhì)量，不但要保證堵塞長度，而且要保證堵塞密實(shí)；慎重對(duì)待斷層、軟弱帶、張開裂隙、成組發(fā)育的節(jié)理、溶洞、覆蓋層等地質(zhì)構(gòu)造，采取間隔堵塞，調(diào)整藥量，避免過量裝藥等措施；多排爆破時(shí)選擇合理的延遲時(shí)間，防止因前排帶炮（后沖），造成后排最小抵抗線大小與方向失控；對(duì)炮孔采用成品爆破防護(hù)炮被進(jìn)行覆蓋防護(hù)，在結(jié)構(gòu)物外圍搭設(shè)雙排腳手架防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行爆破飛石防護(hù)。

圖2 采用成品飛石防護(hù)炮被覆蓋防護(hù)

爆破沖擊波控制措施：在露天臺(tái)階爆破中，為避免爆破沖擊波對(duì)地表接力網(wǎng)路造成影響，需要對(duì)炮孔進(jìn)行合理的堵塞，保證堵塞質(zhì)量；保證堵塞質(zhì)量，特別是第一排孔，如果工作面出現(xiàn)較大后沖，必須保證足夠的堵塞長度；考慮地質(zhì)異常，采取措施，例如斷層、張開裂隙處要間隔堵塞，大裂隙處要避免過量裝藥。

4 結(jié)語

針對(duì)大面積場(chǎng)平淺孔爆破采用高風(fēng)壓鉆機(jī)大孔徑淺孔爆破施工作業(yè)，提高了施工功率，節(jié)約了工程施工成本，使該工程大面積場(chǎng)平淺孔爆破工期加快1/3；同時(shí)，通過采用多排孔內(nèi)外分段毫秒延期微差擠壓爆破、孔內(nèi)孔間排間異段別毫秒延期單孔逐爆、淺孔臺(tái)階分層松動(dòng)控制爆破、確保堵塞長度條件下不斷優(yōu)化孔網(wǎng)參數(shù)、成品爆破飛石防護(hù)炮被對(duì)炮孔進(jìn)行平米防護(hù)覆蓋措施、爆破區(qū)邊緣鉆鑿不裝藥雙排減振孔降低爆破振動(dòng)危害措施、數(shù)碼電子雷管進(jìn)行精細(xì)爆破等技術(shù)措施，減少了爆破振動(dòng)，改善了爆破效果，降低了爆破單耗，提高了爆破作業(yè)安全性。確保了爆破效果和施工安全，提高了企業(yè)信譽(yù)與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為同類工程施工提供了參考和指導(dǎo)意義。