方金剛，黃佳賓

（廣州城建職業(yè)學(xué)院 廣州510900）

0 引言

廣州市某中央商務(wù)區(qū)是超高層地下空間與多線路地鐵隧道疊加工程，毗鄰廣州長隆旅游度假區(qū)，地鐵7 號(hào)線、18 號(hào)線從中穿過，地下空間一條主線串聯(lián)多個(gè)地塊項(xiàng)目，共同構(gòu)成商務(wù)區(qū)9大核心項(xiàng)目，地下空間項(xiàng)目連接周邊地塊項(xiàng)目數(shù)量最多，互聯(lián)互通，交接最復(fù)雜，隧道掘進(jìn)開挖會(huì)遇到深巖孤石，在不影響周圍環(huán)境的條件下［1］，通過分析爆破參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)、振動(dòng)規(guī)律，從而選擇地下隧道巖孤石的精細(xì)化爆破方案。

復(fù)雜疊加空間地下隧道工程環(huán)境復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)高，工程范圍內(nèi)的管線密集，有多個(gè)不同種類用途的管線會(huì)進(jìn)入建筑主體的底下下層部位，主要包括水處理和燃?xì)夤芫€［2］。周邊有大型房建工程、市政道路橋梁等，為了確保周圍的人員和建筑物等的安全，施工爆破必須謹(jǐn)慎進(jìn)行，同時(shí)必須要減低對四周各處環(huán)境的影響，所以對爆破的管理和技術(shù)要求特別高。

1 淺析深淺數(shù)碼電子雷管爆破

1.1 參數(shù)設(shè)計(jì)

1.1.1 淺孔爆破布孔

采用方形垂直布孔拉槽爆破。根據(jù)離建（構(gòu)）物的不同距離，孔深選擇在2.3 m 或2.8 m，炮孔呈正方形布置，即間距a=排距b=0.8～0.9 m［3］。爆破參數(shù)如下所示：鉆孔直徑為φ40 mm、φ50 mm，最小抵抗線W=1.0～1.3 m，鉆孔深度h=0.3～0.5 m，炮孔深度L=H+h，孔間距a=（1.0～1.2）W，排間距b=W，單孔藥量Q=qabL，炸藥單耗q=0.30～0.35 kg/m3，填塞長度L1=（1.3～1.5）W。計(jì)算炸藥單耗取q=0.30 kg/m3，延米裝藥取1.2 kg/m，如圖1所示。

圖1 爆破炮孔布置Fig.1 Blasting Hole Layout

1.1.2 爆破進(jìn)程順序

拉槽爆破共48 個(gè)孔，用管長7 m 的1 段導(dǎo)爆管雷管起爆中間16孔。單孔藥量Q在孔深2.3 m時(shí)查表為0.86 kg（Q=0.72×1.2），取0.9 kg；最大同段藥量14.4 kg［4］；孔深2.8 m時(shí)，Q=1.296 kg，取1.3 kg。

1.1.3 炸藥計(jì)算單耗

計(jì)算藥量單耗q=0.30 kg/m3（實(shí)際消耗：孔深2.3 m時(shí)，q=0.61 kg/m3；孔深2.8 m 時(shí)，q=0.57 kg/m3。實(shí)際單耗按q=Q/a·bL反算）。

單孔藥量Q根據(jù)不同孔深及同段最小間距按式⑴計(jì)算［1］：

爆巖體上面各點(diǎn)不能過量裝填炸藥，以此確保不會(huì)出現(xiàn)飛石。如果實(shí)際最小抵抗線小于式⑷計(jì)算的最小抵抗線，并且裝藥長度大于實(shí)際最小抵抗線［6］，應(yīng)采取分段裝藥。分段裝藥可用式⑺計(jì)算各藥包的裝藥量，分段裝藥相鄰藥包采用不同段別起爆雷管。

非臨空面孔單孔藥量：

無論何種情況都必須保證填塞長度。

⑵炮孔布置

炮孔的平面布置成梅花形狀，且是垂直型的鉆孔，如圖2所示。

圖3為臺(tái)階爆破炮孔布置剖面?？拙郺和排距b，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。鉆孔前應(yīng)將孔口周圍清理干凈［7］，以減少卡孔現(xiàn)象，如圖3所示。

1.2 起爆網(wǎng)絡(luò)

采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)和電子數(shù)碼雷管起爆網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)距樓房遠(yuǎn)近距離，采用并聯(lián)（遠(yuǎn)離建筑物的淺孔）起爆網(wǎng)絡(luò)（見圖4），或串聯(lián)（接力）起爆網(wǎng)絡(luò)（見圖5）。

圖2 炮孔布置Fig.2 Blast Hole Layout

圖3 炮孔布置剖面Fig.3 Shot Hole Layout Profile

圖4 復(fù)式簇導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路Fig.4 Detonating Network of Multiple Cluster Nonel Tubes

圖5 導(dǎo)爆管連接網(wǎng)絡(luò)Fig.5 Connection Network of Nonel Tube

圖6 電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)Fig.6 Initiation Network of Electronic Detonator

圖7 雷管起爆系統(tǒng)Fig.7 Detonator Initiation System

1.3 爆破振動(dòng)計(jì)算

按照《爆破安全規(guī)程：GB 6722-2014》的規(guī)定及公式計(jì)算出安全振動(dòng)的最大單響藥量。

在同一段填裝的最大藥量Qmax按式⑼計(jì)算：

Qmax=［R（V/K）1/α］3⑼

式中：Qmax為微差爆破時(shí)同段最大藥量或齊發(fā)爆破總藥量（kg）；R為爆破中心到測點(diǎn)的距離（m）；V為民房建筑物允許的安全震速，取V=1.0 cm/s，公共建筑取V=2.0 cm/s；K為與場地有關(guān)的系數(shù)，類比實(shí)測值K=140；α為地震波衰減指數(shù)，類比實(shí)測值α=1.5。

根據(jù)振動(dòng)速度的公式，計(jì)算最大藥量（見表1）。

表1 不同距離及建筑物單段最大藥量Tab.1 Maximum Dose of Single Section in Different Distances and Buildings （kg）

表1 中的數(shù)值是計(jì)算值，施工時(shí)根據(jù)實(shí)測進(jìn)行調(diào)整。以上取值遠(yuǎn)小于國家規(guī)定值。

2 爆破方案的選擇

根據(jù)復(fù)雜疊加空間地下隧道工程爆區(qū)環(huán)境條件及工期要求，使用不同的爆破方案。距離周圍的房屋建筑物30 m 之內(nèi)的爆破以φ40mm 和φ50 mm 這種淺孔爆破為主［10］，距離在30 m 之外的，使用φ50 mm 淺孔和φ76 mm相結(jié)合的深孔臺(tái)階爆破。爆炸區(qū)域表面的炮孔及炸藥應(yīng)該保護(hù)起來，基坑上部加蓋鋼板防護(hù)［11］，導(dǎo)爆管和數(shù)碼雷管起爆網(wǎng)路。當(dāng)導(dǎo)爆管雷管起爆不能有效控制爆破振速時(shí)，采用數(shù)碼雷管起爆網(wǎng)絡(luò)。

工作面拉槽開口爆破以離樓房較遠(yuǎn)的地方開始，臺(tái)階形成后工作面向推進(jìn)。未形成臺(tái)階前采用淺孔拉槽爆破。

深孔爆破應(yīng)滿足以下條件：

⑴有充分良好的第二臨空面且已形成臺(tái)階；

⑵主導(dǎo)方向離建筑物大于100 m；

⑶孔深不大于6.0 m，單段藥量不大于12 kg（視振動(dòng)情況）；

⑷爆區(qū)表面炮被覆蓋防護(hù)，上方有連成整體的鋼板（厚度≥10 mm）遮擋防護(hù)，遮擋范圍應(yīng)能有效阻隔飛石；

⑸一次爆破不大于4排。

3 結(jié)論

根據(jù)工程實(shí)際情況，運(yùn)用數(shù)碼電子雷管深淺爆破技術(shù)可以使得此爆破工程施工質(zhì)量良好、效益優(yōu)質(zhì)、極大地降低了危害。通過本工程爆破方案技術(shù)的分析，加之后續(xù)根據(jù)現(xiàn)場周圍實(shí)際環(huán)境的情況，對石方爆破網(wǎng)絡(luò)和參數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化［12］，結(jié)果是安全爆破且沒有飛石因爆破飛出基坑，根據(jù)對爆破的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，此次爆破完全滿足了安全施工要求，效果良好。此工程項(xiàng)目的爆破沒有產(chǎn)生飛石，極大地降低了振動(dòng)所帶來的的危害，也最大限度的減少了粉塵污染，工程高效安全，在一定程度上提高了隧道的整體施工進(jìn)度，可為今后類似工程項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)參考。