王杰

（廣西新港灣工程有限公司，廣西 南寧 530000）

1 項(xiàng)目概況

來(lái)賓至桂平2000 噸級(jí)航道工程，航道起于來(lái)賓港興賓港區(qū)賓港作業(yè)區(qū)，終于桂平兩江匯流口，整治里程193.9 公里，按內(nèi)河2000 噸級(jí)雙線航道通航標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，通航保證率為98%，主要建設(shè)內(nèi)容包括：陸上炸石、疏浚、炸礁、助導(dǎo)航、環(huán)保及相關(guān)配套工程。其中，№1 標(biāo)段主要包括對(duì)紅水河0K+000～14K+500 河段中丫羅坪、牛眼泡、吊狗笪、磨東流角、崩步角險(xiǎn)灘進(jìn)行陸上炸石、水下炸礁、陸上控制爆破、水下控制爆破、陸上液壓破碎、水下液壓破碎。來(lái)桂№1 標(biāo)施工平面布置圖見(jiàn)圖1。

圖1 施工平面布置圖

來(lái)桂№1 標(biāo)段項(xiàng)目位于市區(qū)，距離保護(hù)的建筑物較近，需要特別注意爆破對(duì)建筑物的震動(dòng)影響，針對(duì)本項(xiàng)目的情況，對(duì)距離橋梁保護(hù)區(qū)距離180m 范圍內(nèi)，采用液壓破碎，在180m～300m 范圍內(nèi)，使用水下控制爆破施工工藝。本標(biāo)段水下控制爆破施工主要集中在崩步角（來(lái)賓大橋）和磨東流角（來(lái)華大橋），其中崩步角水下控制爆破6 萬(wàn)方、磨東流角水下控制爆破7.5 萬(wàn)方，共計(jì)13.5 萬(wàn)方，崩步角和磨東流角爆破作業(yè)灘點(diǎn)周邊環(huán)境詳見(jiàn)表1。

表1 崩步角和磨東流角爆破作業(yè)灘點(diǎn)周邊環(huán)境匯總表

2 爆破參數(shù)設(shè)置

炸礁施工巖質(zhì)為中風(fēng)化石灰?guī)r，結(jié)合以往水下爆破施工經(jīng)驗(yàn)，可采用100 型潛孔鉆機(jī)炸礁船施工。

2.1 一般爆破參數(shù)設(shè)置

（1）臺(tái)階高度：本項(xiàng)目各個(gè)灘點(diǎn)厚薄不一，施工礁盤(pán)部分區(qū)域爆破厚度約2m，個(gè)別區(qū)域厚度達(dá)8m，平均厚度約5m，可一次進(jìn)鉆至設(shè)計(jì)深度。

（2）鉆孔形式：垂直鉆孔；

（3）布孔方式：梅花形布孔；炮孔直徑：D=100mm；

（4）藥卷直徑：d=90mm，藥卷長(zhǎng)度400mm，每節(jié)藥卷重量3kg；

（5）孔距：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，孔距a=（20～30）D，本項(xiàng)目孔距取a=2.5m；

（6）排距：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，排距b=（0.8～1.2）a，本項(xiàng)目排距取b=2.3m；

（7）鉆孔超 深：根據(jù)試 爆效果情況，取H0=1.5m；

（8）炮孔填塞長(zhǎng)度：L ＞0.5m；

（9）單孔裝藥量，根據(jù)《水運(yùn)爆破技術(shù)規(guī)范》(JTS 204-2008)[1]單孔裝藥量公式進(jìn)行計(jì)算。

式中：Q—單孔裝藥量(kg)；

q0—單位炸藥消耗量(kg/m3)；

a—炮孔間距(m)；

b—炮孔排距(m)；

H0—爆破巖層厚度(m)。

根據(jù)《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》(JTS 204-2008)[1]查表，中風(fēng)化巖單耗q0=1.72kg/m3；考慮炸藥換算指數(shù)e，2 號(hào)巖石乳化炸藥的e=320/260=1.23，所以q0=1.72×1.23=2.12kg/m3。則Q=q0baH0=2.12×2.5×2.3×H0=12.19H0，根據(jù)實(shí)際情況，考慮裝藥量必須達(dá)到鉆孔深度的67%～75%左右，藥卷規(guī)格及便于加工等因素，裝藥量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 孔深和炸藥用量匯總表

由表2 可知，巖層最大厚度為8m，孔深取9.5m，單孔最大裝藥量為48kg。一次起爆3 排18 孔，分6 段延時(shí)，一次起爆最大藥量=18×48=864kg，最大單段藥量為144kg。

2.2 控制爆破參數(shù)設(shè)置

水下控制爆破施工工藝與一般爆破工藝基本一致，為了有效降低爆破振動(dòng)對(duì)橋梁及建筑的影響，采取以下措施降低爆破振動(dòng)：

（1）控制爆破區(qū)域采用控制用藥量及爆破規(guī)模、少量多次，分層爆破的方法，分層爆破至設(shè)計(jì)底標(biāo)高，每層爆破厚度取2m。

（2）采用工業(yè)數(shù)碼電子雷管起爆，進(jìn)行精確延時(shí)控制，降低串段的可能，實(shí)現(xiàn)逐孔起爆技術(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定孔與孔之間的延時(shí)為50ms。

（3）網(wǎng)絡(luò)連接方式：使用串聯(lián)逐孔起爆技術(shù)，每孔裝入一發(fā)工業(yè)數(shù)碼電子雷管，每次起爆5排，每排6孔。爆破網(wǎng)路連接使用供電傳爆母線上的快速接線夾夾住電子雷管腳線。

（4）起爆方法：使用集中控制器（起爆器）起爆工業(yè)數(shù)碼電子雷管的起爆網(wǎng)路，起爆網(wǎng)絡(luò)及傳爆圖見(jiàn)圖2。

圖2 水下控制爆破起爆網(wǎng)路及傳爆圖

根據(jù)表2，水下控制爆破2m 巖層厚度，單孔裝藥量為15kg，一次起爆5 排30 孔，分30 段別，孔與孔之間50ms 延時(shí)，一次起爆最大藥量=30×15=450kg，最大單段藥量為15kg。

2.3 爆破振動(dòng)安全允許距離驗(yàn)算

根據(jù)《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》（JTS 204-2008）[1]公式計(jì)算建筑物的爆破地震安全振動(dòng)速度，計(jì)算公式如下：

式中：R——爆破振動(dòng)安全允許距離（m）；

K——與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)；

V——保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)安全允許速度（cm/s）；

Q——炸藥量（kg），齊發(fā)爆破為總藥量，延時(shí)爆破為最大一段藥量；

α——衰減指數(shù)

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB 6722-2014）[2]規(guī)定爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)磨東流角灘點(diǎn)橋區(qū)作為爆破振動(dòng)的校核點(diǎn)。保護(hù)區(qū)的爆破震動(dòng)速度安全允許值參考“工業(yè)和商業(yè)建筑物”V 取3.5cm/s，參考上述資料，取K ＝200，a ＝1.8，Q=15kg，可以計(jì)算出安全允許距離如下：

水下控制爆破區(qū)距“來(lái)華大橋”最近距離為263m，該距離大于振動(dòng)安全允許距離23.52m，因此，按照設(shè)定爆破參數(shù)實(shí)施的水下控制爆破產(chǎn)生的振動(dòng)，對(duì)“來(lái)華大橋”的影響是在安全允許范圍內(nèi)。

3 爆破震動(dòng)檢測(cè)及分析

為了有效監(jiān)控爆破震動(dòng)對(duì)周圍建筑物的影響，施工期間委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)在對(duì)本工程爆破施工進(jìn)行爆破震動(dòng)檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)爆破作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)速度和頻率大小，分析其對(duì)附近建筑物的影響程度。

2021 年06 月01 日至07 日05 日期間采用爆破測(cè)振儀在來(lái)賓至桂平2000 噸級(jí)航道工程施工No1 標(biāo)段爆破工程項(xiàng)目崩步角和磨東流角距離爆區(qū)較近的8 處重要建筑物地基上各布置1 個(gè)測(cè)點(diǎn)，共布置8 處檢測(cè)點(diǎn)，具體布點(diǎn)位置見(jiàn)表3。8 處檢測(cè)點(diǎn)采用三向速度傳感器、TC-4850 爆破測(cè)振儀和計(jì)算機(jī)組成的爆破振動(dòng)速度測(cè)量系統(tǒng)，記錄爆破時(shí)水平徑向X、水平切向Y 和垂直方向Z 的爆破振動(dòng)信號(hào)，采用專業(yè)測(cè)試分析軟件對(duì)爆破振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，獲得每個(gè)測(cè)點(diǎn)三向爆破質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度和主振頻率等爆破振動(dòng)參數(shù)。

表3 采用奧維地圖等獲得的爆破點(diǎn)與振動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)水平距離

《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）[2]中對(duì)一般民用建筑物（10Hz50 Hz）的爆破振動(dòng)峰值速度進(jìn)行限定，應(yīng)選擇2.0～3.0cm/s 標(biāo)準(zhǔn)為安全允許振速。根據(jù)爆破安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定和類似工程經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮各方面因素，選擇嚴(yán)格的2.0cm/s 的峰值振動(dòng)速度作為本項(xiàng)目檢測(cè)安全允許判斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采集到的爆破振動(dòng)數(shù)據(jù)，各測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)結(jié)果較大爆破振動(dòng)值如下：

5 號(hào)測(cè)點(diǎn)地基（距爆破點(diǎn)350m）檢測(cè)點(diǎn)06 月07日振動(dòng)速度為0.41cm/s，頻率為33.61Hz；

5 號(hào)測(cè)點(diǎn)地基（距爆破點(diǎn)350m）檢測(cè)點(diǎn)06 月09日振動(dòng)速度為0.46cm/s，頻率為37.38Hz；

2 號(hào)測(cè)點(diǎn)地基（距爆破點(diǎn)250m）檢測(cè)點(diǎn)06 月11日振動(dòng)速度為0.51cm/s，頻率為32.79Hz；

最大值出現(xiàn)在距離爆破點(diǎn)較近的2 號(hào)測(cè)地基，距離爆破點(diǎn)為250m，振動(dòng)速度為0.51cm/s，頻率為32.79Hz，檢測(cè)結(jié)果小于國(guó)家對(duì)于一般民房建筑物的爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)2.0cm/s。由此得出本次爆破作業(yè)所產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)影響在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆破安全規(guī)程》GB6722-2014 對(duì)于一般民房建筑物的安全允許范圍內(nèi)，按照本階段的爆破參數(shù)施工不會(huì)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)位置所在的建筑物造成破壞。

4 結(jié)論

（1）經(jīng)過(guò)爆破震動(dòng)檢測(cè)結(jié)果，本項(xiàng)目控制爆破參數(shù)設(shè)置合理，有效地控制了爆破對(duì)周邊建筑物的影響。

（2）逐孔延時(shí)爆破的施工方案，結(jié)合電子數(shù)碼雷管的毫秒間隔起爆，可以在單次起爆藥量不大量降低的情況下，有效地降低單段起爆藥量，爆破作用良好，且有效降低爆破震動(dòng)。

（3）爆破振動(dòng)安全允許距離的驗(yàn)算，是制定水下控制爆破參數(shù)的關(guān)鍵參考依據(jù)。

（4）爆破檢測(cè)手段在爆破項(xiàng)目中的應(yīng)用至關(guān)重要，通過(guò)爆破振動(dòng)檢測(cè)，能夠?qū)Ρ谱畲笤试S藥量與安全距離進(jìn)行確認(rèn)，確保施工過(guò)程中對(duì)爆破施工方案與爆破參數(shù)能夠進(jìn)行及時(shí)調(diào)整糾偏。