灣家車站明挖深基坑工程爆破施工中參數的確定

劉 慶

中煤第三建設（集團）有限責任公司上海分公司，上海 200135

大連地鐵二號線灣家站工程設在紅旗中路下，地貌為冰漬丘陵，馬欄河階地，地勢較平坦，地層自上而下依次為素填土、卵石層、強風化板巖、中風化板巖，地面高程23.00m～25.40m，開挖深度為17.4m左右，其中需要爆破的巖石深度約10m～13m左右。

1 爆破參數確定

1.1 炸藥雷管的選擇

炸藥選用2#巖石銷銨炸藥、藥卷（一條）直徑32mm，長200mm，重0.156kg，雷管選用瞬發電雷管和1～15段毫秒雷管，過期和變質的雷管炸藥不能使用。

1.2 單孔藥量計算

對于中硬度的巖石，鉆孔深度L等于1.10倍爆破高度H（臺階高度2m），即L=1.10H=2.2m。由于爆破采用松動爆破，裝藥長度系數采用0.4，則單孔藥量計算為：

Q=0.4×L×γ=0.4×2.2×0.78=0.69kg

Q為松動爆破的單孔藥量；

γ為Φ32藥卷每米藥卷重量。

1.3 主要參數的選取

Q=eqaHW…①

a=0.8W…②

式中： q為標準拋擲爆破單位體積的耗藥量，q=0.4kg/m3；

e為炸藥換算系數，2#巖石炸藥取1；

W為為藥包中心到臨空面的最小抵抗線。

黑龍江墾區總面積5.43萬km2，占全省土地總面的12.2%，位于世界聞名的黑土帶上，是我國3大墾區之一。目前已建設成為我國最大的國有農場群，成為我國重要的商品糧基地、糧食戰略后備基地和全國最大的綠色、有機、無公害食品基地。2010年黑龍江墾區預計實現生產總值688.1億元，同比增長19.2%，其中第一產業增加值為365.6億元，對墾區經濟增長的貢獻率為44.4%[1]。2011年黑龍江墾區預計實現生產總值875億元，同比增長20.5%，連續9年保持兩位數增長。

1.4 孔位布置

1）按交錯梅花形布置炮孔；

2）根據巖質特征和最小抵抗線長度確定的間距和排距：

由①②式計算得孔距為：a=0.9（m）；排距為：b=w=1.1（m）

鉆爆設計參數表見下表（一循環）。

表1 鉆爆設計參數表

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2 爆破安全區域

爆破施工一般順序為：施工測量→標定炮孔位置→鉆孔→炮孔檢查→爆破器材準備→裝藥→聯結爆破網絡→布設安全崗哨→炮孔堵塞→爆破覆蓋→起爆信號→起爆→消除瞎炮、處理危石→解除警戒→爆破效果分析及資料記錄。

鉆孔前先用挖掘機（推土機）將表土和松散巖石清理完后由放炮員按審批方案布孔，布孔方式采用梅花型，為了便于鉆眼施工，鉆眼采用與豎直成10°角鉆孔。裝藥采用連續結構，裝藥長度系數取≤0.4。裝藥前應檢測是否有啞雷管，裝藥時把炸藥按每孔的設計藥量分好，邊裝藥邊測量，以確保線裝藥密度符合要求。起爆體應置于炮孔底，以確保完全起爆。

爆破覆蓋是控制飛石的重要手段，基坑開挖第一、二層臺階施工中采用覆蓋廢舊輪胎—鐵絲網—炮被—沙土袋四層防護物，覆蓋面積大于爆破區面積。覆蓋時要注意保護好起爆網絡，爆破后對損害的防護覆蓋物進行修補和增加。

防護的邊緣應超出爆區最外側炮孔，其距離可按下式計算，但不得小于50cm。

Δ=4×（W+δ）

Δ-防護的邊緣應超出爆區最外側炮孔的距離，m

W-藥包的最小底抗線，m

δ-覆蓋空隙，m。

3 飛石的安全距離計算

按國家有關規定，露天爆破安全距離不得小于100m，但考慮到該爆破區的實際情況，對單孔藥量和總起爆藥量作一次減少，因此安全距離確定如下：

計算公式：R3=20K3n2W

式中：R3為飛石安全距離；

K3為與巖石性質，地形有關的安全系數取1.2；

n為最大一個藥包的爆破作用指數；

因為是松動爆破，故取n=0.75；

W為最大一個藥包的抵抗線取1.75m，

所以R3=20K3n2W=14.9m。

當實際距離達不到要求時，可采用覆蓋采用炮被加砂袋的方法，冠梁上拉鋪鋼絲網或其它安全網進行二次防護。

爆破施工中應嚴格注意單孔藥量的控制，炮口方向，炮位的選擇，如抵抗線小于設計，堵塞物達不到孔深的60%，堵塞物未充填緊密等嚴禁起爆。設置爆破警戒點應隨爆破中心的改變而推移，但不得縮小其警戒半徑。由于本車站埋深較淺，為避免周邊建筑物在長時間爆破振動下的安全，爆破振動速度警戒值為2cm/s。爆破施工時做好振動速度的監測工作，及時對爆破參數進行調整。

[1]劉國彬.基坑工程手冊[M].北京：中國建筑出版社，2009(2).

[2]錢立新.世界高速鐵路技術[M].中國鐵道出版社，2003.