水泥廠基礎爆破工程施工工藝應用

王美麗

(山西四建集團有限公司，山西太原 030024)

1 工程概況

由我公司承攬的某項目3000t/d熟料新型干法水泥生產線主體土建工程，現已具備施工的窯尾預分解系統、窯中及生料均化庫三項工程，經實地勘察及測量放線，此三項工程基礎均坐落在堅硬的石頭山座上，屬前期場平工程的挖方地段。爆破區四周無需要保護的建筑物和設備、設施，作業面開闊，爆破環境較好。

該水泥廠為新建，基坑及周圍巖石主要為石灰巖，表面已經平整，基坑東面100m處有邊坡治理的施工現場。南面150m有活動板房，西面150m有采石場及工棚，北面100m有工棚。為保障作業安全，提高效率，基坑主要是通過爆破方式來完成。

現以窯尾預分解系統工程為例(其他基坑類同)，基坑底長23.5m，寬 22.5m，深 6.3m，放坡系數為:1∶0.2，方量約3 818.8m3，如圖1所示。

2 編制說明

根據現場周圍環境情況及水泥廠建設對基礎的要求，在爆破設計上既要控制爆破地震波對高邊坡的破壞，又要控制爆破對基坑周圍巖體的破壞。本基坑開挖采用空壓機手風鉆打炮眼法，手風鉆裝藥少，對高邊坡、基坑邊坡都有保護作用，屬小型松動爆破。

3 爆破設計參數

1)孔徑d。采用液壓鉆機鉆孔。孔徑d=42mm，鉆孔角度90°。

2)孔深L。根據設計要求基坑深度6.3m，為克服底盤抵抗線應每層超深0.2m，分兩次鉆孔爆破，故孔深L=H=3.15m+0.2m=3.35m。

3)底盤抵抗線 W。W=(0.25－0.4)H，取值0.33，所以 W=0.33H=0.33×3.35=1.1055m。

4)孔距 a。a=1.1W=1.1×1.1055=1.216m。

5)排距b。排距b=a。

6)填塞長度 L1。L1=0.7W=0.7×1.1055=0.774m。

7)單位炸藥消耗量 Q1。Q1=1.25kg/m3。

8)單孔裝藥量Q2。Q2=KQ1aHW，其中，K為爆破作業指數。

4 鉆孔布置

1)掏槽:根據現場實際情況決定采用桶形掏槽的方式進行掏槽，掏槽孔孔深3.35m，孔距1.216m，孔徑42mm(如圖2所示)。

2)爆破孔和周邊孔的布孔原則:布孔均勻，既要充分利用炸藥能量，又要保證巖石按設計輪廓線開裂。孔深3.35m，孔徑42mm，孔距均為1.216m。

a.起爆順序如圖2所示，即:掏槽孔→爆破孔→周邊孔(1→2→3)的順序。

b.每次起爆間隔時間為50ms。

5 起爆網絡

采用電起爆毫秒導爆管雷管和電雷管，延時起爆復式網路，圍繞掏槽孔由近及遠的炮孔內裝不同段別的導爆管雷管，通過孔內延時，實現分段起爆。孔外通過電起爆網路，用電雷管引爆導爆管，然后傳到孔內引爆導爆管雷管。為確保每個炮孔起爆，在每個炮孔內放置兩個起爆藥包。即炮孔底部放置一個反向起爆藥包，上部放置一個正向起爆藥包。

6 爆破質量要求

1)在進行光爆孔(周邊孔)爆破時，先進行試爆破，首先按設計布孔打眼、裝藥試爆破，確定符合基坑四周尺寸，并不擾動基坑尺寸外部基石的技術參數，否則調整炮孔離邊沿的距離和裝藥量。

2)在爆破完畢，機械清渣時，邊清渣邊修正邊坡，使邊坡的坡度符合要求(1∶0.2)，并將邊坡松動的石頭清除掉，以防掉下傷人。

3)基底清除后，檢查基底標高，高于基底的應鑿除掉，并將低于設計標高處，采用符合設計承載力的毛石混凝土澆筑至設計標高。

7 安全技術措施

1)爆破地震波控制。

爆炸地震波的震動，會造成附近地面及地面上設施產生顛簸和搖晃，即地震效應。由于本次爆破采取分段延時起爆，每一次起爆的炮孔數控制在50孔以內，因此一次最大起爆藥量小于140 kg，最近的建筑及設施距爆源的地震波距離為100m，根據公式:

其中，V為爆破振動速度;d為一次爆破的裝藥量;R為爆心至觀察點的距離;K和C均為系數，取值分別為200和1.5。

V=K(d1/3/R)C=200×(1401/3/100)1.5=2cm/s。符 合2cm/s的安全值，故地震波不會對周邊設施和人員造成大的影響(本數據已在水泥廠平地中使用，并取得了良好效果)。

2)基坑周圍巖體防護。

由于本次爆破采用了掏槽式爆破技術，在爆區與周圍巖體之間的接邊線上布置光面孔。光面孔數量多，每孔裝藥量少，且采取不耦合裝藥的方式進行裝藥，炸藥爆炸時不是直接對巖石做功，且是先對孔內的空氣做功，然后孔內氣體均勻對巖石做功，所以能減少對周圍巖體的破壞。

每層爆破完畢后，機械清渣時，按邊坡系數1∶0.20，邊清渣邊修整邊坡，并將松動的危石清除干凈，以防危石掉下傷人。

3)飛石防護。

本次爆破采取分段延時起爆，一次量大起爆藥量小于140 kg，根據爆炸飛石距離公式:Rfmax=KD，K取值16，D為炮孔直徑，cm。所以:Rfmax=16×4.2=67.2m，按照理論計算飛石不會造成大的危害，但個別飛石可能會對周圍設施造成危害。因此爆破前應做好周圍設施的相關防護。

8 安全、警戒

1)本次爆破，以爆破點為中心200m為半徑以內的范圍為警戒區。在爆破前，在危險區邊界應有明顯的標志，并派出崗哨。

2)裝藥警戒范圍由爆破工作領導人確定，應在警區邊界設置明顯標志并派出崗哨。

3)執行警戒的工作人員，應按指令到達指定地點并堅守工作崗位。

4)設定爆破預警信號、起爆信號和解除信號，各類信號應使爆破警戒區域及附近人員能清楚地聽到或看到。

5)認真做好爆破后的檢查工作。確認有無盲炮，爆堆是否穩定，有無危巖、危石等，并做好處理。

9 放炮時間安排

為了確保爆破工作的安全，決定將爆破時間安排在下班時間，每天爆破時間定為:中午12:00～13:30;下午18:00～19:00。

在爆破危險區域外，將爆破時間的通知張貼于各單位辦公、生活、生產、住宅等有人的地方的顯眼處，并在爆破危險區域外的東南西北方向各設明顯的標志牌，在爆破前的15min，安排的4名～5名警戒人員必須到位于各個方位，并檢查危險區域內的人員及設備的撤離情況，確認無人員及設備，達到爆破條件時，通知爆破指揮，方可開始爆破。

10 結語

采用爆破方法對基礎石頭山進行開挖，施工過程中嚴格控制各項參數，基坑開挖尺寸符合設計要求，安全無事故，工期和質量均達到業主的要求，取得了良好的效果。

[1]詹紅中.爆破施工對附近建筑物的影響分析[J].山西建筑，2010，36(36):136-137.