深基坑圍護結構吊腳樁范圍巖石爆破技術

劉立

【摘 要】深基坑中圍護結構主要承受基坑開挖卸荷所產生的水壓力和土壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩定基坑的一種施工臨時擋墻結構。論文中的深基坑圍護結構為吊腳樁，一般設計圍護結構吊腳樁范圍地層均較堅硬，在堅硬地層中施工對吊腳樁本身施工難度大，更對基坑巖石開挖的方法選擇、施工過程中的穩定性控制要求更高。論文主要介紹圍護結構吊腳樁范圍巖石爆破技術施工工藝情況。

【Abstract】The retaining structure of deep foundation pit mainly bears the water pressure and soil pressure produced by the excavation and unloading of the foundation pit， and transfers the pressure to the support. It is a temporary retaining wall structure for stabilizing the foundation pit. The retaining structure of deep foundation pit in this paper is suspending pile， the suspending pile area stratum in the general design of the retaining structure is relatively hard. In the hard stratum construction， the construction of the suspending pile itself is very difficult， and the requirements of the selection of rock excavation method in foundation pit and the stability control in the construction process are even higher. This paper mainly introduces the construction technology of rock blasting technology in the suspending pile range of retaining structures.

【關鍵詞】深基坑 ；吊腳樁； 巖石； 爆破技術

【Keywords】deep foundation pit； suspending pile； rock； blast technology

【中圖分類號】TD231 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）08-0120-03

1 工程概況

車站全長264m，為地下兩層島式站臺車站，車標準段寬20.2m，頂板覆土為2.65m，車站埋深17.2m。

車站基坑圍護結構采用Φ1200@1300鉆孔灌注樁+三道內支撐，樁長8.5m～23.5m，常規段樁基嵌入基底以下5m，當遇到中、微風化巖層時，嵌入中、微風化巖層深度分別為2.5m、1.5m。

巖面過高的車站基坑范圍圍護結構左線長27.4m，右線長68m，設計外放30cm設計吊腳樁+2根Φ28，長6m鎖腳錨桿+兩道鋼筋砼內支撐，樁長8.5m～12.6m。吊腳樁均入微風化巖長度≥2.0m。

2 鑿巖機具的選取

根據地層情況選取露天爆破方案，鉆孔機具采取宣化雙聯CL100G型潛孔鉆。

3 爆破器材的選取

根據爆破規模及巖石特性，擬選用2號巖石乳化炸藥作為主起爆藥，非電導爆管雷管起爆。所需爆破器材見下表1所示：

4 爆破設計方案的選擇

吊腳樁處巖石爆破考慮到控制超挖及振動對保留圍巖及吊腳樁的影響，以及光面爆破比預裂爆破更能降低爆破振動的優勢，周邊吊腳樁處預留3米范圍采用淺孔弱松動爆破+光面爆破形式，擬定距離吊腳樁30cm處鉆一排光面爆破孔，用￠32藥卷加導爆索串聯，在淺孔弱松動爆破后再起爆。

采用爆破體覆蓋防護方式，炮孔壓沙包+炮被+沙包，防止飛石，同時在基坑爆破頂部范圍安設10m×21m的鋼管防護網，防護網采用鋼管+鋼絲密布網結構[1]。

起爆方式：采用毫秒導爆管雷管延期起爆網路方式，通過減小一次爆破規模及儀器監測的方式控制震動的影響。

爆破施工中根據實際爆破效果及時進行參數調整。

5 爆破參數設計及裝藥量計算

光面爆破孔垂直鉆孔，孔徑￠76mm，超深h=0.5～0.8m，鉆孔深度L=（H+h）/sina，臺階高度取H=3m；孔距a=（12-16）d，取0.9-1.0m；光爆層厚1.0m，回填0.6m，線裝藥密度q光=350g/m，單孔裝藥量q=L*q光=3.5m*350g/m=1225g。

弱松動臺階爆破炸藥單耗350-450g/m3，孔距1.2m，排距1.0m，單孔藥量1250g-1400g。

6 布孔

吊腳樁位置采用光面爆破，爆破孔采用梅花型或矩形布孔，垂直鉆孔。（圖2，圖3）

7 裝藥、填塞

露天光面爆破用兩節￠32藥卷捆綁加工，按線裝藥密度綁扎在導爆索及竹片上。光面爆破采用間隔50cm裝藥，卷狀乳膠炸藥做主爆藥，起爆雷管置于孔底，聚能穴指向孔口，空氣部分用砂黏土堵塞。

每孔裝藥1225g，孔底段1m加強裝藥500g，中間裝藥段每節藥卷240g，孔口端粗砂回填60cm不裝藥。

8 起爆網路設計

淺孔每次爆破兩排，排與排之間ms5雷管接力，同排間孔內雷管依次為ms1、ms3、ms5、ms7、ms9、ms11、ms13段，光爆孔內ms13段。見下圖

9 爆破安全驗算

爆破震動安全控制：

根據本工程所處的地理位置，需要進行計算確定同段起爆最大裝藥量，以便指導施工。

據《爆破安全規程》計算：Q=R3（V/K）3/a

式中：Q—最大一段的裝藥量，kg ；

R—保護物距爆源中心的距離，m ；

K—與介質特性、爆破方式及其他因素有關系數取200；

V—非抗震性建筑物允許振速取1cm/s；

α—地震衰減指數取1.6。

可得結果如表2所示。

實際施工中震動安全控制主要是吊腳樁位置，根據不同的吊腳樁爆破部位選取不同的允許振速及單段最大起爆藥量[2]。

10 爆破振動監測

①每次爆破都要進行振動監測，由有資質的第三方爆破監測單位負責，根據監測結果調整、確定最佳參數。施工中確定最小抵抗線方向，避免直接面向保護物，控制單響藥量及單耗，保證填塞質量和高度，進行爆破體表面覆蓋防護。

爆破振動監測采用三矢量振動速度傳感器、低噪音屏蔽電纜、TC-4850型便攜式測振儀和計算機組成的監測系統。測試系統示意圖如下：

測試系統：

②分析處理系統

③現場監測與信號處理過程

④測振點布置在基坑邊建筑物處。

11 施工注意事項

①嚴格遵守《民用爆炸物品安全管理條例》的規定，按照《爆破安全規程》進行爆破施工。在使用爆破器材時，要嚴格按照《爆破作業安全操作規定》施工。嚴格控制超欠挖，掌握鉆孔角度，保證周邊光面效果。爆破警戒距離不小于100米，警戒范圍內人員與機械撤離至安全地點。

②嚴格按業主及公安機關批準的作業時間內進行爆破作業，并盡量固定作業時間。

③爆破工的安全教育、考核、復驗，嚴格按照有關規定執行。經過培訓考試合格，獲取操作證者方能持證上崗。對已取得上崗證者，要進行登記存檔，按期復審。

④爆破工的安全教育、考核、復驗，嚴格按照有關規定執行。經過培訓考試合格，獲取操作證者方能持證上崗。

⑤爆破及警戒必須統一指揮，配備足夠的聯絡工具。

12 結語

深基坑圍護結構吊腳樁巖石爆破技術，整體施工達到了預期的效果，在圍護結構穩定性，巖石穩定性、完整性及爆破振速上均達到預期效果，且也驗證了吊腳樁巖石基坑的工藝方法及參數，但爆破噪音、揚塵還需繼續深入研究，此文對類似工程具有可參考價值。

【參考文獻】

【1】白洪潮.深基坑支護技術方案的選擇及其優化設計[D].荊州：長江大學，2012（04）：45-46.

【2】奇銳.工程建設中深基坑的支護與巖土勘察技術探討[J].廣東科技，2007（11）：77-78.