臨近高層建筑場平爆破控制技術微探

顧云

【摘 要】本文通過實際案例對高層建筑場平爆破控制技術進行了分析和論述，希望對相關人員有所幫助，從而更好的加強場平爆破的效果，增大安全系數，保證爆破作業的順利進行。

【關鍵詞】高層建筑；場平爆破控制技術；安全系數

一、項目簡介

某城市在被部分平場后的原山體上建立了兩棟高層建筑，兩棟建筑之間的高度相差10米左右，地下工一層。后因建設需要，將剩余山體也實施平整作業，以作為功能區的設計。平整后的場地高度要求與建筑高度平齊。在平整過程中，由于山體東北方向下游圓形匝道、東南側坡腳位置有民房及廠房，所以在平整過程中禁止有滾石下落。總體的平整面積約17萬立方米，工期定為1年，爆破施工的安全要求相對較高。

二、爆破方案

由于該爆破區域周邊圍繞著公路、高層建筑及民房、廠房等設施，所以需要加強建筑的保護，避免爆破作業對周邊環境的影響。通過現場勘察結果得知，爆破區域內的地質結構以中硬度石灰巖為主，含有少量較為堅硬的石灰巖，巖層結構風化現象較為嚴重，不過斷裂構造不發育，相應的穩定性較好。在具體施工中，為了保證施工質量，提升施工效率，采用了分區爆破的方式，利用淺孔和深孔松動爆破相結合，來提高爆破作業質量。并在施工過程中，對建筑實行振動測試，減輕爆破的影響。

（一）爆破孔網參數設計

爆破中，淺孔孔徑設置在φ40毫米左右，深孔孔徑設置在φ90毫米左右，炮孔角度以垂直距離為主。在孔洞中分別裝入藥卷直徑為32和70毫米的巖石乳化炸藥，并保證裝藥結構的不耦合性。其中淺孔炸藥的單耗控制在每立方米0.4千克左右，深孔的爆破炸藥單耗控制在每立方米0.3千克左右，填塞長度分別控制在1.3米和3米以上。

（二）最大單段藥量

按照相關規定要求，最大單段藥量的計算公式以薩道夫斯基計算公式為主：

在該公式中，Q是最大單段藥量；R為爆破振動的安全距離；v為保護物做出的安全質點振速，是固定值，每秒在20-25厘米左右；K和α是保護物到爆點之間的地形、地質系數和衰減指數。本工程中，v、K、α的取值分別為20、200和18。利用上述公式，得出的最終計算結果。

由于爆破環境的復雜性，所以采用了分區爆破的方式，一區因受高層建筑和民房的影響，所以采用深孔爆破；二區由于高度與建筑水平高度一致，所以又將其劃分成3個區域開展爆破作業，且每個區域選擇的爆破方式存在差異。在距離高層建筑10米范圍內采用機械爆破；距離建筑20米范圍內采用淺孔爆破，孔深控制在2.5米以內；距離建筑20米以外的區域采用的是垂直大直徑淺孔爆破，按照多打孔少裝藥的原則，將炸藥均勻分布在該區域內，確保爆破的安全性。

（三）爆破網絡

爆破網絡的設置會隨著方式的不同而有所改變，一區和二區的垂直大直徑淺孔爆破區域主要采用逐孔起爆網絡方式；而二區中淺孔爆破區域內采用的是串、并聯的延時起爆網絡，且最大的藥量不得超過1.5千克。

三、爆破安全技術措施

（一）飛石控制

一區采用了由北向南多臺階推進的方式來進行飛石控制。在初期平臺開口方向與建筑孔底之間，通過V形起爆網絡的應用，實行爆破作業的推進，當平臺與公路在百米距離內時，可自由變換推進方向，通過一字型的逐孔爆破網絡，開展爆破作業，以此來避免落石的產生。同時，在推進到平房區域內時，需要在邊坡上設置3米左右后的隔離墻，防止滾石下落。二區淺孔爆破區內，主要利用炮被覆蓋自由面和孔口的方式來控制飛石，并在推進到深孔爆破區域內后，設置相應的防護層。在爆破作業開展中，需要嚴格把控炸藥量，以免因抵抗線失控導致爆破速度的加快，振動波頻率增大，影響周邊環境質量。

（二）爆破振動控制

爆破產生的地震效應對建筑物的影響存在一定的復雜性。在實際控制中，需要通過振動頻率、振幅、地質、爆破方式等多方面進行綜合考量，制定合理的控制措施，以減輕震動波的影響，控制主頻率，避免共振效應的產生。在本工程中，對于爆破振動的控制除了采用逐孔延時起爆和不耦合裝藥結構外，還在靠近建筑和民房的區域內，設置了底部空氣間隔裝藥結構，且通過臺階方向的轉變，實現震動波的有效擴散，降低其對建筑的影響。同時在爆破過程中，選用了較為專業的爆破測振儀器，對各振點進行實時檢測，以便及時處理振動帶來的影響。

四、爆破效果和討論

本工程中，在控制爆破飛石時，鉆孔方面的選擇是最小抵抗線，在松動漏斗理論基礎上進行了孔洞設置。同時在實際作業中，對于存在的溶洞和裂隙結構，工作人員均實行了詳細記錄和標記，確保爆破安全性；在裝藥過程中，先對現場實際情況予以細致勘察，分析存在的不安全因素，并制定了合理的解決措施，降低飛石影響；合理控制填塞質量和長度；根據環境變化設置不同的起爆網絡，避免滾石的產生；在隔離墻爆破中，通過緩沖爆破的方式防止了山坡上滾石的下落，保證了下方建筑和人民的安全。

在爆破振動控制上，主要以逐孔起爆技術來降低振動影響，大大提升了爆破作業的安全性。具體來說，該技術應用的特征有：首先，當起爆點與建筑之間存在高差時，通過該技術的應用，能夠將振動頻率從上到下逐漸弱化；其次，在一區開挖作業深入過程中，震動波的衰減頻率也會隨著作業環境而發生一定改變。當建筑與孔底高差在10米左右時，地震波的傳播將由水平距離決定，地勢高差不會起到任何影響；最后，本工程中，當爆區孔底與建筑高差在10米以內，與民房地面高差在25035米之間時，建筑質點的振速會處在安全值范圍內，民房的質點轉速會逐漸增加。為了保證爆破的安全性，在實際操作中，需將臺階高度調制4米，單孔裝藥量控制在4-8千克，確保質點振速在安全范圍內。

五、結語

綜上所述，若想有效加強高層建筑場平爆破控制技術應用的合理性，需要從多角度綜合考量，并加大對飛石和振動的控制力度，最大程度的增大爆破安全系數。

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