鄰近住宅區孤峰微振動爆破技術研究

譚耿

摘要：文章結合工程實踐，針對孤峰爆破鄰近住宅區的難點問題，研究鄰近住宅區孤峰微振動爆破技術，并對爆破方法及爆破參數進行設計分析，對類似工程施工具有借鑒意義。

關鍵詞：鄰近住宅區;深孔臺階爆破;微差爆破;參數設計;效果評價

0 引言

在公路、鐵路建設中，整平路基或廠礦建設不可避免需對孤峰進行爆破，當需爆破施工的孤峰鄰近住宅區、文物保護區等需保護的區域時，爆破方案的設計需優先保證不影響鄰近的保護區域，故筆者進行鄰近住宅區孤峰微振動爆破技術研究，并對爆破方法及爆破參數進行設計總結，為同類工程施工提供參考。

1 工程概況

崇左至水口高速公路K22+520～K22+600處有兩座孤峰，分別將其命名為1號峰和2號峰。依據設計圖紙要求，1號峰和2號峰大部分山體需爆破平整，爆破高度分別達到近100m和40m，如圖1所示。1號孤峰北面為人口居住密集的隴禁新村居民點，根據現場實測距離可知該居民點距爆破點的距離為60m，距2號孤峰爆破點最近距離為86m（2號孤峰距離居民區60m加上道路寬度26m）。故本次孤峰爆破具有爆破高度高、坡度陡、石方量大、距居民區近、周圍環境復雜、施工難度大以及技術要求高等特點。

2 爆破工程施工技術要點

2.1 爆破方案比選

通過對崇左至水口高速公路K22+520～K22+600處兩座孤峰的山體地質情況實地考察，提出了硐室爆破法和深孔爆破法進行兩者之間的比選。

（1）硐室爆破法：是將大量炸藥集中裝填于按設計開挖成的藥室中，一次起爆完成大量土石方開挖任務的爆破方法。該方法土石方開挖速度快，集中實施作業時間短，但大塊率高，爆破振動和飛石不易控制。

（2）深孔爆破法：產生的爆破有害效應相對容易得到控制，后沖、后裂、側裂減少，爆破地震作用較小，能保證平整又不破壞原始地質條件，且爆破塊度均勻，大塊率低。

根據待爆山體地形地質實際情況及周邊環境等因素，綜合對比上述兩種爆破方法，本次爆破方案采用深孔爆破法。

2.2 起爆網絡

（1）起爆網路：采用數碼電子雷管逐孔起爆網路，減小單段起爆藥量。數碼電子雷管每段時差為100ms。采用孔內微差和排間微差方法起爆。邊坡光爆孔可采用導爆索或小藥卷進行不耦合裝藥，宜作同段起爆。

（2）起爆順序：采用逐孔、排間順序起爆方法起爆。

2.3 鉆孔設計

本次深孔爆破鉆孔形式采用垂直孔和傾斜孔兩種。考慮到成孔效率，以垂直孔為主。最終邊坡光爆孔為傾斜孔，傾角按公路邊坡設計取值，為45°～53°。

2.4 裝藥、填塞方法（見圖2）

2.4.1 裝藥結構

以連續裝藥結構為主要形式，起爆藥包放置在裝藥段的中部。若炮孔超過20m，為減少大塊孔口、降低填塞長度，可采用間隔裝藥，間隔長度為1.5～3m。

2.4.2 裝藥

（1）本設計采用人工裝藥。

（2）裝藥前，要求對作業場所、爆破器材堆放地進行清理，對準備裝藥的所有炮孔進行檢查。

（3）裝藥前，要制定裝運警戒區，警戒區內要禁止煙火。

（4）工程技術人員要做好裝藥原始記錄。

（5）使用木質炮棍裝藥。

2.4.3 堵塞

（1）填塞作業人員必須按設計要求進行填塞，保證填塞長度和質量;堵塞長度應大于或等于最小抵抗線，其中局部炮位可適當加長。

（2）用石粉、軟泥、松土來堵塞，不得使用石塊和易燃材料填塞炮孔。

（3）不得在起爆藥柱至孔口段直接填入木楔。

2.5 爆破安全距離校核

2.5.1 振動安全距離驗算

爆破產生的危害主要是爆破振動、爆破飛石和沖擊波。爆破振動是由于爆炸波在巖體內傳播，引起巖體內質點擾動所產生的。根據《爆破安全規程》（GB6722-2014）規定，對于一般磚房結構建筑物，其允許垂直振動速度為V=2.5cm/s，將V=2.5cm/s代入公式，結果如表1所示。

因此，在施工中，應嚴格遵守表1控制最大段藥量，并采用逐孔起爆方式確保爆破振動不造成危害。本工程需要保護的建筑物為隴禁屯居民區，距離60m，按每一段即每個孔的最大裝藥量為60kg，方案設計為55kg，滿足要求。

2.5.2 飛石安全距離

按《爆破安全規程》（GB6722-2014）規定，露天巖土爆破淺孔臺階爆破時個別飛散物的最小安全允許距離為200m，復雜地質條件下或未形成臺階工作面時≥300m，深孔臺階爆破按設計值≥200m。

再考慮到在山頂實施爆破，個別飛散物的最小安全允許距離要增加50%，為了人員的安全，本設計選擇飛石安全距離為300m。

2.5.3 空氣沖擊波的安全距離

露天裸露爆破空氣沖擊波有一定危害，而臺階炮孔爆破已從“空間”（分散炸藥）、“時間”（分段起爆）兩個方面，將總藥量均勻分布到各個爆破部位，使爆炸能量最大限度地得到有效利用，將耗于爆炸沖擊波的無效能量減至最小限度。因此這里不再驗算沖擊波安全允許距離，按300m的安全距離進行警戒。

3 實施效果分析

2019-06-20，對爆破孤峰振動進行監測，在距爆破點不同位置進行監測，分別在距離爆破點60m、90m、120m處設置爆破振動測試點，分別記為測點1、測點2、測點3。

3.1 具體監測到的爆破振動數據

測試結果如圖3所示。

圖3為典型測試結果圖，均為X、Y、Z通道波形合成圖。其中，（a）線條表示X通道振動波形，（b）線條表示Y通道振動波形，（c）線條表示Z通道波形。

3.2 測試結果分析及結論

根據《爆破安全規程》（GB6722-2014）規定，實際測試到的爆破振動速度值都小于《爆破安全規程》（GB6722-2014）規定的一般民用建筑物的爆破振動安全允許標準1.5～3.0cm/s。

根據測試結果可以得出結論：臨近住宅區爆破施工現場的爆破振動不會對所監測的村民房屋造成損傷。

4 結語

結合崇龍1標的鄰近住宅區石方開挖項目，采用孤峰微振動爆破施工技術，研究此爆破技術對鄰近住宅區的影響，得到以下結論：

（1）臨近住宅區爆破施工現場的爆破振動不會對鄰近住宅區的房屋造成損傷。

（2）爆破施工中，無飛石落在警戒區外或住宅區內，鄰近住宅未見因爆破形成的裂紋與損壞，玻璃無破碎。

（3）爆破后的石頭塊狀均勻，大塊率低，施工效率高，爆破效果好。

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