數碼電子雷管在邊坡爆破中的應用

鄧春海

摘要：為控制及減小爆破振動對周邊建筑物的影響，通過實際工程的試驗，對比分析數碼電子雷管與導爆管雷管的爆破振動峰值速度。研究結果表明，數碼電子雷管的精確延時可以有效地減少爆破振動。

Abstract： In order to control and reduce the impact of blasting vibration on the surrounding buildings， the blasting vibration peak velocity of digital electronic detonator and detonator is compared and analyzed through the actual engineering test. The results show that the accurate delay of digital electronic detonator can effectively reduce blasting vibration.

關鍵詞：爆破振動;數碼電子雷管;降振

0? 引言

近年來，各地對鐵路、公路等基礎設施的建設不斷加大，爆破在基礎設施建設中，發揮著重要的作用[1]。隨著工程的建設，爆破也帶來了一些問題，如在一些周邊環境復雜的地區進行爆破，需要嚴格控制爆破振動;不良的延期時間會影響爆破效果[2]。因此，如何解決這些問題成為了工程爆破研究的主要內容。

數碼電子雷管從20世紀80年代初期開始出現，早期由于價格較高，使用范圍并不十分廣泛，隨著我國電子技術的發展，數碼電子雷管生產成本持續降低。數碼電子雷管具有延時精度高、延期時間可靈活設置、安全性好、網路連接與檢測方便靈活等優點，近年來，得以廣泛應用礦山開采、路基開挖、隧道工程等各個領域[3]。

本文以貴州某高速公路為研究對象，對比分析數碼電子雷管與導爆管雷管在高速公路邊坡爆破的爆破振動效應，以期對相似環境的高速公路邊坡的安全施工提供參考。

1? 工程概況

貴州某高速公路都勻至安順段，該工程某互通區兩側高邊坡開挖需要爆破，密集村落位于爆區西南方向，距離爆破區域最近的民房僅有56m，爆區東面59m有高壓線經過，東南面距210國道121m，距黔桂鐵路193m。爆破區域周邊環境較復雜。

根據現場調查，在爆區西南方向的村莊里選取2處房屋布設爆破振動監測點，監測點房屋結構為磚混結構和框架結構，爆破區域周邊環境及測點布置如圖1所示。

2? 現場爆破對比試驗

根據現場勘查情況爆破作業區域周邊環境復雜，采用深孔松動爆破，爆破作業面背向民房。采用逐孔起爆技術，以減少爆破振動和控制爆破所產生的其他有害效應。

采用導爆管雷管和數碼電子雷管在爆區的同一區域、同一臺階進行現場爆破的對比試驗，保證爆破條件相同，以減小爆破試驗間的差異。分別進行了4次爆破試驗，其中2次采用導爆管雷管進行裝藥起爆，2次采用數碼電子雷管進行裝藥起爆。每次爆破均在2處設置的監測點采用TC-4850爆破測振儀對爆破振動進行監測、記錄。

2.1 爆破參數設計

深孔爆破參數如下：

1）孔深L。由L=H+h計算，其中H為臺階高度，h為超深。

2）底盤抵抗線W。W=（25～40）D。

3）孔距a和排距b。a=（1.0～1.2）W;b=（0.8～1.0）a。

采用垂直布孔方式，炮孔直徑為90mm，臺階高度8m，超深0.5m，炮孔深度8.5m，底盤抵抗線為3.2m，堵塞長度大于3.5m，炮孔間距為3m，排間距為2.8m，設置三角形炮孔。選用粉狀硝酸銨炸藥，采用逐孔起爆技術。具體參數如表1所示。

2.2 起爆網路設計

導爆管雷管起爆網路，采用逐孔起爆技術，炮孔內延時880ms，孔間延時50ms，排間延時110ms，連續裝藥結構，最大同段藥量為30kg[4]。

數碼電子雷管起爆網路，采用逐孔起爆技術，孔間延時40ms，排間延時100ms，最大同段藥量為30kg。

2.3 爆破安全控制

①在靠近村莊的南西側山體開挖寬度2m，深度3m的減振溝，以減弱爆破振動對村莊建筑物的影響，也可阻擋爆破振落的碎石，防止其順著山坡滾落入村莊。

②為預防及控制飛石，爆破前需清除干凈爆破體頂面松散的石塊。同時，為防止沖孔，應保證炮孔堵塞長度大于3.2m，炮孔堵塞完成后，孔口采用沙袋壓蓋，用廢舊地毯將爆破區域進行覆蓋。

③采用逐孔起爆技術，嚴格控制最大同段藥量，最大同段藥量設置為30kg。設置合理的起爆順序，充分利用炸藥的爆炸能量用于巖石破碎，而非振動能量的傳播。

3? 爆后效果分析

在爆區西南方向設置了2個爆破振動監測點，2個監測點的監測儀器探頭均通過石膏與建筑物的地基粘連固定。獲得的爆破振動數據見表2。

由表2可知，兩次對比實驗中，使用數碼電子雷管進行爆破時，各個測點的爆破振動均小于使用傳統導爆管雷管進行爆破時的爆破振動。兩次對比實驗所產生的爆破振動最大值為0.873cm/s，測試結果均小于《爆破安全規程》（GB6722—2014）所規定的一般民用建筑物振動速度安全允許標準1.5～3cm/s[5]。

4? 結論

通過現場爆破實驗，從爆破振速監測結果來看，與傳統導爆管雷管相比，數碼電子雷管在高速公路爆破施工中具有良好的降低爆破振動的效果。與傳統導爆管相比，數碼電子雷管還具有如下的優勢：

①數碼電子雷管因其可任意設置延時時間，可以根據工程的地質、巖性等實際情況，個性化地設置爆破網路延時時間，從而達到降低爆破振動、改善爆破效果等目的。

②數碼電子雷管網路連接簡便，且在爆破前可檢測爆破網路的完好性，與傳統導爆管雷管網路相比，有更好的安全性。

參考文獻：

[1]王鐵龍.數碼電子雷管在高速公路邊坡爆破中的應用[J].市政技術，2019，37（04）：60-63，214.

[2]呂淑然，姚浩輝，王立強.電子數碼雷管在鐵礦采場爆破中的應用研究[J].工程爆破，2013，19（03）：53-56.

[3]周登紅.數碼電子雷管在磷礦山的應用效果評價及優化[J/OL].化工礦物與加工：1-7[2019-12-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1492.TQ.20190927.1659.002.html.

[4]張光權，吳春平，汪旭光，陶鐵軍.導爆管雷管起爆網路逐孔起爆設計[J].工程爆破，2016，22（03）：27-30.

[5]GB6722—2014，爆破安全規程[S].