控制爆破排除復雜環境下舊石料廠危巖體

岳 斌，徐成軍

(貴州貴安新聯爆破工程有限公司，貴安 550003)

1 工程概況

1)工程簡介 由于受地質構造和南面村組組通公路用料場施工的影響，在某鄉鎮派出所南西側形成一處亟待處置的危巖體。該危巖體最大高差約30 m，靠派出所房屋側支護邊坡已開裂并有明顯滑移現象，直接威脅東北側坡腳派出所的辦公建筑和人員安全。

危巖體現狀如圖1、圖2所示，該危巖體為長45 m、寬25 m、高度30 m的斜坡狀，危巖體方量約2萬m2，其北、南、東三側均已形成臨空面。北側為派出所后方停車場原開挖已支護的邊坡，現已經出現明顯裂縫、位移，存在嚴重安全隱患。

2)地質條件 場區總體地勢北西高南東低，最大高差72 m。區域上屬構造、溶蝕形成的低中山地貌類型，場地及邊坡處于溶蝕殘丘-溝谷地段。場區范圍地層為寒武系中上統婁山關群白云巖，灰色、淺灰色，中厚-厚層狀，細中晶結構，巖體中風化，普氏系數為6～10，基本質量等級為Ⅳ級。

3)工程環境 危巖體排除區域邊線北側8 m是派出所辦公樓，地面標高+955 m，辦公樓為2層磚混結構房屋，北側28 m緊鄰派出所北側有一棟3層磚混結構民房；南側是村組組通公路料場，20 m外是石料加工設備，地面標高+954 m；西側為完整山體母巖，無重要建構筑物；東側緊鄰鄉村道路，路邊有10 kV高壓線，車輛、行人過往頻繁。施工區域四鄰環境如圖3所示。

2 處置方案

2.1 總體方案

擬對該場區分為A區和B區，在A區上部和B區全部巖體清除后，形成長約50 m，高約30 m的二級邊坡，臺階高度15 m。該邊坡坡頂無重要建筑物，邊坡支護在整區域排危完成后進行支護施工。危巖體處置平、剖面設計見圖4、圖5。

2.2 爆破施工方案

危巖體開挖最大高差30 m，最大開挖高程位于西側開挖邊線邊坡頂部位置，由于大型機械無法上到頂部施工，先采用人工清理表層土方和強風化碎石后，上部石方采取淺孔控制爆破，臺階高度2 m，下降一定高度后采用控制爆破與機械破碎相結合的開挖方案，確保周邊人員、房屋安全[1-3]。

2.3 爆破參數選擇

采用手持式鑿巖機人工鉆孔，鉆孔直徑40 mm，三角形布孔，以垂直孔為主，孔深2.2～2.5 m，孔距1.2～1.5 m，排距1.0～1.2 m，靠房屋一側抵抗線不小于1.5 m；爆破器材選用32 mm巖石乳化炸藥和數碼電子雷管，連續裝藥結構，精確毫秒延時逐孔起爆[4-7]。爆破參數如表1所示。

表1 爆破參數設計表

3 爆破安全驗算

工程為危巖體排除，主要保護對象是北側邊坡腳的派出所辦公用房，參照《爆破安全規程》[5]規定，淺孔爆破時，將質點振動速度控制在3.5～5.0 cm/s以內爆破振動對工業和商業建筑物是安全的，選取3.0 cm/s作為辦公用房處安全振速控制標準。

爆破振動的傳播和衰減規律采用以下公式計算[8]

V=K(Q1/3/R)α

(1)

式中，K、α為與地形、地質相關的指數，K=160，α=1.8；Q為爆破時相同延時的炮孔藥量之和，施工參數表中Q=1.2 kg；R為需要保護對象到爆源中心的最近距離。經驗算，辦公用房處的爆破振動速度為V=2.83 cm/s，爆破振動速度控制在允許范圍內。由于爆破位置均高于辦公用房地面標高，爆破振動受地形影響實際比計算值更低[9]。

4 安全防護措施

1)爆破飛石防護措施。除了爆破參數上的技術控制外，還采用兩層膠皮網覆蓋的方式預防發生爆破飛石事故，膠網之間相互重疊、反壓，并用重物壓制。

2)爆破振動控制措施。由于危巖體已經形成裂縫，一旦受到較大擾動極有可能發生較大規模滑塌，損壞北側邊坡腳派出所辦公用房，威脅人員安全。項目使用高精度數碼電子雷管實現精確延時起爆，減少最大單響藥量，降低爆破振動；其次控制臺階高度為2 m，控制單孔裝藥量和單次起爆總用藥量。

3)邊坡滾石控制措施。選擇最小抵抗線的方向朝向南側砂石料加工區，北側靠近派出所房屋的抵抗線不低于2.0 m；在山坡腳與派出所房屋之間用沙袋設置兩道高2 m的擋墻，即使少量滾石滾落也不會直接對房屋產生嚴重破壞。

4)粉塵和噪聲控制措施。粉塵控制主要是鉆孔采用濕式作業，爆破后灑水降塵。噪聲控制主要是保證鉆孔深度和裝藥、填塞質量滿足設計要求，起爆前嚴格執行多重防護措施[6]。

5 爆破效果與結論

該危巖體排除工程在實施過程中未發生爆破飛石、邊坡滾石事故，采用兩層膠網覆蓋措施有效預防了個別飛石事故的發生，設置的兩道沙袋擋墻起到防護效果，個別滾石滾落后被擋墻有效阻擋，未對辦公用房造成破壞。同時采用淺孔控制爆破，減少了爆破振動對邊坡的損傷，為后續邊坡支護創造了有利條件。

這種近距離有保護對象的復雜環境危巖體治理工程，實施前應充分調查爆破對象及周邊環境，優化平面布置，分區治理，選擇淺孔控制爆破減小爆破有害效應對周圍環境的影響，通過對施工過程的精細管理，最終達到安全治理的目的。