某基坑开挖的爆破技术浅议

　　摘要：基坑开挖过程中，钻爆工程是首要也是基本环节。因基坑开挖几何尺寸与要求不同， 尤其是复杂环境下的基坑开挖工程，爆破技术与方案的选择就显得更为重要。

　　关键词：基坑开挖,爆破技术

　　1、工程概况

　　超顺小区拟建建筑物为4栋30~31层住宅楼，4栋1~4层商业楼房，设地下室一层。基坑东西长约150米，南北长约80米,其北面约30米处为居民楼，东面20米处是商铺，西面是二期建设用地，南面约10米处也为居民楼。基坑周边施工环境较为复杂(见附图一 周边环境示意图)。

　　2、工程地质条件

　　(1)岩土层划分及其物理力学性质

　　根据地质资料显示，场地岩土层自上而下划分为：人工填土、风化残积土层及白垩系基岩等三大类，现分述如下：

　　⑴人工填土

　　土性为素填土，呈紫红色，稍湿，松散，主要有强风化含砾砂岩和少量中风化岩块组成。该层厚度0.60~3.30m，平均厚度1.55m。

　　⑵风化残积层

　　土性为含砾砂岩风化残积而成的粉质粘土，成灰黄色、紫红色，稍湿，硬塑状，为砂砾岩风化土，遇水易软化。该层厚度1.20~3.20m，平均厚度2.21m，顶面标高4.03~8.46m。

　　⑶白垩系基岩

　　场地基地为白垩系含砾砂岩、泥质粉砂岩。根据岩石的风化程度可划分为强风化、中风化、微风化三个风化岩层，现按各岩层特点及分布分述如下：

　　①强风化岩：

　　岩性为含砾砂岩，紫红色、灰黄色、灰色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状，碎块岩状，局部夹中风化岩块，岩质软，强度低。该层厚度1.10~1.75m，平均厚度3.99m，顶面标高0.62~11.40m。

　　②中风化岩：

　　岩性为含砾砂岩、泥质粉砂岩，紫红色、灰黄色、灰色，泥钙质胶结，中厚层状，岩芯成碎块状-块状-短柱状，裂隙较发育，岩质较坚硬。该层厚度0.70~15.30m，平均厚度5.12m，顶面标高-8.76~10.52m。

　　③微风化岩：

　　岩性为含砾砂岩、泥质粉砂岩，紫红色、灰色、青灰色，泥钙质胶结，中厚层状，岩芯呈柱状，局部块状、短柱状，岩质新鲜坚硬。该层厚底1.20~17.34m，平均厚度4.97m，顶面标高-12.58~8.20m

　　(2)水分地质特征

　　经勘查透露，场区地下水主要为基岩裂隙水，地下水量贫乏。地下水主要受大气降水渗流补给。

　　3、爆破方案

　　根据施工要求,本次爆破施工为基坑石方爆破，根据施工类型选用相应的爆破方案。

　　基坑爆破作业时，将按照土石方开挖分层、分区的原则进行，以形成多工作面、多台阶同时作业以保证工期的需要。为了加快施工进度，爆破与清渣协调配合，要最大限度减少爆破对其它作业及周围环境的影响。根据本工程的环境特点和施工要求，以及岩层出露的状况，充分利用机械开挖已形成的临空面，采用小台阶式的微差松动控制爆破，在确保爆破的效果和效率同时，又严格控制爆破震动和爆破飞石的危害。对于爆破后的大块岩石采用破碎机进行二次破碎。

　　4、爆破参数设计

　　为使爆破施工安全、高效，不同的基坑施工区域，宜采用不同的爆破参数。

　　(1)炮眼布置方式

　　浅眼爆破台阶高H=2～3.0m,钻孔深度L=2.2～3.2m，炮孔间距a=1.0～1.2m,排距b=0.9～1.2m，前后排采用梅花型布孔，以改善爆破效果，

　　小台阶爆破炮孔布置示意图

　　(2)装药量计算：

　　单孔药量采用公式

　　Q=q﹒a﹒b﹒H

　　式中：

　　Q—单孔装药量(kg)

　　q—炸药单 (kg/m3)

　　a—孔间距(m)

　　H—浅眼爆破台阶高度(m)

　　b—排距(m)

　　本工程k=0.45 kg/m3，a=1.0 m，b=0.9 m，H=2.5 m，

　　根据公式，代入有关参数，计算得出下表：

　　以上参数在施工过程中，结合试爆效果和岩石软硬程度进行适当调整，在保证安全的前提下，以便取得好的效果。

　　(3)钻孔直径和形式

　　施工采用手风钻钻孔，钻孔直径取Φ42㎜，掏槽孔采用倾斜孔，其他采用垂直钻孔形式，掏槽孔剖面示意图如下图：

　　(4)装药结构

　　结合钻孔直径，为便于装药和防水，炸药选用乳化炸药，药卷直径为ф32mm。

　　(5)起爆方式

　　合理的起爆时间间隔，对改善爆破效果和降低爆破震动效应起到重要作用，起爆时间间隔根据经验及常用雷管的段别。小台阶采用V型起爆网路，起爆次序如图：

　　(6)爆破网路

　　为了控制最大段起爆药量及避免爆破地震的叠加采用微差爆破时差50ms的段别。炮孔内按设计段别电雷管引爆炸药，然后将毫秒电雷管用大串联的方式连接网路，用MFB—200型起爆器起爆，起爆前用爆破专用仪表检测爆破网路的可靠性。网路连接时，同一网路内的雷管必须是同厂同批同型号的，各电雷管的电阻差值不得大于0.3欧姆，流经每个电雷管的电流值必须不小于2.5安培。起爆网路图如下图所示：

　　爆破串联起爆网络

　　(7)防护

　　基坑浅眼小台阶爆破施工,为防止飞石逸出基坑造成危害,常采用在炮孔上加压砂袋,砂袋上用厚铁皮(或钢板),铁皮上加压砂袋的防护措施

　　5、爆破安全校核

　　本爆区四周均有若干栋钢筋砼框架楼，最近距离只有10米。由于爆破对周围建筑物和环境的危害，主要是由爆破地震、飞石所产生的。只要我们对爆源的大小和传播途径两方面采取相应措施，就可有效地把爆破地震、飞石对周围环境的危害降到最低。

　　根据国家《爆破安全规程》提供的建筑物的安全震速,要求同段安全炸药量为：

　　Q=R3(V/K)3/a

　　式中:V--地震安全振动速度,按我公司地铁施工的允许安全震动速度取2.0cm/s。

　　K.a--与爆破地点地形，地质条件有关系数和衰减指数K取150，a取1.8;

　　R--距离，m;

　　根据上述数据和公式，计算各种建筑物至爆区中心在不同的距离条件的微差爆破最大一段装药量Qm，从而来控制单次爆破规模。

　　施工中，严格按上表控制最大段药量，即能确保爆破震动不造成危害。施工初期进行爆破震动的监测，并提供侧试报告，依此调整爆破参数。

　　6、事故预防和处理技术

　　每次爆破后，爆破员须认真仔细检查爆破现场，怀疑有盲炮时，应用电雷管测试仪器检测，发现盲炮要及时处理，防止发生意外事故。爆破员检查如果发现危石、盲炮等现象应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。各类盲炮的预防、处理应按下面的方法进行：预防盲炮首先应该对使用的爆破器材进行抽检，爆破前选用合格的炸药、雷管以及其它起爆器材;在爆破施工过程中，要清理好炮孔中的积水;在装药堵塞时，必须仔细进行，注意每一个环节，防止损坏起爆药包和折断雷管的起爆线路。

　　产生盲炮后，应立即封锁现场，由施工人员针对装药时的具体情况，找出拒爆的原因，采取相应的措施处理。

　　处理盲炮可采用以下方法：

　　1)检查确认炮孔的起爆线路完好，没有破坏原有爆破条件的情况下，可重新起爆，如条件有变化时，须请示爆破工程师，有必要时，要进一步加强覆盖，确保重新起爆的安全。

　　2)打平行眼装药起爆。平行眼孔口距盲炮孔口不应小于30cm,为确保平行眼方向的准确性可在盲炮孔口到出20cm的堵塞物，以利于掌握开孔的角度。

　　7、结语

　　通过实际震动监测表明, 其爆破震动在安全范围内, 周围建(构) 筑物设施等安然无恙, 保证了工程正常运行。

　　参考资料

　　1周围环境的现场勘探及甲方提供的地质资料

　　2《爆破安全规程》(GB6722-2003)

　　3《广东省爆破工程安全管理规定》

《某基坑开挖的爆破技术浅议》

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