东联2号路路堑开挖控制爆破技术.pdf

第2 9 卷第2 期 2 0 1 2 年6 月’ 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 9N o ．2 J u n ．2 0 1 2 d o i 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 1 2 ．0 2 ．0 1 6 东联2 号路路堑开挖控制爆破技术木 明t ，潞。1 , 2 ，魏兴1 , 2 ，邬艳礼1 ’2 ，池恩安1 1 ．贵州新联爆破工程有限公司，贵阳5 5 0 0 0 2 ；2 ．武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉4 3 0 0 7 0 摘要针对东联2 号路路堑开挖周边环境复杂的情况，为了严格控制爆破振动与爆破飞石的危害。采用 浅孔小台阶爆破与预裂爆破相结合的爆破方案。主爆孔采用不耦合装药并进行逐孔起爆，预裂孔采用导爆 索连接，每5 个孔之间由2 51 1 1 8 雷管进行小微差接力连接。主爆孔和预裂孔的接力雷管均采用高精度数码 雷管进行精确延时，改善了普通导爆管雷管由于延时误差的存在出现跳段而导致爆破振动效应叠加的现象。 对炮孔进行了4 层胶皮网覆盖，有效地防止了飞石的产生。爆破达到了预期的效果，或可为类似的工程提供 借鉴。 关键词路堑开挖；预裂爆破；减震沟；爆破振动；安全防护 中图分类号T D 2 3 5 ．1 文献标识码．A文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 2 0 2 0 0 6 0 0 3 C o n t r o lB l a s t i n gT e c h n i q u eo fC u t t i n gE x c a v a t i o ni naR o a d b e d M I N GY u e l ，- ，W E I X i n g ‘一，W UY a h l i l ．一，C H I E n ．d t l g ‘ 1 ．G u i z h o uX i n l i a nB l a s t i n gE n g i n e e r i n gL i m i t e dC o r p ，G u i y a n g5 5 0 0 0 2 ，C h i n a ； 2 ．S c h o o lo fR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，W u h a nU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ，W u h a n4 3 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt os t r i c t l yc o n t r o lt h eh a r mo fb l a s t i n gv i b r a t i o na n df l y i n gr o c k s ，s p e c 击ct ot h ec o m p l e xS i f t - r o u n d i n ge n v i r o n m e n to f D o n l i a nN o ．2w a di nc u t t i n ge x c a v a t i o n ，ab l a s t i n gp l a nc o m b i n e ds h o r t h o l eb l a s t i n gw i t h p r e 二s p l i t t i n gb l a s t i n gw a sa d o p t e d ．T h em a i nb l a s th o l e sw h i c hw e r ed e , c o u p l i n ge h a r s ew e i ed a o n a t e db yh o l e b y h o l eb l a s t i n g ；t h ep r e s p l i th o l e sw a sc o n n e c t e dw i t hd e t o n a t i n gc o 矗l ；e a c h5h o l e sw e l ec o r m e c t e dw i t h2 5m Bd e t o - n a t o 聆t or e a l i z es m a l lm i c r e s e e o n dd e l a yt i m er e l a yc o n n e c t i o n ．T h em a i nb l a s th o l e sa n dp r e s p l i t t i n gh o l e sb o t h u s e dh i g hp r e c i s i o nd i g i t a ld e t o n a t o r st or e a l i z ea c c I n a t et i m ed e l a y ，a v o i d i n gt h es u p e r p o s i t i o no fb l a s t i nv i b r a t i o n w h i c hc a u s e db yw r o n gd e l a yt i m er e l a t e dt ot i m ed e l a ye l r o ro fn o r m a ln o n dd e t o n a t o r ．T h eb l a s th o l e sw e r ec o v e r e d b y4 - l a y e rr o b b e rn e t w o r kc o v e r a g e ，w i t hw h i c ht h ee f f e c to ff l y i n gr o c kW a sp r e v e n t e de f f e c t i v e l y ．T h eb l a s t i n gp r o - g r a ma c h i e v e dt h ed e s i r e dr e s u l t s ，“ i tm a yp r o v i d ear e f e r e n c ef o rs i m i l a rp r o j e c t s ． K e yw o r d s c u t t i n ge x c a v a t i o n ；p r e s p l i t t i n gb l a s t i n g ；d a m p i n gb i t c h ；b l a s t i n gv i b r a t i o n ；s a f e t yp r o t e c t i o n 1 工程概况 东联2 雄备南段，即东联2 璐和东城大道的交汇 处 1 3 7 4 0n 1 至新火车站山王殿段 K o 0 ．0 0m ， 收稿日期2 0 1 1 1 0 一0 3 作者简介明悦 1 9 7 5 一 ，男，从事爆破工程及安全技术研究， E m a i l 4 7 4 1 0 5 0 0 7 q q ．c o r n o 基金项目贵州科技计划项目 S Y 2 0 1 0 3 6 5 为遵义市新火车站向北 新蒲新区 辐射的主干道之 一。该路段全长3 7 4 0n l ，为城市一级道路，路基宽 4 0m ，爆破工程总量约1 0 0 万m 3 。路基开挖高程 V8 4 9 一V8 5 8 之间，原始地貌高程在V8 3 8 一 V8 7 5 之间，最大开挖高差约2 0m ，最大回填高差约 1 6m 。该路堑区域主要以茅口组灰岩为主，岩石普 氏系数为8 一l O ，岩石完整性较好，岩性完全相同。 因现场周边环境复杂，工期要求紧迫，爆破难度较 万方数据 第2 9 卷第2 期明悦，魏兴，邬艳礼，等东联2 号路路堑开挖控制爆破技术 6 l 大，尤其是K l 9 3 0 一K 2 1 6 0 段、l 2 7 0 0 ～K 2 9 5 0 段和K 3 0 0 0 ～K 3 1 4 0 段，环境非常复杂，距 周边民房最近处约2 0l n 。房屋一般为砖结构、无圈 梁，抗震性能较差。为确保安全，必须对爆破振动和 飞石进行严格的控制。因此，以I 3 0 0 0 ～l 3 1 4 0 段路堑开挖为例，对采取的控制爆破技术以及防震、 减震措施进行介绍，以期为类似的工程提供借鉴。 2 爆破方案 由于居民区距离爆区较近，必须采取合理的爆 破设计方案、可靠的安全防范措施，确保周围民房不 受爆破震动或飞石的损害。最大段单响药量是决定 爆破振动强度的重要因素，因此为了控制爆破振动 的危害效应必须严格控制最大段单响药量⋯。由 此根据K 3 0 0 0 ～K 3 1 4 0 段路堑开挖深度超过 5n l 的实际情况，采用浅眼小台阶控制爆破和预裂 爆破相结合的综合爆破技术并在靠近民宅侧开挖 3m 宽的减震沟旧J ，其中台阶高度为ln l ，减震沟深 度为1 ．5m 。路堑开挖爆破平面示意图见图l ，路堑 开挖剖面图见图2 。 图1 路堑开挖平面图 F i g ．1 T h ee x c a v a t i o np l a n eg r a p h 图2 路堑开挖剖面图 F i g ．2 T h ee x c a v a t i o np r o f i l e 3 爆破参数 3 ．1 主爆区爆破参数 采用浅孔凿岩设备口。4 ] ，孔径为4 0m m ，药卷直 径为3 2m m 。 1 分台阶高度L 1 ．0m ； 每台阶高度1 ．0m ， 分多个台阶 。 2 抵抗线彬雇 0 ．8m 。 3 炮孔深度L 1 ．2m 。 4 炮孔间距口 0 ．5 一1 ．0 ￡ 1 ．0m 。 5 排距b 0 ．8n l 。 6 底盘抵抗线W ． 0 ．4 ～1 ．0 H 0 ．8m 。 7 单位体积耗药量口，取q 0 ．3 8k s ／m 3 ，临空 面炮孔装药量Q ，实取0 ．4k g 。 8 装药结构为了最大限度的降低最大段药 量，孔内采用空气间隔不耦合装药。 9 堵塞长度0 ．4m ，采用粘土和细砂的混合 物堵塞。 1 0 起爆方式逐孔起爆方式，孔间采用数码 雷管微差时间5 0m s 。一次起爆数量不超过2 0 个 孔，一次起爆的总药量不超过1 2k g 。 3 ．2 预裂爆破参数 为了保证边坡的完整度及稳定性，以及减小震 动对周围民房的影响，采用不耦合装药技术”。6 ’。 1 药卷直径为3 2m m 。 2 炮孔直径d 4 2m m 。 3 孔距口 0 ．5m 。 4 炮孔深度为2 ．0 2 倍主爆区孔深 0 ．5 超深值 2 ．5m 。 5 单孔药量为Q 0 ．6k g 。 6 装药结构采用孔内导爆索串联的不耦合间 隔装药，孔底适当加强装药。 7 堵塞长度不小于0 ．5I t l l ，堵塞材料采用炮泥 砂粘土水 3 1 1 ，要求堵塞密实，不能有空 隙或间断。 8 起爆方式为了减少最大段单响药量，采取 每5 个孔一段的分段起爆。 4 安全防护措施 本路堑开挖爆破由于周边民宅较近，因此爆破 的主要安全问题为爆破振动与飞石。 4 ．1 爆破振动飞石的控制措施 低台阶浅孔爆破极易产生飞石，因此在施工过 万方数据 爆破2 0 1 2 年6 月 程中每次爆破采用4 层胶皮网进行覆盖。此外在钻 孔过程中，特别要留意泥夹层，溶洞。对泥夹层或溶 洞应调整装药结构或装药量，避免过量装药或采取 分层装药结构避开泥夹层；或通过改变临空面的方 向，以避开周围民宅。 4 ．2 爆破振动的控制措施 本路堑开挖周边民宅建筑为一般砖房，因此根 据表l 可取安全标准的下限值即2 ．0c m ／s ，作为爆 破振动的控制标准。但是考虑到周边民宅为预制板 结构且无圈梁，其整体抗震性能较差，因此为了确保 民宅的绝对安全其安全允许振速[ V ] 1 ．0c m ／s 。 表1 爆破振动安全允许标准 T a b l e1S a f ea n dp e r m i t t e ds t a n d a r do fb l a s t i n gv i b r a t i o n 保护对象类别‘手量堕专芋要詈； 三j ；击№ 土窑洞、土坯房、 0 ．5 1 ．00 ．7 1 ．21 ．1 1 ．5 毛石房屋 一般砖房、非抗震 2 ．0 。2 ．52 ．3 。2 ．82 ．7 ～3 ．U 。～二．J～‘．o～J ． 大型砌块建筑物 钢筋混凝土 3 ．0 4 ．03 ．5 4 ．54 ．2 5 ．0 一般古建筑物0 ．1 一O ．3 0 ．2 - 0 ．40 ．3 ～O ．5 水工隧道7 1 5 交通隧道 1 0 2 0 矿山巷道 1 5 ～3 0 利用萨道夫斯基公式对本路堑开挖爆破方案下 振动强度进行预测H 1 y 爱 7 矽R 。 式中月为爆源距民宅的最近距离，2 0m ；Q 为最大 单晌药量，0 ．6k g ；K 、a 为与爆破地形、地质条件有 关的系数或衰减指数，计算中取K 1 5 0 ，口 1 ．6 。 计算得本方案距离爆源最近民宅处的振速为 0 ．9 4c m ／s ，小于1c m ／s 。但是该公式并投有考虑高 程的放大效应，如第l 台阶、第2 台阶的爆心高程均 低于民宅。因此在爆区近民宅侧开挖3m 宽的减震 沟，其中台阶高度为1m ，减震沟深度为1 ．5m ，来确 保民宅的绝对安全“ 】。 5 小结 本次复杂环境下的路堑开挖爆破，经过精心的 设计和施工，如期完成了爆破任务，并对爆破振动和 飞石得到了有效的控制，保证了周围民宅的安全。 爆破过程中进行了实时监测，距离爆区最近民宅处 的质点振动速度仅为0 ．3 2c m ／s ，远小于lc m ／s 的 安全控制标准。因此表明在此复杂情况下采取浅孔 小台阶爆破与预裂爆破相结合的方案是有效的．此 施工方法可为类似的工程提供借鉴。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ]唐海，林大能，唐则伟．铅锌矿爆破有害效应分析及 安全评估[ j ] ．爆破，2 0 0 9 ，2 6 1 5 8 6 1 ． [ 1 ] T A N GH a i ，L I ND a n e n g ，T A N Gz e w e i ．S a f e t ye v a l u a t i o n a n de v a l u a d o nO f fa d v e F s ee f f e c t so fb l a s t i n go fl e “- z i n c m i n e [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 0 9 ，2 6 1 5 8 - 6 1 ． i nC h i n e s e ． [ 2 ] 表永一，肖昆明，文成立．爆破施工现场安全管理工作 的几点体会[ J 】．爆破，2 0 1 0 ，2 “ 1 2 1 0 9 - 1 1 t ． [ 2 ] B I A OY o n g - y i ，X I A OK u n m i n g ，W E NC h e n g l i ．E x p e r i e n c eo fs i t e s a f e t ym a n a g e m e n to fb l a s t i n ge n g i n e e r i n g [ J 】．B L a s t i n g ，2 0 1 0 ，2 7 2 1 0 9 一I I I ， i nC h i n e s e [ 3 】赵建光．路堑边坡岩体开挖与控制技术[ J ] ．爆破， 2 0 0 9 ，2 6 1 4 7 4 9 ． [ 3 ] Z H A Ol i a n 一弘”g ．R o c k Ⅸc n v a t i o na n dc a n t r o ft e c h i t O [ O l 野 i nc u t t i n gs l o p e [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 0 9 ，2 6 1 4 7 - 4 9 ． i I I C h i n e s e [ 4 ] 唐小军，赖红源，夏鹤平，等。预裂爆破在紫金山金铜 矿高陡边坡的应用[ J ] ．爆破，2 0 1 0 ，2 7 3 4 8 - 5 0 ． [ 4 ] T A N GX i a o - j u n ，L A IH u n g - y u a n ，X I AH e - p i n g ，e ta 1 ．A p p l i c a t i o no fp r e l p l i t t i n gb l a s t i n gt oh i g I lr o c ks l o p ei nz i j i n a h a ng o l d - c o p p e rm i n e [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 0 ，2 7 3 4 8 - 5 0 ． i nC h i n e s e [ 5 ]张德福，房泽法．新冶钢厂平石方爆破[ J ] ．爆破， 2 0 1 I ，2 8 3 5 6 - 5 8 ． [ 5 ] Z H A N GD e f u ，F A N GZ e - f a ．B l a s t i n go fl e v e l l i n gs i t er o c k a tx i n y es t e e lc o m p a n y [ J 】．B l a s d n g ，2 0 1 1 ．2 s 3 5 6 - 5 8 ． i nC h i n e s e [ 6 】赵明生，梁开水，李继良．泾阳水泥矿山运矿路路堑开 挖爆破[ j 】．中国水泥，2 1 0 7 7 8 3 ．8 4 ． [ 6 ] Z H A OM i n g - s h e n g ，L I A N Gg a i - s h u i ，L 1J i - l i a n g ．J i n g y a n g c e m e n tm i n emr o a dc u t t i n ge x c a v a t i o nb l a s t i n g [ J ] ． C h i n aC e m e n t ，2 0 0 7 7 8 3 8 4 ． i nC h i n e s e [ 7 ] 余德运，杨军，赵明生．减震沟对台阶爆破地震波减 震机理探讨[ J ] ．煤炭学报，2 0 11 ，3 6 2 2 4 4 - 2 4 7 ． [ 7 ] Y UD e y u n ，Y A N GJ u n ，Z H A OM i n g - s h e n g ．S t u d yO f ft h e a b s o r p t i o nm e c h a n i s m 。fd a m p i n gb i t c ht ot h ev i b r a t i o n W a V ei nb e n c hb l a s t i n g [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aC o a lS o e i e - t y ，2 0 1 1 ，3 6 2 2 4 4 - 2 4 7 ． i nC h i n e s e 万方数据