水下钻孔爆破震动对近距离构筑物破坏的预防.pdf

第 “卷第期 “ “ 年月 爆破 “ , . / / * 6 1 / . 3 , / .2 . A B A 1 53 1 B 3 , A 1 5 “ 6 A B C ,3 I L A B D , L ’ C M N ’ H A I O P , B O , B I Q G K P , B G , D E I , JE ， , D ’ , F A A I O A B N B I N F G A B A , B , J I , B I H O B I DL G B E B A , F A A G C B F G C B , H L G B H ’ ’ , J M G , H M N ’ G A B , J B R M O ’ H B I D A , ’ C - PD G G L G C D PB I A , S , J F , B G , O Q G A A D H F G A , J N ’ G A B T G S P A B N B G S M , B , A B I A G D B C D , H L G B A , S , J F , B G , 3 I G P D O B F B , J O A G F I H G D B B A B , J T G S N C B I P B I H A D , H L G B O M A O ’ B B , J，N N N ’ F B G ,G , HH B , G B , J ,P ’ B O ’ A J P , B A D / E * . A , S , J F , B G , ； , H L G B O M A O F B B , J；N N N ’ F B G , 收稿日期 “ “ . “ U . “ 作者简介 朱立新 （- U 1 .） ， 男； 南京 解放军理工大学工程兵工程学 院讲师 - 引言 浙江嵊泗马迹山码头是上海宝钢集团刚建成的 “万吨装船码头， 在开港验收初检时， 发现码头西 侧- P处有许多浅点， 达不到. - - P的水深， 必 须实施水下清礁， 保证货轮停靠安全。为了按时开 港， 在时间紧， 清礁区距码头仅- P的情况下， 实施 爆破法清礁。 码头结构 马迹山码头是一沉箱工钢梁结构的码头， 即下 部为沉箱， 上部为钢架简支梁结构， 码头面板为预制 板。沉箱直径为- P， 钢筋混凝土圆筒的壁厚为 “ /P， 底厚为“ 0P， 沉落在经过平整的基岩上， 筒 内用块石充填， 自重约 “ “ “B， 并在沉箱周围抛石， 水深- 5P。 减震措施 业主要求码头沉箱不得因爆破而产生下沉、 偏 移， 上部结构不得错位， 保证矿石传送带正常运行， 爆破震动速度小于5F P／ A。针对这一情况进行了 现场勘察， 并进行了认真讨论， 认为水下爆破时地震 效应来自三个方面 一是爆破直接作用形成的地震 波； 二是水击波冲击水底边界所产生的冲击地震波； 三爆破气体在水体中作胀编上浮运动形成的脉动水 压力引起地震效应。水中爆破以钻孔爆破的水击波 超压最小， 这是因为药包在岩石内部爆炸， 较大部分 爆炸能用于破碎岩石和变为地震波， 水击波只是由 烟孔孔口选出的爆炸能量引起。经过比较决定采用 万方数据 钻孔爆破。即使这样， 为了确何码头的安全， 仍然采 取了以下减震措施。 “ 水下预裂爆破 为了隔断和有效地削减爆破地震波， 在炸礁区 和码头之间钻一列预裂孔， 孔径 ， 间距 “ ， 孔深比爆破孔超深， 每米装药量 “ ’ ， 起 爆前先爆预裂孔， 并进行水下探摸， 效果非常明显， 孔与孔间都贯空了， 裂隙较大。预裂孔的布置见图 所示。 图预裂孔和气泡帷幕布置图 （单位 ） “ * 设置气泡帷幕 气泡帷幕在水下爆破工程中衰减水中冲击波效 果明显， 周此被广泛地应用于水下爆破工程。但气 泡帷幕距药包越近， 效果越差。本次工程爆区与码 头之间太近， 为了更有效地削减水击波的破坏作用， 在靠近码头一侧的水底设置了一层气泡帷幕， 尽量 使药包与气泡帷幕保持一定距离， 其宽度大于码头 的宽度， 在爆破前开始充气形成气泡帷幕， 通过实爆 有效地削减了水击波对沉箱的冲击。气泡帷幕的设 置位置见图所示。 “ 多段延时起爆 在爆前进行小药量试爆， 利用仪器测定出， 值， 根据此值计算出最大段药量为 ’ 。依据这 一药量来确定起爆雷管的段数， 每段雷管之间的时 差不小于’ 。采用美国怀特地震工业公司生产 的, - . - /0 1 - 0 /型小型数字式爆破地震仪， 根 据地震波的传播特点在靠近爆点沉箱的不同位置， 将传感器设于沉箱边缘或中央的相应位置上， 并用 2 3硅橡胶将传感器牢固地固定在混凝土底板上， 对每次爆破都进行了监测。 3 监测结果 本次水下爆破共分次起爆， 每次爆破的时间。 单孔药量、 总药量及监测点的位置等参数如下。 第一次爆破 第测点 单孔药量 * ， 共 孔， 分段起爆， 孔距， 排距* “ ’， 总药量4 5 。 监测点 沉箱中央， 距爆点 5。 第*测点 单孔药量一项均同上， 监测点在沉箱 边缘， 距爆点 *。 第二次爆破 第测点； 单孔药量 3 ， 共 *孔， 分 *段 起爆， 孔距， 排距* “ ’， 总药量 5 。 监测点 沉箱中央， 距爆点* 。 第*测点 单孔药量一项均同上， 监测点在沉箱 边缘， 距爆点 。 第三次爆破 第测点 单孔药量 ， 共* 3孔， 分 *段 起爆， 孔距、 排距同前， 总药量 * 。监测点 沉箱 中央， 距爆点* *。 第*测点 单孔药量一项均同上， 监测点在沉箱 边缘， 距爆点 4。 爆破、 清渣完毕， 经测量炸瞧区水深均满足/ “ *。码头沉箱未产生下沉、 偏移； 上部结构也 没有偏移、 错位， 矿石传送带运行正常； 达到了预期 目的， 确保了码头的安全。 ’ 几点体会 （） 通过本次爆破， 认为水下工程爆破采用钻孔 爆破， 炸药的利用率高， 比较安全， 易于控制爆破有 害效应。 （*） 在复杂环境下确定一次齐爆药量时， 应进行 试爆来确定、 “值； 根据控制的震速算出一次齐爆 的药量。 （） 在近距离实施水下钻孔爆破， 通过采用水下 预裂、 气泡帷幕、 多殷延时起爆等措施， 能有效地削 减地震波和水击波。最大的径向震速为* “ 4 ’ 5 ／、 垂直震速为* 4 “ 4 2 * ／、 切向震速为 * “ 2 ／。 （3） 爆破中发现， 当水深超过5时肯定没有 飞石， 而小于5有飞石， 飞石只是随水柱升起， 又 随水柱回落， 基本没有飞散。 参考文献 ［］6 “库尔“水下爆破 ［,］“北京 国防工业出版社， 4 5 “ ［*］ 霍永基“水下爆炸 ［7］“爆破， 4 5 （ 8 3） ［］ 冯叔瑜， 马乃耀“爆破工程 ［,］ 、 北京 铁道出版社， 4 “ ［3］ 杨光煦“水下爆破工程 ［,］“北京 海洋出版社， 4 4 * “ ［’］ 佟锦岳等， 水下工程爆破对环境影响规律研究 （上） 、 （下）［7］“爆破， * （ 8 3） 8 ’ “ 2 第* 卷第*期朱立新等水下钻孔爆破震动对近距离构筑物破坏的预防 万方数据