水廠基坑開挖爆破施工技術范文

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摘要:介紹了一次復雜環境下水廠基坑開挖爆破施工，根據施工現場的周圍環境，論述了爆破施工方案以及各項爆破施工參數的選擇。對爆破振動及其他有害效應進行了校核，采取了有效的防護措施，爆破達到了預期的效果。

關鍵詞:基坑開挖；巖土爆破；爆破參數；安全防護

1工程概況

某地水廠取水工程建設中，水泵房基礎開挖、攔河壩基礎平整和開挖、沉砂井和汲水井開挖等遇巖石需進行爆破施工。待爆破水泵房基礎坑開挖規格及工作量為:長*寬*深=29*15.3*3m=1331.1m3;攔河壩:長*寬*深=170*2.2*0.5m=187m3;沉砂井:長*寬*深=13*4.6*3m=179.4m3;則爆破的凈工程量為:1697.5m3，總工程量約為:1870m3。待爆破巖石主要為粉砂巖，上部強風化，下部中等風化;志留系霞鄉組，沉積砂巖;上部為灰黃色，下部為灰～灰黑色，石英、巖屑組成。巖石硬度:上部=3～7，下部=8～10;巖層中主要為裂隙水，工程地質、水文地質和環境地質相對簡單。待爆破點東偏南距約50m為新建體育館;南側為河床或河道;西側為河道，在此方向上將建攔河(溢流)壩;北及西北側距離約15m為施工配電簡易房和輸電線路。

2爆破施工方案

根據爆破區的環境和待爆破巖石的賦存條件，確定采用淺孔控制爆破法進行施工。控制的內容為:爆破飛石和爆破震動。本工程中，水泵房基礎、攔河壩清挖的爆破，都可以一次爆全深;沉沙井的爆破可以采用分臺階施工。原因是該沉沙井開挖斷面太小，一次爆全深巖石的夾制作用太大，難以取得較好的爆破效果，而且在安全上不易控制。

3爆破技術及參數設計

3．1鉆孔直徑

D根據巖層的賦存條件和基坑挖深不大的實際情況，確定選用YT24或ZY24型氣腿式鑿巖機進行穿孔，鉆孔直徑選擇為:D=38～42mm。

3．2臺階高度

H根據實際的挖深確定爆破的臺階高度，這里最大為3m(水泵房基坑)。沉沙井分臺階爆破，則分臺階高度為1.5m。溢流壩0.5m。

3．3底盤抵抗線

W1淺孔爆破的底盤抵抗線W1經常采用如下的經驗公式計算，即:按臺階高度計算，即:W1=(0.4～1.0)H分別計算為:H1=3.0m，W1=1.2m(系數取0.4)H2=1.5m，W2=0.9m(系數取0.6)H3=0.5m，W3=0.5m(系數取1.0)綜合考慮該工程的實際情況并按照工程類比的方法，初步選擇上述最小抵抗線數值，必要時還可在施工中進行調整。

3．4鉆孔深度

L和角度β一般情況下鉆孔深度L等于臺階高度H加上超深h，即:L=H+h。正常情況下，鉆孔超深值h按如下方法計算，即:根據抵抗線計算超深:h=(0.15～0.35)W1根據臺階高度計算超深:h=(0.05～0.25)H這里參考h=0.15H取值，則h=0.15～0.5m;則相對于不同的臺階高度，鉆孔深度依次為:L=3.5m、1.8m、0.65m。鉆孔角度為:β=85°～90°。

3．5炮孔間距

a和炮孔排距b根據公式:炮孔間距a=mW1;式中:m—鉆孔密集系數，一般取0.8～1.4，這里取1.2;則依次得:a=1.5m、1.1m、0.6m。炮孔排距b:根據公式:炮孔排距b=0.866a并本著“大孔距、小排距”的原則，依次得:b=1.0m、0.8m、0.5m。

3．6單位炸藥消耗量

q參照經驗數據和工程類比，并考慮巖石硬度差別較大的實際情況，選取的單位炸藥消耗量q值為:對于松動爆破:q=0.42kg∕m3。

3．7單孔裝藥量

Q根據裝藥量計算公式，即:第一排孔:Q1=q*a*W1*H;第二排及以后各孔:Q2=q*a*b*H。以3.0m挖深代入數據計算得:Q1=0.42*1.5*1.2*3.0=2.3kg∕孔。考慮邊坡巖石塌落量為:Q1=1.92kg∕孔;Q2=0.42*1.5*1.0*3.0=1.89kg∕孔。同理，以1.5m和0.5m挖深代入數據計算得:Q1=0.58kg∕孔、0.063kg∕孔;Q2=0.56kg∕孔、0.06kg∕孔。

3．8裝藥長度

L1和堵塞長度L2使用炸藥卷規格:直徑Ф32mm，卷長180mm，重量150g∕卷;則對應的裝藥長度和堵塞長度為:挖深為3.0m∶L1=2.3m、2.27m;L2=1.2m、1.23m;挖深為1.5m∶L1=0.7m、0.68m;L2=1.1m、1.12m;挖深為0.5m∶L1=0.08m、0.07m;L2=0.57m、0.58m。合理的堵塞長度應該為0.66～1.4W1根據工程類比的經驗可知，這里的裝藥長度和堵塞長度設計基本上是合理的。堵塞材料:炮孔的堵塞材料為粘土、沙石粉或沙黏土混合物，但嚴禁堵塞物中混入或摻雜小石塊(最大邊長≥2cm)。

3．9起爆方法及其網路(1)起爆方法:

由于待爆破區域緊鄰施工變配電房和中低壓輸電線路，所以這里爆破不宜采用電爆網路。炮孔內采用非電導爆ms雷管微差起爆，使用雷管段數為1～5段;分區接力起爆網路，孔內、孔外共同延期。(2)起爆規模:同段雷管可同時起爆2個炮孔;每次可同時起爆3～4排炮孔，炮孔數為40～50個/次，最大段裝藥量≤4.6kg。(3)網路連接:采用先簇聯后串聯的連接方法;或采用“四通連接元件”連網，“并—串聯”起爆網路。(4)網路激發:采用:“非電導爆管網路→導爆管→激發針→發爆器”的純非電起爆網路。

3．10爆破器材爆破器材:

(1)炸藥:采用Φ32mm卷裝乳化炸藥;(2)雷管:采用非電導爆ms雷管1～5段;雷管腳線長3m或5m。

4爆破安全設計

4．1地震效應

根據公式:V=K(Q1/3∕R)α;式中:V—地震波的傳播速度，cm∕s;根據《爆破安全規程》的規定和實際情況，這里關鍵的是要保護東側的體育場館，該體育場館為鋼筋砼框架結構，所允許的爆破震動速度為:5.0cm∕s;K•α—衰減系數，這里根據《爆破安全規程》的相關規定以及巖石軟硬程度和振動頻率綜合考慮，取K=150;α=1.67;Q—最大段裝藥量，kg;這里為4.6kg;R—爆破中心至建筑物之間的距離，這里爆破區邊緣至東側體育場館的最近距離約為50m;將以上數據分別代入計算得:V=0.51cm∕s＜＜5.0cm∕s;參考這些數據可以看出，爆破震動是不會對東側的體育場館及其輔助設施造成破壞和影響。

4．2爆破飛石深孔臺階爆破個別飛石安全距離的計算，《爆破安全規程》尚無給定的計算公式，現借鑒經驗公式:R飛=20Kn2W來計算;式中:R飛—爆破時個別飛石的最大飛散距離，m;K—與爆破區地形和風向有關的系數，一般取1.0～1.5，這里取1.5;n2—爆破作用指數，松動爆破時為0.75;W—底盤抵抗線，m;這里為1.2m。將以上數據代入計算得:R飛=20.25m。參考該數據可以看出，爆破飛石不會對周圍造成多大的影響。但為安全起見，當爆破點推至距離體育場館和配電房時進行適當的防護，即采用竹笆片會廢舊膠皮輸送帶進行覆蓋防護。爆破對人員的警戒距離為:200m。

5爆破效果

該爆破項目共進行6次爆破，爆破振動和爆破飛石及邊坡質量都得到了有效控制，爆破效果良好。為此認為深孔“孔內外微差，一孔多響，在復雜環境下，配合現代化機械設備，能有效減少爆破振動及爆破飛石的危害。

參考文獻

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［6］謝先啟．爆破地震效應及安全［M］．武漢:華中科技大學出版社，2010

作者：張貞姣；方文英；殷勇 單位：安徽宏泰礦山建設工程有限公司