山体爆破施工

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年第4期(上)   作者:丁建 陈光昕 梁广鹏
[导读] 以恩施咸丰项目为依托,详细介绍山体爆破工程的施工方法、过程管控、安全保障措施,以达到同类工程借鉴意义

        丁建 陈光昕 梁广鹏
        中国建筑第二工程局有限公司湖北分公司 湖北  恩施咸丰 445600
        摘要:以恩施咸丰项目为依托,详细介绍山体爆破工程的施工方法、过程管控、安全保障措施,以达到同类工程借鉴意义。项目工程进场后,对该工程的山体爆破施工区域进行实地考察,了解周边环境、地质情况、地下管线情况。根据图纸的要求,先用挖掘机挖除表面的风化层进入坚石层后采用打孔爆破先松动岩石再用机械挖除。  
        为了保障周边居民、行人及车辆安全,提前定制告示牌放在施工区域外,爆破前组织人员给周边居民说明爆破注意事项,确保通知无遗漏,并组织场区无关人员离场,确保爆破区域无其他人员。爆破施工时要对车辆进行严格管理在爆破时段严禁一切车辆通过。  
关键词:山体爆破、安全

0引言
   随着国家城市化的推进,山体较多的城市土地开发提上日程,如何对山体进行爆破施工,并保障爆破工程的质量及施工中的安全,具有研究的必要性。本篇论文就恩施咸丰项目成功案例,希望给同类工程提供一定借鉴与指导意义。
1 工程概况
        1.1场地周边情况
        爆破场地原始地形为一小山丘,标高约784.60~839.10m,根据建设方规划,该小山丘按阶梯状平整,须整平至795.60~799.85m左右。
        爆破区域西侧为232省道,西南角上方为恩黔高速,南侧为原状山地,东侧为咸丰大道,西北侧为居民自建房区(拆迁区),东北侧为自然山体。爆区内无地下管网,地上存在供电线路,已拆除完毕。爆破区域如图所示:

        1.2场区地质构造及地震
        根据区域地质资料及“场地岩土工程勘察报告书”得知:场区内为第四系冲击地层,场区下伏基岩为寒武系泥灰岩。拟建场区一带无活动性断层通过,未查到断裂活动诱发地震记载,且尚未发生地面坍塌记载,本场地是一个相对稳定地带。

2 爆破方案
        根据需爆破区域周边环境的情况,周边的居民民房需要进行保护,依据爆破振动安全允许标准,计算出每一段的最大允许装药量。
依据《爆破安全规程》[4]爆破安全振动计算公式:
 
式中:
        R—爆点至被保护物之间的距离m
        Q—炸药量(齐爆时为总装药量,延迟爆破时为最大一段药量)kg
        V—地面质点峰质振动速度 cm/s
        k.d—与爆破点至保护物间的地质,地形条件有关的系数和衰减系数
        本工程的地质为石灰岩、灰岩、岩石坚固系数[3]为f=8-10,层硬岩石,被保护民房为一般砖混、砖瓦房,非抗震的砌块建筑物,所以允许安全质点振速V=2.0-2.5,最近居民房和爆破点中间有232省道相隔开,预计一条减震沟,所以本工程α值取1.8, k值取250,V按2.0选取。
        爆区不同岩性的K,d值

依据GB6722-2014《爆破安全规程》空气冲击波的安全距离计算公式:Rk=25Q1/3=25x4321/3=189m
        Rk—空气冲击波对掩体内人员的最小安全距离(m);
        Q—一次爆破的装药量(kg);秒延时爆破最大分段药量计算;
        取Q=432kg。
        结合计算出的不同距离允许最大单孔药量,严格控制一次爆破规模的孔深、孔径。
        爆破区采用开槽式爆破,再分两个爆破区域实施作业。本工程钻孔采用KQD-90潜孔钻机打孔,爆破采用非电毫秒延期导爆管,通过孔内外微差而实现松动爆破方式。
        针对此次爆破,在爆区和受保护的构筑物之间开挖减震沟,防止震动。在爆区和受保护的构筑物之间搭设钢管架,铺设竹跳板或钢板,防止飞石。爆破前在场人员相互配合,组织撤离爆破区域周边的人群,并拦截周边的车辆。
        爆破人员解除信号后方可安排土方运输车辆入场,并组织挖机和推车清理路面碎石及爆炸堆高的石块。
         
3 工艺流程
        3.1参数
        钻孔直径:d=90mm
        底盘抵抗线:W底=(25-40)d=40×0.09=3.6m
        台阶高度:H=5~10m(要据实际地形而定)
        炸药单耗:q=0.25-0.35kg/m3
        超深:h=(8-12)d=(0.72-1.08)m(取1m)
        孔深:l=6.5m   孔排距:a=w=b=3m
        填塞:l1≥w 即l1≥3m
        炸药单耗:q=0.25-0.35kg/m3(按经验取值,具体按试爆后优化,孔浅的,离居民房较近的按0.25 kg/m3控制)
        单孔装药量:Q=q.a.b.H (每孔装药量按此式计算)
        孔深爆破参数见下表
山体高度

        3.2测量
        钻孔前,由测量组进行现场布孔,标明钻孔的深度、角度,并把数据及时提供给爆破队钻机组。
        3.3钻孔布置
         为了块度较均匀,一般采用梅花形布孔(见下图)。施工员在钻孔完成后,应检查炮孔位置、深度、角度、眼排距等参数是否符合爆破设计,并填写相关记录。如不符,需报技术部工程师进行返工,直至符合为止。

        3.4装药结构
        该工程采用连续装药结构,采用φ70乳化炸药连续装填,按设计药量从炮孔底部自下而上将炸药装填均匀密实,防止药卷间留有间隙,装药结构图见下图:
   
        3.5堵塞
        炮孔堵塞时,应满足堵塞长度和保证良好的填塞质量,采用黄土或钻孔岩粉,按设计长度逐层捣实堵满为止,炮孔堵塞严禁装入石块,以免产生过远飞石。
        对于有水的炮孔,应先将水处理掉,再进行回填堵塞,为了控制爆破飞石,防止对周围造成影响,必须加强堵塞质量,严格控制堵塞长度。
        3.6起爆网路设计
        起爆网路采用沿炮孔全长敷设导爆管,导爆管上采用高段位毫秒延期导爆管雷管MS15段绑接,孔外接力传爆雷管排间采用MS7,孔间采用MS3段雷管延期接力,组成单孔单响网路。每分段雷管都采用双发连接,确保网路的准爆率,爆破网路图如下:

        3.7警戒
        爆破警戒区必须有明显的标志;爆破警戒人员必须佩戴标志(袖章、口哨、红旗);爆破警戒必须有整个警戒区都能听到的警报系统;第一次警报后,人员、设备撤出警戒区,警戒人员上岗执勤。
        3.8起爆
        爆破队长再一次确认警戒区内人员、设备均已撤离警戒区,警戒人员到岗后,发出第二次警报并以倒计时数秒的方式,发出“起爆”命令,爆破员操作激发枪击发导爆管雷管起爆(或操作起爆器起爆)。
        3.9爆后检查及总结
        起爆后15分钟,在烟尘消散后,由爆破员和技术员进入爆区进行爆后检查,确认爆区安全后发出第三次信号即解除警报信号,如发现盲炮按《爆破安全规程》及时处理。爆后观察记录挖运情况,进行爆破总结。
        3.10预防及处理盲炮措施
        处理盲炮一般可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等三种方法。
        二次爆破法:在确认抵抗线未发生改变,检查雷管和起爆网路完整,可连线起爆。
        炸毁法:可在离盲炮孔30cm处打孔,再次起爆。
        冲洗法:由于抵抗线发生变化,周边岩石有松动,可采用空压机风管吹出填塞,再用水冲洗。

4 结论
   山体爆破是一项技术与安全并重的施工项目。恩施咸丰项目通过实践证明,该爆破方案及安全措施是合理有效,经济可行的,值得类似工程参靠借鉴。
参考文献
[1]刘殿中, 杨仕春. 工程爆破实用手册[M]. 冶金工业出版社, 2003.
[2]中国工程爆破协会. 爆破工程施工与安全[M]. 冶金工业出版社, 2004.
[3]钮强. 岩石爆破机理[M]. 中国建筑工业出版社, 1992.
[4]中国人民共和国冶金部工业部编订. 爆破安全规程[M]. 冶金工业出版社, 1957.
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