维普资讯 http://www.cqvip.com 第１ ３卷 第‘期 工程爆破 Ｖｏ１．１３，Ｎｏ．４． ２ ０ ０ ７年１ ２月 Ｅ ＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＢＬＡＳＴＩＮＧ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００７ 文章编号：１００６—７０５ｌ（２００７）０４－－００３５—０３ 中深孔爆破技术在基坑开挖中的应用 白晓涛，顾月兵，唐丙文，李栋 （理工大学工程兵工程学院，南京２１０００７） 摘 要：依据＿Ｔ程开挖条件，介绍了中深孔爆破技术在基坑开挖中的应用，并对爆破效果进行了分析。 阐述了爆破方案、爆破参数、起爆网路的设计和爆破安全校核与防护，为类似工程设计提供参考 关键词：基坑开挖；中深孔爆破；毫秒延时爆破 中图分类号：ＴＵ７５１．９ 文献标识码：Ａ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＭＥＤＩＵＭ—ＤＥＥＰ ＨＯＬＥ ＢＬＡＳＴＩＮＧ ＴＯ ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ ＰＩＴ ＥＸＣＡＶＡＴＩＯＮ ＢＡｊ Ｘｉａｏ～ｔａｏ，ＧＵ Ｙｕｅ—ｂｉｎｇ，ＴＡＮＧ Ｂｉｎｇ—ｗｅｎ，Ｌｊ Ｄｏｎｇ （Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｓ，ＰＬＡ Ｕｎｉｖ．＆Ｔｅｃｈ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ） ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ—ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘ— ｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｄｕｍｐ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ，ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅ ｉｇｎｉｔｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｃｈｅｃｋ ａｎｄ ｄｅｆｅｎｓｅ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｏｆｆｅｒｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ；Ｍｅｄｉｕｍ—ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ；Ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙ ｂｌａｓｔｉｎｇ １ 工程概况 工进度，对山体表层孤石及爆深２ｍ以下位置，采用 小风钻浅孑Ｌ爆破的方案；对于其它位置采用潜孔钻 南京江宁区垃圾场二期工程基坑开挖过程中遇 钻中深孑Ｌ控制爆破的方案。 到岩石，需采用爆破法进行开挖，以确保安全、质量 ２．２爆破参数设计 和工期。需爆破的岩石长约２５０ｍ、宽约６０ｍ、开挖 根据开挖工程的要求，炮孑Ｌ布置采用梅花形布 深度４～８ｍ，爆破方量约１Ｏ万ｍ 。整个爆破区域 孑Ｌ方式，同时为了增加一次爆破量，决定采用多排孑Ｌ 岩石比较风化，主要以强风化紫灰色凝灰岩、泥灰质 延时爆破技术。边坡布置倾斜孑Ｌ，倾角沿坡面约 砂岩为主，但分布很不稳定，且存在土夹层和少量孤 ７５。。 石。 ２．２．１爆破参数的选取 爆破环境良好，爆破区东侧５００ｍ处为江宁区 （１）最小抵抗线ｗ：根据有关理论，在孑Ｌ径已知 爆炸品总库，西侧ｌＯＯｍ为泵房及输电线，重点保护 的情况下，最小抵抗线可以按照炮孑Ｌ直径来计算，一 目标为江宁爆炸品总库，其余方向无重点保护目标。 般取炮孑Ｌ直径的２０￣４５倍。在该工程中，对于中深 ２爆破方案与参数设计 孑Ｌ爆破，孑Ｌ径为９０ｒａｍ，取最小抵抗线为２．５～ ３．Ｏｍ；小风钻浅孔爆破取０．５～Ｏ．８ｍ为宜。 ２． １爆破方案的选择 （２）炮孔间距和排距：潜孑Ｌ钻钻孑Ｌ时孑Ｌ距ａ为 由于爆破环境良好，为了降低工程成本、确保施 ３．Ｏ～３．５ｍ；炮孑Ｌ排距ｂ为２．５～３．Ｏｍ；小风钻浅孔 爆破，ａ、ｂ均取０．５～０．８ｍ。钻孑Ｌ时检查是否有裂 收藕日期：２００７—０５—２８ 作者简介：白晓涛，硕士研究生 缝、土夹层或孤石，确定合适的孑Ｌ位。 （３）炮孔深度Ｌ：因表层所处高程不一，为达到 维普资讯 http://www.cqvip.com 工程爆破 爆后形成平整台阶，所爆部位深度不一，炮孔深为爆 破深度加超深。中深孔爆破时．超深为０．６～１．０ｍ； 浅孔爆破时，钻孔深度为实际深度加上超深０．６ｍ 左右。 炮孔深度为：开挖后高程减去现地形高程之后 再加上０．６～１．０ｍ。对山体周围及道路位置按一般 土石开挖方法处理。 （４）单位用药量ｑ的确定：单位用药量与最小抵 抗线、岩石的爆破性能、炸药威力、装药的填塞情况 及周围环境、要求的爆破效果有关。综合上述因素， 单位用药量ｑ取０．３Ｏ～Ｏ．￣０ｋｇ／ｍ。。 （５）装药结构：炮孔的装药结构可分为连续装药 和间隔装药两种形式。采用间隔装药可以改善爆破 质量，提高装药高度，减少孔口不装药部分的长度， 降低大块率。但对于孔深小、表面岩石比较破碎或 风化严重、上部抵抗线较小的深孔爆破，没有足够的 深度和强度来满足上部填塞的需要。在本工程中， 对于孔深为４ｍ以下的炮孔，采用连续装药，其余炮 孔则采用间隔装药，用两个雷管同时起爆，以取得较 好的爆破质量。 （６）填塞长度：填塞长度一般取３．０～３．５ｍ，可 保证不出现大的土石飞散现象，对大孔径的炮孔，最 小填塞长度不小于最小抵抗线，即２．５ｍ。浅孔部分 的填塞长度，根据环境情况可做适当调整。 ２．２．２爆破网路设计 在本工程中，采用非电毫秒延期雷管，实现挤压 控制爆破，从而使岩块爆破均匀、大块率降低，有效 地降低地震效应、空气冲击波强度和飞石距离。采 用四通管连成孔内高段孔外低段非电导爆管起爆网 路，达到延时和减振的目的。根据有关资料和类似 的工程实例，延时起爆选取合理的延时时间如下： 开挖深度／ｍ ２ ５ ９ １５ 延时时间／ｍｓ ２５ ５０ ５０ ５０ 本工程中，每孔内均置人２发８段（２５０ｍｓ）雷 管，相邻排问用２段（２５ｍｓ）雷管连接，从一端向另 一端依次起爆。点火时采用瞬发电雷管串联线路起 爆，非电导爆管网路如图１所示。 ３爆破安全校核及防护 根据《爆破安全规程》（ＧＢ６７２２—２００３）规定，深 孔爆破对一般砖房、非抗震的大型砖砌建筑物的安 全允许标准为２．３～２．８ｃｍ／ｓ。考虑到爆炸品总库 的特点，将爆破安全类别提高到土窑洞、土坯房、毛 石房屋的安全允许标准，将振动速度控制在０．７～ 图１ 起爆网路连接方法示惹图 Ｆｉｇ．１ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ｐｒｉｍｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ １．２ｃｍ／ｓ以下，可确保爆炸品总库的安全。 ３．１爆破振动的影响 《爆破安全规程》中明确规定，爆破振动安全允 许距离，可按下式计算： Ｒ一（Ｋ／ｖ）言・Ｑ寺 （１） 式中：尺为爆破振动安全允许距离，ｍ；Ｑ为炸药 量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量， ｋｇ； 为保护对象所在地质点振动安全允许速度， ｃｍ／ｓ；Ｋ、ａ为与爆破点至计算保护对象间的地形、 地质条件有关的系数和衰减指数，可按爆破安全规 程中有关规定选取：对于中硬岩石：Ｋ取１５０～２５０、 ａ取１．５～１．８，或者通过现场试验确定。 群药包爆破时，各药包至保护目标的距离差值 超过平均距离的１Ｏ 时，用等效距离和等效药量来 分别代替Ｒ、Ｑ（等效参数的确定采用加权平均值 法）。 当取Ｋ一２５０、ａ—１．５、 —１．０ｃｍ／ｓ，由公 式（１）求得不同距离和允许的最大药量的关系为： 距离／ｍ １００ ２００ ３００ ４００ ５００ 药量／ｋｇ １６ １２８ ４３２ １０２４ ２０００ 数据表明采用毫秒延时爆破技术、严格控制最 大一段起爆药量就能确保安全。 ３．２爆炸空气冲击波影响范围 因本次爆破为内部装药松动爆破，避免了外部 贴炮的方法，故爆炸空气冲击波影响极小，可不考 虑。 ３．３爆破飞石最大距离 实际工程中，估算抛掷爆破时飞石危害距离采 用以下公式： 尺一２０ｋ 。Ｗ （２） 式中： 为最大一个装药的作用指数，取 一０．６０～ ０．６５； 为最大一个装药的最小抵抗线，取Ｗ一 维普资讯 http://www.cqvip.com 白晓涛等：中深孔爆破技术在基坑开挖中的应用 ３ｍ；五，为安全系数，一般取１．０～１．５，根据地形与 （３）由于岩石中土夹层和少量孤石的存在，对爆 破块度影响较大，因此对此类岩石进行中深孔爆破 时应加强对大块率问题的考虑。在钻孔的过程中， 不同方向上可能产生飞石的条件而定。 本工程属于中深孔爆破，由于周围环境不复杂， 结合类似工程综合考虑，采用上述公式可确保安全。 通过计算，爆破飞石距离正面Ｒ为５０ｍ、两侧为 ２５ｍ。 应对均匀布孔和岩体的节理面兼顾考虑。对于偶尔 出现的孤石没有达到块度要求的，采用敷外部药包 的方法进行二次破碎。 （４）选取炸药单耗要结合实际情况，应考虑挖装 根据《爆破安全规程》（ＧＢ６７２２—２００３）中爆破 个别飞散物对人员的安全允许距离的确定方法，针 机械能力的大小。如果挖装机械功率不大，则考虑 对露天岩土爆破中的深孔爆破，应该按照设计标准， 爆破时岩体不仅要松动，还要有些翻动才有利于挖 但不应小于２００ｍ，可确保爆破安全。为防止意外飞 装，因此在安全允许的前提下，应该把单耗取大一 石的产生，在炮孔处采用竹笆周密覆盖，上用沙袋压 些。 住，确保安全。 （５）采取连接四通简化起爆网路，炮孔中置人双 ４爆破效果与讨论 雷管，能够有效增强起爆的可靠性和安全性。 按生产能力与计划，每月爆破方量约２万ｍ ， 参考文献： 使用炸药６～７ｔ、雷管６００发、导爆管约１万ｉＴｌ。 （１］刘殿中．工程爆破实用手册［Ｍ］。北京：冶金工业出版 从６个月的爆破实践来看，爆破参数的选择较 社，１９９９． 为合理，爆破效果普遍理想。松动爆破后，爆堆沿原 ２］高金石，张奇．爆破理论与爆破优化ＥＭ］．西安：西安地 图出版社，１９９３． 地附近堆积，松散度能满足装运要求。通过不断改 ［３］齐世福．军事爆破工程设计与应用［Ｍ］。南京：理 善优化中深孔爆破参数、起爆网路，大大减少了大块 工大学工程兵工程学院，２００２。 率，基本上不需要二次破碎，加快了生产进度。实践 ［４］田厚建，毛益松，刘炳琪。实用爆破技术［Ｍ］。北京： 表明： 军出版社，１９９９。 （１）多排孔延时台阶爆破，在爆破参数的确定过 （５］陶颂霖。凿岩爆破［Ｍ］。北京：冶金工业出版社，１９９７。 程中，应该重点确定好超深、最小填塞长度及炸药单 （６］王公忠。中深孔爆破技术的实践［Ｊ］。爆破，２００５（２）：４７ ４９． 耗这三个基本参数，从而确保爆破后地面平坦、大块 ［７３于亚伦。工程爆破理论与技术［Ｍ］。北京：冶金工业出版 率低，取得更好的爆破效果。 社，２００４。 （２）控制爆破振动和爆破飞石，允许最大一段起 ［８３中华人民共和国标准。爆破安全规程（ＧＢ６７２２—２００３） 爆药量在１５０ｋｇ以下时，５００ｍ处的振动速度为 ［Ｓｊ．北京：中国标准出版社，２００４。 ０．０８７ｃｍ／ｓ，爆炸品总库位置基本感觉不到振动是 ［９］刘春林，张耿城，欧礼康．复杂环境下的深基坑钻爆实践 安全的。 ［Ｊｊ。工程爆破，２００６，１２（４）：６４—６６。 （上接第６８页） 工程学院，１９８５． 墩及桥柱实施爆破。起爆后桥墩及桥柱被炸碎，由 ［３］谢兴博，崔云武。２８８ｍ钢筋混凝土双曲拱桥的爆破拆除 于有竹笆防护，爆破飞石较近（Ｊｇ超过１５ｍ）。至此， ［Ｊ］。工程爆破，１９９７，３（４）：４８—５０。 整个爆破取得成功。 ［４］黄绍均。工程爆破设计［Ｍ］。北京：兵器工业出版社， １９９６． 参考文献： ［５］王永强，张九龙，王朝辉．石拱桥爆破拆除ＥＪ］．工程爆 １］冯叔瑜，吕毅，杨杰昌，等。城市控制爆破［Ｍ 。北京：中 破，２００５，ｌ１（２）：５５—５６。 国铁道出版社，１９８５。 ［６］陈华腾，钮强，谭胜禹，等．爆破计算手册ＥＭ５。沈阳：辽 ［２］闰家良．结构物爆破ＥＭ］。南京：中国人民工程兵 宁科学技术出版社，１９９１。
