陳 榮 劉 鵬

(廣西電力工程建設(shè)有限公司，廣西 南寧 530003)

1 工程概況

貴州黔北現(xiàn)代物流新城項(xiàng)目縱三路設(shè)計(jì)全長(zhǎng)3 238.57 m，線型與在建的渝貴快速鐵路相鄰平行走向，里程樁號(hào)區(qū)域1(K0+160～K0+520)、區(qū)域2(K0+940～K1+400,K1+620～K1+940,K2+180～K2+560)、區(qū)域3(K2+880～K2+940,K3+160～K3+200)段路基地質(zhì)勘查93%為普?qǐng)?jiān)石，工程量約19萬(wàn)m3。距離區(qū)域2東南面30 m為鐵路石坎頂隧道(長(zhǎng)200 m)，西南面150 m為同心變電站(220 kV)，暫未投入使用，當(dāng)?shù)卮迕褡》考耙粭l公路；區(qū)域1、區(qū)域3東面30 m為黔渝高速鐵路，其他方向?yàn)榛纳?，周邊環(huán)境示意圖見圖1。

2 施工控制難點(diǎn)

因渝貴快速鐵路全線為橋隧連接，根據(jù)鐵路設(shè)施保護(hù)相關(guān)法律法規(guī),鐵路沿線100 m內(nèi)禁止爆破，在石方施工中如果采用普通爆破作業(yè)會(huì)危及鐵路橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物安全，因工期緊迫，采用機(jī)械破碎施工遠(yuǎn)不能滿足工期要求。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查分析及專家論證，將該路段全線石方開挖區(qū)域劃分3個(gè)爆破區(qū)，確定采用控制性爆破技術(shù)，滿足工程質(zhì)量安全和工期要求。

3 爆破總體設(shè)計(jì)方案

爆破區(qū)域采取淺孔臺(tái)階控制爆破和機(jī)械破碎相結(jié)合的施工方案進(jìn)行施工。實(shí)施淺孔爆破采用手持式鉆機(jī)(φ36 mm)及潛孔鉆(φ90 mm)進(jìn)行鉆孔，控制臺(tái)階高度在3 m～5 m，每天分4次～5次爆破，采用逐孔起爆技術(shù)，確保將盲炮幾率降到最低，本工程總炸藥用量為50 t，雷管用量為50 000發(fā)。

3.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

1)淺孔臺(tái)階控制爆破參數(shù):距保護(hù)物24 m～40 m，見表1。

表1 淺孔臺(tái)階控制爆破參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

孔徑D=36 mm；臺(tái)階高H=3.0 m～5.0 m；最小抵抗線W=1.0 m～1.5 m；孔距a=1.0 m～1.5 m；排距b=1.0 m～1.5 m；鉆孔超深h=0 m；炮孔長(zhǎng)度L=3.0 m～5.0 m，垂直鉆孔；填塞長(zhǎng)度L=1.8 m～2.5 m；單位炸藥消耗量，根據(jù)工程類比、現(xiàn)場(chǎng)試爆q取0.25 kg/m3；單孔裝藥量Q取750 g～2 800 g。單次起爆總裝藥量Q總=48 kg。每天分4次～5次爆破，計(jì)劃每天炸藥最大用量約300 kg，平均200 kg。

2)深孔臺(tái)階爆破參數(shù):距保護(hù)物40 m以上，見表2。

表2 深孔爆破參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

孔徑D=90 mm；臺(tái)階高H=4.0 m；最小抵抗線W=2.5 m～3.5 m；孔距a=3.0 m～4.0 m；排距b=3.0 m～4.0 m；鉆孔超深h=1.0 m～2.0 m；炮孔長(zhǎng)度L=5.0 m，垂直鉆孔；填塞長(zhǎng)度L=2.0 m～2.5 m；單位炸藥消耗量，根據(jù)工程類比、現(xiàn)場(chǎng)試爆q取0.25 kg/m3；單孔裝藥量Q取10 kg～12 kg。

3.2 裝藥結(jié)構(gòu)

采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，梅花形布孔方式,見圖2,圖3。

3.3 起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)及爆破器材選擇

爆破采用逐孔起爆技術(shù)，孔內(nèi)裝11段非電雷管，地面管使用3段非電雷管延時(shí)，蛇形連接，用激發(fā)針起爆。爆破器材選用2號(hào)巖石乳化炸藥，藥卷φ32 mm，φ70 mm型，3段非電導(dǎo)爆管雷管、11段非電導(dǎo)爆管雷管，見圖4。

3.4 安全防護(hù)設(shè)計(jì)

1)爆破振動(dòng)。

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》要求，R=(K/V)1/a·Q1/3，K取180，a取1.6，對(duì)于φ36 mm孔，最大單響藥量Q=3 000 g，V取2.0 cm/s，計(jì)算得R=24 m；即距離爆破區(qū)域24 m內(nèi)不能進(jìn)行爆破作業(yè)，采用機(jī)械破碎方法施工，故按照設(shè)計(jì)方案施工，不會(huì)對(duì)周邊建筑物造成影響；對(duì)于φ90 mm孔，最大單響藥量Q=12.0 kg，V取2.0 cm/s，計(jì)算得R=38.2 m，即距離爆破區(qū)域40 m以上采用大孔徑淺孔爆破，不會(huì)對(duì)周邊建筑物造成影響。

2)爆破飛石(按硐室爆破計(jì)算)。

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》要求，Rf=20n2KfW，爆破為松動(dòng)爆破;n取0.8;W為最小抵抗線,1.5 m;Kf為安全系數(shù)，取1.5，計(jì)算得Rf=29 m。此計(jì)算為無(wú)覆蓋飛石距離，采用雙層或三層以上炮皮疊加覆蓋，將飛石控制在10 m以內(nèi)，保證飛石不會(huì)對(duì)渝貴快速鐵路造成損壞。

3)空氣沖擊波。

根據(jù)上式，其中，K，α均為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。露天毫秒爆破，K取1.48，α取1.55；按照爆破一次爆破總裝藥量48 kg，距離黔渝高速鐵路30 m計(jì)算ΔP=0.056 Pa；遠(yuǎn)小于1級(jí)破壞等級(jí)，玻璃偶爾開裂或振落的要求(2 000 Pa即0.002 MPa)。故空氣沖擊波對(duì)周邊民房、快鐵及隧道的影響可忽略不計(jì)。

4 爆破施工組織

4.1 爆破施工主要流程

包括布孔、鉆孔→裝藥→堵塞→網(wǎng)絡(luò)連接與檢查→警戒及起爆作業(yè)→爆后檢查→石碴裝運(yùn)作業(yè)。

4.2 主要安全防護(hù)措施

1)淺孔爆破易受地質(zhì)條件的影響，如遇炮孔周邊地質(zhì)條件不好時(shí)，減量裝藥或者不裝藥，裝藥時(shí)，必須考慮抵抗線因素減少藥量，但減少的藥量不能超過(guò)設(shè)計(jì)藥量的20%。

2)距離黔渝高速鐵路24 m內(nèi)嚴(yán)禁爆破作業(yè)，必要時(shí)在爆破區(qū)域和黔渝高速鐵路之間加掛竹排，可以有效預(yù)防飛石對(duì)高黔渝高速鐵路造成影響。爆破臨空面背對(duì)鐵路，爆破臨空面朝向西面，避開鐵路，保證飛石向西，避免對(duì)被保護(hù)物造成損傷。

3)爆破警戒時(shí)，對(duì)周邊小路實(shí)施臨時(shí)交通管制，淺孔爆破在距離爆破區(qū)域300 m處設(shè)置管制崗哨，警戒前必須將此位置的車輛、人員撤離至300 m安全區(qū)域以外，因爆破區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，應(yīng)按照實(shí)際情況設(shè)置警戒點(diǎn)，對(duì)周邊民房?jī)?nèi)外人員車輛進(jìn)行疏散，將爆破風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

4)發(fā)現(xiàn)瞎炮立即報(bào)告并及時(shí)處理，經(jīng)檢查確認(rèn)炮孔的起爆線路完整時(shí)可重新起爆。

5 結(jié)語(yǔ)

1)采用淺孔臺(tái)階控制爆破和機(jī)械破碎相結(jié)合的施工方法，有效地控制爆破沖擊波、震動(dòng)、噪聲和飛石對(duì)鐵路及隧道的影響，操作簡(jiǎn)單，該段路基石方開挖安全順利完成，總工期用了31 d,對(duì)比采用全機(jī)械破碎方式開挖，工期提前了12 d，施工成本降低8%,同時(shí)為渝貴快速鐵路的正式通車提供質(zhì)量及安全保障，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2)控制性爆破結(jié)合機(jī)械破碎方式開挖的方案設(shè)計(jì)及施工過(guò)程具有一定的代表性，適用于開挖巖石地基、立體交叉作業(yè)、拆除建筑物基礎(chǔ)等，其施工經(jīng)驗(yàn)可為特定條件下同類工程施工提供借鑒。