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1、复杂环境中的深孔控制爆破复杂环境中的深孔控制爆破摘摘 要要：本文论述了如何在复杂环境下进行深孔控制爆破。在施工中就控制飞石和震动作了系列实验，取得了良好的爆破效果。关键词关键词：深孔、控制爆破 震动测试XXXX 深孔控制爆破工程是盐坝高速公路 B 段工程的一部分。工程区段工期近两个月，完成石方爆破运输量 21500 m3，进行深孔爆破 13 次，浅眼爆破 9 次，使用 2#硝铵炸药及铵油炸药 7520 公斤。在周围环境相当复杂的条件下，保证了爆破的安全，控制了飞石和震动的影响范围，满足了工程要求。进行深孔控制爆破，不仅能够将爆破飞石控制在很小范围内，而且可以加快工程进度，实现一定规模的机械化作
2、业。1 1工程概况工程概况盐坝高速 B 段工程铜锣山石方工程位于华洋油气公司厂区内东北侧，周围环境相当复杂，爆区西北侧距油气公司食堂 2 米，东侧距消防楼 1 米，南侧距油气罐 30 米，西南侧距油气公司冷却塔约50 米，东北侧距海上输油管线 20 米，东侧距调度楼 16 米，东北侧距高压线 8 米，爆区地形为台状小山包，爆破区长 50 米，宽 45 米，相对挖高 12.5 米，工程量 21500 m3，施工部位岩石为粗粒状花岗岩，岩石硬度系数 f=816，节理裂隙发育，局部风化严重，爆破环境如图。图图 (1)(1)爆区环境平面图爆区环境平面图 (2)爆破山体与特殊建筑物位置图爆破山体与特殊建
3、筑物位置图2 2工程要求工程要求要求施工中要保证周围建筑物及人员的安全；工期为 50 天。3 3爆破设计参数爆破设计参数(1)单位炸药消耗量 q：取 q=0.350.5kg/ m3;食 堂二区三区四 区消防楼气罐调度高压线食堂消防楼被爆山体+12.5m+4.0m+7.0m0(2)底板抵抗线 W：W=(0.40.9)H, m;(3)钻孔间距 a：a=mW, m;(4)钻孔排距 b：b=0.87a，m;(5)每孔装药量 Q：Q1=qwaH, kg;Q2=1.2Q1, kg;(6)堵塞长度 LH：LH1.0W, m。4.4.安全防护工作安全防护工作由于爆区周围环境复杂，根据有关单位几次协调会的要求，
4、对重点建筑物及设施采取了有效的防护。对消防楼和食堂的浴室，采取搭设钢管排架，排架上挂两层荆芭一层草袋，3 米以下部分采取木板加强防护；对调度楼采取搭设钢管排架，排架上挂两层荆芭，一层草袋防护；对油气罐，上部采取覆盖两层岩棉被防护。爆破作业中，对炮孔及特殊地段采取草袋装土的办法进行防护。5.5.爆破试验爆破试验(1)第一次爆破试验试验目的：确定合理爆破参数，炸药单耗，确定一次起爆的最大炸药量，测试爆破地震引起建筑物的震动速度。试验区布置在爆破区东南侧，岩石大部分为风化岩，爆破台阶高 55.7 米，最小抵搞线指向东南，16 个炮孔三排布置，分六段爆破，最大段药量为 75kg，采用多孔粒状铵油炸药。
5、第一排六个炮孔共分四段爆破，第二排五个炮孔分两段爆破，第三排五个炮孔分三段爆破，炸药单耗第一排为 0.35kg/ m3，第二排为 0.4kg/m3，第三排为 0.45kg/m3,使用多孔粒状铵油炸药 388kg，设计爆破岩石量962.4 m3，排间微差时间为 5060ms，同排内孔间微差时间为2535ms。实际观测的情况为，起爆后瞬间，岩石在炸药的爆轰气体作用下形成鼓包，然后整体向前推移，爆破后岩石地面轮廓线比原地面上升 12 米，爆堆沿最小抵抗线方向堆积在 8 米范围内，没有出现任何飞石。爆破效果满足设计要求，爆破后爆堆清理运输很顺利。 地震测试数据为：测震点垂直向(cm/s)水平向(cm/
6、s) 食 堂3.184.08 冷却塔3.272.18 调度楼2.274.36根据地震测试情况，爆破引起的各建筑物的震动速度没有超过国家标准，不会对建筑物造成危害，经过这次测试，初步确定了沿爆区不同方向的爆破地震波衰减规律，以指导下一步的爆破工作。(2)第二次爆破试验试验目的：确定在局部风化花岗岩及风化岩石中爆破参数，测试爆破对周围建筑物的震动强度，验证第一次试验数据。本次试验紧邻第一次试验区，位于消防楼西侧，距消防楼仅 1米，爆破岩石台阶高为 5.7 7.1 米，设计将最小抵抗线指向东南，以达到改变岩石堆积方向，保护消防楼安全的目的。设计布置 13 个炮孔，分四排六段起爆，采用多孔粒状铵油炸药
7、，最大段炸药量为89kg，炸药单耗排依次为 0.4kg/ m3，0.45kg/ m3，0.5kg/ m3，0.55kg/ m3，总药量为 331kg，爆破岩石为 744.8 m3。爆破后岩石整体向最小抵抗线方向移动，爆破岩石比原地面下降 0.51 米，爆堆前部沿最小抵抗线方向堆积在米范围内，后部岩石整体前移，交在明显的翻碴痕迹，爆破效果较理想。爆破时没有出现任何飞石，爆堆清理运输很顺利。地震测试数据为：测震点垂直向震速(cm/s)水平向震速(cm/s) 调度楼3.183.18 食 堂1.821.82 油气站2.911.64 消防楼2.183.27爆破地震测试结果与第一次试验基本一致，验证了第一
8、次测试结果，进一步确定了爆破地震波波沿不同方向的衰减规律。(3)第三次爆破试验试验目的：确定在花岗岩中的爆破参数，测试爆破震动强度，验证前两次震动测试结果。78 米，北侧坡度较陡，设计共布置 12个炮孔，分六段爆破，每段时间间隔 25ms 左右，最大段药量为83kg，设计爆破岩石体积 811 m3。爆破后岩石沿最小抵抗线方向移动，北侧堆积在 10 米范围内，南侧堆积在 10 米范围内。爆破时没有出现任何飞石，爆堆清理顺利，地震测试情况为：测震点垂直向震速(cm/s)水平向震速(cm/s) 食 堂2.182.36 油气站2.552.18 调度楼2.912.00 消防楼5.1未测地震测试结果基本与
9、第一、二次试验结果一致，经过在不同岩性中的三次试验，确定了在不同岩石中进行深孔爆破的炸药单耗，炮孔参数及一段最大起爆药量，确定了爆区不同方向地震波的衰减规律。6.6.爆破实施情况爆破实施情况根据爆区的实际情况及周围环境，在爆破阶段合理调整爆破顺序和最小抵抗线方向，将爆区分为四个区域如图，一区和二区为修筑的潜孔钻临时上山路，平台宽度较小，三区和四区为较平坦的潜孔钻作业平台。一区台阶高.5米，平台较平顺，此为爆破试验区，此区岩石性质变化较大，根据不同岩石性质和环境，确定了不同的抵抗线方向，以利于保护消防楼的安全和调度楼的安全，严格控制了炸药单耗和炮孔布置。二区为上山公路斜坡段，标高米，最小抵抗线指
10、向一区，适当增大了炸药量，以降低爆堆高度，利于挖掘运输工作。三区为最大方量区，台阶高为 12.5 米，平台较平坦，此区潜孔钻作业比较有利，最小抵抗线方向指向一区和北侧，爆破中主要采取孔间微差爆破方法。间隔装药和空气不偶合装药方法，微差时间为 25ms。四区为特殊施工区，采取特殊爆破的办法，以保护食堂浴室的安全。在铜锣山深孔控制爆破工程中，共进行深孔爆破十三次，爆破岩石总量为 21500 m3，在爆破实施中，有效控制了飞石和震动，没有发生门窗玻璃损坏的情况，确保了周围建筑物及人员的安全，保证了输油管路的畅通和安全。为复杂环境下实施深孔控制爆破积累了经验。达到爆破设计效果主要原因是：(1)有效地控
11、制飞石。施工中，结合现场实际，合理布置炮孔、严格控制炮孔堵塞长度、准确测量前排抵抗线的大小、合理调整装药结构和装药量。实施有效的防护，才能有效地控制飞石。(2)严格控制爆破震动效应。根据几次试验数据进行分析整理，严格控制一段最大起爆药量，采取排间微差和孔间微差相结合的起爆方式，采取连续装药和不偶合装药的装药结构。在满足堵塞长度的前提下，分散装药，以减少炸药的相对集中，最大程度地降低地震效应，在微差时间的选取上，注意避开地震波的叠加，在炸药的选用上，采用低爆速的多孔粒状铵油炸药，由于采取了一系列有效措施，有效地控制了爆破震动的强度和影响范围。(3)详细调查地质情况：岩石性质和地质构造是不断变化的，铜锣山尤为如此，在低台阶，大部分为风化岩和风化花岗岩，岩性变化不大，在二区地质变化就较大，有风化的花岗岩和未经风化的花岗岩，节理、裂隙比较发育，岩石层理和走向变化不一，进行爆破作业时就必须慎重，随时调整爆破参数和装药量；在高台段，地质情况也比较复杂，北侧岩石走向与中部岩石走向不一致，节理、裂隙变化不一，给爆破工作带来了一定困难，我们在现场根据岩石和地质地形情况，合理调整了爆破参数，取得满意效果。
