王南焰
(龍巖民化工程爆破有限公司,福建 龍巖 364000)
福安市公安局技術(shù)大樓土石方工程,位于福安仙岫片區(qū)南部,東臨富春大道,北臨仙岫片區(qū)陽(yáng)頭街道辦事處安置地工程,地塊面積為17783m2。
工程位于富春溪西岸,東面為福安城區(qū),西面為仙山里山脈,開(kāi)挖段屬低山丘陵地貌,西高東低,石方爆破從上至下分層開(kāi)挖,最大開(kāi)挖高度為40m。地下水主要賦存于基石裂隙中,富水性差。爆區(qū)內(nèi)巖體較為簡(jiǎn)單,主要分布在晶屑凝灰熔巖及花崗閃長(zhǎng)巖和三長(zhǎng)花崗巖,節(jié)理裂隙主要以東北走向及近東西走向?yàn)橹?,從上到下可分為?1)松散軟弱巖組:由殘坡積粘性土和強(qiáng)風(fēng)化巖組組成,結(jié)構(gòu)松散,力學(xué)強(qiáng)度低;(2)堅(jiān)硬工程地質(zhì)巖組:底層弱風(fēng)化至微風(fēng)化花崗巖,巖性較為堅(jiān)硬,力學(xué)強(qiáng)度較高,穩(wěn)定性好。
經(jīng)勘查,工程項(xiàng)目爆區(qū)周邊環(huán)境如下:爆區(qū)東側(cè)毗鄰在建的富春大道(大道沿富春溪西岸南北走向布設(shè)),富春溪上距離爆破區(qū)域約102m為富陽(yáng)大橋,東面300m外為福安城區(qū);在爆區(qū)南面約80m處架設(shè)有一條10kV輸電線,南面110m處有富陽(yáng)大橋臨時(shí)使用的10kV高壓輸電線一條;爆區(qū)西北面170m為普濟(jì)宮;其余爆破區(qū)域西側(cè)及西南側(cè)緊靠山體。
本工程交通便利,工作面寬,開(kāi)挖高度大,工期要求緊,故采用深孔松動(dòng)爆破自上而下分層開(kāi)挖。嚴(yán)格控制單響最大起爆藥量,從而達(dá)到控制爆破震動(dòng)有害效應(yīng),防止爆破對(duì)周圍建筑物的損害,并通過(guò)有效的覆蓋將爆破產(chǎn)生的個(gè)別飛石控制在安全范圍內(nèi)。
1)鉆孔直徑D=90mm
2)臺(tái)階高度H=9m
3)超深h=(0.1~0.2)超深取1.5m
4)鉆孔深度L=H+h=10.5m
5)底盤抵抗線W=(25~40)d=取2.25~3.6m
6)炮孔間距a指同一排深孔中相鄰兩炮孔中心線的距離,孔距a按下式計(jì)算,
a=m*W;式中m為炮孔密集系數(shù),一般m=1.2~1.5,取值為2.7~5.4m
7)炮孔排距b是指多排孔爆破時(shí),相鄰兩排炮孔間的距離,其值依據(jù)下式計(jì)算;b=a/m,取值為2.25~3.6m。
8)炸藥單耗q的影響因素主要有巖石的可爆性、炸藥的特性、自由面條件、起爆方式和塊度要求。取q=0.3計(jì)算。(后通過(guò)試爆與現(xiàn)場(chǎng)積累數(shù)據(jù)調(diào)整)
9)堵塞長(zhǎng)度L2=(30~40)d=2.7~3.6m
10)裝藥長(zhǎng)度L1由單孔裝藥量與線裝藥密度確定。裝藥方法不同會(huì)導(dǎo)致線裝藥密度變化很大。要確保合理的裝藥長(zhǎng)度,以保證足夠的填塞長(zhǎng)度和防止孔口處大塊率超標(biāo)。
11)堵塞長(zhǎng)度:L2=(30~40)d=2.7~3.6m
12)藥卷直徑:d=70mm
13)單孔裝藥量Q:
前排孔單孔裝藥量計(jì)算公式:Q=qaWH(kg)
后排孔單孔裝藥量計(jì)算公式:Q=qabH(kg)
根據(jù)實(shí)際情況以及倉(cāng)庫(kù)庫(kù)容量,本工程一次最大起爆藥量控制在3000kg以內(nèi)。
爆破使用Φ70的乳化炸藥,堵塞材料使用鉆屑或砂粘土。采用孔內(nèi)高段、孔外低段接力起爆網(wǎng)路,起爆藥包位于炮孔裝藥底部。
采用毫秒延時(shí)起爆網(wǎng)路,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐,采取矩形布孔“V”型起爆網(wǎng)絡(luò),爆后爆堆集中。
本工程為露天爆破,爆區(qū)周邊地形開(kāi)闊且遠(yuǎn)離人口密集區(qū),爆破沖擊波及有毒氣危害影響微小,重點(diǎn)考慮爆破地震和飛石危害。
Qmax爆區(qū)允許一次齊爆的最大藥量,kg
R爆點(diǎn)距被保護(hù)物的最近距離,m
為被保護(hù)物允許的震動(dòng)速度
為與爆破點(diǎn)至被保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù),按《爆破安全規(guī)程》分別取150,1.5。
根據(jù)爆點(diǎn)距不同被保護(hù)物的不同距離計(jì)算最大單段藥量。
鋼筋混凝土取v=3.0cm/s,一般磚混結(jié)構(gòu)房屋取v=2.0cm/s,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 保護(hù)物與最大單響藥量關(guān)系表
按上述方案施工,控制單段最大起爆藥量在200kg以下,爆破總藥量控在3000kg以內(nèi),爆破產(chǎn)生的地震不會(huì)對(duì)周邊輸電線、大橋、普濟(jì)宮建筑物產(chǎn)生破壞。
本工程為深孔臺(tái)階爆破,最小抵抗線朝東北方向。爆破飛石飛散距離依下式計(jì)算:R=(40/2.54)D;
R飛石飛散距離,m
D炮孔直徑,cm
公式計(jì)算,飛散距離約為142m,爆破飛石不會(huì)危及170m處的普濟(jì)宮。貫徹“安全第一”的方針,本工程采取主動(dòng)防護(hù),在爆區(qū)覆蓋沙袋和廢舊膠帶,孔口部位采用雙層覆蓋。
采用非電塑料導(dǎo)爆管雷管起爆,主要是雷電引起早爆和爆破器材本身質(zhì)量原因引起早爆,主要采取一下措施:
1)爆破前一天,應(yīng)當(dāng)向氣象部門了解天氣變化情況,雷雨天和惡劣天氣不進(jìn)行爆破施工作業(yè),做好事前預(yù)防;
2)采取非電導(dǎo)爆管雷管和非電起爆網(wǎng)路,防止因高壓線和雜散電流對(duì)爆破施工安全的影響;
3)民爆物品到場(chǎng)前,清除爆破施工現(xiàn)場(chǎng)雜物,進(jìn)行安全警戒,禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入;禁止煙火、產(chǎn)生靜電材料或大功率設(shè)備對(duì)爆區(qū)施工安全威脅;
4)對(duì)民爆物品采取遮陽(yáng)防暴曬,避開(kāi)烈日高溫時(shí)段爆破施工。
復(fù)雜環(huán)境下深孔爆破設(shè)計(jì)方案孔網(wǎng)參數(shù),藥量控制,延期時(shí)間及起爆順序是否合理,是指導(dǎo)爆破施工的前提;爆破工作,是一項(xiàng)復(fù)雜,系統(tǒng)性的工作,不是看似簡(jiǎn)單的“打孔、裝藥、放炮”在實(shí)際工作中,合理的方案設(shè)計(jì),精心的組織施工,嚴(yán)格科學(xué)的管理制度,才能把爆破工作做的更好。