摘要：爆炸后，炸药的一部分能量以振动波的形式四处移动。振动的主要物理量是质点振幅和质点振动、移动速度、加速度等。爆破震动受地质、地形、爆破参数等因素，具体爆破工程的影响是非常显著的。理论计算很难准确地确定振动的大小。因此，有效控制铁路爆破工作很有必要。
关键词：既有线铁路；爆破控制；措施
前言
爆破技术在铁路建设中发挥着巨大的作用，但爆破振动的危害效应也被公认为是爆破的“三大公害”之首，开展爆破控制是确保保护物在爆破施工振动中安全的保障。
1爆破振动及打桩振动影响分析
1.1爆破施工振动影响分析
按照施工单位《爆破施工情况说明》提供的方案数据，根据ＧＢ６７２２—２０１４《爆破安全规程》和被保护物、建筑物允许振动速度值计算爆破振动安全允许距离。由于缺乏爆破监测数据和其他现场相关资料，上述结果仅依据施工单位提供的部分资料验算，实际情况不可考证。
根据公式：Ｒ＝（ＫＶ１ａ）Ｑ１３
式中，Ｋ、ａ为与地形、地质等条件有关的系数和衰减系数，本工程Ｋ取２５０，ａ＝１．８；Ｑ为分段起爆最大药量（ｋｇ），按最不利情况取２５３．２ｋｇ；Ｒ为爆破中心至建筑物的距离（ｍ）；Ｖ为被保护的质点振动速度（ｃｍ／ｓ）；对于民房取Ｖ＝０．１５ｃｍ／ｓ。
经计算得到爆破振动安全允许距离为３９０．８ｍ。因此，经现场实测部分民房在爆破振动安全允许距离以外，说明根据国家现行规范标准要求，爆破振动不会产生对民房主体结构造成破坏的振动。但经现场勘察及调查，距离隧道较近的民房存在符合因受震害影响产生的损伤特征，说明虽然隧道爆破施工未对附近民房产生超出规范允许的结构性振动破坏，仍产生了一定的影响和损伤。
1.2打桩施工振动影响分析
据居民反映，下行疏解线施工工期较长，打桩施工中振动频繁，对邻近施工现场的民房主体结构造成影响。由于该打桩施工已经结束而且没有施工振动监测，现已无法进行准确评价。根据ＧＢ５０８６８—２０１３《建筑工程容许振动标准》要求，对于未达到国家现行抗震设防标准的城市旧房和镇（乡）村未经正规设计自行建造的房屋的容许振动值，宜按普通居住建筑的７０％确定，即振动速度限值为２．１，４．２，５．６ｍｍ／ｓ，可见民房对于打桩施工振动影响较敏感。
2工程概况
该工程距隧道最近距离约200m，施工周边环境较复杂，构建物多；南侧距离约150m处有5层高的居民楼，在施工区内有部分构建物，施工前将拆除影响施工的构建物。距离施工区开挖边角线最近3.4m处是条既有线。根据岩土分级标准和现场勘察情况，岩土分级Ⅳ类以上即需爆破开挖，下部基岩（弱风化片麻岩）约6m左右。
3施工方案
设计方案指定为光面爆破施工，围绕设计给定爆破方法进行细化和相关优化，经多方论证，施工优化方案如下。
3.1爆破前准备
首先，对施工前需要进行安全防护措施和应急措施相应人员进行落实，只对施工安全防护措施进行以下探讨：在影响既有线行车安全范围内沿线路方向根据山体高度设金属排架，并敷设竹笆，以防止滚落大块石和飞石威胁列车运行。采用直径为25mm的螺纹钢筋作为锚杆，必须打入山体2m，用早强水泥进行浇筑，选用直径为50mm的钢管作为拉杆，需进入山体50cm，拉杆每间隔1.5m设置一处，排架选用钢轨桩和槽钢。爆破前必须完成金属排架并按规定进行验收，验收合格后方可进行爆破作业。其次，对上部土体进行挖掘机剥离施工，根据地形地质情况和台阶高度情况分层分段多作业面同时开挖，施工中利用浅孔微差爆破技术先对主线7.6m范围内的岩体进行爆破，两侧按爆破深度预留1~2m的岩体。
3.2爆破时间的设定
本工程爆破时间根据运行车辆通过的时间进行确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆了解列车进出站时间后，由车站驻站联络员积极联系车站，利用长时间的列车行车间隙和工务部门的天窗时间，制定爆破时间。通常时间应在每天上午10：30~11：30以及下午16：30~17：30进行。由于天窗时间紧张且有限，应在爆破前应完成以下工作：（1）每次爆破施工前，驻站员提前2h向车站提交“爆破施工申请表”，且应在爆破前做好施工防护。（2）在收到现场准备就绪的通知后，驻站员向车站申请爆破时间。收到管制命令后，双方将签字确认，并且必须严格按照调度指令开始爆破操作。
3.3预留临空面设计
为了保证岩体爆破效果、节省时间，在主体爆破前，靠近既有线路一侧需预留1条宽为2m、高为3m的沟槽，使爆区减小对既有线路的冲击、开辟两端作业面以及加强爆破效果。预留临空面爆破参数选择：（1）由于预留临空面距离既有线路10m，此处爆破对既有线路的安全威胁大，所以，必须严格按照挖爆原理采用多打眼、少装药、多段起爆、缩短爆破进尺的方法实现控制爆破的目的。（2）爆破参数的选择：炮孔直径φ=40mm；抵抗线W=0.5m；炮孔间距a=0.7m；孔深L=m，单位炸药消耗系数的选取：q=0.26kg/m3。起爆网路和起爆顺序：为了使炮孔获得较多自由面，取得较好的爆破效果以及降低爆破震动，采用较多段别孔内微差顺序起爆。起爆网络选用非电导爆管起爆网络，以高能起爆器作供电电源。
3.4试爆方案
试爆位置位于距既有线路最远处，采用小台阶浅孔控制爆破法，设备简单，方便灵活、工艺简单,易于掌握操作技术。
1）爆破参数选择与计算
采用7655型手持风钻钻孔，采用垂直布孔方式，按浅孔控制爆破设计。
2）布孔采用三角形布孔方式
孔径：d=40mm；孔距：a=m；排距：b=m；孔深：L=m；超深L1=0.5m；堵塞长度：Ld=1m，取药卷直径的30倍；单位炸药消耗量：q=0.30kg/m3；单孔装药量：Q=qabh，Q=0.9kg。
3）设计单孔装药量及炸药型号
根据计算的单孔装药量，选用2#硝铵炸药，采用间隔不耦合装药结构，不耦合系数1.25，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，药卷的直径为3.2cm。底部约0.5m为加强装药段，q底=2q；中部为均匀装药段，q中=q；上部为减弱装药段，q上=0.75q；堵塞长度Ld=1m。
4）起爆顺序
采用一字型逐排起爆的起爆顺序，即靠近自由面的第1排炮孔装1段毫秒雷管，第2排炮孔装3段毫秒雷管，第3排炮孔装5段毫秒雷管，第4排炮孔装7段毫秒雷管。
3.5边坡光面爆破
光面爆破用药一般采用粉状硝化炸药，考虑到运距远、山体内地下水不发育等问题，经讨论后炸药亦采用二号岩石硝铵炸药，主爆区爆破完成后，检查相关爆破效果，对爆破参数进行总结，光面爆破参数选择：炮孔直径选取d=40mm；炮孔间距a=0.45m；炮孔深度Lc=0.1m；炮孔超深LC=0.1m；炮孔装药密度q按式（1）计算。
q=3(da)1/2σ01/3（1）
式（1）中，q为炮孔装药密度，g/m3；d为炮孔直径，cm；a为炮孔间距，cm；σ0为岩石极限抗压强度，MPa；根据现场对岩石取样并进行试验，取σ0=90MPa；计算结果得：q=180g/m3。
结束语
通过对爆破区域的划分，对药量的控制，能准确控制爆破方量，确定爆破面积，减少对附近居民及建筑物的影响，同时也能快速打通运梁通道，为项目架梁机通过创造条件；对石方运输通道进行了规划，减少了爆破与运输之间的干扰，为快速施工提供了条件。
参考文献：
［1］GB6722—2014爆破安全规程［S］．北京：中国标准出版社，2015．
［2］杨年华，林世雄．爆破振动测试技术探讨［J］．爆破，2017，17（3）：90-92
论文作者:吕光木
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/24
标签：炸药论文; 民房论文; 排炮论文; 时间论文; 药量论文; 距离论文; 直径论文; 《基层建设》2019年第3期论文;