摘要:根据不同的地质情况确定爆破总体方案确定施工设备机械和人员配备,选用合适的爆破施工方法。施工过程中应注意的问题及安全措施和监测并做出应急救援预案。
关键词:爆破施工工艺流程 爆破施工方法 应急救援预案
一、爆破总体方案
对于较为零散、小方量石方段采用手风钻钻孔放小炮开挖;台阶高度在5m以下的石方地段,采用手风钻钻孔,浅孔松动爆破,预留边坡保护层,保护层开挖采用光面爆破;开挖高度在5m以上,岩石整体性好的地段,采用潜孔钻钻孔深孔松动爆破,边坡开挖采用预裂爆破;建筑物建基面采取预留保护层开挖;当爆区距离民房小于300米时,采用城镇控制爆破,严格控制爆破振动和飞石距离。
二、爆破施工工艺流程
表层土清理,测量布孔,钻孔,之后进行雷管安放、装药、堵塞,采用非电延期导爆管雷管连接起爆网路。
三、爆破技术设计
3.1孔网参数
由于拟爆破山体地表标高不一,起伏较大,为能一次钻爆至要求标高,根据不同的开挖深度,设计相应的孔网参数,炮孔以梅花形垂直孔为主,炮孔直径D=90MM根据工程地质条件及类似工程经验,取松动爆破炸药单耗0.4kg/m3,加密排取抛掷爆破单耗值为0.6kg/m3。超深0.5~1m,加密排孔排距缩小至1.5m。钻孔中发现所有炮孔中含水量较大,因此选用威力较大的2号岩石水胶炸药,由于北侧山坡自由面正对村庄,因此采用分层柱状装药结构,并采取了覆盖措施,远离村庄的炮孔采用连续柱状装药结构。
3.2爆破网路
露天中深孔爆破一般采用非电起爆系统,工程采用排间等间隔延期爆破网路。用四通做为连接原件,用非电毫秒导爆雷管做为起爆元件。露天深孔台阶爆破排间微差时间常用 65~90ms,为防止雷管跳段,本次爆破孔内起爆雷管选用 7 段毫秒导爆管雷管,将所有同排间炮孔采用四通串联起来,排间用5段导爆管雷管接力传爆,最后用2 条主线将闭合环形网路按左$右联接起来,形成双保险多回路的爆破网路。
四、爆破施工方法
4.1浅孔爆破
采用手风钻孔钻,孔径D=42mm;台阶高度为3~5m,第一排起爆距地面的距离≤1.5m。先掏槽钻水平孔施工,渠坡预留保护层,再进行光面爆破。
装药结构:为连续不耦合装药。
起爆网络:孔内炸药用导爆管雷管起爆。
4.2深孔爆破
渠道开挖前利用山坡地形,掏V型槽创造第二个临空面,然后再进行深孔爆破。采用潜孔钻钻孔,孔径90mm。
布孔方式:采用梅花型布孔。
装药结构:为连续不耦合装药。
起爆网络:孔内炸药用两发高段位导爆管雷管(毫秒级10段)起爆,孔外用3段毫秒级导爆管雷管接力起爆。
4.3光面爆破
当爆破台阶高度小于5m时,主爆区为浅孔爆破,边坡预留0.8m保护层,保护层开挖采用光面爆破。采用手风钻钻孔,孔径42mm。钻孔前,严格控制钻孔精度,用钢筋做多个大小相等且斜边与底边夹角等于坡角的直角三角形,然后用钢筋将各三角形的顶点焊接起来,形成钢筋笼。开孔前,以钢筋笼为参照物,使钻杆平行于三角形的斜边。
装药结构:采用间隔装药。
起爆网络:孔内炸药及孔外连接均用导爆索相联,实现光爆孔同时起爆。
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4.4预裂爆破
当爆破台阶高度大于5m时,主爆区为深孔爆破,永久边坡开挖采用预裂爆破,以保证边坡的稳定性和平整度。采用潜孔钻钻孔,孔径90mm。预裂爆破与一般石方开挖同时进行,并且比主爆孔提前50ms爆破,即预裂孔先响,主爆孔后响,时差为50ms。预裂爆破后,边坡开挖线上形成贯穿连续的裂缝,爆破岩体与保留岩体断开,使预裂面形成光滑稳定边坡。
装药结构:为间隔不耦合装药,不耦合系数ξ=90/32=2.8,另外底部加强装药。采用不耦合装药可以减轻作用于岩壁上的压力,以保护药包周围的岩体。
起爆网络:孔内炸药及孔外连接均用导爆索相联,实现预裂孔同时起爆。当预裂孔规模大时,为了减轻预裂爆破过程中的震动影响,分段起爆。在同一时段内采用导爆索起爆,各段之间用2段毫秒级导爆管雷管间隔。
为了获得高质量的开挖轮廓,根据主爆孔的孔径和装药量以及岩体的强度,最后一排主爆孔至预裂面的距离取最佳距离为1.5m。
4.5保护层爆破
一次爆破法就是一次钻孔到建基面高程,保证底孔在同一高程上,但炮孔不得穿过水平建基面。施工中采取密集布孔、多排小梯段小抵抗线微差挤压爆破、孔底设置用柔性材料充填的垫层段等措施。这些措施显著的减少了爆破对基岩的破坏影响。采用手风钻凿岩,孔径:42mm,保护层厚度:1.5m。
装药结构:为连续不耦合装药,底部加长10~20cm柔性垫层。最大单响药量:严格控制单响药量,根据以往观测数据和现场钻孔情况可每排一段,但不超过12kg;
起爆网络:起爆网络采用毫秒级非电导爆管孔间微差、孔内延时,孔外用瞬发导爆管雷管联结。
4.6城镇控制爆破区施工
当爆区距离民房小于300米时,采用城镇控制爆破,根据《爆破安全规程》规定的爆破震动安全允许标准(见下表)确定房屋安全允许震速。为保证该爆破区村民的房屋财产和生命安全,通过爆破试验和爆破振动监测数据计算出地质条件系数和振动衰减系数(K、α值),爆破施工前通过爆破震动的计算确定单响最大药量。爆破最大单响药量的选择通过以下公式和参数进行:
V=K(Q1/3/R)a
式中:R---爆源中心到建筑物的距离,m;
Q---爆破的最大单响药量,kg;
V---被保护建筑物的质点允许振动速度,cm/s;
K---与地质条件有关的系数;
a---振动衰减系数。
各参数的具体取值要根据爆破震动测试数据回归计算来确定。
经爆破试验计算确定最大单响装药量:230kg。
爆破震动安全允许标准参见《爆破安全规程》(GB6722-2003)。
4.7爆破施工注意问题
爆破员严格遵守《爆破安全规程》和操作安全细则。
4.8爆破安全措施
采用减少飞石的措施,加强对爆破材料使用的监管,不在同一工作面使用不同批号、不同厂家的电雷管,爆破器材符合国家标准,并经过严格检验,爆破前发出警戒信号。
严格执行《爆破安全规程》和严格按《省民用爆破物品管理实施细则》进行管理,建立专职安全警戒小组,并由专职安全员担任组长。
4.9爆破安全监测
采用的爆破监测仪器为T0PBOX508S振动信号自记仪(以下简称自记仪)。自记仪操作简单,通过前面板两个拨动开关即可操作,打开开关,自记仪即开始采集信号。通过RS232串口与计算机通讯即可分析数据。根据监理批示布置测点,一般放在被保护的对象上。对以上测点进行爆破监测后,数据信号存储在自记仪中,通过RS232串口与计算机通讯,进行数据分析。
4.10应急救援预案
成立应急组织机构,明确职权分工,确定爆破施工应急方案,做出具体的预防措施,事故或事件发生后,应对发生的原因进行调查分析,采取纠正措施,并组织对应急预案和相关程序进行评审及修订,使其不断完善,提高应急应变能力。
结束语:
(1) 爆破震动预测与实测相差无几,说明参数选择准确,装药量控制较好。(2) 加密排在为后续孔创造自由空间起到很大作用,保证了松散度。( 3) 大区多排孔排间等间隔延期爆破网络相对微差延期爆破网路较简单,取得了相同的爆破效果。
参考文献:
[1] 王玉杰. 爆破工程 2015.6
[2] 张福德,房泽法. 新冶钢场平石方爆破 2017.6
[3] 刘殿书.中国爆破新技术 2017.2
[4] 管志强,张中雷,王林桂, 台阶爆破技术在岙山油库区开挖中的应用 2013.2
论文作者:赵岳龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/4
标签:雷管论文; 钻孔论文; 药量论文; 保护层论文; 孔径论文; 风钻论文; 炸药论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;