湾家车站明挖深基坑工程爆破施工中参数的确定

刘 庆

中煤第三建设（集团）有限责任公司上海分公司，上海 200135

大连地铁二号线湾家站工程设在红旗中路下，地貌为冰渍丘陵，马栏河阶地，地势较平坦，地层自上而下依次为素填土、卵石层、强风化板岩、中风化板岩，地面高程23.00m～25.40m，开挖深度为17.4m左右，其中需要爆破的岩石深度约10m～13m左右。

1 爆破参数确定

1.1 炸药雷管的选择

炸药选用2#岩石销铵炸药、药卷（一条）直径32mm，长200mm，重0.156kg，雷管选用瞬发电雷管和1～15段毫秒雷管，过期和变质的雷管炸药不能使用。

1.2 单孔药量计算

对于中硬度的岩石，钻孔深度L等于1.10倍爆破高度H（台阶高度2m），即L=1.10H=2.2m。由于爆破采用松动爆破，装药长度系数采用0.4，则单孔药量计算为：

Q=0.4×L×γ=0.4×2.2×0.78=0.69kg

Q为松动爆破的单孔药量；

γ为Φ32药卷每米药卷重量。

1.3 主要参数的选取

Q=eqaHW…①

a=0.8W…②

式中： q为标准抛掷爆破单位体积的耗药量，q=0.4kg/m3；

e为炸药换算系数，2#岩石炸药取1；

W为为药包中心到临空面的最小抵抗线。

黑龙江垦区总面积5.43万km2，占全省土地总面的12.2%，位于世界闻名的黑土带上，是我国3大垦区之一。目前已建设成为我国最大的国有农场群，成为我国重要的商品粮基地、粮食战略后备基地和全国最大的绿色、有机、无公害食品基地。2010年黑龙江垦区预计实现生产总值688.1亿元，同比增长19.2%，其中第一产业增加值为365.6亿元，对垦区经济增长的贡献率为44.4%[1]。2011年黑龙江垦区预计实现生产总值875亿元，同比增长20.5%，连续9年保持两位数增长。

1.4 孔位布置

1）按交错梅花形布置炮孔；

2）根据岩质特征和最小抵抗线长度确定的间距和排距：

由①②式计算得孔距为：a=0.9（m）；排距为：b=w=1.1（m）

钻爆设计参数表见下表（一循环）。

表1 钻爆设计参数表

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2 爆破安全区域

爆破施工一般顺序为：施工测量→标定炮孔位置→钻孔→炮孔检查→爆破器材准备→装药→联结爆破网络→布设安全岗哨→炮孔堵塞→爆破覆盖→起爆信号→起爆→消除瞎炮、处理危石→解除警戒→爆破效果分析及资料记录。

钻孔前先用挖掘机（推土机）将表土和松散岩石清理完后由放炮员按审批方案布孔，布孔方式采用梅花型，为了便于钻眼施工，钻眼采用与竖直成10°角钻孔。装药采用连续结构，装药长度系数取≤0.4。装药前应检测是否有哑雷管，装药时把炸药按每孔的设计药量分好，边装药边测量，以确保线装药密度符合要求。起爆体应置于炮孔底，以确保完全起爆。

爆破覆盖是控制飞石的重要手段，基坑开挖第一、二层台阶施工中采用覆盖废旧轮胎—铁丝网—炮被—沙土袋四层防护物，覆盖面积大于爆破区面积。覆盖时要注意保护好起爆网络，爆破后对损害的防护覆盖物进行修补和增加。

防护的边缘应超出爆区最外侧炮孔，其距离可按下式计算，但不得小于50cm。

Δ=4×（W+δ）

Δ-防护的边缘应超出爆区最外侧炮孔的距离，m

W-药包的最小底抗线，m

δ-覆盖空隙，m。

3 飞石的安全距离计算

按国家有关规定，露天爆破安全距离不得小于100m，但考虑到该爆破区的实际情况，对单孔药量和总起爆药量作一次减少，因此安全距离确定如下：

计算公式：R3=20K3n2W

式中：R3为飞石安全距离；

K3为与岩石性质，地形有关的安全系数取1.2；

n为最大一个药包的爆破作用指数；

因为是松动爆破，故取n=0.75；

W为最大一个药包的抵抗线取1.75m，

所以R3=20K3n2W=14.9m。

当实际距离达不到要求时，可采用覆盖采用炮被加砂袋的方法，冠梁上拉铺钢丝网或其它安全网进行二次防护。

爆破施工中应严格注意单孔药量的控制，炮口方向，炮位的选择，如抵抗线小于设计，堵塞物达不到孔深的60%，堵塞物未充填紧密等严禁起爆。设置爆破警戒点应随爆破中心的改变而推移，但不得缩小其警戒半径。由于本车站埋深较浅，为避免周边建筑物在长时间爆破振动下的安全，爆破振动速度警戒值为2cm/s。爆破施工时做好振动速度的监测工作，及时对爆破参数进行调整。

[1]刘国彬.基坑工程手册[M].北京：中国建筑出版社，2009(2).

[2]钱立新.世界高速铁路技术[M].中国铁道出版社，2003.