分区爆破在贵阳火车北站场平工程中的应用

2015-11-26改造者杨茂刚肖建章高玉林

中国科技信息 2015年22期

改造者:杨茂刚肖建章高玉林

分区爆破在贵阳火车北站场平工程中的应用

改造者:杨茂刚肖建章高玉林

贵阳火车北站场平工程周围环境复杂，为确保临近公交车站、铁路及建筑物的安全，以及不影响火车北站正常运营的前提下，采用分区控制爆破技术，即将爆区分为机械破碎区、浅孔爆破区及深孔爆破区的爆破施工总方案，并采用岩墙作为防护屏障及炮孔部位加柔性覆盖并用沙袋压实等防护措施，有效的控制了爆破危害效应。工程成功的经验可为城区大方量石方开挖爆破提供参考。

工程概况

项目情况

爆破区域位于贵阳火车北站功能区，火车北站候车大楼西北侧。爆区地势总体呈南东侧高，北东、北西、南西侧相对较缓，南东侧最高高程1307.2m，南西侧最低高程1257.8m左右，相对高差近49.4m，总开挖工程量约50万m3。爆区的岩性为三叠系松子坎组泥质白云岩及石灰岩，断裂、褶皱十分发育，受其影响场区地层产状变化较大，主要岩层倾向指向东南方向，

周边环境

贵阳火车北站已开通运行，客流量很大，周边环境比较复杂。项目位于火车北站沿线1000m内，该场地西侧为甲秀北路，爆区距甲秀北路最近8m；北侧为拟建阳关大道挡土墙，爆区距拟建阳关大道最近39m；东侧为贵阳北站轨道围墙，爆区距贵阳北站轨道围墙最近89m；东南为贵阳北站，爆区距贵阳北站最近138m；南侧为站前北路及公交车站，爆区距站前北路最近8m，距公交车站最近168m。爆区南北向长约231m，东西向长约298m。爆区环境示意图如图1所示。

工程爆破难点

（1）由于该工程爆区紧邻已启用的贵阳火车北站，且四面道路环绕，施工环境较为复杂，爆破产生的飞石、振动、粉尘、噪声等有害效应均可能对周边重要保护对象产生危害。

（2）施工场区较宽广，工程量较大，工期要求与安全限制的矛盾突出，加之工程地质条件对爆破施工存在不利因素，大大增加了作业难度。

爆破方案的选择

爆破方案的选择首先必须考虑保障周围环境安全，并满足施工工期的要求，以提高经济效益。

根据本工程开挖区域面积广、石方量大，四邻环境较复杂，施工条件比较困难的实际情况，经认真研究决定采用分区爆破方案，即根据现有实际地形条件，并根据爆破部位与周围建筑物距离的远近将整个爆区分成三个分区:机械破碎区、浅孔爆破区及深孔爆破区，对临近火车北站候车大楼、铁路线和甲秀北路的区域，采用机械破碎法进行施工，尤其靠南面、东南面边界的岩体应预留15m厚、10m高的岩墙滞后主爆破区并只采取机械破碎法开挖；与机械破碎区紧邻的为浅孔爆破区，该区距铁路及房屋较近，爆破时需控制最大段起爆药量及爆破规模，故采用孔径为40mm，孔深为1.5-4.0m的浅孔爆破，浅眼控制爆破也作为处理局部欠挖、修整施工便道以及为深孔爆破创造临空面的开挖爆破，人为实现定向控制爆破；爆区中心区域为深孔爆破区，主要采取中深孔连续装药和间隔装药结构相结合的控制爆破方式，并保证填塞长度大于最小抵抗线W。使用分区爆破，不仅可控制爆破震动和飞石，达到实现安全爆破的目的，还可以解决保障施工安全与大规模机械化施工的矛盾。分区爆破如图2所示。

爆破参数设计

浅孔爆破参数

浅孔控制爆破参数如表1所示。

深孔爆破参数

深孔台阶爆破参数见下表2。

起爆网络设计

为了保障控制爆破效果，采用微差起爆技术，每次爆破规模根据现场条件从1孔一响到10孔一响不等。爆破网路采用多排或单排毫秒逐孔微差松动爆破方式，即孔内装同段、同厂、同批号的高段位毫秒延期雷管（11段以上），孔外用同段、同厂、同批号的低段雷管（3段以下）逐孔搭接并联，每次起爆规模不超过3排。

图1 爆区周围环境示意图

图2 分区爆破示意图

表1 浅孔台阶控制爆破参数表（d=40mm）

表2 深孔台阶爆破参数表（D=90mm q=0.35kg/m3）

6爆破安全与防护

6.1爆破振动安全校核

根据下式计算距周边建筑物不同距离处的地面质点振动速度。

式中；R为爆源中心到被保护物的距离，m；Q为单响最大起爆药量，kg；按设计，距离20m范围浅孔爆破Qmax≤1.5kg；距离100m范围浅孔爆破Qmax≤24kg；距离100m—200m范围深孔爆破Qmax≤60kg；距离200m以上范围深孔爆破Qmax≤78kg； V为保护物处的地面质点振速，cm/s；K、α为修正系数，这里取K=200、α=1.8。

计算结果如下表3。