深基坑围护结构吊脚桩范围岩石爆破技术

刘立

【摘 要】深基坑中围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。论文中的深基坑围护结构为吊脚桩，一般设计围护结构吊脚桩范围地层均较坚硬，在坚硬地层中施工对吊脚桩本身施工难度大，更对基坑巖石开挖的方法选择、施工过程中的稳定性控制要求更高。论文主要介绍围护结构吊脚桩范围岩石爆破技术施工工艺情况。

【Abstract】The retaining structure of deep foundation pit mainly bears the water pressure and soil pressure produced by the excavation and unloading of the foundation pit， and transfers the pressure to the support. It is a temporary retaining wall structure for stabilizing the foundation pit. The retaining structure of deep foundation pit in this paper is suspending pile， the suspending pile area stratum in the general design of the retaining structure is relatively hard. In the hard stratum construction， the construction of the suspending pile itself is very difficult， and the requirements of the selection of rock excavation method in foundation pit and the stability control in the construction process are even higher. This paper mainly introduces the construction technology of rock blasting technology in the suspending pile range of retaining structures.

【关键词】深基坑 ；吊脚桩； 岩石； 爆破技术

【Keywords】deep foundation pit； suspending pile； rock； blast technology

【中图分类号】TD231 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）08-0120-03

1 工程概况

车站全长264m，为地下两层岛式站台车站，车标准段宽20.2m，顶板覆土为2.65m，车站埋深17.2m。

车站基坑围护结构采用Φ1200@1300钻孔灌注桩+三道内支撑，桩长8.5m～23.5m，常规段桩基嵌入基底以下5m，当遇到中、微风化岩层时，嵌入中、微风化岩层深度分别为2.5m、1.5m。

岩面过高的车站基坑范围围护结构左线长27.4m，右线长68m，设计外放30cm设计吊脚桩+2根Φ28，长6m锁脚锚杆+两道钢筋砼内支撑，桩长8.5m～12.6m。吊脚桩均入微风化岩长度≥2.0m。

2 凿岩机具的选取

根据地层情况选取露天爆破方案，钻孔机具采取宣化双联CL100G型潜孔钻。

3 爆破器材的选取

根据爆破规模及岩石特性，拟选用2号岩石乳化炸药作为主起爆药，非电导爆管雷管起爆。所需爆破器材见下表1所示：

4 爆破设计方案的选择

吊脚桩处岩石爆破考虑到控制超挖及振动对保留围岩及吊脚桩的影响，以及光面爆破比预裂爆破更能降低爆破振动的优势，周边吊脚桩处预留3米范围采用浅孔弱松动爆破+光面爆破形式，拟定距离吊脚桩30cm处钻一排光面爆破孔，用￠32药卷加导爆索串联，在浅孔弱松动爆破后再起爆。

采用爆破体覆盖防护方式，炮孔压沙包+炮被+沙包，防止飞石，同时在基坑爆破顶部范围安设10m×21m的钢管防护网，防护网采用钢管+钢丝密布网结构[1]。

起爆方式：采用毫秒导爆管雷管延期起爆网路方式，通过减小一次爆破规模及仪器监测的方式控制震动的影响。

爆破施工中根据实际爆破效果及时进行参数调整。

5 爆破参数设计及装药量计算

光面爆破孔垂直钻孔，孔径￠76mm，超深h=0.5～0.8m，钻孔深度L=（H+h）/sina，台阶高度取H=3m；孔距a=（12-16）d，取0.9-1.0m；光爆层厚1.0m，回填0.6m，线装药密度q光=350g/m，单孔装药量q=L*q光=3.5m*350g/m=1225g。

弱松动台阶爆破炸药单耗350-450g/m3，孔距1.2m，排距1.0m，单孔药量1250g-1400g。

6 布孔

吊脚桩位置采用光面爆破，爆破孔采用梅花型或矩形布孔，垂直钻孔。（图2，图3）

7 装药、填塞

露天光面爆破用两节￠32药卷捆绑加工，按线装药密度绑扎在导爆索及竹片上。光面爆破采用间隔50cm装药，卷状乳胶炸药做主爆药，起爆雷管置于孔底，聚能穴指向孔口，空气部分用砂黏土堵塞。

每孔装药1225g，孔底段1m加强装药500g，中间装药段每节药卷240g，孔口端粗砂回填60cm不装药。

8 起爆网路设计

浅孔每次爆破两排，排与排之间ms5雷管接力，同排间孔内雷管依次为ms1、ms3、ms5、ms7、ms9、ms11、ms13段，光爆孔内ms13段。见下图

9 爆破安全验算

爆破震动安全控制：

根据本工程所处的地理位置，需要进行计算确定同段起爆最大裝药量，以便指导施工。

据《爆破安全规程》计算：Q=R3（V/K）3/a

式中：Q—最大一段的装药量，kg ；

R—保护物距爆源中心的距离，m ；

K—与介质特性、爆破方式及其他因素有关系数取200；

V—非抗震性建筑物允许振速取1cm/s；

α—地震衰减指数取1.6。

可得结果如表2所示。

实际施工中震动安全控制主要是吊脚桩位置，根据不同的吊脚桩爆破部位选取不同的允许振速及单段最大起爆药量[2]。

10 爆破振动监测

①每次爆破都要进行振动监测，由有资质的第三方爆破监测单位负责，根据监测结果调整、确定最佳参数。施工中确定最小抵抗线方向，避免直接面向保护物，控制单响药量及单耗，保证填塞质量和高度，进行爆破体表面覆盖防护。

爆破振动监测采用三矢量振动速度传感器、低噪音屏蔽电缆、TC-4850型便携式测振仪和计算机组成的监测系统。测试系统示意图如下：

测试系统：

②分析处理系统

③现场监测与信号处理过程

④测振点布置在基坑边建筑物处。

11 施工注意事项

①严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》的规定，按照《爆破安全规程》进行爆破施工。在使用爆破器材时，要严格按照《爆破作业安全操作规定》施工。严格控制超欠挖，掌握钻孔角度，保证周边光面效果。爆破警戒距离不小于100米，警戒范围内人员与机械撤离至安全地点。

②严格按业主及公安机关批准的作业时间内进行爆破作业，并尽量固定作业时间。

③爆破工的安全教育、考核、复验，严格按照有关规定执行。经过培训考试合格，获取操作证者方能持证上岗。对已取得上岗证者，要进行登记存档，按期复审。

④爆破工的安全教育、考核、复验，严格按照有关规定执行。经过培训考试合格，获取操作证者方能持证上岗。

⑤爆破及警戒必须统一指挥，配备足够的联络工具。

12 结语

深基坑围护结构吊脚桩岩石爆破技术，整体施工达到了预期的效果，在围护结构稳定性，岩石稳定性、完整性及爆破振速上均达到预期效果，且也验证了吊脚桩岩石基坑的工艺方法及参数，但爆破噪音、扬尘还需继续深入研究，此文对类似工程具有可参考价值。

【参考文献】

【1】白洪潮.深基坑支护技术方案的选择及其优化设计[D].荆州：长江大学，2012（04）：45-46.

【2】奇锐.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].广东科技，2007（11）：77-78.