临近高层建筑场平爆破控制技术微探

顾云

【摘 要】本文通过实际案例对高层建筑场平爆破控制技术进行了分析和论述，希望对相关人员有所帮助，从而更好的加强场平爆破的效果，增大安全系数，保证爆破作业的顺利进行。

【关键词】高层建筑；场平爆破控制技术；安全系数

一、项目简介

某城市在被部分平场后的原山体上建立了两栋高层建筑，两栋建筑之间的高度相差10米左右，地下工一层。后因建设需要，将剩余山体也实施平整作业，以作为功能区的设计。平整后的场地高度要求与建筑高度平齐。在平整过程中，由于山体东北方向下游圆形匝道、东南侧坡脚位置有民房及厂房，所以在平整过程中禁止有滚石下落。总体的平整面积约17万立方米，工期定为1年，爆破施工的安全要求相对较高。

二、爆破方案

由于该爆破区域周边围绕着公路、高层建筑及民房、厂房等设施，所以需要加强建筑的保护，避免爆破作业对周边环境的影响。通过现场勘察结果得知，爆破区域内的地质结构以中硬度石灰岩为主，含有少量较为坚硬的石灰岩，岩层结构风化现象较为严重，不过断裂构造不发育，相应的稳定性较好。在具体施工中，为了保证施工质量，提升施工效率，采用了分区爆破的方式，利用浅孔和深孔松动爆破相结合，来提高爆破作业质量。并在施工过程中，对建筑实行振动测试，减轻爆破的影响。

（一）爆破孔网参数设计

爆破中，浅孔孔径设置在φ40毫米左右，深孔孔径设置在φ90毫米左右，炮孔角度以垂直距离为主。在孔洞中分别装入药卷直径为32和70毫米的岩石乳化炸药，并保证装药结构的不耦合性。其中浅孔炸药的单耗控制在每立方米0.4千克左右，深孔的爆破炸药单耗控制在每立方米0.3千克左右，填塞长度分别控制在1.3米和3米以上。

（二）最大单段药量

按照相关规定要求，最大单段药量的计算公式以萨道夫斯基计算公式为主：

在该公式中，Q是最大单段药量；R为爆破振动的安全距离；v为保护物做出的安全质点振速，是固定值，每秒在20-25厘米左右；K和α是保护物到爆点之间的地形、地质系数和衰减指数。本工程中，v、K、α的取值分别为20、200和18。利用上述公式，得出的最终计算结果。

由于爆破环境的复杂性，所以采用了分区爆破的方式，一区因受高层建筑和民房的影响，所以采用深孔爆破；二区由于高度与建筑水平高度一致，所以又將其划分成3个区域开展爆破作业，且每个区域选择的爆破方式存在差异。在距离高层建筑10米范围内采用机械爆破；距离建筑20米范围内采用浅孔爆破，孔深控制在2.5米以内；距离建筑20米以外的区域采用的是垂直大直径浅孔爆破，按照多打孔少装药的原则，将炸药均匀分布在该区域内，确保爆破的安全性。

（三）爆破网络

爆破网络的设置会随着方式的不同而有所改变，一区和二区的垂直大直径浅孔爆破区域主要采用逐孔起爆网络方式；而二区中浅孔爆破区域内采用的是串、并联的延时起爆网络，且最大的药量不得超过1.5千克。

三、爆破安全技术措施

（一）飞石控制

一区采用了由北向南多台阶推进的方式来进行飞石控制。在初期平台开口方向与建筑孔底之间，通过V形起爆网络的应用，实行爆破作业的推进，当平台与公路在百米距离内时，可自由变换推进方向，通过一字型的逐孔爆破网络，开展爆破作业，以此来避免落石的产生。同时，在推进到平房区域内时，需要在边坡上设置3米左右后的隔离墙，防止滚石下落。二区浅孔爆破区内，主要利用炮被覆盖自由面和孔口的方式来控制飞石，并在推进到深孔爆破区域内后，设置相应的防护层。在爆破作业开展中，需要严格把控炸药量，以免因抵抗线失控导致爆破速度的加快，振动波频率增大，影响周边环境质量。

（二）爆破振动控制

爆破产生的地震效应对建筑物的影响存在一定的复杂性。在实际控制中，需要通过振动频率、振幅、地质、爆破方式等多方面进行综合考量，制定合理的控制措施，以减轻震动波的影响，控制主频率，避免共振效应的产生。在本工程中，对于爆破振动的控制除了采用逐孔延时起爆和不耦合装药结构外，还在靠近建筑和民房的区域内，设置了底部空气间隔装药结构，且通过台阶方向的转变，实现震动波的有效扩散，降低其对建筑的影响。同时在爆破过程中，选用了较为专业的爆破测振仪器，对各振点进行实时检测，以便及时处理振动带来的影响。

四、爆破效果和讨论

本工程中，在控制爆破飞石时，钻孔方面的选择是最小抵抗线，在松动漏斗理论基础上进行了孔洞设置。同时在实际作业中，对于存在的溶洞和裂隙结构，工作人员均实行了详细记录和标记，确保爆破安全性；在装药过程中，先对现场实际情况予以细致勘察，分析存在的不安全因素，并制定了合理的解决措施，降低飞石影响；合理控制填塞质量和长度；根据环境变化设置不同的起爆网络，避免滚石的产生；在隔离墙爆破中，通过缓冲爆破的方式防止了山坡上滚石的下落，保证了下方建筑和人民的安全。

在爆破振动控制上，主要以逐孔起爆技术来降低振动影响，大大提升了爆破作业的安全性。具体来说，该技术应用的特征有：首先，当起爆点与建筑之间存在高差时，通过该技术的应用，能够将振动频率从上到下逐渐弱化；其次，在一区开挖作业深入过程中，震动波的衰减频率也会随着作业环境而发生一定改变。当建筑与孔底高差在10米左右时，地震波的传播将由水平距离决定，地势高差不会起到任何影响；最后，本工程中，当爆区孔底与建筑高差在10米以内，与民房地面高差在25035米之间时，建筑质点的振速会处在安全值范围内，民房的质点转速会逐渐增加。为了保证爆破的安全性，在实际操作中，需将台阶高度调制4米，单孔装药量控制在4-8千克，确保质点振速在安全范围内。

五、结语

综上所述，若想有效加强高层建筑场平爆破控制技术应用的合理性，需要从多角度综合考量，并加大对飞石和振动的控制力度，最大程度的增大爆破安全系数。

【参考文献】

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