复杂环境条件下数码雷管控制爆破技术研究

张亚峰 吴祥 曹宜乐

摘  要：深圳地铁9号线海上世界站站后区间周边环境复杂，石方开挖采用数码雷管控制爆破技术。基于此，本文介绍了复杂条件下石方爆破开挖的整体开挖思路，爆破设计和施工、爆破安全控制以及爆破效果的情况统计及分析等内容，以期对市政工程石方开挖提供参考。

关键词：复杂环境;数码雷管;控制爆破

中图分类号：TD235.3    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）08-0000-00

0 引言

随着社会的发展，市政基建行业突飞猛进，在深基坑、地下空间开挖过程中会遇到比较坚硬的岩石，常规爆破延时精度存在较大误差，安全隐患大，而机械破碎效率低，无法适应复杂环境下大方量的石方开挖要求，相反数码雷管控制具有精度高等优点，特别是市政工程周边建筑物、管线集部位更能显现其优点[1]。本文以深圳蛇口片区地下深基坑石方开挖数码雷管爆破技术应用为例，为数码雷管爆破技术在复杂条件下的应用提供了相关的参考。

1 工程概况

深圳市城市轨道交通9号线二期南海大道支线工程海上世界站站后区间位于山区蛇口片区工业一路以北，工业二路以南，区间基坑存在较厚的中、微风化花岗岩，需要大量的爆破开挖，而站后共建基坑周边有低层学校建筑，新时代广场高层建筑等建筑群，此外还横跨基坑雨水箱涵、132kV高压电缆，因此对爆破震动要求较高，施工难度较大，为了降低爆破产生的振动，提高爆破器材管理的安全性，加快工程进度，决定采用具有国际领先水平的数码电子雷管进行爆破。

2 爆破开挖整体规划

基坑岩石段主要采用数码电子雷管控制爆破法施工，由两端向中间、平面分段，从上而下分层钻孔爆破，石方开挖每层高度为2m～3.5m，炮孔直径暂取42mm。距离围护结构2m范围内的雨水箱涵及132kVA高压电缆左右10m范围的基坑石方区域采用双聚能+数码雷管浅孔控制爆破技术与静态爆破、机械破碎相结合的开挖方法，并辅以在不同区域采用减振槽（孔）、预裂爆破等减振措施。遇到雷电、暴雨等天气禁止爆破作业。爆破作业时，应加强爆破振动监测和变形监测，优化爆破参数。

3 爆破方案

3.1 爆破参数设计

根据待爆岩体的性质、爆区周边环境、钻孔机械、炸药种类等确定爆破的参数，如遇特殊地质构造等情况应适当调整爆破参数，为达到爆破效果，并且保证施工效率，现场对履带式潜孔钻机进行改装，统一将钻头直径改为50mm。浅孔台阶（台阶高度≤5m）控制爆破参数如表1：

最小抵抗线：W=（0.4～0.8）H（m），孔间距：a=（1～2）W（m），排间距：b=（0.8～1.0）a （m）;孔深：L=H+h（m）;钻孔超深：h=（0.1～0.15）（m）;堵塞长度：lˊ≥W（m）;单孔装药量：q=（0.3～0.4）（kg/m³）。

以上爆破参数应根据工地地质、岩石条件和实际爆破效果进行调整优化。

3.2 数码雷管爆破操作流程

现场数码雷管爆破施工操作流程图如图1所示。

3.3 爆破控制要点

（1）装药与填塞。基坑爆破采用孔底连续柱状装药结构，每个炮孔按照起爆顺序的要求装1～2发延时雷管，起爆药包置于炮孔的中下部。为防止产生过多扬尘和噪音，炮孔内装特制水带和炮泥，炮孔底部放入水袋，炮孔顶部放置水袋，填塞炮泥。（2）起爆网路。根据实地考察情况，结合海科电子雷管在线可编程特点，制定以下爆破方案，具体岩石设计见表2，一次爆破试验试验爆破网络设计及组网爆破相关信息见表3[2]。

3.4 爆破有害效应控制

（1）爆破飞石控制。基坑爆破采用數码雷管控制爆破方法，基坑爆破时，需对爆区进行表面覆盖防护，爆破区域分三层进行覆盖，第一层采用砂袋进行覆盖，第二层整体采用橡胶炮被进行覆盖，第三层采用5mm厚钢板（1.0m×6.0m）进行覆盖。（2）爆破震动安全控制方案。在开挖边线内侧布置两排减震孔，孔径89mm，减震孔间排距为15cm，梅花型布置，减震孔深度同开挖平台设置高差一致，然后在自远离的一侧进行台阶爆破开挖，每层爆破台阶高度不大于3m，当开挖工作面距离开挖坡面线5～6m时，沿开挖坡面线布置预裂爆破钻孔，减震孔随台阶光面爆破一同挖除，台阶爆破开挖到平台高程附近时，采用水平光面爆破，保证平台成型并达到减震效果[3]。

4 结论

通过对爆破敏感区域的爆破振速、噪音、粉尘进行监测，爆破振速设计标准为低于1cm/s的控制标准，经现场统计振速最大值为0.46cm/s;敏感区域爆破噪音和粉尘进行监测均满足规范要求。

参考文献

[1] 杨文渊.工程爆破常用数据手册[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2] 江斌.城市复杂环境条件下控制爆破技术[J].地下空间与工程学报，2007（4）：770-775.

[3] 李江.复杂环境下岩塞爆破装药施工关键技术[J].水利水电施工，2018（1）：8-11.

收稿日期：2020-07-23

作者简介：张亚峰（1980—），男，河南郑州人，本科，高级工程师，研究方向：轨道交通工程。