數(shù)碼電子雷管在城市地鐵基坑爆破施工中應(yīng)用

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1、數(shù)碼電子雷管在城市地鐵基坑爆破施工中應(yīng)用　　【摘要】近幾年隨著數(shù)碼電子雷管技術(shù)的不斷成熟，在地鐵石方爆破施工中逐步引入該項(xiàng)技術(shù)，對周邊環(huán)境的安全影響得到了改善，避免采用機(jī)械或靜態(tài)破碎方法施工，施工進(jìn)度加快，同時(shí)施工成本降低。本文介紹了數(shù)碼電子雷管在城市地鐵基坑爆破施工中成功應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】爆破振動(dòng)數(shù)碼雷管1工程概況深圳市城市軌道交通11號線工程福永站～地下-高架區(qū)間分界段位于寶安大道下，基坑深17m，設(shè)計(jì)采取明挖法。周邊環(huán)境非常復(fù)雜，施工場地兩側(cè)有許多廠房、辦公樓和以及給水、電信、電力、燃?xì)獾裙芫€，其中DN500次高壓（1.6Mpa）燃?xì)夤艿谰嗷?/p>

2、邊最近距離只有12m，埋深約1.86～2.39m，要求振速控制在2cm/s以內(nèi)，是影響施工設(shè)計(jì)控制的重點(diǎn)。該工程開挖方量約7萬m3，工期緊，環(huán)境復(fù)雜，對爆破振動(dòng)控制要求非常嚴(yán)格，采用常規(guī)爆破開挖方式無法滿足振動(dòng)控制的需要。（見圖1）2數(shù)碼電子雷管控制爆破技術(shù)特點(diǎn)6數(shù)碼電子雷管是一種可以任意調(diào)節(jié)并實(shí)現(xiàn)精確延期發(fā)火時(shí)間的新型電雷管，延期精度可以達(dá)到1ms，同時(shí)具有很高的安全性。（1）數(shù)碼電子雷管除非通過專業(yè)設(shè)備，否則即使采用暴力手段也不能起爆，因此大大提高運(yùn)輸、使用的安全性；特別是城市地區(qū)人員環(huán)境較為復(fù)雜，安全性高。（2）延時(shí)精度高，0～100ms，偏

3、差小于1ms，延時(shí)時(shí)間可調(diào)，可在0～16s范圍任意設(shè)置時(shí)差，便于根據(jù)現(xiàn)場情況優(yōu)化起爆網(wǎng)絡(luò)。（3）網(wǎng)絡(luò)可查，通過銥缽表可以查出具體每發(fā)雷管的狀態(tài)，確保每個(gè)炮孔按設(shè)計(jì)時(shí)差起爆，減少盲炮出現(xiàn)，利于現(xiàn)場安全管理。（4）采用電子雷管起爆，不但能起到降低單響藥量的作用，還能起到波峰疊加干擾降振的效果，有利于控制爆破振動(dòng)。（5）相比普通雷管，可以增加一次爆破規(guī)模。3采用數(shù)碼電子雷管起爆技術(shù)的可行性根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，采用數(shù)碼電子雷管起爆技術(shù)，通過設(shè)置合理起爆間隔時(shí)差，可以達(dá)到減振30%～60%的效果。根據(jù)爆破振動(dòng)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：式中K、α按經(jīng)驗(yàn)可取值分別為150和1

4、.6，得出不同距離條件下爆破振動(dòng)速度理論計(jì)算值。見表1。6從表1數(shù)據(jù)中可以看出，采用數(shù)碼電子雷管后，在滿足振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)的情況下，允許的最大單響藥量有明顯的增大，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)碼電子雷管深孔爆破微振動(dòng)控制。4爆破試驗(yàn)爆破試驗(yàn)的目的主要是確定合理的延時(shí)時(shí)差及爆破參數(shù)等。延時(shí)時(shí)差和地質(zhì)條件、地形條件、爆破方式、裝藥結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，為了確定適合本工程的最佳延時(shí)時(shí)間。設(shè)計(jì)了單孔和群孔試驗(yàn)組，群孔爆破試驗(yàn)采用由8～20ms不同秒量的延時(shí)間隔。通過對爆破振動(dòng)波形進(jìn)行分析，最終確定適合本工程的延期時(shí)差。第一組試驗(yàn)，為16個(gè)孔，孔深3.2m，孔間距為1.6m×1.7m，

5、每孔的藥量為3kg。第一個(gè)孔單獨(dú)響，響完280ms后，其余的孔以17ms間隔逐孔起爆，起爆順序及延時(shí)秒量見圖2所示。圖3為第一組試驗(yàn)測點(diǎn)XYZ三個(gè)方向振速波形圖Z軸的振動(dòng)波形看，群孔爆破的振速值明顯小于單孔的振速值，說明群孔爆破發(fā)生了波形疊加，振速降低另8組為不同延時(shí)間隔的爆破試驗(yàn)，前5組為4排孔，分兩個(gè)延時(shí)時(shí)差，第6組為3排孔，分別設(shè)置了3種不同的延時(shí)時(shí)差，最后2組分別試驗(yàn)了不同孔間和排間的延時(shí)時(shí)差。圖4為第2組試驗(yàn)孔間延時(shí)分別為9ms和17ms時(shí)3#測點(diǎn)的振動(dòng)波形。圖中波形表明延時(shí)間隔為17ms時(shí)，振速值明顯小于9ms時(shí)。5爆破參數(shù)設(shè)計(jì)6為了滿

6、足粒徑要求，降低大塊率，同時(shí)滿足爆破、挖裝、運(yùn)輸效率的最優(yōu)化，同時(shí)滿足振動(dòng)控制要求，主爆破區(qū)域鉆孔直徑不宜選擇過大。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，本工程鉆孔直徑選擇d=76mm。爆破參數(shù)如表2。最小抵抗線W=（25～45）dm鉆孔超深h=（0.25～0.35）Wm炮孔深度L=H+hm填塞長度l=（0.8～1.5）Wm裝藥長度l=L～lm孔間距a=（1.0～1.5）Wm排間距b=（0.8～1.0）Wm單孔藥量Q=q?a?b?Hkg根據(jù)以上參數(shù)設(shè)計(jì)原則確定基坑主爆區(qū)每次爆破布孔不超過6排，其基本參數(shù)由臺階高度不同計(jì)算確定。采用梅花形或長方形布孔，堵塞長度2.5m。各雷

7、管腳線并聯(lián)接入起爆主線上，逐孔起爆，延時(shí)時(shí)差為17ms。起爆網(wǎng)路連接見圖5。6施工工藝清理工作面―布孔―鉆孔―驗(yàn)孔―電子雷管檢測―裝藥―電子雷管注冊、標(biāo)號（再次檢測）―堵孔―連網(wǎng)―網(wǎng)絡(luò)快速檢測―壓沙包―蓋鋼板―壓沙包―設(shè)置起爆時(shí)差―完全檢測―起爆―爆后檢查―撤除防護(hù)（如圖6）。67信息化爆破施工根據(jù)施工過程對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行爆破振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)優(yōu)化爆破方案，實(shí)現(xiàn)信息化爆破施工，確保燃?xì)夤艿腊踩?。燃?xì)夤艿勒駝?dòng)速度安全控制指標(biāo)不大于2cm/s，施工前須再次確定次高壓燃?xì)夤艿赖奈恢?，探明周邊土體情況，確定最佳檢測點(diǎn)，布設(shè)自動(dòng)無線監(jiān)測裝置，對每次爆

8、破進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)置預(yù)警值為1.8cm/s，當(dāng)實(shí)際振速接近預(yù)警值時(shí)啟動(dòng)預(yù)警，工程師進(jìn)行爆破參數(shù)優(yōu)化或調(diào)整爆破施工方