楊廣信，崔  帥，王巧先

  （大連開盛爆破拆遷工程有限公司,遼寧 大連  116100）

摘  要：隨著城市區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)開挖、場地平整、建筑拆除等領(lǐng)域中工程爆破的普遍運用，周邊環(huán)境越來越趨于復(fù)雜，尤其對爆破震動要求極高的敏感設(shè)備的保護措施提出更高要求。本文結(jié)合大連英特爾二期場地爆破這一復(fù)雜環(huán)境下的特定爆破作業(yè)，提前做微震試驗和爆破振動衰減參數(shù)預(yù)判。結(jié)果表明：使用微震試驗爆破參數(shù)可以指導(dǎo)爆破作業(yè)，為類似的爆破工程提供了借鑒意義。

關(guān)鍵詞：微震試驗；復(fù)雜環(huán)境；敏感設(shè)備

0  引  言

大連英特爾二期場地爆破區(qū)位于大連雙D港0號路輔路以南，英特爾一期建成區(qū)以北。爆區(qū)地勢北高南低、東高西低，中西部有自然沖溝，中南部有少許自然林地，最大相對高差在15 米左右。爆區(qū)地形相對凌亂，主要因無序挖土堆放造成，揭露下面巖層為泥質(zhì)頁巖，夾雜灰?guī)r、板巖等，表層風(fēng)化程度較高，屬于中等堅硬巖石，部分地區(qū)地表土層沒有扒運。

爆破區(qū)域東西長約600 米，南北寬約400 米。爆區(qū)北部75 米處有大莊高速公路東西穿過，爆區(qū)西部有12.5 米寬公路，50 米外分別為復(fù)合材料廠房和恒昌物流車間，在公路與廠方之間有4 米寬3 米深排洪溝，爆區(qū)北西邊緣外3 米有自來水管線埋設(shè)。爆區(qū)南部為英特爾一期建成區(qū)，英特爾一期廠房北邊緣距爆區(qū)200-300 米。距爆區(qū)南80 米有10 米寬3 米深排洪溝東西穿過，排洪溝為人工石砌結(jié)構(gòu)，排洪溝南由臨時大車路。距英特爾一期北圍欄墻60 米。爆區(qū)東部為場平空地。

相對于普通爆破工程，本爆破工程的周邊安全環(huán)境要求極其嚴格，主要表現(xiàn)在爆區(qū)南部英特爾一期廠房內(nèi)部有正在運行生產(chǎn)的光刻精密儀器，對震動數(shù)值要求極低。

本工程受到大連雙D港管委會安全管理部門的高度重視，既要保證重點企業(yè)的安全生產(chǎn)不受任何影響，又要優(yōu)質(zhì)完成工程任務(wù)，這給爆破施工提出了相當高的技術(shù)指標。為此，在本工程區(qū)域內(nèi)專門做微震爆破試驗，得出適合本區(qū)域內(nèi)的各項巖石系數(shù)和爆破參數(shù)，作為指導(dǎo)英特爾二期西部爆破技術(shù)方案設(shè)計和爆破施工作業(yè)的重要依據(jù)。

圖1  爆區(qū)周邊環(huán)境圖

1  微震試驗

（1）試驗原則和目的

配合爆破震動監(jiān)測^[1]手段，精細控制爆破震動，以英特爾INTEL公司預(yù)警裝置和TC-4850型爆破震動監(jiān)測儀進行試驗測試。結(jié)合預(yù)警裝置和爆破震動衰減規(guī)律探尋本區(qū)域內(nèi)淺孔和深孔爆破的界限。確定（預(yù)判）出適合本區(qū)域爆破施工的巖石系數(shù)和爆破參數(shù)。

（2）爆破震動速度^[2]控制指標

根據(jù)英特爾公司提供的振動加速度譜密度樣本。爆破振動頻率分布在20～100 Hz之間，其加速度譜密度允許值為1.0E-5（m/s 2 ）^2/Hz；爆破振動頻率分布在0～4 Hz之間，其加速度譜密度允許值為1.0E-7（m/s 2 ）^2/Hz。

依據(jù)地區(qū)爆破振動測試規(guī)律看，對應(yīng)的爆破振動速度不大于0.05 cm/s，所以選擇0.05 cm/s進行控制。對照國標《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014），該振動速度水平要求高于任何一項要求，國標中最為嚴格的是“一般古建筑與古跡”，允許振動水平為“0.1～0.3 cm/s”，可以看出該地域的爆破振動控制比“一般古建筑與古跡”還要嚴格 。

（3）爆破震動規(guī)律試驗結(jié)果

按《爆破安全規(guī)程》（GB 6722—2014）第6.2.5款規(guī)定“在特殊建（構(gòu)）筑物附近或爆破條件復(fù)雜地區(qū)進行爆破時，應(yīng)進行必要的爆破振動監(jiān)測或?qū)ｉT試驗，以確保保護對象的安全。”考慮到該工程的復(fù)雜性，必須進行一定量的爆破振動監(jiān)測，才能確保及時修正爆破方案，保護INTEL精密儀器運行安全^[3]。

影響爆破震動速度的因素較多，最主要的有：藥量，包括總藥量和最大段齊發(fā)爆破藥量；距離，亦即從爆心到結(jié)構(gòu)物觀測點的距離^[4]。表征其大小可采用薩道夫斯基公式^[5]表達：

(1)

公式中能反映爆破的振動衰減規(guī)律的是式中：K，α，這兩個參數(shù)，用最小二乘法計算反演其大小，反演的基礎(chǔ)有適量的數(shù)據(jù)，每套數(shù)據(jù)包括最大單段藥量Q（Kg），距離R（m），振動速度V（cm/s）。

K、α值的確定與爆破地點周圍的地形、地質(zhì)構(gòu)造等因素有一定的影響。由于篇幅限制，不再列舉詳細參數(shù)，具體分析見《英特爾二期場平工程施工土石方微震爆破實驗監(jiān)測報告》，其中指導(dǎo)深孔爆破、淺孔爆破的爆破振動衰減系數(shù)如下：

深孔爆破：K=177.15、α=1.537、V=0.02 cm／s；

淺孔爆破：K=590.50、α=1.931、V=0.02 cm／s。

由于英特爾公司的特殊性，關(guān)鍵設(shè)備距離一期北圍欄墻有一段距離，只能在北圍欄墻處進行爆破震動監(jiān)測工作，依據(jù)現(xiàn)場調(diào)研在北圍欄墻處以V=0.05 cm/s為震動控制標準^[6]。

2  爆破設(shè)計方案

（1）技術(shù)方案確定

爆破技術(shù)方案設(shè)計嚴格遵循《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）^[7]進行，根據(jù)地質(zhì)及安全環(huán)境條件，本區(qū)域采用深孔+淺孔控制爆破施工，按A級城鎮(zhèn)控制爆破設(shè)計。在距英特爾一期光刻機房北500米范圍外采用中深孔爆破，200米-500米范圍內(nèi)采用淺孔爆破^[8,9]。

（2）深孔爆破技術(shù)參數(shù)

鉆孔孔徑?=115 mm

孔距：a=4.0 m, 排距:b=3.0 m

孔深L=5.3 m，抵抗線W=2.5 m， 超深0.3 m

裝藥長度h_藥=2.0 m，填塞高度L_填=3.3 m

使用大包銨油炸藥，裝藥密度ρ=0.8 g/cm³

每孔藥量Q=ρ×h藥×π×r²=0.8×200×3.14×5.5²=15 kg

炸藥單耗q=Q/(a×b×h)=15÷(4×3×5)=0.25 kg/m³

表1  深孔爆破參數(shù)

（3）淺孔爆破技術(shù)參數(shù)

孔深3.0 m，鉆孔孔徑?=47 mm

孔距：a=2.0 m,排距:b=1 m，

使用?40乳化藥卷,線裝藥密度為ρ_線=1.2 kg/m

裝藥長度h_藥=2.0 m，填塞長度.0 m

每孔藥量Q=ρ_線×h_藥=1.2×2.0=2.4 kg

炸藥單耗q=Q/(a×b×h)=2.4÷(2.0×1×2.6)=0.45 kg/m³

表2  淺孔爆破參數(shù)

(4)裝藥結(jié)構(gòu)及起爆網(wǎng)路

(5)爆破振動監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)爆管網(wǎng)路連接，單孔微差順序起爆，孔內(nèi)8段，孔外3段，換排5段。

通過監(jiān)測兩次爆破，布點設(shè)置在INTEL廠北外墻附近，分別是淺孔爆破與深孔爆破作業(yè)。其中深孔爆破持續(xù)時間3.5 s，最大振動合速度0.047 cm/s，振動主頻13.70 Hz，對應(yīng)的垂直振動速度為0.03 cm/s；淺孔爆破持續(xù)時間2.5 s，最大振動合速度0.028 cm/s，振動主頻13.90 Hz，對應(yīng)的垂直振動速度為0.011 cm/s。滿足原設(shè)計方案對爆破振動的要求。

3  結(jié)  論

（1）通過工程爆破項目的實際運行，說明了微震試驗在城市敏感設(shè)備區(qū)域立項前和爆破實施中的重要指導(dǎo)作用，為政府安監(jiān)部門和敏感設(shè)備運行公司在安全上提供了有力的技術(shù)保證。

（2）通過爆破工程效果分析，驗證了敏感爆破項目微震試驗結(jié)果指導(dǎo)爆破技術(shù)方案設(shè)計的指導(dǎo)意義，在多重不利條件下合理確定地質(zhì)爆破和安全環(huán)境評估參數(shù)提出科學(xué)依據(jù)。

（3）類似的爆破工程，特別是對周圍安全環(huán)境要求更加嚴格時，首先要做出安全試驗標準，為達到防止爆破震動破壞目的積累經(jīng)驗。

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