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：隨著城市區域內的基礎開挖、場地平整、建筑拆除等領域中工程爆破的普遍運用，周邊環境越來越趨于復雜，尤其對爆破震動要求極高的敏感設備的保護措施提出更高要求。本文結合大連英特爾二期場地爆破這一復雜環境下的特定爆破作業，提前做微震試驗和爆破振動衰減參數預判。結果表明：使用微震試驗爆破參數可以指導爆破作業，為類似的爆破工程提供了借鑒意義。
關鍵詞：微震試驗；復雜環境；敏感設備
0 引 言
大連英特爾二期場地爆破區位于大連雙D港0號路輔路以南，英特爾一期建成區以北。爆區地勢北高南低、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頁巖，夾雜灰巖、板巖等，表層風化程度較高，屬于中等堅硬巖石，部分地區地表土層沒有扒運。
爆破區域東西長約600 米，南北寬約400 米。爆區北部75 米處有大莊高速公路東西穿過，爆區西部有12.5 米寬公路，50 米外分別為復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，爆區北西邊緣外3 米有自來水管線埋設。爆區南部為英特爾一期建成區，英特爾一期廠房北邊緣距爆區200-300 米。距爆區南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構，排洪溝南由臨時大車路。距英特爾一期北圍欄墻60 米。爆區東部為場平空地。
相對于普通爆破工程，本爆破工程的周邊安全環境要求極其嚴格，主要表現在爆區南部英特爾一期廠房內部有正在運行生產的光刻精密儀器，對震動數值要求極低。
本工程受到大連雙D港管委會安全管理部門的高度重視，既要保證重點企業的安全生產不受任何影響，又要優質完成工程任務，這給爆破施工提出了相當高的技術指標。為此，在本工程區域內專門做微震爆破試驗，得出適合本區域內的各項巖石系數和爆破參數，作為指導英特爾二期西部爆破技術方案設計和爆破施工作業的重要依據。
圖1 爆區周邊環境圖
1 微震試驗
（1）試驗原則和目的
配合爆破震動監測[1]手段，精細控制爆破震動，以英特爾INTEL公司預警裝置和TC-4850型爆破震動監測儀進行試驗測試。結合預警裝置和爆破震動衰減規律探尋本區域內淺孔和深孔爆破的界限。確定（預判）出適合本區域爆破施工的巖石系數和爆破參數。
（2）爆破震動速度[2]控制指標
根據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。
依據地區爆破振動測試規律看，對應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）爆破震動規律試驗結果
按《爆破安全規程》（GB 6722—2014）第6.2.5款規定“在特殊建（構）筑物附近或爆破條件復雜地區進行爆破時，應進行必要的爆破振動監測或專門試驗，以確保保護對象的安全。”考慮到該工程的復雜性，必須進行一定量的爆破振動監測，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爆破藥量；距離，亦即從爆心到結構物觀測點的距離[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律的是式中：K，α，這兩個參數，用最小二乘法計算反演其大小，反演的基礎有適量的數據，每套數據包括最大單段藥量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、地質構造等因素有一定的影響。由于篇幅限制，不再列舉詳細參數，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測報告》，其中指導深孔爆破、淺孔爆破的爆破振動衰減系數如下：
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，關鍵設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測工作，依據現場調研在北圍欄墻處以V=0.05 cm/s為震動控制標準[6]。
2 爆破設計方案
（1）技術方案確定
爆破技術方案設計嚴格遵循《爆破安全規程》（GB6722-2014）[7]進行，根據地質及安全環境條件，本區域采用深孔+淺孔控制爆破施工，按A級城鎮控制爆破設計。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米范圍內采用淺孔爆破[8,9]。
（2）深孔爆破技術參數
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
（3）淺孔爆破技術參數
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
(4)裝藥結構及起爆網路
(5)爆破振動監測數據導爆管網路連接，單孔微差順序起爆，孔內8段，孔外3段，換排5段。
通過監測兩次爆破，布點設置在INTEL廠北外墻附近，分別是淺孔爆破與深孔爆破作業。其中深孔爆破持續時間3.5 s，最大振動合速度0.047 cm/s，振動主頻13.70 Hz，對應的垂直振動速度為0.03 cm/s；淺孔爆破持續時間2.5 s，最大振動合速度0.028 cm/s，振動主頻13.90 Hz，對應的垂直振動速度為0.011 cm/s。滿足原設計方案對爆破振動的要求。
3 結 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備區域立項前和爆破實施中的重要指導作用，為政府安監部門和敏感設備運行公司在安全上提供了有力的技術保證。
（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果指導爆破技術方案設計的指導意義，在多重不利條件下合理確定地質爆破和安全環境評估參數提出科學依據。
（3）類似的爆破工程，特別是對周圍安全環境要求更加嚴格時，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驗。
參考文獻：
[1] 唐炫.隧道錨洞室爆破數值模擬及圍巖振動監測分析[J/OL].輕工科技,2018(12):69-71
[2] 吳德倫,葉曉明.工程爆破安全振動速度綜合研究[J].巖石力學與工程學報,1997(03):67-74.
[3] 劉雷,任慶峰.基坑爆破振動傳播規律測試分析[J].煤礦爆破,2011(01):11-13.
[4] 王俊平.爆破地.震波對周圍建筑物影響的分析[D].武漢:武漢理工大學,2005.
[5] 中國工程爆破學會.爆破安全規程:GB6722-2011[S].北京:中國標準出版社, 2011.
[6] 閆鴻浩.英特爾二期場平工程施工土石方微震爆破實驗監測報告,2014.
[7] 國家安全生產監督管理總局.爆破安全規程：GB6722-2014[S]．北京：中國標準出版社,2015.
[8] 林起革.城區復雜環境控制爆破施工技術應用分析[J].低碳世界,2018(12):177-178.
[9] 汪旭光.爆破設計與施工[M].北京:冶金工業出版社,2014.