減震爆破(控制爆破)施工技術1■概述控制爆破振動的隧道爆破通常也稱為微振動爆破；在城市隧道開挖時為保證安全，除了控制地表沉降，圍巖變形穩定外，另外一個主要問題就是控制由于爆破地震動效應所產生的對地表建筑物的影響;有時則主要是為了控制施工爆破不破壞各種地下建筑物或建筑物基礎、地下管線等；經過大量的工程實踐，在弱震動爆破技術中必須采用綜合技術措施，才能得到較理想的效果，如：合理的開挖分部、掏槽技術、使用低爆速炸藥、毫秒雷管微差爆破、改善裝藥結構、控制爆破規模以及每循環進尺。弱震動爆破通常不對一次爆破的總裝藥量進行控制，而是對同時起爆的同段藥量加以控制；對于爆破振動速度的全程監控是進行弱震動爆破必不可少的環節；而依據工程對象的爆破振動速度安全指標，計算和設計最大共同作用裝藥量是弱震動爆破的重要環節。2■爆破技術計算允許的單段最大共同作用裝藥量我國《爆破安全規程》中，對各類建筑物所允許的安全振動速度的規定如下：⑴土坯房，毛石房屋： 1.0-1.5cm/s(2)一般磚房，非抗震的大型砌塊建筑物：2.0-3.0cm/s(3)鋼筋砼結構房屋： 3.0-5.0cm/s(4)水工隧道： 7-15cm/s(5)交通隧道： 10-20cm/s實際應用時，每個工程都要結合其具體情況，做出相應的安全規定。建筑物的質點峰值振動速度安全控制標準如下:(1)較堅固的建筑＜2.5cm/s(2)一般建筑物＜1.5cm/s(3)陳舊房屋＜0.8cm/s(4)隧道：田類圍巖＜3cm/s;IV類圍巖＜5-6cm/s對于居民稠密的淺埋隧道，為了避免爆破振動及噪音對居民產生不安和恐懼，一般振動速度應控制在1.5cm/s以下，而且盡量在白天進行爆破；由以上允許的安全振動速度通過以下公式計算最大一段允許裝藥量：Qm=R3(Vkp/K)3/a式中Qm—最大一段允許用藥量；Vkp一振動速度控制標準；R一爆源中心至振速控制點距離；K一與爆破技術、地形有關的系數；通過爆破試驗及振動檢測得出，一般取150；a一爆破振動衰減指數；通過爆破試驗及振動檢測得出，一般取1.8；由于隧道與既有建筑物/構筑物的距離是變化的，根據以上公式計算同段最大用藥量表，見表1；表1距離與爆破同段用藥量關系表序號距離R(m)用藥量Q(kg)備注150.062100.463151.554203.685257.1963012.42開挖方案的確定軟弱圍巖地段采用半斷面微臺階法開挖，每循環進尺以1m為宜；硬巖隧道依據斷面大小、埋深及環境情況采用分部分臺階法開挖，循環進尺控制在1-2m,；分部爆破要仔細計算每次爆破的允許一段最大裝藥量；爆破器材的選擇無水的隧道選用二號巖石硝銨炸藥或乳化炸藥；有水隧道選用乳化炸藥、水膠炸藥或其他防水炸藥；此外，應采用低爆速炸藥，如爆速2000m/s的品種，或小直徑藥卷，如直徑20mm,或25mm的光面爆破專用炸藥。雷管選用多段非電毫秒雷管。選擇合理的起爆段^差為滿足減輕爆破振動的要求，應選用有足夠段數的非電毫秒雷管；有條件及要求較高的工地加選100毫秒或200毫秒或半秒級的等差雷管，以進一步改善爆破效果，降低爆破振動速度。根據已經施工的多個工地實測數據資料，軟弱圍巖中爆破振動頻率比較低，一般多在100Hz一下；振動持續時間大多為100-200ms；為了避免段間振動疊加，段間隔時間應大于100ms，。硬巖隧道的爆破振動頻率較高，通常僅幾十赫茲，振動持續時間較短，因此一般選用段間隔時間不小于50ms的雷管；掏槽形式的選定從已有的隧道開挖爆破振動速度觀察資料來看，一般情況下，掏槽爆破的地震動強度比其他部位炮眼爆破時的都要大；因此，從減少掏槽爆破的地震動強度出發，一般選用楔形掏槽；有足夠多段數雷管時，掏槽采用分層分次起爆，以最大限度使掏槽區炮眼最大共同用藥量減少，降低振動強度;淺埋隧道的掏槽眼盡量布置在隧道底部，以盡量增大震源至地面的距離。確定整個爆破設計隧道其他部位的炮眼應盡量按照淺、密原則布置；一次爆破的深度不宜過大；炸藥盡可能均勻地分布在布置較密的炮眼中，這樣可以避免裝藥過于集中。周邊眼要按照光面爆破設計，炮眼間距E=50cm、最小抵抗線W=60cm，周邊眼裝藥集中度小于0.15kg/m；必要時在兩個裝藥孔間打空眼以減震；周邊眼還應采用小直徑藥卷不耦合裝藥或間隔裝藥結構；在施工條件允許的情況下，盡量采用預留光面層的光面爆破技術。所有炮眼均應在炮眼口堵塞不少于20cm長的炮泥。爆雌術措施爆破震動強度主要與爆破器材、巖石波阻抗、地形地貌條件、爆破方式及爆心與震動測點的間距等因素有關，因此，降低爆破震動將從以下幾個方面入手：⑴選擇合理的炸藥品種。炸藥品種與炸藥的爆破震動速度有直接影響，根據工程地質和水文地質條件，施工中采用在掏槽眼和輔助眼部位盡量選用防水效果好的乳化炸藥，在周邊眼部位選用小直徑低爆速的光爆炸藥。⑵選擇合理的雷管起爆時差。設計爆破網絡為孔內微差，孔外同段的非電微差起爆技術。導爆管一般跳段使用，使段間間隔時間大于50ms，防止地震波相疊加而產生較大的震動。(3)選擇合理的掏槽形式。掏槽是隧道爆破成敗的關鍵，也是產生最大爆破震動速度的主要震源。為了達到減震的目的，選用楔形+密排監控眼混合掏槽法，即充分利用楔形掏槽的易拋擲和減震作用與貫通掏槽的貫通臨空面來最大限度地減輕地震動。(4)選擇合理的鉆爆參數。根據開挖斷面的大小、部位、工程地質情況、周邊環境條件等，選擇合理的炮眼深度、間距、掏槽形式、裝藥量、起爆順序等鉆爆參數，炮眼采用線形布孔、線形起爆，注意提高裝藥質量和炮口堵塞質量，達到減震、提效的預期目的。減震爆破作業方法減震爆破施工工藝流程:放樣布眼一定位鑿眼一鉆眼一連接起爆網絡一裝藥一清孔一瞎炮處理一檢查。(1)根據測量的中線、標高按照設計斷面劃出開挖輪廊線，并根據鉆爆設計標出炮眼位置，經檢查符合設計要求后方可鉆眼。⑵炮眼間距偏差要求掏槽眼不大于2cm，周邊眼與內圈眼不大于3cm，周邊眼眼底不得超出外輪廓5cm，其他眼不大于5cm。⑶爆破作業裝藥前應將炮眼內泥漿、石粉吹洗干凈，經檢查合格后方可裝藥。方法如下：a.周邊眼采用不耦合裝藥，使爆力均勻分散炮孔壁，有利于保護圍巖；其余炮眼采用集中裝藥。b.起爆藥包位置確定：置于孔底，雷管穴能穴朝孔口，即采用底部反向起爆。若巖體滲水或濕度大，孔底先置乳化炸藥，倒數第二個藥卷作為起爆藥包。c.堵塞長度：裝藥完畢炮眼堵塞長度不宜小于200mm，采用預裂爆破時，應從藥包頂端起堵塞，不得只堵塞眼口。堵塞物為1:3配比的粘土與砂子混合而成的炮泥。(4)起爆網絡按鉆爆設計的形式連接，主爆網絡采用雙管雙索，以確保可靠起爆。3■爆破震動監測施工中爆破震動監測是一個必不可少的環節，通過加強監測和信息反饋，不斷調整優化爆破參數，控制單段總裝藥量不超過限值，保證爆破最大振速在允許的范圍內，確保地表及地下結構物的安全。爆破振動監測是檢驗設計爆破參數與實際施工正確與否。控制爆破振動危害的有效手段。監測系統見圖2。PSH-4.5B檢波器UBOX-5016測振儀=>數據處理圖2爆破振動監測系統框圖（1）測點布置。研究爆破震動波傳播通常是沿爆破區徑向或環向布置1條或幾條地表側線徑向測點按對數曲線布置，測點應放在同一地層或基礎上。觀測爆破振動對建筑物影響的測點則應布置在被測地表建筑物附近的地表、基礎或建筑物上。（2）量測數據的處理。應用公式Qmax=Rmax3（V安全/K）3/a及