控制爆破排除復(fù)雜環(huán)境下舊石料廠危巖體

岳 斌，徐成軍

(貴州貴安新聯(lián)爆破工程有限公司，貴安 550003)

1 工程概況

1)工程簡(jiǎn)介 由于受地質(zhì)構(gòu)造和南面村組組通公路用料場(chǎng)施工的影響，在某鄉(xiāng)鎮(zhèn)派出所南西側(cè)形成一處亟待處置的危巖體。該危巖體最大高差約30 m，靠派出所房屋側(cè)支護(hù)邊坡已開(kāi)裂并有明顯滑移現(xiàn)象，直接威脅東北側(cè)坡腳派出所的辦公建筑和人員安全。

危巖體現(xiàn)狀如圖1、圖2所示，該危巖體為長(zhǎng)45 m、寬25 m、高度30 m的斜坡?tīng)?，危巖體方量約2萬(wàn)m2，其北、南、東三側(cè)均已形成臨空面。北側(cè)為派出所后方停車場(chǎng)原開(kāi)挖已支護(hù)的邊坡，現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)明顯裂縫、位移，存在嚴(yán)重安全隱患。

2)地質(zhì)條件 場(chǎng)區(qū)總體地勢(shì)北西高南東低，最大高差72 m。區(qū)域上屬構(gòu)造、溶蝕形成的低中山地貌類型，場(chǎng)地及邊坡處于溶蝕殘丘-溝谷地段。場(chǎng)區(qū)范圍地層為寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群白云巖，灰色、淺灰色，中厚-厚層狀，細(xì)中晶結(jié)構(gòu)，巖體中風(fēng)化，普氏系數(shù)為6～10，基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。

3)工程環(huán)境 危巖體排除區(qū)域邊線北側(cè)8 m是派出所辦公樓，地面標(biāo)高+955 m，辦公樓為2層磚混結(jié)構(gòu)房屋，北側(cè)28 m緊鄰派出所北側(cè)有一棟3層磚混結(jié)構(gòu)民房；南側(cè)是村組組通公路料場(chǎng)，20 m外是石料加工設(shè)備，地面標(biāo)高+954 m；西側(cè)為完整山體母巖，無(wú)重要建構(gòu)筑物；東側(cè)緊鄰鄉(xiāng)村道路，路邊有10 kV高壓線，車輛、行人過(guò)往頻繁。施工區(qū)域四鄰環(huán)境如圖3所示。

2 處置方案

2.1 總體方案

擬對(duì)該場(chǎng)區(qū)分為A區(qū)和B區(qū)，在A區(qū)上部和B區(qū)全部巖體清除后，形成長(zhǎng)約50 m，高約30 m的二級(jí)邊坡，臺(tái)階高度15 m。該邊坡坡頂無(wú)重要建筑物，邊坡支護(hù)在整區(qū)域排危完成后進(jìn)行支護(hù)施工。危巖體處置平、剖面設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4、圖5。

2.2 爆破施工方案

危巖體開(kāi)挖最大高差30 m，最大開(kāi)挖高程位于西側(cè)開(kāi)挖邊線邊坡頂部位置，由于大型機(jī)械無(wú)法上到頂部施工，先采用人工清理表層土方和強(qiáng)風(fēng)化碎石后，上部石方采取淺孔控制爆破，臺(tái)階高度2 m，下降一定高度后采用控制爆破與機(jī)械破碎相結(jié)合的開(kāi)挖方案，確保周邊人員、房屋安全[1-3]。

2.3 爆破參數(shù)選擇

采用手持式鑿巖機(jī)人工鉆孔，鉆孔直徑40 mm，三角形布孔，以垂直孔為主，孔深2.2～2.5 m，孔距1.2～1.5 m，排距1.0～1.2 m，靠房屋一側(cè)抵抗線不小于1.5 m；爆破器材選用32 mm巖石乳化炸藥和數(shù)碼電子雷管，連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，精確毫秒延時(shí)逐孔起爆[4-7]。爆破參數(shù)如表1所示。

表1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)表

3 爆破安全驗(yàn)算

工程為危巖體排除，主要保護(hù)對(duì)象是北側(cè)邊坡腳的派出所辦公用房，參照《爆破安全規(guī)程》[5]規(guī)定，淺孔爆破時(shí)，將質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度控制在3.5～5.0 cm/s以內(nèi)爆破振動(dòng)對(duì)工業(yè)和商業(yè)建筑物是安全的，選取3.0 cm/s作為辦公用房處安全振速控制標(biāo)準(zhǔn)。

爆破振動(dòng)的傳播和衰減規(guī)律采用以下公式計(jì)算[8]

V=K(Q1/3/R)α

(1)

式中，K、α為與地形、地質(zhì)相關(guān)的指數(shù)，K=160，α=1.8；Q為爆破時(shí)相同延時(shí)的炮孔藥量之和，施工參數(shù)表中Q=1.2 kg；R為需要保護(hù)對(duì)象到爆源中心的最近距離。經(jīng)驗(yàn)算，辦公用房處的爆破振動(dòng)速度為V=2.83 cm/s，爆破振動(dòng)速度控制在允許范圍內(nèi)。由于爆破位置均高于辦公用房地面標(biāo)高，爆破振動(dòng)受地形影響實(shí)際比計(jì)算值更低[9]。

4 安全防護(hù)措施

1)爆破飛石防護(hù)措施。除了爆破參數(shù)上的技術(shù)控制外，還采用兩層膠皮網(wǎng)覆蓋的方式預(yù)防發(fā)生爆破飛石事故，膠網(wǎng)之間相互重疊、反壓，并用重物壓制。

2)爆破振動(dòng)控制措施。由于危巖體已經(jīng)形成裂縫，一旦受到較大擾動(dòng)極有可能發(fā)生較大規(guī)?；?，損壞北側(cè)邊坡腳派出所辦公用房，威脅人員安全。項(xiàng)目使用高精度數(shù)碼電子雷管實(shí)現(xiàn)精確延時(shí)起爆，減少最大單響藥量，降低爆破振動(dòng)；其次控制臺(tái)階高度為2 m，控制單孔裝藥量和單次起爆總用藥量。

3)邊坡滾石控制措施。選擇最小抵抗線的方向朝向南側(cè)砂石料加工區(qū)，北側(cè)靠近派出所房屋的抵抗線不低于2.0 m；在山坡腳與派出所房屋之間用沙袋設(shè)置兩道高2 m的擋墻，即使少量滾石滾落也不會(huì)直接對(duì)房屋產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。

4)粉塵和噪聲控制措施。粉塵控制主要是鉆孔采用濕式作業(yè)，爆破后灑水降塵。噪聲控制主要是保證鉆孔深度和裝藥、填塞質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，起爆前嚴(yán)格執(zhí)行多重防護(hù)措施[6]。

5 爆破效果與結(jié)論

該危巖體排除工程在實(shí)施過(guò)程中未發(fā)生爆破飛石、邊坡滾石事故，采用兩層膠網(wǎng)覆蓋措施有效預(yù)防了個(gè)別飛石事故的發(fā)生，設(shè)置的兩道沙袋擋墻起到防護(hù)效果，個(gè)別滾石滾落后被擋墻有效阻擋，未對(duì)辦公用房造成破壞。同時(shí)采用淺孔控制爆破，減少了爆破振動(dòng)對(duì)邊坡的損傷，為后續(xù)邊坡支護(hù)創(chuàng)造了有利條件。

這種近距離有保護(hù)對(duì)象的復(fù)雜環(huán)境危巖體治理工程，實(shí)施前應(yīng)充分調(diào)查爆破對(duì)象及周邊環(huán)境，優(yōu)化平面布置，分區(qū)治理，選擇淺孔控制爆破減小爆破有害效應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的影響，通過(guò)對(duì)施工過(guò)程的精細(xì)管理，最終達(dá)到安全治理的目的。