浅谈如何利用孔外延迟爆破技术降低爆破振速

浅谈如何利用孔外延迟爆破技术降低爆破振速

杨寅智

中铁十局集团有限公司城轨公司

摘要：矿山法隧道过建筑物群段，采用孔外延迟爆破技术，降低爆破振速，减小对建筑物的影响。

关键词：孔外延迟；爆破；振速；简介

前言：广州地铁13号线施工七标温涌路~24#中间风井区间采用矿山法施工，矿山法区间需下穿22栋建筑物，建筑物为村民自建房，层高2~9层，房屋结构形式主要有砖混结构和框架结构，基础均为浅基础，对爆破振速要求较高。

1、孔外延迟爆破技术简介

本标段温涌路站~24#中间风井区间矿山法施工使用的火工品：2号岩石乳化炸药，非电毫秒雷管，电毫秒雷管。2号岩石乳化炸药为Ф32mm，单卷药量0.3kg；非电毫秒雷管由8号工业雷管及5m导爆管组成，根据雷管起爆的延期时间，分为1~15共15个段位；电毫秒雷管由8号工业雷管及电线组成，与起爆器连接，作为起爆网络的起爆元件。起爆网络中，先将非电毫秒雷管的传爆雷管插入乳化炸药中，传爆雷管随着炸药塞入爆破孔底，将孔内伸出的导爆管分为若干束，每束导爆管捆联在一发或多发费电毫秒雷管的传爆雷管上，将这些导爆管在集束捆联在上一级传爆雷管上，直至用一发或一组起爆雷管击发即可将整个雷管起爆。

图1-1孔外延迟起爆网络示意图

表1-1非电毫秒雷管延期时间

非电起爆系统的孔外延期实现多段微差爆破的基本网络如图1-1所示，爆破孔内装毫秒延期雷管，连接体内可装一段或多段毫秒延期雷管，所有雷管全由导爆管的输出能量点燃。导爆管由连接体内的毫秒延期雷管起爆，其初始端由电雷管起爆。各级传爆雷管（连接体内的作孔外延期用的毫秒雷管叫做传爆雷管）通过导爆管首尾相接，各炮孔内的雷管通过导爆管与传爆雷管相接。相邻两级或相邻两段炮孔之间的爆炸时间间隔也就是连接体内传爆雷管的特定延期时间，爆破便按串联逐级进行，就构成了多段等间隔微差爆破网络。

2、现场实施情况

温涌路站～24#中间风井（含24#中间风井）区间，西起温涌路站，线路出温涌路站后，下穿广深高速公路路基段，以R=800m的曲线下穿建构筑物群后拐到新塘大道西路上，线路大体上沿新塘大道西路敷设最后接入24#中间风井。左右线分别长966.489m、971.968m。隧道埋深14~18m，隧道最大纵坡坡度11.5%。覆土地层大范围分部残积砂质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩，隧道主要在微风化花岗岩层中穿行。为满足总体工程筹划要求，在区间中部设有1处临时施工竖井。1#临时施工竖井和24#中间风井采用明挖法施工。

前期根据传统的爆破经验，设计的台阶法爆破网络如下图：

图2-1横通道爆破网络

1#竖井横通道采用全断面爆破开挖，爆破施工初期周边建筑物监测到的爆破振速较大。会议讨论分析主要原因是由于横通道所在地质较好，拱顶岩层覆盖较厚，且离周边建筑较近，建筑物基础直接坐落在岩层上面，隧道爆破时，振动波衰减少，所以测得的爆破振速值很大。根据，为减小爆破振速，我们在段位数量不变的情况下，减小了单段装药量，分多次装药起爆。

采用单段单爆技术，分多次起爆，降低爆破振速。单段单爆技术即指，某个区域采用不同段位的雷管连接网络，降低振动的峰值。根据单段单爆的方式设置爆破网络，共需要分6次起爆（单段最大药量为1.8kg）。

图2-2横通道多次起爆网络图

优点：爆破振速明显降低到安全允许爆破振速以内。缺点：爆破耗时较长工作效率低下，每天难以完成一个循环，且工人作业强度加大。

3、实施效果

为减少爆破次数，提高施工进度。现场首先增加了雷管段位，从1～15共15个段位，然后再配合孔外延迟技术。通过采用孔外延迟技术，将爆破响数（相当于段位数）增加到了44次，这样横通道全断面爆破采用一次爆破单响药量平均在1.2kg。通过现场验证，采用一次爆破振速控制在了2cm/s以内。

图2-3竖井横通道爆破设计

表2-1横通道全断面爆破参数

优点：降低了爆破振动，缩短了爆破时间，提高了工作效率。

缺点：对炮眼数量、位置要求较高。一次装药段位较多，需多个爆破员辅助装药。由于增加孔外延迟造成网络连接复杂，且段位较多每段间隔时间减小，爆破时孔外延迟雷管连接容易损坏，易造成局部盲炮。

4、总结

由于增加孔外延迟造成网络连接复杂，且段位较多每段间隔时间减小，爆破时孔外延迟雷管连接容易损坏，容易造成局部盲炮。

针对容易产生盲炮：一方面爆破完成后加强盲炮排查，另一方面合理的布置孔外延迟导爆管位置，防止导爆管被爆破产生的飞石打断。

参考文献：

[1]汪旭光.爆破设计与施工.冶金工业出版社.2013年

[2]爆破安全规程GB6722-2003

[3]齐景岳，等.隧道爆破现代技术[M].北京：中国铁道出版社，1999.