爆破技术在入岩人工挖孔桩施工中应用

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1、爆破技术在入岩人工挖孔桩施工中应用　　摘要针对人工挖孔桩在施工中可能遇到复杂岩石地层的情况，本文以某盖挖法车站人工挖孔桩施工为例，阐述爆破技术在入岩人工挖孔桩施工当中的应用，提出了人工挖孔桩爆破施工方案及控制方法，以达到合理控制施工工期和质量的目的。关键词人工挖孔桩岩层爆破成孔施工控制中图分类号：O643文献标识码：A1工程概况南京站为地铁三号线与规划九号线间的换乘站，位于新建沪宁城际站场北面，紧邻城际站房布置，地铁线路平行国铁站场，车站为地下四层多跨框架结构。其中盖挖逆做段需先行施工98根中间柱及柱下桩基，桩基直径为Ф2000mm,采用人工挖孔桩成孔。2地质情况本站场地

2、岩土种类多，起伏大，很不均匀、性质变化大，属一级地基（复杂地基）。岩面起伏较大，岩石性质、强度、完整性不均匀，局部地段岩石完整、强度高。3施工方案选择9人工挖孔桩初步方案由工人从上到下逐层用角锹进行，遇到坚硬土层用风镐破碎。由于场地部分区域在地下车站深度范围内岩石强度较高，主要为中风化闪长岩，部分已进入微风化闪长岩。故该范围人工挖孔掘进的工艺已不适用，此区域的改为爆破岩石成孔，后续人工清理爆破土石方。4周边环境爆破区域位于南京市下关区黄家圩。爆区北侧距一楼房（待拆迁）60m，西侧距项目部板房20m、距黄曹路40m、距南京火车站55m，爆区周围环境复杂。5孔桩爆破施工方案设

3、计由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，中风化层以上地段成孔时，有些地段护壁抗震能力小。为保护孔内已浇护壁不受损坏，必须严格控制起爆时最大一段装药量，尽量减小超爆或欠爆工程量，保证周边岩石的完整性，用毫秒差导爆管雷管引爆，所以人工挖孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。根据工程结构和特点，准备采用分层爆破法开挖井桩，每次进尺1.5m。爆破后人工清渣。爆破布孔分掏槽孔、辅助孔和周边孔；施工顺序为起爆→掏槽孔→辅助孔→周边孔→爆渣清理→第二个工作循环。5.1爆破器材选取和管理5.1.1乳化硝铵炸药，人工挖孔桩入岩段爆破施工存在岩层裂隙水及成孔

4、护壁时下滴的渗水，故选岩石乳化硝铵炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中。95.1.2在本项爆破中采用毫秒延期的导爆管雷管（塑料导爆管--非电雷管起爆系统）。分掏槽孔和周边孔两段起爆乳化硝铵炸药。5.1.3爆破器材由专业技术人员提前向当地公安部门申请计划，项目部专用炸药库及炸药车及时将材料运至现场，设专职安全员监督，剩余材料当天运回炸药库，不得在施工单位留存。5.2爆破网络设计爆破震动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量，又有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波形不叠加。这样既保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的

5、有害效应。起爆网络及起爆顺序本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→周边眼由里向外逐层起爆。为了施工中操作方便，采用孔内微差的网络起爆，孔外用2发瞬发雷管簇联。即起爆网络的联结采用：导爆管-非电雷管的起爆网络，具体如下图所示：5.3爆破参数计算5.3.1药孔间距(a)及孔径(d)9孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，一般设置3～4个掏槽眼，掏槽眼按照锥形布置，倾角10-15°；周边眼多用垂直眼，距孔桩护壁100-200mm根据现场岩石情况布置，炮眼直径d=40mm，即炮眼间距a=（15-20）d，a=500-800mm。对于挖孔桩孔径为2.3m的井桩爆破时，药孔间

6、距分别取为：掏槽孔0.2m；辅助孔为0.50m，周边孔为0.45m。孔径为40mm。具体布置详见图5.2-1炮孔布置图。5.3.2炮眼深度在孔桩岩石爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔桩直径D的0.6-0.8倍，即L=（0.6-0.8）D。其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%，则循环进尺Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。辅助孔及周边孔深度取L=1.5m掏槽眼深度去L=1.7m5.3.3单孔药量(q)根据体积原理，单孔药量按下式确定：q=K·a·b·H（多排孔）式中：q──单孔药量K──单位体积

7、用药量系数(单耗)a──药孔排间距b──药孔列间距9H──爆破进尺表5.3-1单位体积用药量K取值表岩石类别岩石坚固系数（f）单位用药量字数K（g/m³）备注强—中风化4-61200～1600中风化6-71600～2000中—微风化7-81600～2400微风化8-102400～3000单位体积用药量系数K掏槽孔取K=3.28kg/m³，辅助孔取K=2.37kg/m³，周边孔取K=1.98kg/m³。一般情况下，掏槽眼的药量比周边眼药量多装20-25%。表5.3-2孔网参数表5.4爆破安