本工程每次爆炸药包数为10~34个,药包用导爆索或非电雷管起爆。布药时,每个药包的导爆索或非电雷管拉到堤上用主导爆索或非电雷管联接。考虑到爆破震动可能对周围产生影响,当单炮总药量较大时,拟采用分段起爆技术,以控制单响起爆药量。具体的最大单响起爆药量,由下文分析得出。
1、安全分析
对周围的危害在完成爆破作业,达到工程目的的同时,必须控制爆破可能引起的各种危害,包括震动、个别飞散物、冲击波、噪音等。
(1)爆破振动:任何爆破,必须严格控制爆破震动。本工程周围距离爆破点一定距离处有多幢民房等建筑物,最近约250米,要保证其安全。按照国家标准《爆破安全规程》(GB6722-2003) 爆破安全振动允许标准如下表
序号 | 保护对象类别 | 安全允许振速(cm/s) |
<10 Hz | 10~50 Hz | 50~100 Hz |
1 | 土窑洞、土坯房、毛石房屋 | 0.5~1.0 | 0.7~1.2 | 1.1~1.5 |
2 | 一般砖房、非抗震大型砌块建筑 | 2.0~2.5 | 2.3~2.8 | 2.7~3.0 |
3 | 钢筋混凝土结构房屋 | 3.0~4.0 | 3.5~4.5 | 4.2~5.0 |
4 | 一般古建筑与古迹 | 0.1~0.3 | 0.2~0.4 | 0.3~0.5 |
5 | 水工隧道 | 7~15 |
6 | 交通隧道 | 10~20 |
7 | 矿山巷道 | 15~30 |
8 | 水电站及发电厂中心控制设备 | 0.5 |
9 | 新浇大体积混凝土 龄期:初浇~3天 龄期:3天~7天 龄期:7天~28天 | 2.0~3.0 3.0~7.0 7.0~12 |
注1. 表列频率为主震频率,系指最大振幅所对应的频率。 注2. 频率范围可根据类似工程或现场实测波型选取。选取频率也可参考下列数据:硐室爆破 <20 Hz;深孔爆破 10~40 Hz;浅孔爆破 40~100 Hz。 |
根据以往的工程实测指标,爆破挤淤引起的爆破振动的频率在60~150 Hz,属于频率较高的振动。
爆破地震速度计算公式:
(cm/s)
式中 R 距爆破点距离 米
Q 一次起爆药量 公斤
K、α为与传震介质等有关的系数、指数,根据经验对爆炸处理软基筑堤施工,取K=450、α=1.65。
在不同的部位爆破,根据以上公式及数据,和周围建筑物距离,可计算出每次爆破的最大允许单响起爆药量(见下表)。
距 离 | 100米 | 150米 | 200米 | 250米 | 300米 | 350米 |
震速V=2.0cm/s | 52Kg | 178 Kg | 423 Kg | 826 Kg | 1427 Kg | 2267 Kg |
震速V=1.0cm/s | 15 Kg | 50 Kg | 120 Kg | 234 Kg | 405 Kg | 643 Kg |
如最近的民房为350米远,安全震速取V=2.0cm/s,可算得最大一次起爆药量为826公斤。实际上,当民房震速达到1.0cm/s以上时,人的震感已经很强烈,因此本工程爆破将考虑取安全震速V=1.0cm/s,以尽量减低对周围居民的影响。爆填一次总药量为630Kg。对比上表得知,爆填时必须采取分段起爆措施,才能够保证民房的安全。本设计暂按两段延时起爆,段间延时取250毫秒(ms-8段)。
若是我们施工时,施工前应会同有关方面对民房进行认真勘察,并根据工地实际情况,调整最大安全震动速度和重新核算最大单响起爆药量。必要时还分多段起爆,必须保证民房等建筑物安全。
对于爆炸挤淤工程的分段起爆,是不得已的办法,处理不好会大量出现只爆一段的情况,实践中已充分证明了这一问题。这既影响到工程质量(虽然可以补救),还留下了安全隐患。对此,我们经多次成功的经验和失败的教训,已有多种手段,可以基本保证不产生盲炮,如采用双网路、改变药包布置方式、调整起爆顺序等,保证施工安全和工程质量。
分段起爆,有时不能明显减弱地震波,这与许多因素有关,如地形、地质、建筑物方位、起爆延时间隔、起爆顺序等。我们将在开工时对此作认真的分析,并进行爆破监测,拿出最能保证安全的施工方案。
(2)个别飞散物:
爆炸处理软基筑堤施工时,个别飞散物的距离,跟淤泥厚度、覆盖水深及装药量等有关。根据类似工程经验,个别飞散物的距离一般不会超过100米。本工程堤头、堤侧爆炸时最小安全距离取为150米,故能保证安全。
(3)冲击波:本工程由于是在海上爆炸,每次药量仅为300~850公斤,且药包深埋泥下,故空气冲击波的危害,可以不作考虑。
水中冲击波安全距离,根据《爆破安全规程》,经分析确定如下:
陆上人员、机械: 150米
木 船 : 500米
铁 船: 350米
游 泳: 2000米
潜 水: 2600米
养 殖: 500米
对养殖鱼类的安全距离,暂定500米,在施工中注意观察,发现问题,及时调整。
(4)噪音,一般工程是在海上爆炸,每次药量为300~850公斤,且药包深埋泥下,故声响不大;而装药过程的机械噪音更低,影响可以不作考虑。