分区分台阶深孔爆破技术在城市土石方开挖中的应用

分区分台阶深孔爆破技术在城市土石方
开挖中的应用
摘要：相较于一般的工地施工，城市中心区域土石方开挖施工难度较大。

因
其周围环境复杂、地下管道多、事故安全隐患点多等特点，为确保施工质量，需
要采用特殊的爆破技术来精准控制。

本文介绍了一种分区分台阶深孔爆破技术，
拟以城市A项目的土石方开挖项目为案例，采用高效安全的分区分级深孔爆破工艺，在爆区与被保护体之间合理设置孔距，安装好台阶，从而提高施工质量。

此外，在施工过程中，还采用了高精度雷管、密目式安全网等辅助手段，确保了周
围结构和地下网络的安全性，并使施工效率得到了极大地提高。

关键词：深孔爆破技术；城市土方开挖；施工环境
在我国，以城市为核心的深基坑施工工程，容易受到人口密集、地下管网复杂、交通繁忙、大型商业设施密集等复杂地质条件的限制，会对施工产生各种不
良影响（如：振动、飞石等），因此，需要进行精确控制。

当前，在城市中心区
域进行爆破工程，一般都是采用浅孔爆破，该方式利用人工方式进行土石方开挖，不仅施工效率低下，还因为作业时间长，噪音大，对周边群众正常生活造成很大
的干扰，而且施工进度往往延期，无形间增加了工程造价，因此，很难在当前迅
速发展的城市建设中得到运用。

随着我国城市标准化、规模化的发展，城市中心
区内土石方开挖施工次数逐年增多，其施工安全问题日趋严重。

为确保相关项目
的安全与顺利实施，本项目以分区分台阶深孔爆破技术在城市土石方开挖中的应
用为主要内容，结合实际的施工案例，来探讨相关的施工技术应用价值和方法，
以确保项目的安全高效。

1工程概况
本项目拟在城市A中心环路和城东路交汇地点进行施工作业，需进行分区分
台阶深孔爆破技术。

在施工过程中，初步设定爆破范围深度15m，土石方
60000m³。

爆炸现场条件十分复杂：金融大楼位于施工地点东北侧50m位置，南侧60m有人口众多的居民区；购物商城在中心环路的右侧，距离爆破地点40m；城市输气管线位于爆炸场地北侧20m，西侧10m，埋设深度1.3m。

2爆破总体方案设计
针对深基坑施工地点周边环境的特殊性，本文设计了施工方案，提出科学管理、精细施工、松动爆破施工原则，确保了施工的安全性。

具体的施工方案是：
（1）按照施工现场的实际情况，先对开挖地点表土进行去除，自上而下进行分层爆破。

爆破完成后，开挖土石方时，尽可能将地势低洼地段作为爆破开挖的自由面，没有低洼地段时，选择岩性较软地段先开挖。

（2）按施工地点周边情况，把爆破区分为重点控制区和一般控制区：将爆破地点西边燃气管线位置作为重要控制区，预留出20m防线位置，采用低台阶控制爆破，高度4m；在被防护体20m以外总体控制区，使用高台阶控制爆破，高度8m。

（3）以深孔段松散控制爆破为主要爆破方法，对大颗粒岩石采用机械式粉碎方法进行处理。

（4）从施工地点的东南方到西南方，以减少在进行爆破时对被防护建筑如金融大厦、居民楼等建筑所造成的伤害。

3爆破参数控制
本施工项目采用分区分台阶深孔爆破技术，具体的参数设计如下表1所示。

表1 爆破参数
3.1孔布置及装药布置
(1）鉴于该项目的施工条件十分复杂，为避免因阻力线太窄而产生飞石，因此，在施工过程中，将设置多个垂直孔，并且确保不多于3个，每一列垂直孔都要相互平行，并以三角形（或称为梅花形）的方式进行打孔。

(2）为了避免钻孔时产生飞石，采用连续结构连续装药，使用直径70mm乳化炸药，并且在各个孔中设置了2.5m—3.5m的封堵距离[1]。

3.2起爆
该项目地处城市中心区域，在外部因素干扰下，会产生大量的干扰电流，因此，为确保爆破作业的安全性，选用了非电导爆管作为引爆装置，起爆网络为逐孔起爆。

本项目拟在此基础上，以延迟高精密导爆器LP6 ，结合3段普通导爆管雷管，实现对目标的有效防护。

4爆破危害防范措施
4.1爆破振动控制
(1）利用澳瑞卡公司出品的LP6 （1200 MS）高精度导爆管，利用微差技术进行爆破，以确保50毫秒起爆时间间隔，使爆破振动对周围环境的伤害降到最低。

(2）在燃气管线靠近爆破区的一侧，采用机械开挖方法，沿爆破挖出一条4m 深、1.4m宽、110m长的防爆沟，降低起爆对燃气管道的影响[2]。

4.2飞石治理
针对施工的实际，先在各孔眼上覆盖沙袋（每只不低于30 kg），然后在爆破部位用密目网罩住，防止爆破瞬间产生的飞石落到施工范围之外，提高施工安全性。

4.4.3工程振动监测结果
建筑和管道振动监测的详细结果见表2。

该项目共实施15次爆破，建筑和管道的振动速度均在2.35cm/s以内，满足了《爆破安全规程》（GB6722-2014）的要求。

研究结果证明，采用分区分台阶深孔爆破技术，对城市中心区域的土方石开挖作业，能有效地控制爆破过程中产生的振动，提供施工安全性能。

表2为建筑和管道振动监测数据
4.4.4其他措施
(1）因爆炸现场位于市区内，且有大量的外部干扰电流，因此，爆炸时宜采
用非电导爆管起爆。

(2）下雨天或雨后进行爆破，用沙将孔填满，填满后，再用
竹制炮孔捣实，再用多层密目网罩上，以避免因钻孔而引起的飞石伤害[3]。

(3）
在临近管线的控制区，通过控制孔排数，设置减震沟，使用高精度雷管，减小孔
距等方法，可有效减小爆炸振动，确保输气管道的安全性；在爆破施工过程中，
每一次爆破结束后，都要有燃气公司的专门人员对其进行检查，并做好安全记录。

5结语
本施工项目利用分区分台阶深孔爆破技术，对城市土石方开挖中的应用进行
了分析。

在施工前，针对城市基坑爆破区域的周边环境，设置了严格管控区和一
般管控区，并采取针对性的安全措施，有效地控制施工过程中产生的各类不良影响，实现精细施工，重点解决严控区的安全技术难点。

实践证明，分区分台阶深孔爆破技术具有良好的应用效果。

在本次施工中，
共消耗了16t的炸药，爆破次数达15次，实际施工天数为60d，相较于原规定的80d，有效缩短了工期，控制爆破施工产生的不良影响，提高了施工质量。

因此，在日后的同行业施工过程中，建议考虑分区分台阶深孔爆破技术。

参考文献
[1]许峰,王蜡梅,胡殿坤.中深孔爆破技术在废弃矿山生态修复工程中的应用——以华峰矿为例[J].世界有色金属,2023(01):190-192.
[2]赵垒.深孔爆破快速处理综采工作面构造技术应用研究[J].
煤,2023,32(01):44-47.
[3]李春林.露天采矿深孔爆破技术的思考[J].内蒙古煤炭经
济,2022(19):31-33.DOI:10.13487/ki.imce.022582.
宋超（1993.7），男汉族安徽省六安人，大学本科，弹药工程与爆炸技术专业，从事爆破施工相关工作。