摘要：新建油罐紧临既有油罐、库房，经理部采用中、深孔爆破与松动爆破技术，并做了大量的探索和尝试，保证了既有油罐和库房的安全。

关键词：中深孔 微差 松动爆破 基坑

1 工程概况

①工程概况。本工程位于安徽省芜湖市境内，单个罐体为10000m3覆土油罐。油罐高21.96m，净宽30m，罐体基坑最小开挖半径33m，边坡坡率1：0.5，单个罐体开挖施工面达1900m2，最大开挖高度29m，平均开挖高度15m。②地质条件。该工程岩石为石英岩和石灰岩，岩石硬度较大，普氏系数8-10，爆破程度良好，地形起伏较大，表面岩石节理裂隙较发育，局部有孤石出露，夹有少许的粘土。③工程环境。爆破范围为3#～7#罐，3#罐区南100m左右有废弃的老罐区，东面有空置仓库；4#罐区东面有2台315KVA变压器，7#罐区东北角70m左右有既有油罐透气管。且罐区位于雷电高发区。

2 方案设计

本次爆破环境复杂，工期紧张，爆破方案要求解决以下问题：①要严格控制爆破地震波、爆破冲击波、爆破飞石等有害爆破效应，避免对周围设施造成破坏，保证爆破施工安全和人身安全。②降低大块率，便于挖掘和铲装，加快工程进度，满足工期要求。根据以上要求，经方案比选，爆破方案设计如下：①台阶高度为6-10m，每个罐体共分三次开挖。操作间、管线、沟槽与基坑同步开挖，作为出碴通道，同时作为主体掏槽临空面。②采用中深孔爆破与松动爆破相结合的方法，严格控制爆破产生的飞石。③采用微差爆破技术和间隔装药，最大限度减少单段最大药量，来降低爆破振动危害和降低大块率。④采用非电导爆管网路，以减少杂散电流的影响。炮眼布置如图1所示。

3 中、深孔微差松动爆破机理分析

利用二个段别的非电毫秒雷管，构成任意排数孔外或孔内外延期的相结合的塑料导爆管微差起爆网路。前排孔爆破对周围岩体造成的应力波还未彻底消散就连续实施后排孔爆破，前后两次爆破所造成的应力波相互叠加，破岩作业十分明显。前排孔气爆后，岩石在飞落的过程中后排孔气爆，岩石正好沿着刚刚形成的自由面方向飞落，两次爆破飞落的岩石在无规律运动时相互碰撞、挤压，充分破碎。

①自由面与最小抵抗线原理与岩石相互碰撞作用。前排空爆破会使岩体产生裂隙或漏斗，这恰好成为后排孔爆破的先决条件，有利于后排空爆破应力波的反射拉伸，使岩体充分碎裂。爆破时，最小抵抗线方向会产生变化，增加了岩块飞落时相互碰撞的机会，大幅度提高破碎效果。②爆轰气体的预应力作用。首次爆破所用药包的爆轰气体能使岩体内产生准静压应力场，并对应力波所形成的裂隙起到膨胀作用和楔子作用；第二次爆破所用药包除了可产生准静压应力场，还充分利用了分布于岩石内部的预应力场，大大提高了破岩效果。③应力波的叠加作用。首次爆破所用药包会使岩体内产生应力场，应力作用还未彻底消散就实施二次爆破，两次施爆所产生的应力波叠加作用，破岩效果十分显著。④地震波主震相的错开和地震波的干扰作用。合理设计微差间隔时间，使两次爆破所形成地震能量在时间和空间上错开，尤其要避开地震波的主震相，从而有效规避地震效应带来的副作用。

4 爆破参数的选取

4.1 炮眼布置 ①台阶高度H。当钻孔直径d=90mm已确定，根据现场情况取H=10m。②底盘抵抗线W底。W底=（0.6～0.9）H，取W底=7.5m。③炮孔间距a和排距b。炮孔布置以小排距、大孔距为原则，采用三角形布置，相临3个炮孔组成等边三角形。a=W/sin60°=3m b=W=2.5m。④炮孔超钻h。根据岩石弱硬情况而定，h=（0.15-0.35）W，为保证台阶的平整，取h=0.5m。⑤炮孔深度L：部分炮孔为倾斜孔，因此炮孔深度L=H/sinα+h=10/sin63°+0.5≈11.7m。⑥堵塞长度L1。在要求不产生飞石情况下取30～40倍的钻孔直径。为加强堵塞，这里取L1=3m。

4.2 装药量 在深孔爆破中，单位耗药量q值一般根据岩石的坚固性、炸药的种类、施工技术和自由面数量等因素综合确定。根据现场地质状况、爆区周边环境和类似工程经验，本工程炸药单耗量设计：强风化岩石取0.20kg/m3，中风化岩石取0.3kg/m3，根据试爆确定参数。

本工程第一排炮孔每孔装药量按下列公式计算：

Q=0.33qaW底H

式中：Q——每孔装药量，kg；q——单位炸药耗药量，kg/m3；

第二排孔起各排孔的装药量按下列公式计算：

Q=kqabH

式中：k——考虑受前面各排孔的岩石阻力作用的装药量增加系数，取1.1；

则

首排孔单孔装药量Q：

Q=0.33qaWH =0.33×0.3×3×2.5×10=22.3kg

第二排起每孔装药量Q

Q=kqabH=1.1×0.3×3×2.5×10=24.75kg，取24kg。

4.3 装药结构 采用人工装药，使用药径70mm的岩石乳化炸药不耦合装药，不耦合系数=炮孔直径/药卷直径=90mm/70mm=1.29。

为减少一次齐爆药量，当孔深L在9m以上时采用两层间隔装药（图2），下层装4/5Q，上层装1/5Q，中间用炮泥填充；对于孔深L在9m以下的炮孔采用连续装药（图3）。

为保证爆破效果及产生飞石，炮孔采用炮泥加强堵塞。炮泥是用岩粉和砂混合而制成的，堵塞的长度不小于W，并在炮孔上加压沙袋。

4.4 起爆网络 由于工程工期紧，且爆破期间为多雷雨季节，故选择非电导爆管起爆。采用串联式非电导爆管网路，配合微差爆破减小一次齐爆药量。网路连结和孔眼布置如图4。

5 爆破效果与分析

采用深孔松动爆破，确保了爆破的安全性，相对于其它方法缩短了工期，降低了成本，经济效益显著。通过此工程爆破分析，得出深孔松动爆破技术有以下几个优点：①爆落岩块均匀，爆堆集中，可以根据施工要求通过改变孔网参数来控制岩块大小，有利于机械化综合施工，生产效率高。②一次爆破方量大，提高了劳动效率，单位耗药量较小，降低了炸药的使用量，经济效益显著。③爆破过程中飞石控制在30m以内，无飞石过远现象。④配合微差爆破技术，能提高延米方量，提高能量利用率并减小爆破地震作用。⑤炸药消耗：总计炸药总量为24960kg，爆破石方接近10万方，平均每方消耗炸药量为0.25kg/m3。

6 结束语

由于采用中深孔松动爆破技术进行施工，在罐区复杂的环境下，保证了安全，快速地完成了施工任务，积累了宝贵的经验，可为以后类似工程的施工提供有益的参考。

参考文献：

[1]爆破安全规程（GB6722-2003）.

[2]刘殿中.工程爆破实用手册[M].北京：冶金工业出版社，1999.

[3]张立.爆破器材性能与爆炸效应测试[M].合肥：中国科学技术出版社，2006.

[4]郭进平，聂兴信.新编爆破工程实用技术大全[M].北京：光明日报出版社，2002.

[5]郭学彬，张继春，刘泉，等.微差爆破的波形叠加作用分析[J].爆破，2006，23（2）：4-8.