在本工程中對(duì)爆夯引起的振動(dòng)控制比較嚴(yán)格,設(shè)計(jì)要求一次爆夯總藥量要小于400kg,單段起爆總藥量要小于200kg。 為了既滿足振動(dòng)安全要求,又保證爆夯施工質(zhì)量,在決定爆夯參數(shù)時(shí)要充分考慮兩方面的因素。
規(guī)程規(guī)定,爆夯的分層夯實(shí)每層厚度H不宜大于12m,在本工程中,要求H小于6m
通過(guò)增加分層,減小每次爆夯藥量。
對(duì)于爆夯網(wǎng)格,取間距a=4,排距b=5。由于在本工程中爆夯遍數(shù)取n=3遍,所以我們?nèi)≥^大的爆夯網(wǎng)格,這樣在不增加單次爆夯總藥量的情況下,可以用較大的單個(gè)藥包,使爆夯作用有足夠的影響深度,使基床有較好的整體密實(shí)效果。
因?yàn)楹缓蠡残枰斯ふ?,所以爆夯時(shí)藥包直接放在基床上,在爆夯的3遍中,為了使夯后效果更好,在不改變總藥量的情況下,前兩遍用藥量較大,第三遍適當(dāng)減小 。 3.3爆炸網(wǎng)路
受一次起爆總藥量400kg的限制, 采用群藥包4m×5m方格式網(wǎng)格布藥,布藥排數(shù)為5排,每排藥包數(shù)為6個(gè),總藥量約為384kg, 采用8段非電雷管延時(shí),既延時(shí)時(shí)長(zhǎng)約為250毫秒,這樣既可以保證每段爆夯引起的震動(dòng)不產(chǎn)生疊加,又確保了相鄰藥包的安全起爆。
3.4爆破安全
3.4.1.安全技術(shù)措施
為保證安全,由專人統(tǒng)一協(xié)調(diào)各有關(guān)單位的警戒和人員的撤離,在水下爆夯期間,所有人員不得在非安全區(qū)內(nèi)游泳或潛水作業(yè),船只不得在非安全區(qū)通行,爆破前派出警戒船,進(jìn)行海上警戒。所有警戒點(diǎn)都事先設(shè)定,并有專人負(fù)責(zé)。船只和施工人員要密切配合,及時(shí)撤離到安全區(qū)。
爆破作業(yè)人員嚴(yán)格按爆破操作規(guī)程作業(yè)。爆破采用電起爆、起爆器由專業(yè)爆破員保管和使用。在爆后進(jìn)行安全檢查、確定無(wú)爆炸危險(xiǎn)后,解除警戒。
3.4.2.安全評(píng)估
關(guān)于水下爆夯安全,主要有以下幾方面:1) 爆夯引起的地基振動(dòng);2)水中沖擊波;3)個(gè)別分散物;4)噪音。本工程對(duì)上述危害做出了如下的安全評(píng)估,以保障水下爆夯施工安全的進(jìn)行:
a.爆破震動(dòng)
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆破安全規(guī)程》(GB6722-86)和交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(JTJ/T258-98)上所列數(shù)據(jù),普通民房的抗震能力V=2.0~3.0cm/s,鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)房取V=5.0cm/s,重力式碼頭取5.0~8.0 cm/s,本工程距爆點(diǎn)最近的電廠輸煤棧橋?yàn)殇摻铐沤Y(jié)構(gòu),因此爆破地震應(yīng)滿足安全地震速度V≤5.0 cm/s的要求,已知棧橋到爆點(diǎn)的距離大于100m,由爆破地震速度計(jì)算公式:V=K·(Q1/3/R)a(cm/s)
式中:
R:建筑物距爆點(diǎn)最近距離(m);本工程取100m;
Q:一次起爆藥量(kg);本工程取200kg;單段最大取100kg。
K、α為與傳震介質(zhì)等有關(guān)的系數(shù)、指數(shù),取K=530,α=1.82。由上式計(jì)算得V=3.17 cm/s,我們?cè)O(shè)計(jì)的最大單段藥量爆破產(chǎn)生的震動(dòng)遠(yuǎn)小于安全值,完全可以保證棧橋的安全。另外,我們也依據(jù)公式詳細(xì)計(jì)算了電廠以及其它重要建筑物的地震速度,結(jié)果均在允許范圍之內(nèi)。
b.水中沖擊波
本工程為了確保安全,特別執(zhí)行以下兩點(diǎn)原則:1.只要有人在爆夯水域內(nèi)水下作業(yè),一律不進(jìn)行爆夯作業(yè),嚴(yán)格規(guī)定爆夯和水下作業(yè)的時(shí)間段。2.爆夯的時(shí)候嚴(yán)格執(zhí)行《爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(JTJ/T258-98)中有關(guān)對(duì)人員和船舶的安全距離的規(guī)定(具體見(jiàn)下表)
水中沖擊波對(duì)人員和船舶的安全距離
K0安全距離(m)
木船50300
鐵船25150
游泳2501500
潛水3201920
c.個(gè)別飛散物及噪音
爆炸處理基床施工時(shí),個(gè)別飛散物的距離和噪音,跟覆蓋水深及裝藥量等有關(guān),本工程水深較大,單藥包藥量小于20kg,所以在本工程中,爆夯安全控制主要針對(duì)爆夯引起的基礎(chǔ)振動(dòng)和水中沖擊波,在水下17m以上深度的基床上爆破,一般不會(huì)有飛散物,爆炸的噪音也比較小。
3.5 起爆
采用非電雷管網(wǎng)絡(luò)和有線起爆配合進(jìn)行爆破入水中,布藥,將連接起爆體的起爆線引至布藥船上,然后將起爆體與爆破網(wǎng)路連接并綁上浮漂投船撤至安全區(qū),指揮員與海域、陸域崗哨聯(lián)絡(luò),確認(rèn)無(wú)人員、車輛、船只逗留在非安全區(qū),即指令爆破工將起爆線與起爆器連接,充電起爆。
3.6 爆夯效果
在按上述施工方案進(jìn)行爆破夯實(shí)時(shí),廈門市地震局在主控室和主廠房鍋爐平臺(tái)以及主廠房外平臺(tái)等進(jìn)行了地震波的監(jiān)測(cè),測(cè)得的地震波范圍為V=0.127~0.247cm/s,均小于GB6722—86《爆破安全規(guī)程》對(duì)非抗震的大型砌塊建筑物規(guī)定安全震動(dòng)速度在2~3cm/s的要求,因此爆破不會(huì)對(duì)電廠及其附屬設(shè)施造成危害。
爆后當(dāng)天進(jìn)行了夯后測(cè)量, 按η=ΔH/H×100% (ΔH為爆夯前爆夯后高程平均值之差(平均沉降量),H為爆夯前石層平均厚度)。計(jì)算夯沉率為13%,符合《爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》,夯實(shí)率(%),對(duì)沒(méi)有前期預(yù)密的石體可取10%-15%的要求。
4 結(jié)論
從本工程的爆夯過(guò)程可以再次驗(yàn)證爆夯是一門成熟的施工工藝,本工程的設(shè)計(jì)所依據(jù)的理論和計(jì)算公式是可靠的,與錘夯相比,爆夯有其明顯的優(yōu)點(diǎn),如工期短,造價(jià)低,后期沉降小等。 不可否認(rèn)的是爆夯對(duì)周邊的安全影響較大如:振動(dòng)、水中沖擊波等,盡管如此,只要設(shè)計(jì)合理,操作嚴(yán)格,在比較復(fù)雜的環(huán)境下,仍可爆夯。