杨广信，崔 帅，王巧先
（大连开盛爆破拆迁工程有限公司,辽宁 大连 116100）
摘 要：随着城市区域内的基础开挖、场地平整、建筑拆除等领域中工程爆破的普遍运用，周边环境越来越趋于复杂，尤其对爆破震动要求极高的敏感设备的保护措施提出更高要求。本文结合大连英特尔二期场地爆破这一复杂环境下的特定爆破作业，提前做微震试验和爆破振动衰减参数预判。结果表明：使用微震试验爆破参数可以指导爆破作业，为类似的爆破工程提供了借鉴意义。
关键词：微震试验；复杂环境；敏感设备
0 引 言
大连英特尔二期场地爆破区位于大连双D港0号路辅路以南，英特尔一期建成区以北。爆区地势北高南低、东高西低，中西部有自然冲沟，中南部有少许自然林地，最大相对高差在15 米左右。爆区地形相对凌乱，主要因无序挖土堆放造成，揭露下面岩层为泥质页岩，夹杂灰岩、板岩等，表层风化程度较高，属于中等坚硬岩石，部分地区地表土层没有扒运。
爆破区域东西长约600 米，南北宽约400 米。爆区北部75 米处有大庄高速公路东西穿过，爆区西部有12.5 米宽公路，50 米外分别为复合材料厂房和恒昌物流车间，在公路与厂方之间有4 米宽3 米深排洪沟，爆区北西边缘外3 米有自来水管线埋设。爆区南部为英特尔一期建成区，英特尔一期厂房北边缘距爆区200-300 米。距爆区南80 米有10 米宽3 米深排洪沟东西穿过，排洪沟为人工石砌结构，排洪沟南由临时大车路。距英特尔一期北围栏墙60 米。爆区东部为场平空地。
相对于普通爆破工程，本爆破工程的周边安全环境要求极其严格，主要表现在爆区南部英特尔一期厂房内部有正在运行生产的光刻精密仪器，对震动数值要求极低。
本工程受到大连双D港管委会安全管理部门的高度重视，既要保证重点企业的安全生产不受任何影响，又要优质完成工程任务，这给爆破施工提出了相当高的技术指标。为此，在本工程区域内专门做微震爆破试验，得出适合本区域内的各项岩石系数和爆破参数，作为指导英特尔二期西部爆破技术方案设计和爆破施工作业的重要依据。
图1 爆区周边环境图
1 微震试验
（1）试验原则和目的
配合爆破震动监测[1]手段，精细控制爆破震动，以英特尔INTEL公司预警装置和TC-4850型爆破震动监测仪进行试验测试。结合预警装置和爆破震动衰减规律探寻本区域内浅孔和深孔爆破的界限。确定（预判）出适合本区域爆破施工的岩石系数和爆破参数。
（2）爆破震动速度[2]控制指标
根据英特尔公司提供的振动加速度谱密度样本。爆破振动频率分布在20～100 Hz之间，其加速度谱密度允许值为1.0E-5（m/s 2 ）^2/Hz；爆破振动频率分布在0～4 Hz之间，其加速度谱密度允许值为1.0E-7（m/s 2 ）^2/Hz。
依据地区爆破振动测试规律看，对应的爆破振动速度不大于0.05 cm/s，所以选择0.05 cm/s进行控制。对照国标《爆破安全规程》（GB6722-2014），该振动速度水平要求高于任何一项要求，国标中最为严格的是“一般古建筑与古迹”，允许振动水平为“0.1～0.3 cm/s”，可以看出该地域的爆破振动控制比“一般古建筑与古迹”还要严格 。
（3）爆破震动规律试验结果
按《爆破安全规程》（GB 6722—2014）第6.2.5款规定“在特殊建（构）筑物附近或爆破条件复杂地区进行爆破时，应进行必要的爆破振动监测或专门试验，以确保保护对象的安全。”考虑到该工程的复杂性，必须进行一定量的爆破振动监测，才能确保及时修正爆破方案，保护INTEL精密仪器运行安全[3]。
影响爆破震动速度的因素较多，最主要的有：药量，包括总药量和最大段齐发爆破药量；距离，亦即从爆心到结构物观测点的距离[4]。表征其大小可采用萨道夫斯基公式[5]表达：
(1)
公式中能反映爆破的振动衰减规律的是式中：K，α，这两个参数，用最小二乘法计算反演其大小，反演的基础有适量的数据，每套数据包括最大单段药量Q（Kg），距离R（m），振动速度V（cm/s）。
K、α值的确定与爆破地点周围的地形、地质构造等因素有一定的影响。由于篇幅限制，不再列举详细参数，具体分析见《英特尔二期场平工程施工土石方微震爆破实验监测报告》，其中指导深孔爆破、浅孔爆破的爆破振动衰减系数如下：
深孔爆破：K=177.15、α=1.537、V=0.02 cm／s；
浅孔爆破：K=590.50、α=1.931、V=0.02 cm／s。
由于英特尔公司的特殊性，关键设备距离一期北围栏墙有一段距离，只能在北围栏墙处进行爆破震动监测工作，依据现场调研在北围栏墙处以V=0.05 cm/s为震动控制标准[6]。
2 爆破设计方案
（1）技术方案确定
爆破技术方案设计严格遵循《爆破安全规程》（GB6722-2014）[7]进行，根据地质及安全环境条件，本区域采用深孔+浅孔控制爆破施工，按A级城镇控制爆破设计。在距英特尔一期光刻机房北500米范围外采用中深孔爆破，200米-500米范围内采用浅孔爆破[8,9]。
（2）深孔爆破技术参数
钻孔孔径Ø=115 mm
孔距：a=4.0 m, 排距:b=3.0 m
孔深L=5.3 m，抵抗线W=2.5 m， 超深0.3 m
装药长度h药=2.0 m，填塞高度L填=3.3 m
使用大包铵油炸药，装药密度ρ=0.8 g/cm3
每孔药量Q=ρ×h药×π×r2=0.8×200×3.14×5.52=15 kg
炸药单耗q=Q/(a×b×h)=15÷(4×3×5)=0.25 kg/m3
表1 深孔爆破参数
（3）浅孔爆破技术参数
孔深3.0 m，钻孔孔径Ø=47 mm
孔距：a=2.0 m,排距:b=1 m，
使用Ø40乳化药卷,线装药密度为ρ线=1.2 kg/m
装药长度h药=2.0 m，填塞长度.0 m
每孔药量Q=ρ线×h药=1.2×2.0=2.4 kg
炸药单耗q=Q/(a×b×h)=2.4÷(2.0×1×2.6)=0.45 kg/m3
表2 浅孔爆破参数
(4)装药结构及起爆网路
(5)爆破振动监测数据导爆管网路连接，单孔微差顺序起爆，孔内8段，孔外3段，换排5段。
通过监测两次爆破，布点设置在INTEL厂北外墙附近，分别是浅孔爆破与深孔爆破作业。其中深孔爆破持续时间3.5 s，最大振动合速度0.047 cm/s，振动主频13.70 Hz，对应的垂直振动速度为0.03 cm/s；浅孔爆破持续时间2.5 s，最大振动合速度0.028 cm/s，振动主频13.90 Hz，对应的垂直振动速度为0.011 cm/s。满足原设计方案对爆破振动的要求。
3 结 论
（1）通过工程爆破项目的实际运行，说明了微震试验在城市敏感设备区域立项前和爆破实施中的重要指导作用，为政府安监部门和敏感设备运行公司在安全上提供了有力的技术保证。
（2）通过爆破工程效果分析，验证了敏感爆破项目微震试验结果指导爆破技术方案设计的指导意义，在多重不利条件下合理确定地质爆破和安全环境评估参数提出科学依据。
（3）类似的爆破工程，特别是对周围安全环境要求更加严格时，首先要做出安全试验标准，为达到防止爆破震动破坏目的积累经验。
参考文献：
[1] 唐炫.隧道锚洞室爆破数值模拟及围岩振动监测分析[J/OL].轻工科技,2018(12):69-71
[2] 吴德伦,叶晓明.工程爆破安全振动速度综合研究[J].岩石力学与工程学报,1997(03):67-74.
[3] 刘雷,任庆峰.基坑爆破振动传播规律测试分析[J].煤矿爆破,2011(01):11-13.
[4] 王俊平.爆破地.震波对周围建筑物影响的分析[D].武汉:武汉理工大学,2005.
[5] 中国工程爆破学会.爆破安全规程:GB6722-2011[S].北京:中国标准出版社, 2011.
[6] 闫鸿浩.英特尔二期场平工程施工土石方微震爆破实验监测报告,2014.
[7] 国家安全生产监督管理总局.爆破安全规程：GB6722-2014[S]．北京：中国标准出版社,2015.
[8] 林起革.城区复杂环境控制爆破施工技术应用分析[J].低碳世界,2018(12):177-178.
[9] 汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2014.