3.3爆破安全校核与防护
本工程地处商圈，周边高楼林立、人流密集，地上地下管网错综复杂，安全问题尤为突出。因此，设计阶段必须结合周边环境条件，全面考虑各种有害效应，制定有效的防护措施，降低或规避爆破拆除可能带来的各种不利影响。
根据《爆破安全规程》(GB6722-2014)相关规定，参考我公司以往研究成果和国内外相关文献，对爆破有害效应进行安全校核。
3.3.1爆破振动
3.3.1.1 类似工程爆破振动监测结果分析
2010年5月~2012年9月，武汉市轨道交通2号线一期工程第二十标段宝通寺车站及出入口过街通道基岩采用爆破方式开挖，岩石类别为强~中风化砂质泥岩，属Ⅳ级围岩，其工程地质条件与本工程类似，其周边环境见图3-8，表3-3为代表性振动监测数据。
爆破振动监测数据结果表明，爆破近区环向、径向两个方向的振动主频较高，通常大于50Hz，竖向振动主频明显偏小，通常在20Hz左右；随着水平距离和高差的增大，质点振动速度急剧衰减，且三个方向的振动主频均衰减至20Hz左右。对监测数据进行回归分析，得到萨道夫斯基公式中k、α值分别取160、1.80。
图3-8宝通寺车站IV号过街通道爆破开挖振动测点布置 表3-3宝通寺车站IV号过街通道爆破振动监测结果
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测点 编号 总装 药量 kg 7.60 7.60 7.60 7.60 单响 药量 kg 1.60 1.60 1.60 1.60 水平 距离 m 2.80 2.80 3.60 3.00 环向 高差 m 最大 振速 cm/s 0.50 0.50 7.00 7.00 17.3 16.9 0.5 0.5 主频 Hz 41.5 55.8 22.8 22.5 径向 最大 振速 cm/s 15.7 17.0 0.7 0.3 主频 Hz 56.5 79.0 23.0 23.0 竖向 最大 振速 cm/s 17.3 16.7 1.2 1.1 主频 Hz 21.5 7.5 22.0 22.0 合速度 cm/s 29.0 29.3 1.5 1.2 1 2 3 4 3.3.1.2 爆破振动安全校核
根据中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》(GB6722-2014)的规定，评价爆破对不同类型建（构）筑物和其它保护对象的振动影响，应采用质点振动速度作为判别标准。《爆破安全规程》(GB6722-2014)给定的爆破振动安全允许标准见表3-4。
表3-4爆破振动安全允许标准
安全允许质点振动速度（cm/s） 保护对象类别 f≤10Hz 土窑洞、土坯房、毛石房屋 一般民用建筑物 工业和商业建筑物 一般古建筑与古迹 运行中的水电站及发电厂中心控制室设备 水工隧道 交通隧道 矿山巷道 永久性岩石高边坡 0.15～0.45 1.5～2.0 2.5～3.5 0.1～0.2 0.5～0.6 7～8 10～12 15～18 5～9 10Hz＜f≤50Hz 0.45～0.9 2.0～2.5 3.5～4.5 0.2～0.3 0.6～0.7 8～10 12～15 18～25 8～12 f＞50Hz 0.9～1.5 2.5～3.0 4.5～5.0 0.3～0.5 0.7～0.9 10～15 15～20 20～30 10～15 - 16 -
新浇大体积混凝土（C20） 龄期：初凝~3天 龄期：3~7天 龄期：7~28天 1.5~2.0 3.0~4.0 7.0~8.0 2.0~2.5 4.0~5.0 8.0~10.0 2.5~3.0 5.0~7.0 10.0~12.0 本工程设计采用多段多区延时起爆技术，土石方爆破和支撑梁爆破均采用接力延时起爆技术，从而有效降低最大单响起爆药量Qmax。
根据《爆破安全规程》(GB6722-2014)规定，爆破振动速度按下式估算：
Q1/3?V?k()（3-1）
R式中，V为爆破振动速度，cm/s；Q为单响最大起爆药量，kg；R为保护目标至爆区中心距离，m；k为与地质条件有关的系数，α为地震波衰减系数，根据类似地区实测振动结果统计分析，本工程取k=160，α=1.8。
① 北侧地铁2号线为保护对象V取5cm/s，安全距离为83m时的允许最大
药量Qmax =R3（V/K）3/a =833（5/160）3/1.8=1772kg
② 东侧紫金村居民区为保护对象V取3cm/s，安全距离为38m时的允许最
大药量Qmax =R3（V/K）3/a =383（3/160）3/1.8=72 kg
③ 以φ600自来水管为保护对象V取10cm/s，土石方爆破时安全距离为
33/a3/1.8
12m，允许最大药量土石方：Qmax =R（V/K） =123（10/160）=16.7kg
经计算，在该区域施工时，土石方爆破允许单响最大起爆破药量为16.7kg，该区域单响可起爆4个炮孔，约14.0kg炸药，周边保护对象在此条件下的爆破振动速度预测值及安全评价见表3-5。
表3-5周边建（构）筑物及地下管线爆破振动速度预测值及安全评价
保护目标 地铁2号线 紫金村居民区 *距离R（m） k、α Q允许 （kg） 1772 Q设计max （kg） [V]允许 (cm/s) 5 V预测值 (cm/s) 0.27 1.1 评价 安全 安全 83 38 K=160 α=1.80 14.0 72 - 17 -
3
φ600自来水管 12 16.7 10 8.9 安全 备注：1、表中距离R*为各保护目标距石方爆破爆源的最小距离；2、[V]允许是项目团队基于大量爆破项目实际监测分析和科研成果，提出的不同地下管线爆破振动推荐值。
3.3.2个别飞散物
3.3.2.1土石方个别飞散物安全校核 个别飞散物的最大距离由下式确定：
Rmax=Kfqd
式中，Rmax为药孔爆破个别飞散物的最大距离，m；Kf为与爆破方式、填塞状况、地质地形有关的系数，Kf=1.0～1.5；q为炸药单耗，kg/m3；d为药孔直径，mm；
本工程爆破时，dmax=90mm，qmax=0.25kg/m3，Kf=1.0，计算得：Rmax＝22.5m。 3.3.2.2石方爆破个别飞散物防护安全措施 本项目采取以下措施对爆破飞石进行控制与防护： （1）根据现场试爆效果，合理确定炸药单耗。 （2）保证最小堵塞长度，加强炮孔堵塞施工质量。
（3）根据地层岩性以及节理裂隙发育情况，现场合理调整孔网参数和装药结构。
（4）必要时，采取胶管帘或土袋、帆布进行多层次覆盖防护（图3-7）。 （5）加强警戒，在爆区四周安全距离外，设警戒线，确保爆破时，全部人员已疏散至警戒线外。
帆布 胶管帘或土袋 - 18 -
图3-7石方爆破防护示意图
3.3.3降低噪音措施
采取以下措施降低噪音：
（1）应严格控制单响起爆药量和一次爆破规模； （2）加强堵塞质量；
（3）空压机采取吸音隔噪措施； （4）加强防护，确保防护质量；
（5）爆破前做好告知工作，并与周边居民单位积极沟通。
3.3.4降尘措施
爆破粉尘危害近年来越来越受到社会关注，因本工程地处繁华闹市区，环境更为复杂，更应注意粉尘问题。具体采取以下措施：
（1）爆破天气选择，阴天无风天气，尽量降低爆破规模； （2）施工中要注意避免药包布设在岩石较弱的破碎夹层部位； （3）通道内正对爆破飞石方向的设备、管线用竹篱笆覆盖防护； （4）防护安全网在爆前洒水、淋湿降尘，利用基坑周边喷水设施爆后洒水降尘。
4安全监测
4.1监测依据与控制标准
根据国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2014）及《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）相关规定编制监测方案。
爆破振动相关控制标准根据国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2014）第13.2.2款之规定，评价各种爆破对不同类型建(构)筑物和其他保护对象的振动影响，应采用表5-1、5-2、5-3标准。
表5-1 爆破振动安全允许标准
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