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摘要：本文针对湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程进行介绍，对其管线处玄武岩的沟槽爆破技术进行分析与研究，进行整体的设计方案，爆破的参数设计、爆破的安全技术与管理方法的研究，有效的解决了沟槽爆破中的振动、飞石等安全问题，具有重要的工程意义。
关键词：玄武岩，沟槽爆破，安全性
中图分类号：TB41文献标识码： A 文章编号：
引言
在工程爆破领域，沟槽爆破占据中重要的作用。由于受到空间面积小，夹制的作用比较大的影响，使得沟槽爆破过程中会加剧爆破的振动，产生的飞石也比较多，使得工程的危险性强。因此如何在复杂的环境中进行沟槽爆破，对爆破过程进行有效的控制，一直以来都是爆破工程关注的重点问题。本文以湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程为研究对象，进行工程的概况以及总体方案的设计，研究了在爆破环节的安全保护、参数选择以及施工措施等方面，为沟槽的爆破提供了有力的现实依据，在工程应用中具有重要的意义。
1工程概况
湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程，东海岛宝钢厂区(DO+600～D2+200)段，长约1600m。。在宽7m, 深度约4.0m的管线槽处需要进行爆破工作，其中根据调查可以得到该地区的地质情况为地表为风化层，大部分为孤石，岩质为玄武岩，管线走向除有一条高压线外（距爆区约4m），周边无其它建筑物，环境空旷。
2爆破方案
管槽两边150m内无其它重要建筑物, 管槽西边有一条施工专用高压线，经与业主协商同意，爆破时可以随时断电配合，保证爆破安全。根据地质报告,管线开挖为玄武岩和孤石，硬度一般。采用中深孔和浅眼相结合的松动爆破方案，钻孔前需将管槽上的土层剥离至岩石位置，如大面积的采用中深孔爆破，一次爆破至管槽设计的底标高，如孤石的采用浅眼爆破，根据孤石大小合理布孔。中深孔采用￠76mm或￠80mm为宜；浅眼采用￠40mm为宜。为了边坡围岩稳定，采用放坡及靠近边坡处采用预裂爆破，为了减少爆破震动，采用微差起爆技术，控制同段最大装药量，爆破振速控制在2.5cm／s之内。因管线长可同时多个作业面施工，爆破时统一指挥分段起爆。
3爆破参数设计
3.1布孔方式选择
爆破振动、工期、块度以及挖掘能力直接影响着炮孔的直接的大小。本文中布孔形式采用多排梅花形垂直炮孔，孔径选用￠76mm，孔距a=（0.8～1.2）W，排距b=0.87a ,布孔方式如图3-1所示
图3-1 多排梅花形垂直炮孔示意图
3.2装药量计算
单孔装药量的计算公式如3-2所示
Q1=qabH=0.4×1.6×1.4×7.7=6.9kg （3-2）
a表示的是炮孔的间距，b表示炮孔的排距，L表示炮孔的长度。根据炮孔直径、炮孔深度与岩石性质，W取2.0m，由此得出孔距a＝1.6m排距b＝1.4m，炸药单耗取q=0.35～0.45kg/m3 。
爆破参数见表3-2
爆破参数表 3-2
因管槽爆破有夹制作用容易引起飞石，所以定要确保堵塞长度及堵塞质量,还要做好安全防护措施。
3.3预裂爆破
为保持边坡稳定，沿边坡设计线钻一排预裂孔，爆破参数主要包含：设置孔径大小为76mm，炮孔倾角与同边坡设计角度相同，孔间距大小为1.3m，线装药密度为1.2kg/，底部加强段长约为0.8m，增加药量1倍，堵塞长度为1.5m。
3.4浅眼爆破
在进行浅眼爆破时，采用的计算公式如3-1所示，选择的布孔尺寸为1.2×1.1m，孔深为2.5m，各孔超深为0.3米，则可以得到单孔药量为1.29kg对于最后一层爆破，由于各点的深度各异，其排距、孔距也需作出调整。
3.5装药与堵塞
起爆药包在爆破區安全位置加工，在现场爆破工程师的统一指挥下进行装药。首先按炮孔编号设计起爆顺次,孔网雷管段别分配,各孔装药量分配，其药量应符合设计值，不得过多或过少。中深孔爆破采用药卷φ50mm乳化炸药连续装药结构，每孔一个起爆药包，位于孔底上约0.8米处布设，以减少岩坎、降低大块率和控制飞石；浅孔爆破采用φ32mm乳化炸药，连续装药结构，起爆体装于孔底部；预裂爆破采用间隔装药，导爆索传爆。装药完成后应测量堵塞长度,填料采用钻孔岩屑或粘土，要使用木（竹）质炮棍，必须堵塞至孔口，确保填塞质量,填塞时注意保护雷管，防止损坏。具体的装药与堵塞发那个是如图3-5所示。
图3-5 装药与堵塞示意图
3.6起爆网络
因本工程爆区有高压线，为了安全起见，全采用毫秒非电导爆管雷管，多排炮孔起爆，采用微差起爆技术（1、3、5、7、9、11、13、15等段），大部分的微差设计时间为25-50ms。孔外导爆管脚线采用大把抓簇联连接（每簇10～18根），中间用胶布捆扎一发雷管引爆，用导爆管雷管连接至安全位置，在无杂散电流的安全情况下也可以采用瞬发电雷管引爆。如图3-6是本文中采用的玄武岩沟槽爆破网路示意图。
图3-6玄武岩沟槽爆破网路示意图
4. 爆破安全技术
4.1爆破振动控制
根据公式V=K（Q1/3/R）α计算质点震动速度。
式中：V—爆破地震引起的质点震动速度。对于框架结构建筑物，爆破允许安全震速为5cm/s，对于砖混结构建筑物，爆破允许安全震速为3cm/s。
K—与土岩性质及爆破条件有关的系数，取K=200；
α—衰减指数，根据岩土性性质取α=1.80；
R—爆源中心至测点的距离；
Q—最大一段的爆破药量；
根据上式得：Q=R3(V/K)3/α
本工程管槽基础爆破周围150m无重要建（构）筑物，单段起爆药量可达3000kg，本方案设计单段起爆药量为70kg，所以爆破振动对周围建筑物无任何影响，是安全的。
4.2爆破飞石控制
在进行玄武岩的沟槽爆破过程中，不可以避免的会产生爆破飞石爆破飞石与岩石结构、岩石软硬、最小抵抗线、堵塞长度、爆破作用指数密切相关，难以准确计算。本工程爆破个别飞石的安全距离均为300m。
同时还采取如下防护措施：
①保证堵塞质量，确保堵塞长度大于抵抗线。
②爆破后及时将爆碴清走，为后续爆破创造良好自由面。
③浅孔爆破时（孤石），采用砂袋铁皮近体覆盖防护措施；中深孔爆破时，采用密孔少药，保证堵塞长度。
4.3爆破安全管理措施
爆破工程施工安全管理，必须贯彻安全第一，预防为主的方针，强调“领导是关键、教育是前提、设施是基础，管理是保证”。为此必须做到以下几点：
①定期组织作业人员进行学习，使得施工人员懂得安全技术知识，严格执行《爆破安全规程》的规定。爆破作业人员必须穿工作服、绝缘鞋，戴安全帽，做到持证上岗，严禁无证人员接触火工品。
②爆破作业必须严格遵守《爆破安全规程》，爆破作业人员必须坚守岗位。在装药前必须认真验收炮孔是否符合要求，确定爆破参数，即验孔计算装药量，做好爆破原始资料的收集，整理和技术总结工作。
③盲炮处理由专职爆破员进行处理，方法为：能够重新引爆的，重新加入起爆体引爆，但做好安全警戒范围，不能重新引爆的盲炮，采用高压风吹出堵塞的炮泥，取出起爆雷管，并将炸药取出。
④严禁利用残眼打孔，以免钻爆残眼中残留炸药造成安全事故。
⑤起爆信号必须统一，并且大家都要知道，起爆信号采用口哨或对讲机。
⑥加强火工品的管理，做好保管及领发工作，做到专人保管专人领用。对爆破剩余的火工品，必须当班及时退回仓库，严禁把火工品存放在工棚和住处中，违者负法律责任。
⑦经常性进行安全检查监督，对严重违犯施工安全规则，必须立即纠正；严格按照“三不放过”的原则处理，即：“事故原因查不清不放过；责任者和员工未受教育不放过；没有制订出今后防范措施不放过”。同时，发生事故应及时按规定上报。
5结语
在玄武岩的沟槽爆破中由于爆破环境的复杂性，使得在沟槽爆破出现严重的振动与飞石现象，为此进行沟槽爆破的技术研究具有重要的工程应用作用。本文通过对湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程进行工程分析，在此基础上根据其条件进行爆破方案、参数设计、安全设计与管理措施的研究，很好的解决了此工程的玄武岩的沟槽爆破问题。
参考文献
[1] 李东阳. 复杂环境下沟槽控制爆破技术[J].爆破, 2010年12月第27卷第4期.
[2] 袁绍国.复杂环境下沟槽控制爆破应用[J].山东焦煤科技，2012年2月第2期.
[3] 袁绍国，张飞，姬志勇等.控制爆破理论与实践[M].天津: 天津大学出版社，2007: 41－44．
[4] 李建科，蒋发雄等.油气管沟槽爆破开挖[J] 爆破，2004(3) :19－20．
关键词：玄武岩，沟槽爆破，安全性
中图分类号：TB41文献标识码： A 文章编号：
引言
在工程爆破领域，沟槽爆破占据中重要的作用。由于受到空间面积小，夹制的作用比较大的影响，使得沟槽爆破过程中会加剧爆破的振动，产生的飞石也比较多，使得工程的危险性强。因此如何在复杂的环境中进行沟槽爆破，对爆破过程进行有效的控制，一直以来都是爆破工程关注的重点问题。本文以湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程为研究对象，进行工程的概况以及总体方案的设计，研究了在爆破环节的安全保护、参数选择以及施工措施等方面，为沟槽的爆破提供了有力的现实依据，在工程应用中具有重要的意义。
1工程概况
湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程，东海岛宝钢厂区(DO+600～D2+200)段，长约1600m。。在宽7m, 深度约4.0m的管线槽处需要进行爆破工作，其中根据调查可以得到该地区的地质情况为地表为风化层，大部分为孤石，岩质为玄武岩，管线走向除有一条高压线外（距爆区约4m），周边无其它建筑物，环境空旷。
2爆破方案
管槽两边150m内无其它重要建筑物, 管槽西边有一条施工专用高压线，经与业主协商同意，爆破时可以随时断电配合，保证爆破安全。根据地质报告,管线开挖为玄武岩和孤石，硬度一般。采用中深孔和浅眼相结合的松动爆破方案，钻孔前需将管槽上的土层剥离至岩石位置，如大面积的采用中深孔爆破，一次爆破至管槽设计的底标高，如孤石的采用浅眼爆破，根据孤石大小合理布孔。中深孔采用￠76mm或￠80mm为宜；浅眼采用￠40mm为宜。为了边坡围岩稳定，采用放坡及靠近边坡处采用预裂爆破，为了减少爆破震动，采用微差起爆技术，控制同段最大装药量，爆破振速控制在2.5cm／s之内。因管线长可同时多个作业面施工，爆破时统一指挥分段起爆。
3爆破参数设计
3.1布孔方式选择
爆破振动、工期、块度以及挖掘能力直接影响着炮孔的直接的大小。本文中布孔形式采用多排梅花形垂直炮孔，孔径选用￠76mm，孔距a=（0.8～1.2）W，排距b=0.87a ,布孔方式如图3-1所示
图3-1 多排梅花形垂直炮孔示意图
3.2装药量计算
单孔装药量的计算公式如3-2所示
Q1=qabH=0.4×1.6×1.4×7.7=6.9kg （3-2）
a表示的是炮孔的间距，b表示炮孔的排距，L表示炮孔的长度。根据炮孔直径、炮孔深度与岩石性质，W取2.0m，由此得出孔距a＝1.6m排距b＝1.4m，炸药单耗取q=0.35～0.45kg/m3 。
爆破参数见表3-2
爆破参数表 3-2
因管槽爆破有夹制作用容易引起飞石，所以定要确保堵塞长度及堵塞质量,还要做好安全防护措施。
3.3预裂爆破
为保持边坡稳定，沿边坡设计线钻一排预裂孔，爆破参数主要包含：设置孔径大小为76mm，炮孔倾角与同边坡设计角度相同，孔间距大小为1.3m，线装药密度为1.2kg/，底部加强段长约为0.8m，增加药量1倍，堵塞长度为1.5m。
3.4浅眼爆破
在进行浅眼爆破时，采用的计算公式如3-1所示，选择的布孔尺寸为1.2×1.1m，孔深为2.5m，各孔超深为0.3米，则可以得到单孔药量为1.29kg对于最后一层爆破，由于各点的深度各异，其排距、孔距也需作出调整。
3.5装药与堵塞
起爆药包在爆破區安全位置加工，在现场爆破工程师的统一指挥下进行装药。首先按炮孔编号设计起爆顺次,孔网雷管段别分配,各孔装药量分配，其药量应符合设计值，不得过多或过少。中深孔爆破采用药卷φ50mm乳化炸药连续装药结构，每孔一个起爆药包，位于孔底上约0.8米处布设，以减少岩坎、降低大块率和控制飞石；浅孔爆破采用φ32mm乳化炸药，连续装药结构，起爆体装于孔底部；预裂爆破采用间隔装药，导爆索传爆。装药完成后应测量堵塞长度,填料采用钻孔岩屑或粘土，要使用木（竹）质炮棍，必须堵塞至孔口，确保填塞质量,填塞时注意保护雷管，防止损坏。具体的装药与堵塞发那个是如图3-5所示。
图3-5 装药与堵塞示意图
3.6起爆网络
因本工程爆区有高压线，为了安全起见，全采用毫秒非电导爆管雷管，多排炮孔起爆，采用微差起爆技术（1、3、5、7、9、11、13、15等段），大部分的微差设计时间为25-50ms。孔外导爆管脚线采用大把抓簇联连接（每簇10～18根），中间用胶布捆扎一发雷管引爆，用导爆管雷管连接至安全位置，在无杂散电流的安全情况下也可以采用瞬发电雷管引爆。如图3-6是本文中采用的玄武岩沟槽爆破网路示意图。
图3-6玄武岩沟槽爆破网路示意图
4. 爆破安全技术
4.1爆破振动控制
根据公式V=K（Q1/3/R）α计算质点震动速度。
式中：V—爆破地震引起的质点震动速度。对于框架结构建筑物，爆破允许安全震速为5cm/s，对于砖混结构建筑物，爆破允许安全震速为3cm/s。
K—与土岩性质及爆破条件有关的系数，取K=200；
α—衰减指数，根据岩土性性质取α=1.80；
R—爆源中心至测点的距离；
Q—最大一段的爆破药量；
根据上式得：Q=R3(V/K)3/α
本工程管槽基础爆破周围150m无重要建（构）筑物，单段起爆药量可达3000kg，本方案设计单段起爆药量为70kg，所以爆破振动对周围建筑物无任何影响，是安全的。
4.2爆破飞石控制
在进行玄武岩的沟槽爆破过程中，不可以避免的会产生爆破飞石爆破飞石与岩石结构、岩石软硬、最小抵抗线、堵塞长度、爆破作用指数密切相关，难以准确计算。本工程爆破个别飞石的安全距离均为300m。
同时还采取如下防护措施：
①保证堵塞质量，确保堵塞长度大于抵抗线。
②爆破后及时将爆碴清走，为后续爆破创造良好自由面。
③浅孔爆破时（孤石），采用砂袋铁皮近体覆盖防护措施；中深孔爆破时，采用密孔少药，保证堵塞长度。
4.3爆破安全管理措施
爆破工程施工安全管理，必须贯彻安全第一，预防为主的方针，强调“领导是关键、教育是前提、设施是基础，管理是保证”。为此必须做到以下几点：
①定期组织作业人员进行学习，使得施工人员懂得安全技术知识，严格执行《爆破安全规程》的规定。爆破作业人员必须穿工作服、绝缘鞋，戴安全帽，做到持证上岗，严禁无证人员接触火工品。
②爆破作业必须严格遵守《爆破安全规程》，爆破作业人员必须坚守岗位。在装药前必须认真验收炮孔是否符合要求，确定爆破参数，即验孔计算装药量，做好爆破原始资料的收集，整理和技术总结工作。
③盲炮处理由专职爆破员进行处理，方法为：能够重新引爆的，重新加入起爆体引爆，但做好安全警戒范围，不能重新引爆的盲炮，采用高压风吹出堵塞的炮泥，取出起爆雷管，并将炸药取出。
④严禁利用残眼打孔，以免钻爆残眼中残留炸药造成安全事故。
⑤起爆信号必须统一，并且大家都要知道，起爆信号采用口哨或对讲机。
⑥加强火工品的管理，做好保管及领发工作，做到专人保管专人领用。对爆破剩余的火工品，必须当班及时退回仓库，严禁把火工品存放在工棚和住处中，违者负法律责任。
⑦经常性进行安全检查监督，对严重违犯施工安全规则，必须立即纠正；严格按照“三不放过”的原则处理，即：“事故原因查不清不放过；责任者和员工未受教育不放过；没有制订出今后防范措施不放过”。同时，发生事故应及时按规定上报。
5结语
在玄武岩的沟槽爆破中由于爆破环境的复杂性，使得在沟槽爆破出现严重的振动与飞石现象，为此进行沟槽爆破的技术研究具有重要的工程应用作用。本文通过对湛江市鉴江供水枢纽至东海岛输水工程进行工程分析，在此基础上根据其条件进行爆破方案、参数设计、安全设计与管理措施的研究，很好的解决了此工程的玄武岩的沟槽爆破问题。
参考文献
[1] 李东阳. 复杂环境下沟槽控制爆破技术[J].爆破, 2010年12月第27卷第4期.
[2] 袁绍国.复杂环境下沟槽控制爆破应用[J].山东焦煤科技，2012年2月第2期.
[3] 袁绍国，张飞，姬志勇等.控制爆破理论与实践[M].天津: 天津大学出版社，2007: 41－44．
[4] 李建科，蒋发雄等.油气管沟槽爆破开挖[J] 爆破，2004(3) :19－20．