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摘要：椭圆桩是基础工程中较长出现的一类桩，桩断面大小由长轴跟短轴的长度确定，在基础工程施工中遇到坚硬岩石可采用控制爆破方式进行施工，严格控制单段起爆药量，采取近体防护措施。爆破效果达到桩开挖要求，其经验可供类似工程参考。
关键词：椭圆桩 控制爆破 安全防护
中图分类号：O643文献标识码： A
Abstract：Elliptical pile frequently appears in foundation engineering. Pile section size is determined by the length of the long axis and short axis.Controlled blasting method can be used in basic engineering construction when encountering hard rock. strictly control the single detonation quantity, taken near body protection measures, so as tofulfill the requirements of pile excavation blasting effect. This paper may provite reference for similar projects.
Keywords：the elliptical pilecontrolled blastingsafety protection
1工程概况
本工程为广东某住宅楼人工挖孔桩爆破工程，采用人工挖孔灌注桩，桩径出现椭圆桩（长轴4.0m，短轴1.0m），桩护壁为220mm，根据设计，人工挖孔桩的有效桩长不小于7～20m。持力层为微风化岩，持力层特征值为8500kpa。
爆区北面约50m处为一小区住宅楼，8～12层钢筋混凝土结构；爆区东面是山体；南面是施工通道；东南面约40m处为联排别墅；爆区西面约25m处为15层钢筋混凝土结构小高层住宅楼。
2方案确定
本项目炮眼设计采用中心掏槽眼、辅助眼、周边眼相结合的布孔方式，利用多个段别毫秒雷管来实现微差控制爆破。爆区环境虽好，为确保周围环境的安全，孔桩进行爆破作业时也必须严格控制爆破震动及个别飞石等有害效应。
3爆破设计与爆破参数
3.1炮眼数目的确定
井巷掘进中的炮眼，按其作用的不同，可分为掏槽眼、辅助眼、周边眼。掏槽眼是为辅助眼创造第二个自由面，辅助眼是为了进一步扩大掏槽眼的体积，而周边眼是为形成正确的井巷断面形状。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮眼数目。炮眼采用公式确定，式中： N——炮眼数目，个；f ——岩石坚固性系数，f=8～12；S ——井巷掘进断面面积，m2。
井巷控制爆破工程的进尺深度为0.8m，超过1m以上的岩层则要分层进行爆破。故炮眼深度：L=1.0 m；其中掏槽孔：L1=1.2L=1.2m。
本工程采用Φ32mm乳化药卷（钻孔直径为Φ42mm），岩石坚固性系数f取8～12时，q取3.5 kg/。每一掘进循环爆破使用的总装药量使用公式Q=qV=qSLη进行计算。长轴4.0m，短轴1.0m（毛径长轴4.44m，短轴1.44m）椭圆桩：Q=3.5*π*2*0.5*1.0*0.92=10.11kg。
根据以上计算，确定掏槽眼4个孔，单孔装药量600g，起爆段别为1段；辅助眼6个孔，单孔装药量550g，起爆段别为5段；周边眼8个孔，单孔装药量550g，起爆段别为9段。
炮眼布置如下图所示：
对单耗K、炮孔数和单孔装药量，根据现场岩石实际情况和试炮参数还需作岀适当的调整。
装药结构：采用反向装药。
起爆方式：采用微差起爆方式，起爆时间间隔根据经验及常用雷管的段别一般不宜超过100ms。起爆次序为掏槽眼用1段、辅助眼用5段、周边眼用9段。采用单孔桩爆破。
起爆网络：采用非电起爆网路。炮孔内按设计段别非电雷管连接炸药，然后将非电毫秒雷管用大把抓的方式集中，用非电雷管传爆，起爆器选用非电起爆专用击发枪。
4爆破安全
4.1爆破振动
爆区周围需要保护的建筑物为钢筋混凝土框架结构房屋，根据《爆破安全规程》（GB6722-2003），本工程设计的允许安全震动速度取≤2cm/s。根据公式V=k(Qm/R)α，式中：V——爆破地震安全速度，cm/s；Q——微差爆破最大一段裝药量，kg；R——爆破区至被保护物距离，m；M——药量指数，取m=1/3；K——与爆破场地条件有关系数，取k=160；а——与地质条件有关系数，取a=1.65。
根据上述数据和公式，计算各种建筑物至爆区中心在不同的距离条件的微差爆破最大一段装药量Qmax。
爆破中心至
建筑物距离R
（m） 微差爆破最大一段装药量Qmax(kg)
《爆破安全规程》规定的钢筋混凝土框架结构房屋
v≤5cm/s 本工程设计的钢筋混凝土框架结构房屋
v≤2cm/s
20 14.67 2.77
25 28.65 5.42
30 49.51 9.36
40 117.37 22.18
每次爆破装药时，必须严格按照上表规定的最大一段装药量Qmax进行装药，那么，爆破引起的质点震动速度就在安全允许范围之内，就不会破坏爆区周围各种需要保护的建筑物。
4.2爆破飞石
孔桩开口时爆破的个别飞石防护的防护采用对爆体进行全覆盖防护，确保飞石不飞出爆区以外。具体做法是装药结束后，在每个炮孔上方压一定数量的砂包，然后在砂包上面覆盖一层2mm的钢板，最后在钢板上面盖压一定数量的砂包，确保钢板上有一定的重量，以能够抵抗爆破冲击波和控制飞石。对于已成孔的孔桩，爆破都是在井下进行的，只要在井口上面采用半圆形钢筋井盖，再铺铁皮，并且在铁皮上用砂包盖压进行防护，既可防止飞石飞出井口，又能达到安全防护的目的。
4.3有毒气体
井巷爆破作业后，有毒气体不易飘散，容易聚积在井底，因此必须预防中毒事故发生。每次爆破后，风管放至井底通风20分钟以上，待炮烟吹散后，用符合国家标准的气体检测仪进行有毒气体检测及放小鸟下井进行测试，等到有毒气体稀释至爆破安全规程中允许的浓度以下，对人体无伤害时才能再次进入井底作业，同时继续保持通风。
5爆破效果及体会
孔桩的爆破做到了精心施工、周密警戒，整个爆破施工过程中安全无事故，周边建（构）筑物安好无损，爆破符合桩施工的成孔要求，达到了经济效益和施工安全双向目标。
针对孔桩爆破，坚持分好段数，控制单段药量，减少爆破振动，同时加强振动测试工作，为施工提供第一手数据、指导施工，避免引起与周边居民及相关单位的纠纷。
参考文献：
〔1〕于亚纶.工程爆破理论与技术〔M〕.北京：冶金工业出版社，2004
〔2〕中华人民共和国国家标准.爆破安全规程（GB6722-2003）〔S〕.北京：中国标准出版社，2004
关键词：椭圆桩 控制爆破 安全防护
中图分类号：O643文献标识码： A
Abstract：Elliptical pile frequently appears in foundation engineering. Pile section size is determined by the length of the long axis and short axis.Controlled blasting method can be used in basic engineering construction when encountering hard rock. strictly control the single detonation quantity, taken near body protection measures, so as tofulfill the requirements of pile excavation blasting effect. This paper may provite reference for similar projects.
Keywords：the elliptical pilecontrolled blastingsafety protection
1工程概况
本工程为广东某住宅楼人工挖孔桩爆破工程，采用人工挖孔灌注桩，桩径出现椭圆桩（长轴4.0m，短轴1.0m），桩护壁为220mm，根据设计，人工挖孔桩的有效桩长不小于7～20m。持力层为微风化岩，持力层特征值为8500kpa。
爆区北面约50m处为一小区住宅楼，8～12层钢筋混凝土结构；爆区东面是山体；南面是施工通道；东南面约40m处为联排别墅；爆区西面约25m处为15层钢筋混凝土结构小高层住宅楼。
2方案确定
本项目炮眼设计采用中心掏槽眼、辅助眼、周边眼相结合的布孔方式，利用多个段别毫秒雷管来实现微差控制爆破。爆区环境虽好，为确保周围环境的安全，孔桩进行爆破作业时也必须严格控制爆破震动及个别飞石等有害效应。
3爆破设计与爆破参数
3.1炮眼数目的确定
井巷掘进中的炮眼，按其作用的不同，可分为掏槽眼、辅助眼、周边眼。掏槽眼是为辅助眼创造第二个自由面，辅助眼是为了进一步扩大掏槽眼的体积，而周边眼是为形成正确的井巷断面形状。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮眼数目。炮眼采用公式确定，式中： N——炮眼数目，个；f ——岩石坚固性系数，f=8～12；S ——井巷掘进断面面积，m2。
井巷控制爆破工程的进尺深度为0.8m，超过1m以上的岩层则要分层进行爆破。故炮眼深度：L=1.0 m；其中掏槽孔：L1=1.2L=1.2m。
本工程采用Φ32mm乳化药卷（钻孔直径为Φ42mm），岩石坚固性系数f取8～12时，q取3.5 kg/。每一掘进循环爆破使用的总装药量使用公式Q=qV=qSLη进行计算。长轴4.0m，短轴1.0m（毛径长轴4.44m，短轴1.44m）椭圆桩：Q=3.5*π*2*0.5*1.0*0.92=10.11kg。
根据以上计算，确定掏槽眼4个孔，单孔装药量600g，起爆段别为1段；辅助眼6个孔，单孔装药量550g，起爆段别为5段；周边眼8个孔，单孔装药量550g，起爆段别为9段。
炮眼布置如下图所示：
对单耗K、炮孔数和单孔装药量，根据现场岩石实际情况和试炮参数还需作岀适当的调整。
装药结构：采用反向装药。
起爆方式：采用微差起爆方式，起爆时间间隔根据经验及常用雷管的段别一般不宜超过100ms。起爆次序为掏槽眼用1段、辅助眼用5段、周边眼用9段。采用单孔桩爆破。
起爆网络：采用非电起爆网路。炮孔内按设计段别非电雷管连接炸药，然后将非电毫秒雷管用大把抓的方式集中，用非电雷管传爆，起爆器选用非电起爆专用击发枪。
4爆破安全
4.1爆破振动
爆区周围需要保护的建筑物为钢筋混凝土框架结构房屋，根据《爆破安全规程》（GB6722-2003），本工程设计的允许安全震动速度取≤2cm/s。根据公式V=k(Qm/R)α，式中：V——爆破地震安全速度，cm/s；Q——微差爆破最大一段裝药量，kg；R——爆破区至被保护物距离，m；M——药量指数，取m=1/3；K——与爆破场地条件有关系数，取k=160；а——与地质条件有关系数，取a=1.65。
根据上述数据和公式，计算各种建筑物至爆区中心在不同的距离条件的微差爆破最大一段装药量Qmax。
爆破中心至
建筑物距离R
（m） 微差爆破最大一段装药量Qmax(kg)
《爆破安全规程》规定的钢筋混凝土框架结构房屋
v≤5cm/s 本工程设计的钢筋混凝土框架结构房屋
v≤2cm/s
20 14.67 2.77
25 28.65 5.42
30 49.51 9.36
40 117.37 22.18
每次爆破装药时，必须严格按照上表规定的最大一段装药量Qmax进行装药，那么，爆破引起的质点震动速度就在安全允许范围之内，就不会破坏爆区周围各种需要保护的建筑物。
4.2爆破飞石
孔桩开口时爆破的个别飞石防护的防护采用对爆体进行全覆盖防护，确保飞石不飞出爆区以外。具体做法是装药结束后，在每个炮孔上方压一定数量的砂包，然后在砂包上面覆盖一层2mm的钢板，最后在钢板上面盖压一定数量的砂包，确保钢板上有一定的重量，以能够抵抗爆破冲击波和控制飞石。对于已成孔的孔桩，爆破都是在井下进行的，只要在井口上面采用半圆形钢筋井盖，再铺铁皮，并且在铁皮上用砂包盖压进行防护，既可防止飞石飞出井口，又能达到安全防护的目的。
4.3有毒气体
井巷爆破作业后，有毒气体不易飘散，容易聚积在井底，因此必须预防中毒事故发生。每次爆破后，风管放至井底通风20分钟以上，待炮烟吹散后，用符合国家标准的气体检测仪进行有毒气体检测及放小鸟下井进行测试，等到有毒气体稀释至爆破安全规程中允许的浓度以下，对人体无伤害时才能再次进入井底作业，同时继续保持通风。
5爆破效果及体会
孔桩的爆破做到了精心施工、周密警戒，整个爆破施工过程中安全无事故，周边建（构）筑物安好无损，爆破符合桩施工的成孔要求，达到了经济效益和施工安全双向目标。
针对孔桩爆破，坚持分好段数，控制单段药量，减少爆破振动，同时加强振动测试工作，为施工提供第一手数据、指导施工，避免引起与周边居民及相关单位的纠纷。
参考文献：
〔1〕于亚纶.工程爆破理论与技术〔M〕.北京：冶金工业出版社，2004
〔2〕中华人民共和国国家标准.爆破安全规程（GB6722-2003）〔S〕.北京：中国标准出版社，2004