摘要：本文結合長江三峽水庫銅鑼峽至婁溪溝河段航道炸礁工程實踐經驗，論述了多排深孔微差爆破技術的應用和效果。近年來多排深孔微差爆破技術在一些大型航道炸礁工程中應用逐漸增多，該技術可有效降低爆破地震波、沖擊波，有效控制爆破飛石距離，避免對周邊環境造成影響和破壞；巖石破碎效果好，提高清渣工效等。本文對爆破參數選擇及爆破震動等進行了分析論述，對類似工程有一定參考作用。

　　關鍵詞：微差爆破航道炸礁應用

　　0引言

　　長江三峽水庫銅鑼峽至婁溪溝河段航道炸礁工程是充分發揮三峽工程航運效益的重要基礎工程之一。實施本次炸礁工程，通過改善航行條件，為三峽工程175m蓄水后萬噸級船隊安全航行提供保障，為本河段全面達到萬噸級船隊通航要求打下基礎。本文結合在銅婁段航道炸礁工程中的實踐經驗，探索多排深孔微差爆破技術在航道炸礁施工中的應用。

　　1工程概況

　　本工程實施炸礁整治的礙航河段共5處，即：銅鑼峽、豬腦灘、門閂子、夫歸石和龍磧子。工程內容包括水下炸礁和陸上炸礁，炸礁總工程量為321111m3。所處河段兩岸建筑密集，居住人口眾多，分布有各類碼頭泊位約320個，已建和在建橋梁共5座，且濱江路上車輛通行密度大，行人較多。

　　為保證爆破安全，減少沖擊波對周邊建筑物的影響，大規模爆破前，進行了減少爆破地震波和沖擊波的試驗，用來指導爆破施工。由于在爆破作業前對項目的難點和關鍵點考慮充分并制定有效可行的施工方案，在施工過程中，施工難點、關鍵點得以控制，既提高了工效，又確保了施工優質安全。

　　2多排深孔微差爆破技術

　　微差爆破也叫微差控制爆破，是指在爆破施工中采用一種特制的毫秒延期雷管，以毫秒級時差順序起爆各個（組）藥包的爆破技術。其原理是把普通齊發爆破的總炸藥能量分割為多數較小的能量，采取合理的裝藥結構，最佳的微差間隔時間和起爆順序，為每個藥包創造多面臨空條件，將齊發大量藥包產生的地震波變成一長串小幅值的地震波，同時各藥包產生的地震波相互干涉，從而降低地震效應，把爆破振動控制在給定水平之下。

　　多排深孔微差爆破是指一次起爆排數在10排以上，孔深5m以上，孔徑一般為F76～F150mm，前后排起爆時差在25～250ms。爆堆表面呈現向上隆起，向前稍有推移，而表面拋散不多，由此推斷多排微差爆破的破巖機理，首先是前排臨空面(實際是一定寬度的破裂面)和頂面的應力波產生反射拉伸破裂，而后爆生氣體的膨脹壓力本可產生較大拋擲動能，但受前排阻擋，只能產生擠壓碰撞，所以爆后巖塊受壓碎裂更嚴重，增加了巖塊的破碎程度，爆炸破巖能量比例增大。

　　結合銅婁段航道炸礁工程量大、工期緊、周邊環境復雜的特點，為有效減小爆破沖擊波和地震波對周邊建筑物的影響，減小二次放炮率，控制好巖石爆破塊度，保證后續清渣效率，縮短工期，施工中采取了多排深孔微差爆破技術。

　　3爆破參數選擇

　　主要爆破參數包括：H為臺階高度；W1為前排鉆孔的底盤抵抗線；L為鉆孔深度；L1為堵塞長度；L2和L4為裝藥長度；L3為裝藥間距；h為超鉆深度；α為鉆孔傾斜角；b為孔排距；B為臺階上眉線至前排孔口的距離；W為炮孔的最小抵抗線。

　　鉆孔形式:采用垂直與傾斜相結合的鉆孔形式�；�線邊緣附近為滿足及邊坡坡度控制要求采取斜鉆。

　　布孔方式:從能量均勻分布的原理看，本項目采取等邊三角形布孔（梅花形布孔），V形順序微差起爆。

　　鉆孔直徑d:選用全自動一體化液壓鉆機，鉆孔直徑d=115mm。

　　鉆孔傾斜角度:選用α=75°。

　　孔深L:按經驗公式L=H/sinα+h（ｍ）。

　　超深h:1～1.5ｍ，當巖石松軟時取小值，巖石堅硬時取大值。

　　底盤抵抗線W1:按臺階高度W1=(0.5～0.8)H。

　　孔距a或排距b:按公式a=MW1，M━密集系數，通常M值大于1.0。根據排距與孔距的關系，銅婁段炸礁計算孔排距為2-2.5m。

　　單位耗藥量q:根據經驗和查表可得q=0.45～0.6kg/ｍ3。風化巖石取小值，堅硬巖石取大值,本項目取0.5。

　　裝藥量Q:多排孔爆破的第一排孔的每孔裝藥量按下式計算Q=q.a.W1.H；多排孔爆破的第二排孔起，以后各排的每孔裝藥量Q=k.q.a.b.H，K——考慮受前排各排孔的巖體阻力作用的增加系數，一般取1.1～1.2，本工程取1.1。

　　堵塞長度L1:一般堵塞長度不小于W1的0.75倍或20～40倍孔徑，取2ｍ。

　　間隔長度L3:巖石松軟時取大值，巖石堅硬時取小值。

　　微差時間:按下述經驗公式：①按公式△t=KpW1(24-f)。式中:△t——微差間隔時間（ms）；Kp——巖石裂隙系數，一般取0.5～0.9，對于裂隙少的取小值，裂隙發育的巖石取大值。f——巖石堅固性系數。②根據經驗:一般微差間隔時間取25～50ms。

　　4多排微差爆破技術應用與爆破振動分析

　　通過我們在銅婁段航道炸礁工程中廣泛應用多排深孔微差爆破技術，取得了較為理想的爆破效果。爆后爆堆表面松散，向上隆起約1m，開挖過程中爆堆內幾乎無大塊解炮。爆破安全也取得了滿意的效果，在建筑密集區未發生任何安全事故。在距最后排150m處測得的最大振動速度未超過2cm/s，說明多排微差爆破降振效果顯著，從振動波形上看，前0.7s的振動是連續不斷的，似乎每一段爆破產生的振波沒有分離，甚至在0.2秒時刻還產生了兩段振波疊加的現象。在炮孔較多的情況下，由于延時誤差波尾與波頭振波發生疊加是可能的。

　　在振動要求較嚴格的人口密集地區爆破，必須要使各段爆破振動波存在間隙時間，以便準確控制爆破振動，為此我們又在條件基本相同的情況下試驗了前10段跳段排列的爆破網路，振動測試波形主波峰對應一個起爆段，而且各主波峰有一衰減過程，保證主波峰不發生疊加，這樣的微差爆破既能控制爆破振動，又能改善爆破效果，確保爆破周邊環境安全。

　　5合理微差時間與雷管段別排列問題

　　首先在爆破振動要求極嚴格的地區，采用多排微差起爆技術時，為了不使各段爆破振動波形發生疊加，避免峰值振速放大，要求前10段雷管跳段排列，即按照1、3、5、7、9、11、12……段號逐排起爆。因為根據前10段雷管的延時精度，只能保證前段比后段先響5～15ms，而一般振動波形的大幅度衰減需要3個周期以上，大約20ms以上的時間，若不跳段排列，很可能產生波峰疊加，使得振動比預計的更強烈，造成振害安全事故。跳段起爆可使各排起爆時差加大，爆破振動峰值就能拉開，爆破振動強度將在預計的安全范圍內。

　　6應用效果評價

　　6.1總體效果銅鑼段航道炸礁工程安全使用炸藥290t，雷管6萬余發。通過監測的數據表明，爆破震速均在規范規定的安全數據內，巖石爆破塊度均勻，清渣效率高，節約成本和保證了工期。

　　6.2多排深孔微差爆破優點①移船定位時間減少，一次起爆量大，充分利用動能產生補充破碎效果，并使爆堆比較集中而不產生飛散較遠的碎塊，挖運方便，工效明顯提高，確保了爆破周邊環境安全。②加強了入射波(壓縮波和反射拉伸波)在自由面方向的破碎巖石的作用。使爆破能量充分利用于破碎巖石，最大限度的減少了塊石的二次破碎，保證了工期。③經測試多排微差爆破的地震效應比齊發爆破降低1/3至2/3，因而大大降低爆破副作用對周圍環境的影響和破壞，達到環境友好、資源節約的目的。