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摘要：针对不同类型的深基坑，无统一的爆破开挖方案设计框架，仍采用传统的设计思路，未能整合成功的深基坑爆破开挖工程实践经验。试验爆破参数的优化可供科学的选择最小抵抗线、爆破孔孔深、炮孔间距等孔网参数，因此必须重视。将几种爆破技术融合应用于深基坑爆破开挖中，如光面爆破和护臂爆破的结合可以提高爆破开挖效率。最后，通过科学优化爆破方案设计及爆破振动控制，从而保护基坑围岩的稳定，提高施工进度，保证施工质量。
关键词：深基坑爆破；开挖技术；现状；发展建议
1深基坑爆破开挖技术概述
爆破是利用炸药爆炸瞬间产生的高温高压气体的冲击能量，对周围介质或物体产生压缩、变形、破碎、抛掷或拆毁等特定目标的技术手段。它常用于基坑和土石方的开挖，根据拟建工程的地质概况，选择合理的爆破方案，对深基坑所要开挖的土体进行爆破设计的土方开挖方法。根据炮孔深度，爆破可分为浅孔爆破和深孔爆破，浅孔爆破多用于岩石深基坑。由于深基坑爆破开挖技术属于控制爆破技术应用的一个具体领域，因而将它归属为岩土开挖控制爆破技术更为合理。
2深基坑爆破开挖技术
2.1垂直爆破开挖
爆破开挖常常受制于地形地理情况，在岩石完整地层狭小区域的深基坑，通过在岩层上垂直凿孔装放炸药进行开挖的技术称为垂直爆破开挖技术。贾东亮等从施工工期和成本两个方面将垂直爆破开挖技术与放坡爆破开挖技术进行了比较，得出了垂直爆破开挖可节省工程成本，縮短施工工期同等施工能力条件下，垂直爆破施工工艺相比于传统的放坡爆破工艺更为合理。垂直爆破开挖技术也可用于深水下的桥梁墩台深基坑的开挖。
2.2微差爆破技术
又称为延期爆破技术，主要体现在起爆技术的延时，这便使爆破按设定的顺序进行。将它可用于超深基坑分层开挖中。根据爆破实施差异又可以分为排间微差、孔间微差、孔内分段微差。因其较优的减震效果，可以为爆破方案的优化提供了一个较好的选择。随着孔间延时优化研究不断的深入，精确延时爆破技术逐渐引起了人们的关注。它广泛应用于城市地下地铁隧道的钻爆、边坡的开挖工程中。
2.3预裂爆破技术
也称为“光面”爆破技术，指通过径向不耦合装药及药量控制，使爆炸压力在通过药包与孔壁间空气层时得以削减，孔壁不会出现明显的压碎，而只产生裂纹，滞后的高压气体膨胀作用使孔间连线上的裂纹贯通成缝[2]。某些深基坑工程中，先对基坑周边土体进行预裂爆破，可使基坑内侧壁保持平整度，产生的裂缝可隔离坑壁围岩以减少扰动。在位于山区的桥梁拱座深基坑，由于高陡的临空面，可能诱发落石和崩塌的风险，常采用带缓冲层的预裂爆破技术。缓冲层的主要作用是对爆破影响范围区的构筑物或者建筑物进行防护，减小飞石的危害。
2.4拉槽爆破+深孔爆破或浅孔爆破
拉槽爆破根据掏槽方式不同分为直眼掏槽和斜眼掏槽，最早用于煤矿巷道掘进中。经过逐步改进后，可用于建筑深基坑开挖中。可以从基坑短侧边进行掏槽爆破创造新的自由面，也可以从基坑中断面进行掏槽爆破创造自由面，从而为深孔和浅孔爆破增加了作业面。掏槽的形式根据基坑所处的地形条件和断面形式，“V字形采用居多。待深孔或浅孔爆破完成后，采用光面爆破可以保证基坑坡面平整，减少对基坑周围岩体的扰动。
2.5柔性垫层保护层爆破
水工建筑深基坑开挖时，为了保证基岩面完整和岩体不受爆破损伤过大，在炮孔底部设置柔性材料缓冲垫层以减少爆炸冲击波对岩石损伤的爆破方法称为柔性垫层保护层爆破技术。常用的柔性材料有：锯木屑、岩石屑、塑料泡沫颗粒、竹筒。通过爆破效果分析得出以下评价：聚乙烯泡沫的波阻抗最小，缓冲减震效果最好，但需要订做成一定规格；竹筒效果次之，但需要专门加工；锯末的效果又次之，经济，且施工方便；木材效果最差，且最不经济。因此，锯木屑作为柔性缓冲材料相对合理。
3深基坑爆破开挖技术发展建议
现代化破碎岩石机械研究已取得了不错的进展，发展前景广阔的水射流辅助机械破碎岩石技术，以及粒子射流冲击破岩技术等。然而这些技术仍处于实验研究和推广应用初期阶段，短期内大体积土方开挖的深基坑工程仍采用爆破技术。爆破作业向着安全、高效、经济、环保的目标是新时期深基坑爆破技术发展的趋势，研究新型低威力、低爆速的乳化炸药对于深基坑岩土开挖技术有着重要意义。目前，深基坑爆破开挖技术发展仍存在诸多问题，例如：深基坑爆破理论研究和优化设计脱离；装药方式和起爆器材的研发落后；复杂环境下爆破开挖安全控制等问题。鉴于此，给出以下三点建议：①借鉴成功的深基坑爆破开挖工程技术资料，针对不同深基坑地质地形条件，建立爆破关键设计参数数据库，提高优化设计的效率。研发深基坑爆破设计专用软件，推广深基坑爆破理论研究的应用；②研究不同爆破技术的专用装药药卷，改善装药方式，如通过改善装药结构而形成的空气间缝装药爆破技术。在普通延期雷管的基础上逐步取代索起爆，研究高精度的电子延期雷管。通过军转民，推广应用微电子技术雷管，可提高深基坑爆破技术的可控性和安全性；③深基坑爆破开挖产生的振动速度应满足《爆破安全规程》所要求的安全振动速度，根据爆点与邻近建筑物的距离，必要时设置减振孔。进行飞石安全距离计算时，选择足够的临空面，并对基坑周边土体防护。利用信息智能化监测系统，通过对振动和爆炸前后岩体的力学响应检测，及时反馈动态化爆破施工信息，用于爆破开挖的安全控制。
4结束语
随着国民经济的不断发展，我国地铁建设事业也逐步加快。城市规模不断扩大，交通面临严峻的形式，在不占用地面空间的情况下，地铁成为解决交通问题最佳的选择，同时，由于地铁建设往往在闹市区进行，施工工期长，其中基坑的施工占用大量工期，并且爆破会对周围环境产生一系列影响，尤其是振动、飞石和噪声，甚至会影响周围居民的正常生活，因此，如何在复杂环境下加快地铁基坑施工进度、满足地铁车站基坑爆破施工进度和安全、降低危害成为亟待解决的问题。
参考文献：
[1]余敏，林从谋，常方强，殷榕鹏.岩质深基坑爆破振动放大效应测试研究[J].爆破，2017，34（04）：27-32+65.
[2]张文龙，陈少辉，郑文富.复杂环境下某深基坑爆破开挖技术应用[J].采矿技术，2017，17（06）：93-95+108.
[3]郝俊.某钢厂超深基坑爆破开挖边坡防护施工技术[J].江西建材，2017（20）：57+59.
（作者单位：宏大爆破有限公司）
关键词：深基坑爆破；开挖技术；现状；发展建议
1深基坑爆破开挖技术概述
爆破是利用炸药爆炸瞬间产生的高温高压气体的冲击能量，对周围介质或物体产生压缩、变形、破碎、抛掷或拆毁等特定目标的技术手段。它常用于基坑和土石方的开挖，根据拟建工程的地质概况，选择合理的爆破方案，对深基坑所要开挖的土体进行爆破设计的土方开挖方法。根据炮孔深度，爆破可分为浅孔爆破和深孔爆破，浅孔爆破多用于岩石深基坑。由于深基坑爆破开挖技术属于控制爆破技术应用的一个具体领域，因而将它归属为岩土开挖控制爆破技术更为合理。
2深基坑爆破开挖技术
2.1垂直爆破开挖
爆破开挖常常受制于地形地理情况，在岩石完整地层狭小区域的深基坑，通过在岩层上垂直凿孔装放炸药进行开挖的技术称为垂直爆破开挖技术。贾东亮等从施工工期和成本两个方面将垂直爆破开挖技术与放坡爆破开挖技术进行了比较，得出了垂直爆破开挖可节省工程成本，縮短施工工期同等施工能力条件下，垂直爆破施工工艺相比于传统的放坡爆破工艺更为合理。垂直爆破开挖技术也可用于深水下的桥梁墩台深基坑的开挖。
2.2微差爆破技术
又称为延期爆破技术，主要体现在起爆技术的延时，这便使爆破按设定的顺序进行。将它可用于超深基坑分层开挖中。根据爆破实施差异又可以分为排间微差、孔间微差、孔内分段微差。因其较优的减震效果，可以为爆破方案的优化提供了一个较好的选择。随着孔间延时优化研究不断的深入，精确延时爆破技术逐渐引起了人们的关注。它广泛应用于城市地下地铁隧道的钻爆、边坡的开挖工程中。
2.3预裂爆破技术
也称为“光面”爆破技术，指通过径向不耦合装药及药量控制，使爆炸压力在通过药包与孔壁间空气层时得以削减，孔壁不会出现明显的压碎，而只产生裂纹，滞后的高压气体膨胀作用使孔间连线上的裂纹贯通成缝[2]。某些深基坑工程中，先对基坑周边土体进行预裂爆破，可使基坑内侧壁保持平整度，产生的裂缝可隔离坑壁围岩以减少扰动。在位于山区的桥梁拱座深基坑，由于高陡的临空面，可能诱发落石和崩塌的风险，常采用带缓冲层的预裂爆破技术。缓冲层的主要作用是对爆破影响范围区的构筑物或者建筑物进行防护，减小飞石的危害。
2.4拉槽爆破+深孔爆破或浅孔爆破
拉槽爆破根据掏槽方式不同分为直眼掏槽和斜眼掏槽，最早用于煤矿巷道掘进中。经过逐步改进后，可用于建筑深基坑开挖中。可以从基坑短侧边进行掏槽爆破创造新的自由面，也可以从基坑中断面进行掏槽爆破创造自由面，从而为深孔和浅孔爆破增加了作业面。掏槽的形式根据基坑所处的地形条件和断面形式，“V字形采用居多。待深孔或浅孔爆破完成后，采用光面爆破可以保证基坑坡面平整，减少对基坑周围岩体的扰动。
2.5柔性垫层保护层爆破
水工建筑深基坑开挖时，为了保证基岩面完整和岩体不受爆破损伤过大，在炮孔底部设置柔性材料缓冲垫层以减少爆炸冲击波对岩石损伤的爆破方法称为柔性垫层保护层爆破技术。常用的柔性材料有：锯木屑、岩石屑、塑料泡沫颗粒、竹筒。通过爆破效果分析得出以下评价：聚乙烯泡沫的波阻抗最小，缓冲减震效果最好，但需要订做成一定规格；竹筒效果次之，但需要专门加工；锯末的效果又次之，经济，且施工方便；木材效果最差，且最不经济。因此，锯木屑作为柔性缓冲材料相对合理。
3深基坑爆破开挖技术发展建议
现代化破碎岩石机械研究已取得了不错的进展，发展前景广阔的水射流辅助机械破碎岩石技术，以及粒子射流冲击破岩技术等。然而这些技术仍处于实验研究和推广应用初期阶段，短期内大体积土方开挖的深基坑工程仍采用爆破技术。爆破作业向着安全、高效、经济、环保的目标是新时期深基坑爆破技术发展的趋势，研究新型低威力、低爆速的乳化炸药对于深基坑岩土开挖技术有着重要意义。目前，深基坑爆破开挖技术发展仍存在诸多问题，例如：深基坑爆破理论研究和优化设计脱离；装药方式和起爆器材的研发落后；复杂环境下爆破开挖安全控制等问题。鉴于此，给出以下三点建议：①借鉴成功的深基坑爆破开挖工程技术资料，针对不同深基坑地质地形条件，建立爆破关键设计参数数据库，提高优化设计的效率。研发深基坑爆破设计专用软件，推广深基坑爆破理论研究的应用；②研究不同爆破技术的专用装药药卷，改善装药方式，如通过改善装药结构而形成的空气间缝装药爆破技术。在普通延期雷管的基础上逐步取代索起爆，研究高精度的电子延期雷管。通过军转民，推广应用微电子技术雷管，可提高深基坑爆破技术的可控性和安全性；③深基坑爆破开挖产生的振动速度应满足《爆破安全规程》所要求的安全振动速度，根据爆点与邻近建筑物的距离，必要时设置减振孔。进行飞石安全距离计算时，选择足够的临空面，并对基坑周边土体防护。利用信息智能化监测系统，通过对振动和爆炸前后岩体的力学响应检测，及时反馈动态化爆破施工信息，用于爆破开挖的安全控制。
4结束语
随着国民经济的不断发展，我国地铁建设事业也逐步加快。城市规模不断扩大，交通面临严峻的形式，在不占用地面空间的情况下，地铁成为解决交通问题最佳的选择，同时，由于地铁建设往往在闹市区进行，施工工期长，其中基坑的施工占用大量工期，并且爆破会对周围环境产生一系列影响，尤其是振动、飞石和噪声，甚至会影响周围居民的正常生活，因此，如何在复杂环境下加快地铁基坑施工进度、满足地铁车站基坑爆破施工进度和安全、降低危害成为亟待解决的问题。
参考文献：
[1]余敏，林从谋，常方强，殷榕鹏.岩质深基坑爆破振动放大效应测试研究[J].爆破，2017，34（04）：27-32+65.
[2]张文龙，陈少辉，郑文富.复杂环境下某深基坑爆破开挖技术应用[J].采矿技术，2017，17（06）：93-95+108.
[3]郝俊.某钢厂超深基坑爆破开挖边坡防护施工技术[J].江西建材，2017（20）：57+59.
（作者单位：宏大爆破有限公司）