徐斌

國家管網(wǎng)集團華南公司（廣東省管網(wǎng)公司）

油氣管道工程建設過(guò)程中，受路由條件和作業(yè)地點(diǎn)等限制，經(jīng)常會(huì )采取爆破作業(yè)的方式通過(guò)一些如巖基層等地質(zhì)硬度等級很高的區域。但周邊環(huán)境的影響、國家法律法規的限制、當地居民的訴求等方面的約束，致使傳統的爆破作業(yè)無(wú)法實(shí)施，經(jīng)濟發(fā)達地區和人口密集區尤為艱難。如果傳統爆破改為靜態(tài)爆破、水平鉆或平衡鉆、人工開(kāi)鑿、機械漲裂等模式，一方面大幅度增加了施工成本，另一方面會(huì )導致施工進(jìn)度緩慢，直接影響施工效率以及項目竣工時(shí)間。

本文提出環(huán)孔減震作業(yè)法，旨在常規爆破情況下較大程度降低震動(dòng)和噪音對周邊環(huán)境的影響，以期滿(mǎn)足安全環(huán)保要求的同時(shí)提高施工效率。

1  爆破作業(yè)的影響

爆破作業(yè)的主要影響是震動(dòng)和噪音，由爆破作業(yè)的炸藥爆炸產(chǎn)生，以爆炸點(diǎn)為中心，呈環(huán)狀波紋向周邊傳導擴散，其能量源釋放量取決于一次爆破當量的大小。一般情況下，油氣管道工程建設中的爆破作業(yè)多為清除高硬度的巖層，爆破點(diǎn)埋藥相對較淺，爆炸發(fā)生時(shí)，大地傳導的震動(dòng)與空氣中傳播的音浪同時(shí)發(fā)生。兩者傳導方式基本一樣，振幅、頻率、速率決定了爆破作業(yè)對周邊環(huán)境產(chǎn)生破壞或影響的大小。

爆破作業(yè)產(chǎn)生的震動(dòng)，可能對附近鐵路、橋梁、隧道、工廠(chǎng)、商業(yè)區、居民區等房屋設施，或潛在的其他類(lèi)別危險源，如礦井、油氣管道、化工廠(chǎng)、火藥庫等帶來(lái)物理破壞。而爆破作業(yè)產(chǎn)生的噪音，成環(huán)狀聲波向周?chē)鷶U散，并隨著(zhù)遠離爆炸點(diǎn)而逐漸衰弱，可能對一定范圍內的人和動(dòng)物造成聽(tīng)力損傷，或對正常生活帶來(lái)干擾。一方面國家和地方法規對噪音大小有規范要求；另一方面爆破點(diǎn)一定區域范圍的居民，可能對噪音干擾提出意見(jiàn)或訴求。

另外，爆破作業(yè)單位也會(huì )按照規范在現場(chǎng)實(shí)行一定范圍的封鎖保護措施，以防止或降低物體飛濺、揚塵等方面影響。

2  環(huán)孔減震法的應用

基于震動(dòng)波或聲波的傳導模式，同時(shí)兼顧工程成本控制和可操作性，可考慮采取環(huán)孔減震法減弱振幅、速率、共振效果以及能量的攜帶和釋放。

（1）原理分析。在震動(dòng)的傳導方向上，通過(guò)對地打孔改變傳遞介質(zhì)均衡度，形成對震動(dòng)波的多次截斷，將完整的波幅剪成碎片，從而較大幅度降低震動(dòng)的對外傳遞，削弱震動(dòng)與噪音的諧振效應。在一些其他領(lǐng)域工程的爆破現場(chǎng)，有過(guò)類(lèi)似的減震嘗試，取得較好效果的可減震60%以上、降噪30%以上。

該方法是基于實(shí)踐的探索，具體效率數據需要進(jìn)行專(zhuān)項實(shí)驗取得。其應用推廣范圍也會(huì )受到爆破現場(chǎng)條件、法律法規要求及當地居民訴求等一定條件限制，因此，并非適用于所有爆破作業(yè)。

（2）實(shí)施方法。在距離爆破點(diǎn)一定半徑的軌跡上，按照一定間距和密度對地打孔，以及變化半徑多層次錯位打孔，類(lèi)似于豎井作業(yè)過(guò)程中的圍幕注漿法。根據現場(chǎng)條件和保護要求，可以采取全環(huán)打孔或局部方向弧線(xiàn)打孔（圖 1）。

圖 1 對地打孔示意

環(huán)孔的深度以爆破點(diǎn)為基點(diǎn)、以布孔半徑為參照，一般情況下應超過(guò)布孔半徑長(cháng)度，受地質(zhì)條件限制時(shí)，應不低于爆破點(diǎn)相對標高﹣5 m（圖 2）。

圖 2 布孔半徑示意

由內向外，第二排環(huán)孔位置應與第一排位置錯開(kāi)，第三排、第四排模式以此類(lèi)推。建議每排環(huán)孔間距1.2 m～3.0 m，建議單孔直徑Φ120 mm～Φ300 mm�？蓢L試對環(huán)孔進(jìn)行注水，不同介質(zhì)產(chǎn)生的具體效果需要進(jìn)行專(zhuān)項實(shí)驗采集分析。

3  結語(yǔ)

環(huán)孔減震法曾在廣東省一些地鐵項目和房地產(chǎn)項目探索應用，在城市居民密集區或環(huán)保敏感點(diǎn)取得較好效果。在油氣管道工程爆破現場(chǎng)，采用半圓或全圓形式的環(huán)孔減震法，應根據現場(chǎng)條件和實(shí)際防減需求靈活使用。與傳統減震溝相對比，環(huán)孔減震法一般采用小孔徑打孔，總體工程量不大，對打孔設備要求不高；有些作業(yè)點(diǎn)不具備開(kāi)挖減震溝的條件；一般情況下減震溝的開(kāi)挖深度有限，而環(huán)孔減震法的打孔深度具備較大的調整空間。

作者簡(jiǎn)介：徐斌，1971年生，現任國家管網(wǎng)集團華南公司（廣東省管網(wǎng)公司）英德作業(yè)區黨支部書(shū)記、主任。畢業(yè)于西南石油大學(xué)油氣儲運工程專(zhuān)業(yè)，高級工程師，廣東省和多個(gè)地市管道工程、管道保護、應急管理等領(lǐng)域專(zhuān)家，國家能源局南方監督局特邀專(zhuān)家。參加過(guò)上百次廣東省各油氣管道企業(yè)和地方政府組織的油氣管道戰略規劃、項目策劃、方案審核、技術(shù)攻關(guān)、安全驗收、應急管理等工作。 聯(lián)系方式：13710066528，daliansos@163.com。