徐斌

国家管网集团华南公司（广东省管网公司）

油气管道工程建设过程中，受路由条件和作业地点等限制，经常会采取爆破作业的方式通过一些如岩基层等地质硬度等级很高的区域。但周边环境的影响、国家法律法规的限制、当地居民的诉求等方面的约束，致使传统的爆破作业无法实施，经济发达地区和人口密集区尤为艰难。如果传统爆破改为静态爆破、水平钻或平衡钻、人工开凿、机械涨裂等模式，一方面大幅度增加了施工成本，另一方面会导致施工进度缓慢，直接影响施工效率以及项目竣工时间。

本文提出环孔减震作业法，旨在常规爆破情况下较大程度降低震动和噪音对周边环境的影响，以期满足安全环保要求的同时提高施工效率。

1  爆破作业的影响

爆破作业的主要影响是震动和噪音，由爆破作业的炸药爆炸产生，以爆炸点为中心，呈环状波纹向周边传导扩散，其能量源释放量取决于一次爆破当量的大小。一般情况下，油气管道工程建设中的爆破作业多为清除高硬度的岩层，爆破点埋药相对较浅，爆炸发生时，大地传导的震动与空气中传播的音浪同时发生。两者传导方式基本一样，振幅、频率、速率决定了爆破作业对周边环境产生破坏或影响的大小。

爆破作业产生的震动，可能对附近铁路、桥梁、隧道、工厂、商业区、居民区等房屋设施，或潜在的其他类别危险源，如矿井、油气管道、化工厂、火药库等带来物理破坏。而爆破作业产生的噪音，成环状声波向周围扩散，并随着远离爆炸点而逐渐衰弱，可能对一定范围内的人和动物造成听力损伤，或对正常生活带来干扰。一方面国家和地方法规对噪音大小有规范要求；另一方面爆破点一定区域范围的居民，可能对噪音干扰提出意见或诉求。

另外，爆破作业单位也会按照规范在现场实行一定范围的封锁保护措施，以防止或降低物体飞溅、扬尘等方面影响。

2  环孔减震法的应用

基于震动波或声波的传导模式，同时兼顾工程成本控制和可操作性，可考虑采取环孔减震法减弱振幅、速率、共振效果以及能量的携带和释放。

（1）原理分析。在震动的传导方向上，通过对地打孔改变传递介质均衡度，形成对震动波的多次截断，将完整的波幅剪成碎片，从而较大幅度降低震动的对外传递，削弱震动与噪音的谐振效应。在一些其他领域工程的爆破现场，有过类似的减震尝试，取得较好效果的可减震60%以上、降噪30%以上。

该方法是基于实践的探索，具体效率数据需要进行专项实验取得。其应用推广范围也会受到爆破现场条件、法律法规要求及当地居民诉求等一定条件限制，因此，并非适用于所有爆破作业。

（2）实施方法。在距离爆破点一定半径的轨迹上，按照一定间距和密度对地打孔，以及变化半径多层次错位打孔，类似于竖井作业过程中的围幕注浆法。根据现场条件和保护要求，可以采取全环打孔或局部方向弧线打孔（图 1）。

图 1 对地打孔示意

环孔的深度以爆破点为基点、以布孔半径为参照，一般情况下应超过布孔半径长度，受地质条件限制时，应不低于爆破点相对标高﹣5 m（图 2）。

图 2 布孔半径示意

由内向外，第二排环孔位置应与第一排位置错开，第三排、第四排模式以此类推。建议每排环孔间距1.2 m～3.0 m，建议单孔直径Φ120 mm～Φ300 mm。可尝试对环孔进行注水，不同介质产生的具体效果需要进行专项实验采集分析。

3  结语

环孔减震法曾在广东省一些地铁项目和房地产项目探索应用，在城市居民密集区或环保敏感点取得较好效果。在油气管道工程爆破现场，采用半圆或全圆形式的环孔减震法，应根据现场条件和实际防减需求灵活使用。与传统减震沟相对比，环孔减震法一般采用小孔径打孔，总体工程量不大，对打孔设备要求不高；有些作业点不具备开挖减震沟的条件；一般情况下减震沟的开挖深度有限，而环孔减震法的打孔深度具备较大的调整空间。

作者简介：徐斌，1971年生，现任国家管网集团华南公司（广东省管网公司）英德作业区党支部书记、主任。毕业于西南石油大学油气储运工程专业，高级工程师，广东省和多个地市管道工程、管道保护、应急管理等领域专家，国家能源局南方监督局特邀专家。参加过上百次广东省各油气管道企业和地方政府组织的油气管道战略规划、项目策划、方案审核、技术攻关、安全验收、应急管理等工作。 联系方式：13710066528，daliansos@163.com。