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文檔簡介
控制爆破150緒論0.1控制爆破定義:
通過精心設(shè)計、施工與防護等技術(shù),嚴格控制爆炸能源的釋放和介質(zhì)的破碎過程,既要達到預(yù)期的爆破效果,又要將爆破范圍、破碎程度、倒塌范圍、拋擲方向、堆積形狀以及爆破危害控制在允許規(guī)定范圍之內(nèi)。這種對爆破效果和爆破危害進行雙重控制的爆破,叫做控制爆破。
一般巖土爆破與控爆的差別。
0.2控制爆破的發(fā)展簡況硐室爆破集中藥包、平面藥包、條形藥包;硐室水壓爆破法;中深孔爆破技術(shù)微差、擠壓、預(yù)裂、光面爆破。拆除爆破各種型式各種環(huán)境的建、構(gòu)物。水下控制爆破巖塞爆破、圍堰拆除、軟地基爆炸處理高能爆破加工技術(shù)爆炸成形、爆炸焊接、爆炸合成金剛石爆破器材無起爆藥雷管、高能電磁感應(yīng)起爆雷管、高精度毫秒延期雷管、高精度電子延期雷管、特種炸藥、快速靜態(tài)破碎劑、屬性耐熱炸藥。爆破理論的研究實用化、計算機化和科學(xué)化。(D-K-P硐室爆破設(shè)計系統(tǒng)、K-R臺階爆破設(shè)計系統(tǒng))拓寬爆破技術(shù)應(yīng)用(開創(chuàng)性課題-纖維撕裂爆破;聚和爆破;化合爆破)爆破安全技術(shù)越來越重視。0.3控制爆破發(fā)展方向加強理論研究,發(fā)展數(shù)值模擬技術(shù)實施精密控制,拓寬控制爆破技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域(開創(chuàng)性課題-纖維撕裂爆破;聚和爆破;化合爆破)發(fā)展新型爆破材料,提高控制爆破水平發(fā)展爆破安全技術(shù),防止爆破危害04如何學(xué)好本課程本課程特點:實踐性強學(xué)科綜合性強,涉及面廣
1廣泛收集實例網(wǎng)站:中國爆破網(wǎng)()
中國工程爆破協(xié)會()
中國工程爆破網(wǎng)()
期刊:《工程爆破》、《爆破》2設(shè)計實踐
3熟悉《爆破安全規(guī)程》4掌握爆破基礎(chǔ)知識,各類爆破設(shè)計要點,安全防護知識
0.5控制爆破原理最小抵抗線原理爆破時介質(zhì)拋擲的主導(dǎo)方向是最小抵抗線方向。等能原理每個炮孔所裝的炸藥在爆炸時所釋放的能量與破碎該孔周圍介質(zhì)所需的最低能相等,使介質(zhì)只產(chǎn)生一定的裂縫或就地破碎松動,而無多余能量造成爆破危害。微分原理控制爆破的微分原理是將爆炸某一目標所需的總裝藥量進行分散化與微量化處理,故也稱為分散化與微量化原理。采用等能原理控爆后,炸藥周圍的介質(zhì)只產(chǎn)生裂縫、原地松動破壞。但是,當(dāng)一次藥量較大且比較集中時,這一點就很難做到。這種情況下,距炸藥一定距離范圍內(nèi)的介質(zhì)往往會受到過度的破壞,產(chǎn)生塑性變形,有時還會出現(xiàn)拋擲現(xiàn)象,只有在距藥包較遠處,介質(zhì)才只形成裂紋.不產(chǎn)生過大的破壞。此外,炸藥過于集中。容易形成較強的地震波,降低炸藥能量的有效利用率。微分原理的應(yīng)用,就是要消除那些由于炸藥量過于集中而造成的危害效應(yīng)。因此,可以說微分原理是以等能原理為基礎(chǔ),將藥最微分化,也即將爆炸能量微分化,從而達到控制爆破的目的。失穩(wěn)原理在認真分析和研究建筑物或結(jié)構(gòu)物的受力狀態(tài)、荷載分布和實際承載能力的基礎(chǔ)上,運用控制爆破將承重結(jié)構(gòu)的某些關(guān)鍵部位爆松,使之失去承載能力,同時破壞結(jié)構(gòu)的剛度,建筑物或結(jié)構(gòu)物在整體失去穩(wěn)定性的情況下,在其自重作用下原地坍塌或定向傾倒,這一原理稱為失穩(wěn)原理。緩沖原理在優(yōu)選適合控制爆破的爆破能源及裝藥結(jié)構(gòu)等的基礎(chǔ)上,削弱爆炸應(yīng)力波的峰值壓力對介質(zhì)的沖擊作用,使爆破能量得到合理地分配與利用,稱為緩沖原理。0.5控制爆破類型應(yīng)用范圍分:礦山控制爆破拆除控制爆破其它控制爆破主要目的和要求分三定控制爆破(定向、定距、定量)四減控制爆破(空氣沖擊波、振動、飛石、噪聲)光穩(wěn)控制爆破(預(yù)留面光滑、巖體穩(wěn)定)特殊控制爆破2控制爆破安全技術(shù)2.1爆破地震效應(yīng)2.1.1基本原理爆破地震是炸藥在巖土等介質(zhì)中爆炸時,其中部分能量以彈性波的形式在地殼中傳播而引起爆區(qū)附近的地層震動的現(xiàn)象。爆破地震和天然地震的比較爆破地震得振動頻率較高,一般10-30Hz,其中巖石中高于土壤,小藥量高于大藥量,大大高于普通建筑物的自振頻率。天然地震屬于低頻率振動,2-5Hz,與建筑物比較接近。爆破地震的持續(xù)時間較短,0.1-2s,而天然地震為10-40s.天然地震的振幅大,衰減慢,影響范圍廣,破壞能量也大;爆破地震與此相反。爆破地震的震源大小等,可通過一定的技術(shù)加以控制,而自然地震目前則不能。
在同一地點的兩種震動波參數(shù)相同,但爆破地震對該處建筑物的影響和破壞要比天然地震輕得多。爆破地震效應(yīng)的特點相對位置:爆破上方的震動強度高于低處最小抵抗線方向上震動強度最小,反向最大,側(cè)向居中。建筑物類型:低矮建筑的抗震性能比高大、細長建筑物好;大跨度的建筑易被震壞。地質(zhì)地形條件:深溝、凹坑、河流、斷層和破碎帶有明顯的隔震與減震作用;巖石越堅硬,抗震性能越好。爆破類型:爆破地震得強調(diào)隨著爆破作用指數(shù)n的增大而增大。爆破地震的震級地震的震級表示地震發(fā)生時以地震波形式釋放能童的大小。對爆破地震來講,它是由一次爆炸的藥量和其能量轉(zhuǎn)換為地震波能量的轉(zhuǎn)換系數(shù)決定的。我國的地震震級是采用國際上通用的震級標準,通常稱為里氏震級.不同震級地震波釋放的能量見表11-4.各震級之間的關(guān)系是:震級每差0.1級,能量相差1.4倍,所以震級差0.2級時,能量差(1.4)2倍,震級差0.3級,能量差(1.4)3倍,依次類推。震級差1級時,能量相差〔1.4)10=30倍。表11-4所列震級是根據(jù)震波圖上表面波關(guān)參數(shù)等確定的,稱為面波震級,用Ms表示.面波震級與地震波總能量能最的關(guān)系為:
lgE=11.8+1.5Ms由近震的體波震級M1求面波震級MsM1=lgAu+R(⊿)R(⊿)為起算函數(shù);
Au為測點質(zhì)點的最大位移
Ms=1.13M1+1.08或由經(jīng)驗公式求MsMs=3.65+lgQQ為炸藥量,kt
2.1.2爆破震動速度的計算及其判據(jù)質(zhì)點振速表示爆破震動效應(yīng)強度的原因質(zhì)點振速不受覆蓋層類型和厚度影響;可適應(yīng)于不同的測量儀器、測量方法和不同的爆破條件;使爆破震動烈度與天然地震烈度統(tǒng)一起來結(jié)構(gòu)的破壞與質(zhì)點的振動速度的相關(guān)關(guān)系比位移或加速度更為密切。質(zhì)點振動速度式中R-爆破地震安全距離,m;Q—炸藥量,kg:齊發(fā)爆破取總炸藥量,微差爆破或秒差爆破取最大的一段藥量;v-地震安全速度,cm/s;a—藥量指數(shù),取1/3:K.Q與爆破點地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù),按下表選擇或由試驗確定.爆破振動的允許振速及其判據(jù)評價各種爆破對不同類型建(構(gòu))筑物和其他保護對象的振動影晌,應(yīng)采用不同的安全判據(jù)和允許標準。地面建筑物的爆破振動判據(jù).采用保護對象所在地質(zhì)點峰值振動逮度和主振頻率,水工隧道、交通隧道、礦山巷道、電站(廠〕中心控制室設(shè)備、新澆大體積混凝土的爆破振動判據(jù).采用保護對象所在地質(zhì)點蜂值振動速度.安全允許標準如表A.地震烈度是指地震宏觀效應(yīng)的區(qū)分,即地震時地面受到的影響和破壞程度,是衡量一定區(qū)域內(nèi)地震強弱程度的尺度。爆炸振動反應(yīng)譜單自由度體系(振動子)對于給定的地面加速度考慮阻尼時的最大反應(yīng)與系統(tǒng)的自振頻率的關(guān)系曲線2.1.3降低爆破地震效應(yīng)的措施選取與巖石相匹配的炸藥采取不耦合裝藥限制一次爆破最大一段的用藥量增加布藥的分散性改變爆破最小抵抗線方向開挖防震溝,或預(yù)裂爆破調(diào)整起爆順序微差爆破2.2爆破沖擊波與爆破噪聲
爆破沖擊波是指爆破時引起的壓縮型強擾動空氣傳播。沖擊波在傳播中逐漸衰減為聲波,既爆破噪聲。2.2.1爆破沖擊波研究意義:沖擊波具有較高的壓力和速度,可以造成人員傷亡和建構(gòu)物破壞。爆破噪聲也會引起人體某些器官的損傷或某些系統(tǒng)機能的紊亂。因此必須確定其值的大小及安全距離,并采取相應(yīng)安全措施。沖擊波超壓的計算根據(jù)不同爆破方式和爆破地點選用不同公式。沖擊波安全距離的確定空氣沖擊波超壓的安全允許標準:對人員為0.02x105Pa,對建筑物按表6取值??諝鉀_擊波安全允許距離,應(yīng)根據(jù)保護對象、所用炸藥品種、地形和氣象條件由設(shè)計確定。在平坦地形條件下爆破時,可按式(3)計算超壓。式中:?P-——空氣沖擊波超壓值105Pa;Q——一次爆破的梯恩梯炸藥當(dāng)量,秒延時爆破為最大一段藥量,毫秒延時爆破為總藥量,單位為千克(kg);R——裝藥至保護對象的距離,單位為米(m)空氣超壓按壓力單位測量,通常使用的壓力單位是巴(bar),也有用分貝(dB)的。分貝由下式表示式中,P為測量到的壓力,P0為參考壓力,P0=0.00002Pa。知道了裝藥重量Q(TNT當(dāng)量,kg)和距離R(m),超壓可有下式求出。非約束藥包:露天鉆孔爆破:式中,K、為經(jīng)驗系數(shù)和指數(shù),一般梯段爆破K=1.48,=1.55;爆破法破大塊K=0.67,=1.31。李玉民通過理論計算和實驗測試得到井巷掘進爆破空氣沖擊波沿巷道傳播的經(jīng)驗公式為式中,ΔP為距爆源及處的超壓,Pa,Q為爆破空氣沖擊波初始能量折算成的藥量,kg;Qv為炸藥的爆熱,kJ/kg;R為計算點至爆源的距離,m;β為巷道表面粗糙性系數(shù);∑S為與炸藥毗臨的巷道總斷面積,m2;d為巷道水力學(xué)直徑,。炸藥當(dāng)量換算目前,大多數(shù)炸藥的TNT當(dāng)量是根據(jù)能量相似原理按爆熱換算的,即:e=QV/QTNT式中,e—某種炸藥的TNT當(dāng)量換算系數(shù);QTNT---TNT的爆熱,J·kg-1;QV—某種炸藥的爆熱,J·kg-1。應(yīng)用上式進行炸藥、火藥等的計算時,會產(chǎn)生很大的誤差。所以,另一種由實際爆炸愉出來確定爆炸物TNT當(dāng)量的方法逐漸被采納。所謂實際爆炸輸出是指爆炸沖擊波峰值壓力和正壓沖量,即在同樣的徑向距離處得到相同的爆炸峰值壓力(或正壓沖量)時TNT的藥量與爆炸物的藥量的比值。工程爆破時,以爆力為320mL猛度為12mm的為標準炸藥,利用下式進行炸藥的換算和裝填.即:e=(320/x)M+(12/y)N(M+N=1)
式中e—換算系數(shù);x—代表使用炸藥的爆力指標值,mL;y一州代表使用炸藥的猛度指標值,mm;M,N爆破設(shè)計時考慮兩因素的比例數(shù)分別為5/6、1/6.。320和12為標準炸藥的爆力和猛度值,單位與x、y相同.降低空氣沖擊波危害的安全措施由于炸藥的爆轟是以超聲速進行的,當(dāng)爆轟波從裝藥傳入空氣中時,必然引起空氣沖擊波。在爆破作業(yè)中。除不偶合裝藥空氣間隙中產(chǎn)生的空氣沖擊波起傳遞爆炸能量的作用外,其它情況下的空氣沖擊波均為無用功,并且是主要的爆破危害。為了在進行爆破作業(yè)時,確保人員和建筑設(shè)施等的安全,一定要控制空氣沖擊波的超壓,使之低于它們最薄弱部位允許的超壓值。從爆破技術(shù)來講,采用柱狀炸藥;對炮孔進行良好的堵塞并采用反向起爆;以及采用分散的微量裝藥等,均可降低空氣沖擊波超壓,但是最有效的措施是設(shè)法減小一次起爆的藥量,這就要求在進行爆破設(shè)計時盡量采用耗藥量小的爆破方式,或采用段發(fā)雷管進行微差爆破或秒延期爆破,這樣不僅可以降低空氣沖擊波超壓,而且可以大大降低地震波的危害。當(dāng)一次起爆藥量不允許降低,作業(yè)條件又不能滿足安全距離時,可在爆源附近或被保護對象附近構(gòu)筑阻波墻、防波排柱等障礙物,削弱空氣沖擊議強度.保證被保護對象的安全。2.3爆破飛石的產(chǎn)生和危害
爆破飛石對人員、建筑構(gòu)或設(shè)備造成危害很大,在進行爆破設(shè)計時,必須對其加強控制和采取必要的安全措施,本節(jié)所述爆破飛石是指所有爆破飛散物。當(dāng)炸藥的爆炸能量用于破碎巖石或介質(zhì)后,尚余很多能量,則這些能量將用于加速已破碎的巖石,使其作拋擲運動,從而產(chǎn)生爆破飛石。2.3.2控制爆破飛石的方法和防護措施
1.優(yōu)選爆破參數(shù)為了控制爆破飛石,首先要優(yōu)選爆破參數(shù),在能夠達到工程目的的前提下,應(yīng)該盡量采取炸藥單耗較低的爆破方式,并設(shè)法降低炸藥單耗,對最小抵抗線和方向要認真選取.并在施爆前進行校核,裝藥一定要按設(shè)計量裝填,切勿超裝藥量。2.慎重選擇炮位盡量避免把炮位選在軟弱松散夾層,斷層、裂隙、破碎帶或混凝土接搭面,因為這些部位都易產(chǎn)生速度較高的爆破飛石,其飛石距離遠,危害更大。3.提高炮孔堵塞質(zhì)量應(yīng)選用與炮孔摩擦系數(shù)大,密度大的材料作炮泥,并取足夠大的堵塞長度,以延長炮泥的遲滯時間,甚至使炮泥在爆破后依然存在炮孔內(nèi),但不能選強度弱的爆破材料當(dāng)炮泥,或無炮泥和炮孔嚴禁夾雜碎石,以免形成有危害的飛散物。4.采用適宜的炸藥和裝藥方式控制爆破的類型很多,要根據(jù)其特點選用適宜的炸藥和裝藥結(jié)構(gòu),如采用空隙間隔裝藥和采用低威力.低爆速的炸藥等。5.加強覆蓋和遮擋覆蓋是指在爆源上蓋一定強度、彈性和重量的覆蓋物,以使碎石等不飛離爆區(qū)。覆蓋物可用廢舊輪胎或膠管連成的防護墊,也可在其上面再蓋上一層帆布,或用裝砂的草袋等覆蓋爆源,亦是較好的覆蓋方法。3城市拆除爆破3.1樓房拆除爆破一、拆除爆破方案
(一)原地坍塌在一般的工業(yè)廠房拆除中,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)“原地坍塌”是最常用的方案,其優(yōu)點是爆破工藝簡單,框架結(jié)構(gòu)四周的水平距離有框架高度1/3-1/4即可。主要缺點是鉆爆工作量相對大一些。必須從底部將全部鋼筋混凝土承重立柱爆破足夠的高度,才能使框架原地坍塌。(二)定向傾倒若鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)僅有一個方向具備較為開闊的場地時,無論單層或多層框架結(jié)構(gòu)的拆除,均可采用一側(cè)“定向傾倒”的爆破方案。它要求倒塌方向的水平距離不小于框架的高度,這種爆破方案,鉆爆工作量小,爆破拆除效率高。
(三)內(nèi)向折疊坍塌一般當(dāng)框架四周均無較為開闊的場地時,欲縮小框架的坍塌范圍,可采用“內(nèi)向折疊坍塌”的破壞方式。這種方案,需將框架的內(nèi)部鋼筋混凝土承重立柱充分破壞,外部承重立柱適當(dāng)破壞形成鉸鏈,從而在重力轉(zhuǎn)矩作用下使框架上部和側(cè)向構(gòu)件向內(nèi)折疊倒塌。它要求框架四周場地有1/3-1/4框架高度的水平距離,鉆爆工作量大,爆破工藝復(fù)雜。(五)雙向交替折疊倒塌“雙向交替折疊倒塌”主要適用于多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)四周場地更為狹窄時的爆破,可將堆積范圍控制在坐距離之H/n內(nèi)(H為多層框架的高度,n為框架結(jié)構(gòu)的層數(shù)),堆積高度大致可控制在H左右。這種爆破方案與“單向連續(xù)折疊”方案相類似,其主要優(yōu)點是框架的坍塌范圍又相對縮小了一些。
二、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)定向傾倒或坍塌的條件鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)整體傾倒或坍塌,都必須形成一個傾覆力矩和相應(yīng)數(shù)量的轉(zhuǎn)動鉸。形成傾覆力矩的方法通過爆破各個承重立柱底部不同高度形成重力傾覆力矩
圖中立柱與框架頂部連接部分爆破后形成鉸鏈,在倒地瞬間它允許框架頂部與立柱發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,可降低爆堆高度,同時有利于結(jié)構(gòu)的解體與破碎。通過采用延期起爆技術(shù),使結(jié)構(gòu)形成重力傾覆力矩各個承重立柱的爆破高度相同,爆破時按1、2、3順序爆破承重立柱。當(dāng)?shù)?、3段雷管起爆后,則整個框架以柱四底部D為支點逆時針倒塌。不同爆高與延期起爆相結(jié)合使結(jié)構(gòu)形成重力傾覆力矩通過爆破不同高度的承重立柱并運用延期起爆技術(shù),便可實現(xiàn)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)坍塌的各種破壞方式。在圖9-4中,1、2為延期起爆順序,框架內(nèi)外承重立柱底部采取不同爆破高度,爆破后結(jié)構(gòu)發(fā)生向內(nèi)折疊坍塌。
鉸支的形成方法鉸支是結(jié)構(gòu)的支排立柱某一部位受到爆破,從而失去其支撐能力所形成的。對于素混凝土立柱,一般只需對立往的某一部位進行爆破,使之失去承載能力,立柱在自重作用下下移,造成偏心失穩(wěn),就能形成鉸支。對于鋼筋棍凝土立柱,則需要對立柱某一部位的混凝士進行爆破,使鋼筋出露,鋼筋在結(jié)構(gòu)自重作用下失穩(wěn)或發(fā)生塑性變形,失去承載能力,才能形成鉸支。鋼筋出露長度應(yīng)根據(jù)立柱內(nèi)鋼筋的斷面尺寸和布置形式來確定。立柱內(nèi)的鋼筋一般分為孤立布置和整體布置兩種形式。對于孤立布置的鋼筋,可依靠其偏心失穩(wěn)來形成鉸支。對于整體布置的鋼筋,即使鋼筋暴露較長,也很難造成偏心失穩(wěn)。因此,往往只能依靠結(jié)構(gòu)的自重作用,使鋼筋內(nèi)應(yīng)力達到屈服極限,產(chǎn)生塑性流動以致失穩(wěn)而形成鉸支。在這種情況下,就要特別注意破壞位置的選擇。通常為了形成傾及力矩,宜選擇容易形成鉸支的部位作為優(yōu)先突破點,而把整體布置鋼筋的立柱部位作為延續(xù)的鉸支形成點,因為這些部位在自重作用下不一定能形成鉸支,但在外力矩和自重的聯(lián)合作用下卻容易形成鉸支。爆破缺口高度的確定磚結(jié)構(gòu)樓房式中,b為墻體(柱)厚度,P1為墻體(柱)自身荷重,由因為tana=h/L,代入上式可得爆破缺口最小相對高度
hmin=(1/2+P1/P)Lb/H所以可得
h>=(1/2+P1/P)Lb/H這是樓房側(cè)向傾倒的基本條件。若上部荷載P很大,即P》P1,則簡化為h》Lb/H。磚結(jié)構(gòu)房屋的爆破缺口相對高度還可用經(jīng)驗公式h=(2~3)δ確定,δ為墻厚。與樓房導(dǎo)向相反一側(cè)的磚墻,若厚度為24cm,可不施爆;若厚度等于或大于37cm,這需在根本爆破一定高度,以便形成裂縫,有助于爆后倒塌。鋼筋混泥土框架結(jié)構(gòu)對于鋼筋混土(排架)式建筑物不僅要滿足建筑物側(cè)向傾倒坍塌的基本條件,還需要滿足被爆破后孤立的鋼筋骨架頂部所承受的靜壓荷載超過其抗壓極限強度或達到壓桿失穩(wěn)的臨界荷載,使鋼筋發(fā)生變形,立柱隨之失穩(wěn)下塌的條件,我們把滿足這一條件時的立柱破壞高度稱為最小破壞高度。在實際設(shè)計計算鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)承重立柱破壞高度時,常采用經(jīng)驗公式:H'=K(B+Hmin)式中H‘承重立柱底部爆破高度;B—立柱截面的最大邊長;
K—經(jīng)驗系數(shù).K=I.5-2。反向立柱形成鉸鏈的爆破破壞高度H鉸為:H鉸=(1.0~1.5)B
總之,在拆除爆破沒計中,爆破缺口高度對于建筑物的傾倒坍塌與否是舉足輕重的,在以往的實踐中,通常由于忽視了上述基本條件,以致出現(xiàn)了三層樓變成兩層樓,兩層樓及成一層樓的險情,有時則因相對缺口高度過小,造成廠房(樓)未能全部坍塌的情況,因此,需引起高度重視。
承上所述.爆破缺口是實現(xiàn)建筑物傾倒坍塌的必要條件,對于承重墻(柱),爆破缺口應(yīng)該是連續(xù)的,這種連續(xù)缺口的存在,將使,缺口上部建筑物失去支撐,以便在重力作用下實現(xiàn)傾覆倒塌,形成爆破缺口,不僅要求承重構(gòu)件本身材科強度受到破壞,而且還應(yīng)當(dāng)把已破壞的失去承重能力的材料拋離原位。建筑物爆破折除的技術(shù)設(shè)計在進行樓房爆破拆除設(shè)計時主要考慮梁、柱、墻的爆破技術(shù)設(shè)計,即在不同部位上進行爆破以便形成爆破缺口,同時還要考慮聯(lián)系梁和圈梁的破壞,以形成鉸之,降低其剛度,從而在爆破后形成重力矩迫使整個建筑物倒塌破壞解體??梢妼τ谡麄€樓房建筑物的爆破拆除技術(shù)設(shè)計,莫過于立拄和承重墻,只要解決好這兩項,不愁建筑物不倒。鋼筋混泥土梁、立柱爆破參數(shù)最小抵抗線最小抵抗線W一般取梁柱截面中最小尺寸B的一半。最大值不超過50cm,以免炸藥過于集中,而產(chǎn)生大量飛石。
W=1/2B炮孔間距
a=(1.2~1.25)w炮孔深度炮孔深度的確定原則是,保證藥包中心恰好位于梁柱的中心。正方形或圓形截面:L=0.58D
矩形單排布孔:L=H-W
大矩形斷面布三排孔,兩側(cè)孔L=H-W,中間孔深L=0.58H炮孔布置對于小截面立柱、梁,一般布置單排炮孔即可,其布置方法基本上有二種,如圖10-17所示。圖中(a)為沿立柱中心線布孔,(b)為沿立柱中心線左右根切布孔。對于大截面鋼筋混凝土承重立柱的控制爆破,為使炸藥在立柱爆破范圍內(nèi)合理分布,以利于鋼筋骨架內(nèi)的混凝土破碎均勻、與鋼筋分離,并使飛石受到有效控制,一般在立柱縱向可布置三排炮孔.如圖所示。即包括左右兩排邊孔和一排中心炮孔。單孔裝藥量體積公式在控制爆破中,計算各種不同條件下單孔L裝藥量的公式如下:
式中Q——單孔裝藥量,g;
W——最小抵抗線,m;
a——炮孔間距,m;
b——炮孔L排距,m;
Z——炮孔深度,m;
H——爆破體的爆破高度,m;
B——爆破體的寬度或厚度,B=2W,m;
q——單位用藥量系數(shù),各種不同材質(zhì)及一個臨空面爆破條件下的系數(shù)K值,可從表9一1中選取。孔深公式剪切破碎公式炸藥之所以破碎爆破體主要是克服爆破體的強度和抗拉強度的結(jié)果。若W<1m時,采用以下公式。Q=(q1A+q2V)f式中Q——單孔裝藥量,g;
A——爆破體被爆裂面的面積,㎡;
V——爆破體的破碎體積,m3;
q1——單位剪切面積的用藥量,簡稱面積系數(shù),g/㎡;q2——單位破碎體積的用藥量,簡稱體積系數(shù),g/;f——炮孔定位系數(shù),見表9—3。在進行裝藥量計算時,公式中的各要素可從表9—2和表9—3中查取。內(nèi)外承墻爆破計算參數(shù)的選擇
(1)最小抵抗線w墻體上布孔,最小抵抗線為磚墻厚度占的一半,即w=1/2δ。
(2)炮眼間排距。承重磚墻控制爆破時,主要采用水平鉆孔。炮孔間距隨墻體厚度、最小抵抗線w及磚墻的強度而變化。墻厚63cm或75cm且為水泥砂漿砌筑時可取a=1.2w;石灰砂漿砌時,取d=1.5W。墻厚37cm或50cm水泥漿砌筑時,可取d=1.5w;石灰砂漿砌筑時,取a=(1.8~2.0)w。炮孔排距b=(0.8~0.9)a。(3)炮孔深度。炮孔深度的設(shè)計原則是,應(yīng)使藥包的中心恰好位于墻體的中心線上。實踐表明,這樣設(shè)計孔深,可確保裝藥將墻體炸塌的同時使飛石受到有效的控制。因此炮孔深度可按下式確定:
式中——墻體厚度;
L——藥包長度。墻角的炮孔深度應(yīng)慎重確定,如果確定不當(dāng),墻角結(jié)構(gòu)將難以炸塌,可能影響樓房的R整體倒塌。若墻角兩側(cè)的厚度相等,則墻角孔深單孔裝藥量的計算漿砌磚墻爆破時,其單孔裝藥量可按體積原理計算,單位用藥量系數(shù)可根據(jù)最小抵抗線的大小、材質(zhì)情況和臨空面的個數(shù),從表9—1中選取或通過試爆確定。爆破磚墻時,墻角的夾制作用大,因此,墻角炮孔的裝藥量可加大到正常炮孔裝藥量的1.2倍。炮孔布置炮孔布孔范圍,通常取決于所選擇的控制爆破坍塌破環(huán)方式。當(dāng)采用“原地坍塌’破壞方式時,則需將樓房底層四周的外承重墻,炸開一個相同高度的水平爆破缺口,這種爆破缺口的高度h不宜小于兩倍墻的厚度δ,即h>2δ。內(nèi)承重墻的爆破高度可與外承重墻相同或略高一些。采用’‘內(nèi)向折疊坍塌”破壞方式時,則主要是將每層樓房的內(nèi)承重墻和與其垂直的內(nèi)外承重墻炸開一定高度的水平爆破缺口。缺口高度h,自下層至上層可從1.5倍的墻厚遞增至3.5倍,即h=(1.5-3.5)δ。作為布孔范圍的另一種類型的爆破缺口,主要為類似梯形的缺口,如圖10-28所示.圖中的近似梯形,系三側(cè)外承重墻的爆破缺口展開后的形狀。L為爆破缺口的展開的長度。H為高度,b為排距,這種爆破缺口,一般適用于樓房“定向倒塌”、“單向折疊倒塌”或“雙向交替拆疊倒塌”的破壞方式。對前一種破壞方式,爆破缺口高度h不宜小于兩倍承重墻的厚度δ,即h>2δ;對于后兩種破壞方式,缺口高度h,自樓房下層至上層可從1.5倍承重墻的厚度δ遞增至3.5倍,即h=(l.5-3.5)δ。無論采用哪一種坍塌破壞方式,若樓房為磚石與鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu),則爆破缺口的高度,應(yīng)以鋼筋混凝土承重立柱的破壞高度為基準來確定。布孔范圍確定后,便可根據(jù)所選擇的炮孔問距a和排距b進行布孔,一般大多采用梅花形交錯布孔方式;凡是要求按預(yù)定方向倒塌的爆破。必須在爆破缺口倒塌中心線的兩側(cè)對稱均衡地布置炮孔;爆破缺口最下一排炮孔距地面或室內(nèi)地板不宜小于0.5m,最小也不得小于最小抵抗線W,通常確定為0.5m,其目的有二:一是為減小最下一排炮孔爆破時的夾制作用,二是為便于鉆孔施工操作。一般房屋墻角的結(jié)構(gòu)較為堅固,為確保將其炸塌,根據(jù)爆破缺口的高度.在墻角必須布置相應(yīng)數(shù)量的炮孔:采用水平炮孔時,其方向應(yīng)與內(nèi)外墻角聯(lián)線的方向保持一致,如圖所示。在進行“單向”、“雙向’和內(nèi)向折疊例塌爆破時,通常有一側(cè)或兩側(cè)外承重墻不子以爆破,但當(dāng)外承重墻較厚或較堅固時,為使墻體順利折疊倒塌,亦可考慮對其進行爆破;假若承重墻為較厚的磚墻時,只在外承重墻內(nèi)側(cè)布置一排炮眼.炮孔間距,取承重墻厚,炸開一條缺口以形成鉸鏈即可達到預(yù)定的目的。假若承重墻為很厚的塊石結(jié)構(gòu)墻時,一般布置三排炮孔,梅花形交錯排列,炮孔間距取1倍墻的厚度,即a=δ;排距b取0.5倍墻厚δ。上下排炮孔深度取3/7墻的厚度,中間一排炮孔深度取墻的4/7厚度。單位用藥量系數(shù)k值按減弱松動爆破要求確定即可。為減少鉆孔與聯(lián)線工作量,墻體的布置炮孔通常于窗與窗或門與門之間,內(nèi)承重墻可在施爆前用人工拆除一部分,其形狀以拱形為宜,其大小應(yīng)以確保建筑物的穩(wěn)定為前提。樓房控制爆破施工和安全防護(1)為使樓房順利倒塌,爆破前應(yīng)將門窗和上下水管道拆除。
(2)對于樓房內(nèi)的梁、門垛、樓梯間以及外承重墻上的壁柱等部位應(yīng)予充分的破壞,以免影響樓房的倒塌。當(dāng)樓房位于7度以上地震設(shè)防區(qū)時,為保證建筑物的整體剛度和穩(wěn)定性,建筑物的四角、內(nèi)外墻交接處、樓梯間以及某些較長的墻體中部可能設(shè)置有鋼筋混凝土構(gòu)造柱,爆破時也應(yīng)充分破碎。(3)樓房爆破時,墻體炮孔較淺,為避免出現(xiàn)沖炮,炮孔的堵塞質(zhì)量要高;另外,最好在室內(nèi)墻壁上鉆孔,這樣有利于雨天對爆破網(wǎng)路的保護,同時減小爆破噪聲。
(4)樓房爆破防護工作量大,應(yīng)結(jié)合爆破方案采取合理的防護措施。當(dāng)炮孔布置較低時,如采用原地坍塌爆破,可在爆破樓房的四周設(shè)置防護墻以阻擋爆破飛石;當(dāng)被爆樓房防護有困難時,也可在需要保護的建筑物上采取必要的保護措施。(5)當(dāng)樓房倒塌時,樓房內(nèi)的空氣受到急劇壓縮,會揚起粉塵。因此,有條件時,在樓房坍塌過程中應(yīng)進行噴水消塵;無條件噴水時,應(yīng)通知爆破點周圍或下風(fēng)方向一定范圍內(nèi)的居民關(guān)閉門窗。樓房拆除實例
1)工程概況八號家屬樓建于1969年,四層磚混結(jié)構(gòu)、磚墻厚24Cm,槽形預(yù)制樓板,屋頂為人字形斜坡瓦屋面,東西長59m,北寬8.59m,縱向中部有兩處外突,向北突出1.5m,屋頂高12.25m.樓內(nèi)有南北方向隔墻44個,東西方向隔墻30個,全是承重墻.該樓于1979年按承受八級地震烈度標準進行了加固,除層間設(shè)鋼筋混凝土腰箍外,增設(shè)鋼筋混凝土立柱26根,所用混凝土為200號。該樓位于西安市環(huán)城南路路南側(cè),距馬路18m,其東10m是一平房商店,西8m是一座四層辦公樓。南3.6m一排自行車棚;再向南11.5m處有一座五層居民樓,西南角5m處有一個二層小樓,西北角1m處是一根通訊電纜桿,電纜線從地下引出附于其上再引向辦公樓,如圖10-30所示。2)爆破方案的選擇由于本樓處于居民區(qū),四周均有建筑物,只有北面有18m的空地,經(jīng)研究分析,確定定向傾倒爆破方案,傾倒方向為正北方向.為了保證傾倒方向,提前將26根防震柱和有關(guān)腰箍結(jié)點用爆破方法切斷。正確選取缺口高度是保證高層建筑物完全傾倒的關(guān)鍵。由于八號家屬樓既不是框架結(jié)構(gòu),也不是純磚墻結(jié)構(gòu),缺口高度不能用傳統(tǒng)的方法設(shè)計,我們采用幾何作圖法。其原理是:在缺口形成引起樓房傾斜后,樓房原重心線的最高點至地面的鉛垂點必須落在墻腳之外。見圖10---31所示?!邔挶刃〉慕?gòu)物要滿足上述原理。用作圖法求得樓房爆破缺口的高度分別為:
北墻的缺口高度為2.8m(圖中的CM沒)。外突鄰分的缺口高度為3.2m圖中的DN段).
東西兩頭墻(俗稱山墻)的中部缺口高度為1.6m(圖中的RV段)
但考慮爆破后碎磚的堆積,將上述高度均增加0.5m。則分別為3.3m,3.7m和2.1m.前兩個高度超過了第一層腰箍高(2.9m).所以在預(yù)爆抗震柱時,也炸酥柱子和“腰箍‘的結(jié)點。南側(cè)底部作為樓房傾倒時的鉸鏈,角柱寬70cm,故將底部炸酥70cm高.而對南側(cè)磚墻,由于其抗彎強度很低,所以不打眼。
3)施工程序與技術(shù)要點
a.按設(shè)計高度預(yù)爆抗震柱和有關(guān)結(jié)點,切斷北側(cè)各柱預(yù)爆后暴露出的立筋。
b在墻上預(yù)爆出許多大小不同的洞口,洞口形狀選擇為直墻拱形,因為這樣的洞強度比平頂?shù)囊摺.?dāng)然,開洞后剩下“磚柱”尺寸經(jīng)過強度驗算,以保證在開洞后.與放倒前打眼、裝藥、聯(lián)線工作人員的安全。
c為增加樓房傾倒時南墻的抗彎(隨后又變?yōu)榭辜?強度.從而避免發(fā)生后座現(xiàn)象,在各橫墻南側(cè)底部留出寬50cm的墻不破碎,所以把原設(shè)計的三角形缺口變成了梯形缺口。
d預(yù)爆一層的樓梯(位于南側(cè))后,進行放倒的正式爆破e.在施工中,把墻和樓梯的預(yù)爆改為人工用風(fēng)鎬完成,既提高了速度,也省約了雷管和炸藥(分別為4100發(fā),102kg),同時減少了爆破對周圍的地震效應(yīng).4)爆破網(wǎng)路采用瞬發(fā)電雷管,秒延期電雷管和非電雷管組成的混合起爆網(wǎng)路。網(wǎng)路聯(lián)接形式為8組串并聯(lián):即北墻全部用瞬發(fā)電雷管,其它承重墻和兩側(cè)山墻等采用非電雷管管和秒延期電雷管。其中非電雷管每20個再用2個瞬發(fā)電雷管引爆.這些引爆非電雷管的瞬發(fā)電雷管、北墻的瞬發(fā)電雷管和其它承重墻的秒延期電雷管組成一個8組串并聯(lián)爆破網(wǎng)路。每一組串聯(lián)雷管90-100發(fā),用GM--2000V型起爆器起爆.3.2煙囪、水塔拆除爆破在城市建設(shè)和廠礦企業(yè)技術(shù)改造中,經(jīng)常要拆除一些廢棄的煙囪和水塔。有時煙囪、水塔的結(jié)構(gòu)發(fā)生破損或傾斜,成為危險建筑物時,也需迅速拆除。當(dāng)這類高大建筑物位于人口稠密的城鎮(zhèn)和廠礦區(qū)的建筑群中時,只能采取控制爆破方法拆除。煙囪的類型主要為圓筒形,其橫截面自下而上呈收縮狀,按材質(zhì)分為磚結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種,通常煙囪內(nèi)部砌有一段耐火磚內(nèi)襯,內(nèi)襯與煙囪的外壁之間保持一定的間隙。水塔是一種高聳的塔狀建筑物,塔身有磚結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種,頂部為鋼筋混凝土水罐。
一、煙囪與水塔的爆破方式及其設(shè)計原理爆破拆除煙囪、水塔這類重心很高而支承面積很小的高聳建筑物,有“定向倒塌”、“折疊倒塌”和“原地坍塌”三種方式。定向倒塌是在煙囪、水塔傾倒一側(cè)的底部,將支承簡壁炸開一個缺口,使結(jié)構(gòu)的重心產(chǎn)生位移,在重力傾覆力矩的作下,迫使煙囪、水塔朝預(yù)定方向倒塌。折疊式倒塌與定向倒塌的原理基本相同,除了在底部炸開一個缺口以外,還需在煙囪或水塔上部的適當(dāng)部位炸開爆破缺口,使煙囪或水塔從上部開始,逐段向相同或相反方向折疊,倒塌在原地附近。原地坍塌是在支承筒壁底部整個周長上炸開一個缺口,依靠結(jié)構(gòu)自重,實現(xiàn)原地坍塌。
二、爆破拆除方案的確定
(一)定向倒塌煙囪、水塔定向倒塌時需要一定寬度的狹長地帶,其倒塌的范圍與其本身的結(jié)構(gòu)、剛度、風(fēng)化破損程度以及爆破缺口的形狀、幾何參數(shù)等多種因素有關(guān)。對于鋼筋混凝土或者剛度好的磚砌煙囪、水塔,其倒塌的水平距離約為煙囪高度的1.0~1.1倍;對于剛度較差的磚砌煙囪、水塔,其倒塌的水平距離相對較小些,約等于0.5~0.7倍煙囪、水塔的高度,而其倒塌的橫向?qū)挾瓤蛇_到爆破部位外徑的2.8~3.0倍。因此,采用控制爆破方法?!ㄏ虮茻焽钑r,一般要求場地長度不小于結(jié)構(gòu)高度的1.0~1.2倍,寬度不小于結(jié)構(gòu)爆破部位外徑的2.0~3.0倍。(二)折疊倒塌
適用于煙囪或水塔相對于周圍場地高度較大,在任何方向都不具備定向倒塌條件的工程。此方案施工難度較大、技術(shù)要求較高,選用時應(yīng)謹慎。
(三)原地坍塌
適用于周圍場地比較小,高度也不大,落地易解體的磚結(jié)構(gòu)煙囪或水塔:它要求周圍場地的范圍,從煙囪或水塔的中心向外算起,水平距離不小于其高度的1/6.
三、煙囪、水塔控制爆破技術(shù)設(shè)計
(一)爆破缺口參數(shù)的確定爆破缺口的類型在煙囪水塔的拆除爆破中,有不同類型的爆破缺口(見圖9—1)可供選擇。爆破缺口以傾倒方位線為中心左右對稱,主要有水平型、類梯型、反人字型、斜型和反斜型。圖9-1中h為爆破缺口的高度,L為缺口的水平長度,L’為斜型缺口水平段的長度,L”為斜形缺口傾斜段的水平長度,H為斜型、反射型及反人字型缺口的矢高、a為其傾斜角度。采用反人字型或斜型爆破缺口時,其傾角a宜取35度~45度;斜型缺口水平段的長度L’一般取缺口全長的L的0.36~0.4倍;傾斜段的水平長度L”取L的0.30~0.32倍。
爆破缺口高度爆破缺口高度是保證定向倒塌的一個重要參數(shù)。缺口高度過小,煙囪、水塔在傾倒過程中會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn);爆破缺口高度大一些,雖然可以防止煙囪和水塔在傾倒過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn),但會增加鉆孔工作量。因此,爆破缺口的高度不宜小于爆破部位壁厚δ的1.5倍。通常取h=(1.5~2.0)δ
或h=(1/6~1/4)DD---為筒壁底部直徑。
爆破缺口長度爆破缺口的長度對控制倒塌距離和方向均有直接影響。爆破缺口長,剩余起支承作用的筒壁則短,若剩余筒壁承受不了上部煙囪的重量,在傾倒之前會壓跨,發(fā)生后坐現(xiàn)象,嚴重時可能影響倒塌的準確性;爆破缺口長度短,煙囪、水塔的剛性不宜遭到破壞,倒塌時可能發(fā)生前沖現(xiàn)象,從而加大倒塌的長度。一般情況下,爆破缺口長度應(yīng)滿足:式中s——煙囪或水塔爆破部位的外周長。
定向窗為了確保煙囪、水塔能按設(shè)計的倒塌方向倒塌,除了正確地選擇爆破缺口的類型和參數(shù)以外,有時提前在爆破缺口的兩端用風(fēng)鎬或爆破方法開挖出一個窗口,這個窗口叫做定向窗。定向窗的作用是將簡體保留部分與爆破缺口部分隔開,使缺口爆破時不會影響保留部分,以保證正確的倒塌方向。窗口的開挖是在缺口爆破之前,鋼筋要切斷,墻體要挖透。也可用一排炮眼來代替定向窗,眼距為0.2m,眼深為2/3壁厚。定向窗的高度一般為(0.8~1.0)H,長度為0.3~0.5m。(二)爆破參數(shù)設(shè)計炮眼布置。炮眼布置在爆破缺口范圍內(nèi),炮孔指向煙囪或水塔的中心。相鄰排間的炮孔采用梅花狀布置。如果煙囪內(nèi)有耐火磚內(nèi)襯而其厚度達到24cm時,為確保煙囪能按預(yù)定方向順利倒塌,在爆破煙囪外壁的同時,應(yīng)用爆破法將耐火磚內(nèi)襯爆破,爆破的周長為內(nèi)襯周長的一半。(可預(yù)先處理好)
對于圓筒形煙囪和水塔,爆破缺口的橫截面類似一個拱形結(jié)構(gòu)物,所以當(dāng)布置在其中的裝藥爆炸時,產(chǎn)生的應(yīng)力波會使拱形結(jié)構(gòu)物的內(nèi)側(cè)受壓、外側(cè)受拉。由于磚和混凝土的抗壓強度遠大于其抗拉強度,所以,每個炮眼的裝藥中心應(yīng)盡量靠近受壓區(qū)。眼太淺,拱形內(nèi)壁破壞不徹底,形不成爆破缺口;眼太深,外壁部分破壞不充分,同樣形不成所要求的爆破缺口。上述情況都會形成危險建筑物。根據(jù)國內(nèi)外施工的經(jīng)驗,合理的炮眼深度可按下式確定:
l=(0.67~0.7)δ(9—9)式中l(wèi)-炮眼深度;δ—煙囪或水塔的壁厚。
炮眼間距和排距炮眼間距a主要與炮眼深度l有關(guān)。應(yīng)使a<l。對于磚結(jié)構(gòu),a=(0.8-0-9)l;對于混泥土結(jié)構(gòu),a=(0.85-0-95)l。在上述公式中,如果結(jié)構(gòu)完好無損.炮眼間距可取小值;如果結(jié)構(gòu)受到風(fēng)化破損.炮眼間距可取大值。炮眼排距應(yīng)小于炮眼間距,即b=0.85a.單孔裝藥量計算單孔裝藥量可按體積公式計算,即Q=。單位用藥量系數(shù)q按表3-12選?。蝗舸u結(jié)構(gòu)煙囪或水塔支承每間隔6行磚砌筑一道環(huán)形鋼筋時,表3-12中的q值需增加20%~25%;每間隔10行磚砌筑一道環(huán)形鋼時,q值需增加15%~20%;使用6mm鋼筋時增加少一些,使用8mm鋼筋時增加多一些。四、煙囪、水塔的爆破施工安全
(1)選擇煙囪、水塔倒塌方向時,盡可能利用煙囪的煙道、水塔的通道作為爆破缺口的一部分。如果煙道或通道位于結(jié)構(gòu)的支承部位,爆破前應(yīng)當(dāng)用磚或其他材料與結(jié)構(gòu)砌成一體,并保證足夠的強度,以防煙囪、水塔爆破時出現(xiàn)后坐或偏轉(zhuǎn)。
(2)待爆煙囪、水塔已經(jīng)偏斜時,設(shè)計倒塌方向應(yīng)盡可能與其偏斜方向一致,否則,應(yīng)仔細測量煙囪、水塔的傾斜程度,然后通過力學(xué)計算確定爆破缺口的位置。
(3)煙囪、水塔采用折疊方法爆破時,一般應(yīng)保證上下爆破缺口形成的時間間隔不小于2s,即當(dāng)上截?zé)焽杌蛩褱蚀_定向后再爆破下部缺口。為此,上、下部爆破缺口可采用不同段別的秒延期雷管同時起爆。(4)水塔爆破前應(yīng)拆除其內(nèi)部的管道和設(shè)施,以排除附加重量或剛性對水塔倒塌準確性的影響。
(5)煙囪、水塔爆破,應(yīng)采取可靠的技術(shù)措施杜絕瞎炮,確保準爆與爆破安全。
(6)煙囪、水塔的爆破,單位耗藥量較大,為防止飛石逸出,在爆破缺口部位應(yīng)作必要的防護。防護材料可以用荊芭、膠簾等。
(7)爆破前應(yīng)準確掌握當(dāng)時的風(fēng)力和風(fēng)向。當(dāng)風(fēng)向與倒塌方向一致時,對倒塌方向無不良影響;當(dāng)風(fēng)向與倒塌方向不一致且風(fēng)力很大時,可能影響倒塌的準確性,應(yīng)推遲爆破時間。.
(8)當(dāng)煙囪很高時,結(jié)構(gòu)本身的自振以及外部風(fēng)荷都會直接影響倒塌的準確性,因此應(yīng)慎重決定是否采用爆破方法拆除。工程實例3.3基礎(chǔ)和薄板結(jié)構(gòu)拆除爆破
基礎(chǔ)拆除爆破設(shè)計基礎(chǔ)拆除爆破通常有兩種情況:一種是將基礎(chǔ)全部拆除,稱為整體拆除爆破;另一種是將基礎(chǔ)的一部分拆除,而其他部分保留,稱為切割拆除爆破。
(一)整體拆除爆破參數(shù)的選擇
1.單位用藥量系數(shù)q
在進行控制爆破裝藥量計算時,一般可按表9-1選擇單位用藥量系數(shù)。在重要的爆破工程中,特別是在對爆破體的材質(zhì)、配筋多少不了解的情況下,q值可通過試爆確定。
表9-1單位用藥量系數(shù)q及單位耗藥量2最小抵抗線W在拆除爆破中,一般選用的W值均在1m以下。當(dāng)爆破體為薄壁結(jié)構(gòu)或小截面鋼筋混凝土梁、柱時,W值只能是壁厚或梁、柱截面中較小尺寸的一半。若薄壁結(jié)構(gòu)為拱形或圓筒形,炮孔方向平行于弧面時,為獲得均勻的破碎效果,結(jié)構(gòu)外側(cè)的最小抵抗線應(yīng)取(0.65~0.68)B,結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的最小抵抗線應(yīng)取(0.32~0.35)B,但計算藥量時的最小抵抗線仍取w=0.5B,其中B為厚度。但應(yīng)控制在如下范圍內(nèi):混凝土或鋼筋混凝土
W=35~50cm;漿砌片石、料石
W=50~70cm。3.炮孔間距和排距
混凝土或鋼筋混凝土基礎(chǔ)a=(1.0~1.3)W;漿砌片石或料石基礎(chǔ)a=(1.0~1.5)W。多排炮孔一次起爆時,排距b應(yīng)小于間距a,b=(0.6~0.9)a;多排孔逐排分段起爆時,宜取
b=(0.9~1.0)a。4.炮孔直徑和炮孔深度當(dāng)爆破體底部是臨空面時,取L=(0.6~0.65)H;當(dāng)設(shè)計爆裂面位于斷裂面、伸縮縫或施工縫等部位時,取L=(0.7~0.8)H;當(dāng)設(shè)計爆裂面位于變截面部位時,取L=(0.9~1.0)H;當(dāng)設(shè)計爆裂面位于勻質(zhì)、等截面的爆破體之間時,取L=1.0H;當(dāng)爆破體為板式結(jié)構(gòu),且上下均有臨空面時,取L=(0.6~0.65)δ;若僅一側(cè)有臨空面時,取L=(0.7~0.75)δ
。式中H——爆破體的高度或設(shè)計爆落部分的高度;
δ——板體厚度。(二)裝藥量計算基礎(chǔ)爆破時,單孔裝藥量可按體積公式或剪切破碎公式計算當(dāng)炮孔深度L=(1.6~2.5)W時,將單孔藥量分成兩個藥包、兩層裝藥;藥包中心間距j應(yīng)滿足20cm<j≤W(或a或b)當(dāng)炮孔深度L=(2.6~3.7)W時,分成3個藥包、3層裝藥;當(dāng)l>3.7W時,分成4個藥包、4層裝藥。兩層裝藥時,取上層藥包等于0.4Q、下層藥包為0.6Q;三層裝藥時,取上層藥包等于0.25Q、中層藥包為0.35Q、下層藥包為0.4Q;四層裝藥時,取上層藥包等于0.15Q、第二層藥包為0.25Q第3層藥包為0.25Q、下層藥包為0.35Q。(二)、基礎(chǔ)預(yù)裂切割爆破設(shè)計當(dāng)拆除建(構(gòu))筑物一部分時,為使保留部分不受損傷,在一定條件下可在兩部分之間先進行預(yù)裂爆破。這種預(yù)裂爆破只要求在切割線上炸出一條裂縫,故爆破藥量Q主要與預(yù)裂面積S成正比。常用的單孔L裝藥量計算公式如下:
Q=λaH式中Q——單孔裝藥量,g;
a——炮孔間距,ma=(8-12)d;
H——預(yù)裂部位的厚度或高度,m;λ——單位面積用藥量系數(shù),g/m2;可根據(jù)材質(zhì)情況參照表9—4選取。(三)光面切割爆破
光面切割爆破的爆破參數(shù)包括最小抵抗線W、孔距a和單孔裝藥量Q,一般各參數(shù)按下列方法選?。?1)最小抵抗線w=50~60cm;(2)炮孔間距a=(0.5~0.8)w;(3)裝藥量計算Q=qaWH。4水壓爆破4.1水壓設(shè)計原理炸藥引爆后,構(gòu)筑物的內(nèi)壁首先受到由水介質(zhì)傳遞的幾十至幾百兆帕的水中沖擊波作用,并且發(fā)生反射。構(gòu)筑物的內(nèi)壁在強荷載的作用下,發(fā)生變形和位移,在內(nèi)壁形成空化區(qū)。當(dāng)變形達到容器壁材料的極限抗拉強度時,構(gòu)筑物產(chǎn)生破裂。隨后,在爆炸高壓氣團作用下所形成的水球迅速向外膨脹,使空化區(qū)消失,并將能量傳遞給構(gòu)筑物四壁,形成一次突躍的加載,加劇構(gòu)筑物的破壞。此后,具有殘壓的水流,從裂縫中向外溢出,并裹攜少數(shù)碎塊形成飛石。水壓爆破時構(gòu)筑物主要受到兩種荷載的作用:一是水中沖擊波的作用,二是高壓氣團的高速射流的作用。計算表明,用于形成沖擊波的能量約占全部炸藥能量的40%,保留在高壓氣團中的能量約占總能量的40%,其余的20%消耗于熱能之中。4.2水壓爆破設(shè)計藥包數(shù)量藥包個數(shù)的確定主要取決于結(jié)構(gòu)物的容積大小和形狀,而結(jié)構(gòu)物的形狀往往是確定藥包個數(shù)的主要因素。1.小容積結(jié)構(gòu)物這類結(jié)構(gòu)物的容積一般小于25m3。由于容積不大、壁厚小、配筋少,裝藥量一般小于3kg,因此,若結(jié)構(gòu)物形狀均勻時,采用一個藥包為宜。
2.中等容積結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)物容積大于25m3,但小于100m3時,裝藥量一般為3.0~8.0kg,藥包個數(shù)為1~2個。3.大容積結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)物容積大于100m3,時,需要的裝藥量一般超過8kg,裝藥包個數(shù)可超過2個,視具體情況而定。藥量計算經(jīng)驗公式考慮注水體積和材料強度
Q=KδσV2/3
δ-結(jié)構(gòu)物的壁厚,m;σ-結(jié)構(gòu)材質(zhì)的抗拉強度,105Pa;V-注水體積,m3;K-開口式爆破取0.1,封閉式爆破取0.08.2.考慮結(jié)構(gòu)物形狀尺寸截面為圓形或正方形的短筒形結(jié)構(gòu)物
Q=KbkcδB2Kb-和爆破方式有關(guān),封口式爆破取0.7-1,開口式取0.9-1.2;kc-為材質(zhì)系數(shù),磚和混泥土取0.1-0.4,鋼筋混泥土取0.5-1.0;δ-結(jié)構(gòu)物壁厚,m;B-結(jié)構(gòu)物的內(nèi)直徑或邊長,m.截面為圓形或正方形的長筒形結(jié)構(gòu)物
Q=KbkckdδBL
kd-為結(jié)構(gòu)物調(diào)整系數(shù),對于矩形截面取0.85-1,圓形或正方形取1。L-結(jié)構(gòu)物長度。其它同上式。3.考慮結(jié)構(gòu)物截面面積截面較大的結(jié)構(gòu)物Q=KckeS
Kc-材質(zhì)系數(shù),混泥土取0.2-0.25;鋼筋混泥土取0.3-0.35,磚結(jié)構(gòu)0.18-0.24;ke-炸藥換算系數(shù),2號巖取1.1,銨油取1.15.S-通過藥包中心的結(jié)構(gòu)物周壁的水平截面面積。小截面結(jié)構(gòu)物管柱體:
Q=CVC-單位體積裝藥量,g/cm3,鋼筋混泥土250—330g/cm3;V-爆破體體積,m3.小截面結(jié)構(gòu)物切割爆破Q=πCDtC-裝藥系數(shù),g/cm3,開口爆破取0.044-0.05,閉口式爆破取0.022-0.03,D-結(jié)構(gòu)物的外徑cm,t壁厚cm.理論公式(半經(jīng)驗公式)(1)圓形結(jié)構(gòu)物把水壓爆破產(chǎn)生的水中沖擊波的沖量作為作用荷載,將脆性材料為爆破對象,利用薄壁圓筒的彈性體理論,以材料抗拉極限強度作為破裂的判據(jù),推導(dǎo)藥量計算的公式可得式中Q——計算用藥量,kg;
Kb——破壞程度系數(shù);根據(jù)試驗資料,混凝土出現(xiàn)裂縫、剝落,Kb=10~11;結(jié)構(gòu)局部破壞,Kb=20~22;結(jié)構(gòu)完全破壞,Kb=40~44;
Kd——混凝土動力強度提高系數(shù),取Kd=1.4;
σ——混凝土的靜抗拉強度(見表9—9),MPa;
c——混凝土內(nèi)的聲波速度(見表9—9),m/s;
δ——圓筒形容器的壁厚,m;R——圓筒形容器的內(nèi)半徑,m。※該式適應(yīng)于δ<=R/10.式中KL——圓筒壁厚修正系數(shù),見表9-10。上面公式是按混凝土結(jié)構(gòu)推導(dǎo)的。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以根據(jù)兩種材料的強度相等原理,將鋼筋換算成混凝土,即把鋼筋混凝土的壁厚折算成δ’,計算藥量時將公式中的δ換成δ’,計算出的藥量就是鋼筋混凝土的藥量。式中Ag?!摻罱孛娣e;
σy——鋼筋屈服強度.見表9-12;
KDc——鋼筋的動力強度提高系數(shù),見表9-12;
Kd——混凝土的動力提高系數(shù),Ka=1.4;σt——混凝土的靜抗拉強度,MPa;
b——截面寬度,這里取b=100cm;
δ’——折算厚度,cm;δ——鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的原有厚度,cm。理論公式中包含著一系列與材料性質(zhì)有關(guān)的參數(shù),如果這些參數(shù)掌握不準將會給藥量計算帶來很大誤差。另外,由于破壞程度系數(shù)的選擇范圍較大,也不便于進行藥量的精確計算。為解決上述問題,有些學(xué)者在爆破試驗和經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上將式(9—20)簡化成如下經(jīng)驗公式:式中K0——容器開、閉口系數(shù),開口K0=1.33~1.66,閉口K0=1;K2——壁厚堅固系數(shù);K2的計算式為K——裝藥系數(shù)。
(1)當(dāng)爆破對象為一般混凝土或者磚石結(jié)構(gòu)時,根據(jù)要求的破碎程度和控制碎塊飛散情況選取K=1~3;(2)混凝土壁局部炸裂剝離,混凝土塊未脫離鋼筋,基本上無碎塊飛散時,選取K=2~3;
(3)混凝土壁炸開炸碎,部分混凝土塊脫離鋼筋,頂面部分鋼筋斷而不脫,碎塊飛散距離約20m內(nèi),選取K=4~5;
(5)混凝土壁炸飛,大部分塊度均勻,少量大塊脫離鋼筋,主筋炸壞,箍筋炸斷,選取K=6~7;這時水柱高度可到達10~40m,碎塊飛散距離可達20~40m,附近建筑物可能受到破壞,應(yīng)事先采取防護措施。(2)非圓形結(jié)構(gòu)物式中SR——通過藥包中心的非圓筒形結(jié)構(gòu)物內(nèi)水平截面面積,㎡;
Sδ——通過藥包中心的非圓筒形結(jié)構(gòu)物周壁的水平截面面積,㎡。藥包位置藥包的位置取決于水壓爆破時結(jié)構(gòu)物四壁上阻力的分布情況和壁厚的變化,結(jié)構(gòu)物的高徑比或長寬比以及結(jié)構(gòu)物的形狀。當(dāng)水中的藥包爆炸時,結(jié)構(gòu)物內(nèi)壁上所承受的荷載分布是不均勻的。如圖9一10所示,最大荷載位于藥包中心同一水平上各點。隨著距藥包中心距離的增加,壁上受到的爆炸荷載逐漸降低,到達水面處時荷載為零。荷載的變化規(guī)律呈曲線形,在接近結(jié)構(gòu)物底部時,荷載出現(xiàn)回升,但其值仍小于最大荷載值。結(jié)構(gòu)物抵抗變形的阻力,在承受爆炸荷載后頂部最??;隨著深度的增加阻力也增大,到達結(jié)構(gòu)物底板時,阻力最大。根據(jù)爆炸荷載的分布和結(jié)構(gòu)的變形特點,布置藥包時可遵循如下原則:
(1)當(dāng)爆破體容器充滿水時,藥包一般可放置在水面以下相當(dāng)于水深1/2處。容器不能充滿水時,應(yīng)保證水深不小于容器中心至容器壁的距離,并相應(yīng)降低藥包在水中的位置,直至放置在容器底部,這時與爆破體基礎(chǔ)相連接的容器底面,也將受到程度不同的破壞。
(2)當(dāng)容器的長寬比或高寬比大于1.2時,應(yīng)根據(jù)長寬比的不同,將總藥量分為兩個或多個藥包。藥包的間距應(yīng)使容器的四壁受到均勻的破碎作用,一般式中a——藥包間距;
R——藥包中心至容器四壁的最短距離。(3)同一容器兩側(cè)壁厚不同時,應(yīng)布置偏炸藥包,使藥包偏于厚壁一側(cè)。容器中心至偏炸藥包中心的距離稱偏炸距離(見圖9一11)。偏炸距離可按下式計算:當(dāng)兩側(cè)混凝土壁內(nèi)配筋不同時,可先按公式(9—24)分別計算兩側(cè)截面的折合厚度,然后再由上式確定偏炸距離。藥包入水深度
h=(0.6~0.7)HsHs=0.9Hh為藥包入水深度,m;Hs為結(jié)構(gòu)物內(nèi)的注水深度,m;H為結(jié)構(gòu)物的凈高度,m;最小值驗算:hmin=Q1/3Hmin為最小入水深度,m;Q為藥包藥量,kg.當(dāng)計算出hmin小于0.4m時,取0.4m.4.3水壓爆破施工(一)炸藥及起爆網(wǎng)路防水處理水壓爆破宜選用威力大、防水效果好的炸藥。起爆體要采取嚴格的防水措施,可采用醫(yī)用鹽水瓶。在裝入炸藥和雷管后,將線(電線或?qū)П?引出瓶口,用橡皮塞或螺旋蓋上緊,然后用防水膠布裹嚴,膠布與炮線的縫隙??捎?02膠水澆封。主體藥包可采用塑料袋或其他容器盛放,要求密度高、裝藥集中、包裝牢固。如果采用硝銨炸藥,更應(yīng)做好嚴格的防水處理。水壓爆破一般采用復(fù)式起爆網(wǎng)路。藥包在容器中固定可采用懸掛式或支架式,必要時可附加配重,以防懸浮或位移。(二)施工注意事項
1.構(gòu)筑物開口的處理水壓爆破方法拆除構(gòu)筑物,需要認真做好開口部位的封閉處理。封閉處理的方式很多,可把鋼板錨固在構(gòu)筑物壁面上,中間夾上橡皮密封墊,以防漏水,也可以用磚石砌筑、混凝土澆灌或用木板夾填黃泥及粘土等。無論采用什么方式,封閉處理的部位仍是結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),還應(yīng)采取必要的防護。實踐表明,用草袋填土堆碼,并使其厚度不小于構(gòu)筑物壁厚,堆碼面積大于開口面積,對于爆破安全和取得較好的爆破效果都是有益的。2.對不拆除部分的保護對那些與爆破體相連但不拆除的結(jié)構(gòu),應(yīng)事先將其連接部分切斷。對同一容器(如管道)的不拆除部分,可采用填砂、預(yù)裂、加箍圈等方法加以保護。3.爆破體底面基礎(chǔ)的處理當(dāng)?shù)酌婊A(chǔ)不要求清除,允許有局部破壞時,按一般設(shè)計原則布置藥包即可:當(dāng)?shù)酌婊A(chǔ)不允許破壞時,水中藥包離底面的距離不得小于水深的1/3,般以1/3~1/2為宜,同時在水底應(yīng)鋪設(shè)粗砂防護層,鋪設(shè)厚度與藥包大小及基礎(chǔ)情況有關(guān),一般不應(yīng)小于20cm。當(dāng)?shù)酌婊A(chǔ)要求與構(gòu)筑物一起清除時,由于底面基礎(chǔ)沒有臨空面,僅靠水中藥包不能很好地破碎,特別是當(dāng)基礎(chǔ)較厚或含有鋼筋時,效果更差:若在上部結(jié)構(gòu)清除后再進行基礎(chǔ)的爆破施工,鉆孔難度更大。對于這種情況,可考慮先對基礎(chǔ)鉆孔,基礎(chǔ)爆破裝藥與水壓爆破裝藥同時起爆,基礎(chǔ)爆破藥量可相應(yīng)提高50%:這時應(yīng)注意校核一次爆破總藥量的爆破震動,并做好鉆眼爆破裝藥及爆破網(wǎng)路的防水處理。4.開挖好爆破體臨空面水壓爆破的構(gòu)筑物,一般具有良好的臨空面,但對地下工事,一定要開挖好爆破體的臨空面,否則會影響爆破效果。作為臨空面用的溝槽內(nèi),不應(yīng)充水。第五章硐室爆破自20世紀50年代以來,我國已將硐室爆破(chamberblasting)技術(shù)廣泛應(yīng)用于礦山、交通、水利水電、農(nóng)田基本建設(shè)和建筑工程等領(lǐng)域,并成功地實施了多次萬噸級的爆破?;葜荽髞啚持ヂ橹?250噸炸藥硐室大爆破
硐室爆破是將大量炸藥裝入專門開鑿的硐室或巷道中進行爆破的方法。根據(jù)爆破總裝藥量把硐室爆破分為A、B、C、D四級。第一節(jié)硐室爆破特點及設(shè)計要求巖土爆破
1.裝藥量大于200t,屬于A級;2.裝藥量在50~200t,屬于B級;3.裝藥量在10~50t,屬于C級;4.裝藥量小于10t,屬于D級。地下硐室增至2倍,露天硐室增至5倍
一、硐室爆破的特點
1.硐室爆破的優(yōu)點(1)爆破方量大、施工速度快,尤其是在土石方數(shù)量集中的工點,如鐵路、公路的高填深挖路基、露天采礦的基建剝離和大規(guī)模的采石工程等,從導(dǎo)硐、藥室開挖到裝藥爆破,能在短期內(nèi)完成任務(wù),對加快工程建設(shè)速度有重大作用。
(2)施工簡單、適用性強,在交通不便、地形復(fù)雜的山區(qū),特別是對于地勢陡峻地段、工程量在幾千立方米或幾萬立方米的土石方工程,由于硐室爆破使用設(shè)備少,施工準備工作量小,因此具有較強的適用性。
(3)經(jīng)濟效益顯著對于地形較陡、爆破開挖較深、巖石節(jié)理裂隙發(fā)育、整體性差的巖石,采用硐室爆破方法施工,人工開挖導(dǎo)硐和藥室的費用大大低于深孔爆破的鉆孔費用,因此,可以獲得顯著的經(jīng)濟效益。
2.硐室爆破的缺點(1)人工開挖導(dǎo)硐和藥室,工作條件差,勞動強度高;(2)爆破塊度不夠均勻,容易產(chǎn)生大塊,二次爆破工作量大;(3)爆破作用和震動強度大,對邊坡的穩(wěn)定及周圍建(構(gòu))筑物可能造成不良影響。
二、硐室爆破設(shè)計要求及內(nèi)容設(shè)計工作要求硐室爆破設(shè)計,必須按規(guī)定的設(shè)計程序、內(nèi)容和工程要求進行。在設(shè)計前,必須對爆破區(qū)進行地形地質(zhì)勘測。
勘測的范圍包括:爆破開挖區(qū)和拋填區(qū)域,爆破臨近的深溝陡坡和可能波及的不穩(wěn)定巖體。硐室爆破技術(shù)設(shè)計階段,一般應(yīng)采用1:500的地形圖。
裝藥前,對各主藥室應(yīng)補測最小抵抗線方向1:200的地形剖面圖,以保證裝藥量的計算精度。
地質(zhì)測繪應(yīng)查明:爆破區(qū)巖土介質(zhì)的類別、性質(zhì)、成分和產(chǎn)狀分布及物理力學(xué)指標;爆破影響區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造(斷層、溶洞、層理、裂隙和不穩(wěn)定巖體的產(chǎn)狀分布和形態(tài)),水文地質(zhì)條件等。
2.設(shè)計內(nèi)容硐室爆破設(shè)計應(yīng)編制成爆破設(shè)計書,設(shè)計書由設(shè)計說明書和圖紙組成。說明書的主要內(nèi)容包括:工程概況及技術(shù)要求;爆破區(qū)地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)及環(huán)境狀況,技術(shù)特征與條件;設(shè)計方案選擇與論證;藥室及硐室布置、爆破參數(shù)選擇與計算;藥室、導(dǎo)硐開挖設(shè)計;(接下頁)
爆破工程量與爆破器材需要量計算;裝藥、堵塞、起爆網(wǎng)路設(shè)計;爆破安全距離計算;安全技術(shù)與措施;爆破施工組織;工程投資概算;主要技術(shù)經(jīng)濟指標等。
設(shè)計圖紙有:爆破區(qū)平面圖和剖面圖、藥室布置平面圖和剖面圖、藥室和導(dǎo)硐開挖圖、裝藥結(jié)構(gòu)圖、起爆網(wǎng)路敷設(shè)圖、爆破危險范圍圖等。一、爆破類型選擇硐室爆破按爆破作用可劃分為如下形式:第二節(jié)爆破類型選擇與藥包布置標準松動爆破減弱松動爆破加強松動爆破標準拋擲爆破揚棄爆破定向拋擲爆破松動爆破拋擲爆破按爆破目的或爆破作用劃分集中藥包條形藥包按藥室形狀劃分硐室爆破
進行硐室爆破時,應(yīng)根據(jù)爆區(qū)的地質(zhì)地形條件,爆區(qū)所處的環(huán)境及爆破技術(shù)要求等因素確定爆破類型。主要爆破類型的適用條件如下:
1.正常松動爆破在解理裂隙發(fā)育、可以保證爆巖大塊率較低的地方,宜采用松動爆破;在爆巖可以靠重力作用滑移出爆破漏斗的陡坡地段,也可采用松動爆破。一般藥包的最小抵抗線小于15~20m。單位耗藥量應(yīng)在0.5kg/m3左右、爆堆集中、對爆區(qū)周圍巖體破壞較小。
2.加強松動爆破加強松動爆破在礦山應(yīng)用較為廣泛,其單位耗藥量可以達到0.8~1.0kg/m3。一般當(dāng)藥包的最小抵抗線大于15~20m時,為了充分破碎礦巖和降低爆堆高度,采用加強松動爆破。
3.拋擲爆破根據(jù)爆破作用指數(shù)的取值,拋擲爆破分為:加強拋擲爆破、標準拋擲爆破和減弱拋擲爆破。在工程實踐中,根據(jù)地面坡度的不同,拋擲爆破的爆破作用指數(shù)一般在1~1.5之間,拋擲率為60%左右。
凡條件允許布置拋擲藥包,能將部分巖石拋出爆區(qū)者,應(yīng)考慮采用拋擲爆破方案。拋擲爆破對路塹邊坡的穩(wěn)定性有較大影響,因此,在較陡的地形條件下,用加強松動爆破也能將大量巖石拋出時,就不應(yīng)采用標準拋擲爆破或加強拋擲爆破。
4.揚棄爆破在平坦地面或坡度小于30°的地形條件下,將開挖的溝渠、路塹、河道等各種溝槽及基坑內(nèi)的挖方部分或大部分揚棄到設(shè)計開挖范圍以外,基本形成工程雛形的爆破方法,稱為揚棄爆破。
揚棄爆破需要利用炸藥能量將巖石向上抬起并揚棄出去,故其單位耗藥量高,爆破作用指數(shù)大,揚棄爆破的拋擲率一般在80%左右。在平坦地面,當(dāng)爆破作用指數(shù)為2時,拋擲率為83%,單位耗藥量在1.4~2.2kg/m3之間。
5.定向拋擲爆破利用爆炸能量將大量土石方按照指定方向,拋擲到一定位置并堆積成一定形狀的建筑物的爆破方法,稱為定向拋擲爆破。定向拋擲爆破減少了挖、裝、運等工序,有著很高的生產(chǎn)效率。
二、硐室爆破藥包布置方式
1.平坦地面揚棄爆破的藥包布置平坦地面的揚棄爆破,通常是指橫向坡度小于30°的加強拋擲爆破,可用于溢洪道與溝渠的土石方開挖。根據(jù)開挖斷面的深度和寬度之間的關(guān)系,可布置單排藥包、單層多排藥包或者兩層多排藥包等形式,見圖5-1a、b、c。
根據(jù)鐵路公路爆破的經(jīng)驗,對于開挖斷面底寬在8m以內(nèi)的單線路塹,或者巖石邊坡為1:0.5~1:0.75挖深在16m以內(nèi)的路塹,以及邊坡為1:1挖深在20m以內(nèi)的路塹,均可布置單層藥包。當(dāng)挖深超過上述數(shù)據(jù),或者底寬小于8m挖深卻大于10m時,可布置兩層藥包。
2.斜坡地形的藥包布置當(dāng)?shù)匦纹骄彙⒈聘叨容^小,最小抵抗線與藥包埋置深度之比=0.6~0.8時,可布置單層單排或多排的單側(cè)作用藥包。如圖5-2a、b所示。當(dāng)?shù)匦味福钚〉挚咕€與藥包埋置深度之比<0.6時,可布置單排多層藥包,如圖5-2c所示。
3.山脊地形的藥包布置當(dāng)山脊兩側(cè)地形坡度較陡時,可布置單排雙側(cè)作用藥包,藥包兩側(cè)的最小抵抗線應(yīng)相等,如圖5-3a。當(dāng)?shù)匦蜗虏科露容^緩時,可在主藥包兩側(cè)布置輔助藥包,如圖5-3b;或者布置雙排并列單側(cè)作用藥包,如圖5-3c所示。
當(dāng)工程要求一側(cè)松動,一側(cè)拋擲(或一側(cè)加強松動,一側(cè)松動)時,可布置單排雙側(cè)不對稱作用藥包,如圖5-3d,或布置雙排單側(cè)作用的不等量藥包,如圖5-3e。
4.聯(lián)合作用藥包的布置在一些露天剝離爆破或平整場地的爆破中,當(dāng)爆破范圍很大時,可把整個爆破范圍分為幾個爆區(qū),在各個爆區(qū)內(nèi)根據(jù)地質(zhì)地形條件,布置多層多排主藥包和部分輔助藥包。
圖5-4為貴州營盤坡山體松動爆破時西側(cè)爆區(qū)一典型斷面上的藥包布置圖,圖中各種形式藥包聯(lián)合作用,達到松動石方、平整場地的目的。
5.定向拋擲爆破的藥包布置定向拋擲爆破,藥包
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