爆破工程第九章拆除控制爆破

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,爆破工程精品课程,11/16/2024,1,主要内容,第九章 撤除控制爆破,9.1 概述,9.2 撤除爆破的设计原那么与方法,9.3 根底类构筑物撤除爆破,9.4 高耸构筑物撤除爆破,9.5 楼房撤除爆破,9.6 水压爆破,：,本章思考题,11/16/2024,2,第一节 概述,概念：撤除爆破是以爆破的方式撤除地面、地下及水下建筑物或构筑物为目的的一种控制爆破技术。,开展：20世纪60 年代，以美国、日本、瑞典等国为代表的世界各国开始将爆破技术应用于城市建筑物和构筑物的撤除。,我国1958年，原东北工学院在国内首次爆破撤除120m高烟囱；1976年解放军工程兵学院爆破撤除天安门广场两侧总面积1.2万m2的3座大楼。从此，翻开了我国城市撤除控制爆破的历史。,技术特点：爆破对象多种多样；爆破体周围环境复杂；爆破实施方法较多；重视防护技术；一般要进行一定的爆破审批手续和严密的组织与警戒。,分类：按照撤除对象的不同，撤除爆破一般可划分为：,根底类构筑物撤除爆破；高耸构筑物撤除爆破；大型建筑物撤除爆破；薄壁容器型构筑物撤除爆破。,原理：根据撤除爆破的特殊性，有以下5个根本原理：,等能原理、微分原理、失稳原理、缓冲原理、防护原理。,11/16/2024,3,撤除爆破图片1,桥梁撤除爆破 冷却塔撤除爆破,11/16/2024,4,撤除爆破图片2,沈阳五里河体育场撤除爆破,11/16/2024,5,撤除爆破图片3,楼房撤除爆破 高塔撤除爆破,11/16/2024,6,第二节 撤除爆破的设计原那么与方法,1 设计原那么,a 合理选择最小抵抗线：最小抵抗线方向必须避开保护对象，不能单纯以药包到自由面的最小距离来确定，而应结合所撤除爆破对象的结构、材质等因素综合考虑。不能避开保护对象时，必须严格计算装药量，并加强防护。,b 保证可靠倾倒：通过倾倒方向选定、缺口高度确定、缺口形式选择和起爆顺序的安排、以及爆破前的预撤除工作实现。,c 严格控制爆破装药量：选择适宜的炸药品种与爆破参数以及合理的装药结构，,d 坚持多打眼、少装药：分批多段起爆。,e 加强防护：采用各种减弱爆破有害效应的方法。,11/16/2024,7,2 设计方法,a 目的、特征：以平安撤除爆破对象，控制爆破震动、飞石、空气冲击波和有害气体等爆破危害为特征，其设计主要是对单个药包药量和总体爆破规模的控制。,b 设计内容：总体方案控制、技术设计、施工设计。,爆破方案制定：充分掌握各类资料的根底，根据爆破任务和对平安的要求，提出多种爆破方案，经过技术经济比较后，最后制定出合理可行的控制爆破方案。,撤除爆破技术设计：主要是爆破孔网参数的选择设计。,撤除爆破施工设计：以实现爆破技术为目的，对施工进行的具体内容、步骤设计。,11/16/2024,8,装药量计算1,3 撤除爆破装药量计算,a 爆破目的:松动、抛掷,b 影响药量因素,客观因素：材质、强度、均质性、临空面。,人为可控因素：最小抵抗线W、炮眼间距a、炮眼排距b、炮眼深度l、装药结构、起爆顺序。,11/16/2024,9,装药量计算2,c 计算公式采用经验公式计算装药量。,(1)体积公式：,对不同的爆破对象，采用不同表达形式。,q 的取值原那么：当W值较大时，q应取大值；反之，应取较小值。当材质等级较高时，应取大值；反之，应取小值。当建造施工质量较好时，应取较大值；相反，当建造施工质量较差、裂隙较多时，应取小值。,(2)剪切破碎公式：,炸药能量主要用于克服介质内层面产生流变和剪切变形，以及破碎介质；并且消耗于介质单位面积上的剪切能量与最小抵抗线W成反比，消耗于单位体积上的能量根本保持不变。,11/16/2024,10,第三节 根底类构筑物撤除爆破,根底种类繁多，分两种情况：全部撤除、局部撤除。,1 根底类构筑物整体撤除爆破参数设计：a 采用浅眼爆破法，坚持“多打眼、少装药、强防护；b 按照等能原理，按“宁裂勿飞的原那么确定药量,(1)爆破参数选择,a 最小抵抗线w方向：选择最小抵抗线方向，应避开保护对象；其次考虑爆破体的顺利爆破解体，充分利用临空自由面。大小：一般在l m以下，见以下图。,影响因素,：爆破体的,材质,、,几何形状,和,结构尺寸,，钢筋混凝土中的,配筋情况,，要求的,爆破块度,或,重量,，以及,清碴方式,等因素综合确定,。,11/16/2024,11,b 单位体积炸药耗药量影响因素：爆破器材、装药结构、爆破体的材质等。重要工程中，假设不能了解爆破体的材质、配筋等情况，根据“爆撬结合、宁裂勿飞的原那么采用试爆选取。,c 炮孔间距、排拒影响因素：爆破体的材质、几何形状等。炮孔间距与最小抵抗线密切相关，最小抵抗线确定后，炮孔间距按经验确定。多排炮孔一次起爆时，排距b应小于间距。,d 炮孔深度：不大于2m，大于。,11/16/2024,12,2单孔装药量计算及分段装药量分配原那么,a 按体积公式或剪切破碎公式计算。,b 分配原那么：根据炮孔深度按照抵抗线趋于一致的原那么确定分层数；对材质均匀、强度一致的爆破体按照上少下多的原那么分配药量。,2 根底类构筑物切割撤除爆破参数设计,a 预裂切割处理：在切割线上炸出一条裂缝，爆破单孔药量为：,Q=kaH,b 光面切割处理在分界线爆破切割一条裂缝。爆破单孔药量为：,Q=qaWH,3 工程实例,根底爆破的参数计算及实际检验,11/16/2024,13,第四节 高耸构筑物撤除爆破,高耸构筑物：高度与直径比很大，重心高易失稳。如烟囱、水塔等建筑。需重点考虑倒塌方向、坍塌范围、落地振动和飞石问题。,特点：烟囱分为砖、钢筋混凝土结构两种，其形状主要为圆筒形。水塔塔身有砖、钢筋混凝土，顶部有水罐。,1 爆破撤除方案选择,a 定向倒塌 是在烟囱、水塔倾倒方向一侧的下部，用爆破的方法炸开一个具有一定高度，长度大于1/2周长的缺口，使构筑物整体失稳，而后，在其自身重力作用下，形成倾覆力矩，朝预定方向倒塌。要求：有一定宽度的狭长地带作为倒塌场地。,11/16/2024,14,c,原地,倒塌,没有可供倾倒场地,，只适用于,砖结构,的构筑物。,图9-3 单向和双向交替,折叠倒塌示意图,b,折叠,倒塌用于在,倒塌场地,任意方向的,长度都不满足整体定向倒塌的情况,。分为,单向,和,双向,交替折叠倒塌方式，见图,9-3,。,11/16/2024,15,2 爆破撤除技术设计,设计内容：缺口形式、缺口高度、缺口长度、爆破孔网参数、爆破施工平安技术。,(1)爆破缺口参数选择,a 缺口类型：矩形、梯形、反梯形、斜形、反人字形，,见图9-4。,11/16/2024,16,b 爆破缺口高度确定：钢筋失稳，不宜小于爆破部位壁厚 的1.5倍，通常取,c 爆破缺口长度确定:,d 定向窗：在爆破缺口的两端用风镐或爆破方法开挖出一个窗口，这个窗口叫做定向窗。作用：一是将筒体保存局部与爆破缺口局部隔开；二是进行试爆进一步确定装药量及降低一次起爆药量；三是可增加主爆破的自由面。高度一般为(0.81.0)h，长度为 0.30.5m。,11/16/2024,17,(2)爆破参数设计,a 炮眼布置：布置在爆破缺口范围内，炮孔垂直于构筑物外表，指向烟囱或水塔中心。一般采用梅花形布置。,b 炮眼深度l：,c 炮眼间距a和排距b 炮眼间距a主要与炮眼深度l有关，应使al。对于砖结构：；,对于混凝土结构：。,d 单孔装药量计算单孔装药量可按体积公式计算，即：,11/16/2024,18,3高耸构筑物的爆破施工平安措施,a 获取可靠的环境与构筑物现状资料 获取被撤除对象和周围保护建构筑物、设备、管线网路等的空间关系和水平距离数据；了解撤除对象结构状况、材质、风化程度等根底资料。,b 合理选择倒塌方向和精确定位。,c 合理处理烟道和通道。,d 内衬和钢筋处理爆破前将内衬处理掉，处理长度为周长一半。将缺口钢筋全部切断外，必要时还应将倒塌中心线所对应支撑部位的钢筋对称切断。,e水塔附属钢结构构件预撤除,f技术保障平安准爆。,g加强平安防护工作。,h清理倒塌现场和做好防震工作。,4 工程实例水塔爆破撤除 烟囱单向折叠爆破撤除,11/16/2024,19,第五节 楼房撤除爆破,图9-8 定向倾倒示意图,h,1,h,4,爆破高度,b 原地坍塌方案用于撤除建筑物与周围保护对象的水平距离均小于12撤除建筑物高度，但具有介于1/31/4撤除建筑物高度的场地。优点是设计和施工都比较简单，坍塌所需场地小，钻爆工作量相对较小撤除效率高。缺点是对撤除钢筋混凝土框架结构建筑物时爆破技术要求高。,1 根本原理,破坏支撑结构 失稳 在自重作用下倒塌 解体,需重点考虑可靠倒塌、起爆方法及网路、爆破粉尘和飞石问题。,2 爆破撤除方案,(1)影响建筑物的因素,a 定向倾倒方案爆破后整个建筑物绕一定轴转动一定角度失稳，向预定方向倾倒，冲击地面解体。,11/16/2024,20,图9-9 折叠倒塌示意图,a 单向折叠倒塌，b 双向折叠倒塌,h,1,h,4,爆破高度,图9-10 内向折叠倒塌示意图,c 单向连续折叠方案,适用于建筑物,四周场地狭窄,，某一方向有稍微开阔的场地时的爆破，见图,9-9,。,d 双向交替折叠方案,适用于建筑物四周场地,更为狭窄时的爆破,，场地水平距离砖结构楼房不小于楼房高度的1/2，钢筋混凝土框架结构不小于,H/n,(,H,为建筑物的高度，见图,9-9,。,e 内向折叠坍塌方案,适用于钢筋混凝土框架结构或整体性较强的砖结构楼房，,四周均无较为开阔的场地供倾倒或折叠倒塌时,，,见图,9-10。,11/16/2024,21,3 建筑物倾倒或倒塌的条件,(1)钢筋混凝土框架结构定向倾倒或坍塌的立柱失稳条件,a 压秆失稳：,当,承重立柱必然失稳倒塌。,b 支柱成铰：,立柱形成铰链部位的爆破高度,(2)钢筋混凝土框架结构倾倒的倾覆力矩条件：,(3)砖混楼房倾倒的缺口条件,爆破缺口高度,h,为：,11/16/2024,22,4 爆破技术条件,(1),最小抵抗线：,取决于,墙体厚度,、,梁柱的材质,、,结构特征,、,自由面多少,、,截面尺寸,，以及,清渣要求,等。,砖结构楼房的墙体和小截面的钢筋混凝土立柱、梁，最小抵抗线一般为：,(2)炮眼布置墙体、拐角、柱,墙体及墙体拐角炮眼布置间距：布置多排水平炮眼爆破，炮眼排列一般采用梅花形。工程实践中，在保证爆破缺口高度不变的前提下，为了减少打眼的数量，采用一种别离式布眼方法。,柱、梁的炮眼布置：柱、梁炮眼布置位置是依据爆破方案而定的，在柱梁连接处或在较长梁的中部布置炮眼，其目的是切梁断柱，保证爆破后建筑物的顺利倒塌。,11/16/2024,23,(3)间距：,(4)孔深：,(5)单孔装药量：单孔装药量可按体积公式计算。,(6)网络计算,网路设计与连接是楼房爆破撤除的一项重要内容。,5 爆破施工要点,包括非承重构件的预撤除；局部承重构建的预撤除；楼梯间、电梯间的预撤除等九个方面。,6 工程实例,11/16/2024,24,第六节 水压爆破,a 概念：在注满水的容器状构筑物中，将药包悬挂于水中适当位置，起爆后，利用水压缩性极小的特点，均匀地把炸药爆炸时产生的压力传递到构筑物内壁上，使构筑物受力破碎，并有效控制爆破振动和爆破飞石的爆破方法，称为做水压爆破。,b 应用条件：适用于壁薄、面积大、内部配筋较密的水槽、管道、碉堡等能够灌注水的容器状构筑物。,c 优点：克服了普通浅眼爆破的缺点，防止了钻孔，药包数量少，爆破网路简单，是一种经济、平安、快速的施工方法。,11/16/2024,25,1 原理：两种荷载的作用：一是水中冲击波的作用，二是高压气团的膨胀作用。,2 装药量计算,a 薄壁圆筒冲量准那么公式：,b 薄壁矩形容器药量计算公式：,c 经验公式,截面为圆形或正方形的短筒形结构物,11/16/2024,26,3 药包布置,(1)药包数量一般要求在同一容器中，药包数量应尽可能少，其数量主要取决于构筑物的几何尺寸和爆破要求,(2)药包位置,a 决定因素：