《城市控制爆破》PPT课件

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,*,工程爆破理论与技术系列培训之,城 市 控 制 爆 破,城市控制爆破,一.城市控制爆破发展历史,第二次世界大战以后，城市、工厂、建筑遭到破坏，西欧国家经济的,快速发展，大量的城市重建、改建工程，城市控爆得到快速的建立和发展。,我国七十年代开始应用到城市控制爆破，最早的一些工程项目：,1、天安门广场旧邮局房屋拆除；,2、新北京饭店基础部分地下防空工事拆除；,3、北京新建国饭店基坑开挖中，3000m,3,钢筋砼结构物的拆除。,成都地区最早的城内控制爆破项目是：80年代初爆破拆除成都跳伞塔。,城市控制爆破,城市控制爆破的意义,城市控制爆破具有安全性高、经济性好、效率高的特点。,爆破过程控制内容,1. 破坏范围的有效控制。,2. 爆破后影响范围的有效控制。,3. 爆破块度的控制及飞石控制。,4. 爆破过程中地震波及空气冲击波的有效控制。,城市控制爆破,城市控制爆破的发展,目前城市控制爆破理论研究落后于工程实践，理论研究空间很大。,特别是综合性研究领域宽广，主要的方向如下：,1. 起爆时序。,2. 起爆炸药及不同爆速的炸药。,3. 涉及到结构力学、动力学、运动学及物理基础。,4. 安全性、可靠性研究-动态模拟,。,城市控制爆破,目前城市控爆的分类,1、大型块体的爆破切割和解体。,2、框架结构的爆破拆除。,3、高耸建筑物的控爆拆除,。,4、地坪及沟槽的控爆拆除。,5、水压控制爆破,6、金属切割爆破。,城市控制爆破,二.控制爆破设计及计算原理,设计原理,建立在对单个药包能量和总体爆破规模的控制基础之上，,并使炸药均布于爆破体之中。同时，不得伤及周围环境。,1、单个药包：使结构充分破坏，但又不能产生危害性飞石。,2、总体爆破规模：使爆破过程不能产生危害性的地震波和噪音。,3、爆破效果：不得伤及周围环境。,城市控制爆破,控制爆破设计及计算原理,关键问题,1、确定合理的单耗（即单位用药量）。,2、布置炮孔和药包必须合理，这直接影响到爆后效果及振动量级。,3、采取有效的防护措施 ，以控制飞石、噪音。,设计流程,勘察分析,方案设计,技术设计,施工组织设计,爆后分析,城市控制爆破,控制爆破设计及计算原理,具体设计方法,1、勘察分析：现场勘察、图纸分析、环境调研 提出分析报告。,2、方案设计,a、在勘察分析报告的基础上，制定出安全、经济的爆破方案,b、确定采取的爆破形式 （倾倒、原地坍塌）,c、确定采取的爆破工艺 （水压、浅眼爆破、深孔爆破）,d、安全设计要求,（地下管网、周围环境的保护、被爆体的保护、落地保护）,城市控制爆破,控制爆破设计及计算原理,3、技术设计,在方案设计通过后，进行技术设计，这是控爆的核心部分，慎重、细致！,a、爆破参数设计：,孔距 a、排距 b、孔深 h、单耗 q及水压量，切割量的计算分析。,特别要注意最小抵抗线w的设计，实现飞石控制与破坏程度。,d、网络安全设计及爆破安全检算。,b、炮孔布置：单排、单列；多排、多列 矩形分布、梅花形分布。,c、起爆时序：定向时序、接力时序、波浪式时序,e、安全防护设计。,城市控制爆破,控制爆破设计及计算原理,a、炮孔的平台布置（典型位置的炮孔剖面图、药包分布、分层结构、,药包重量、起爆方式、堵塞要求等）；,b、联网工艺 多重复合联网；,c、爆破警戒范围；,d、设备、机具、用电安全、工人配置等；,e、工序框图；,f、防护施工工艺及安检指标；,g、火工品申购，保管及领用；,h、工期计划图；,i、材料总表、钻爆工效、单位成本、爆破效果等 。,4、施工组织设计,城市控制爆破,控制爆破设计及计算原理,常用参数选择,1、拆除爆破,a b = w,h = 2/3,断面长度尺寸,q=200g/m,3,2000g/m,3,其中：,素砼,q = 300400g/m,3,钢砼,q = 400800g/m,3,（特殊加密钢筋砼可取q=1000g/m,3,）,薄壁钢砼,q = 10002000g/m,3,（壁越薄q越大）,砖墙,q = 400600g/m,3,2、切割爆破,a b = w,通常 a = 0.50.8 b,预裂切割时：a=（812）d，d为炮孔直径。,材料强度较高时，a取小值，反之取高值。,同样，工程质量较好时，a取小值，反之取高值。,爆破裂隙较多的浆砌结构体时，a取小值，w应选择较大值。,城市控制爆破,控制爆破设计及计算原理,3、分层装药,当孔深L=1.62.5w时，应采取分层装药。,当孔深L=2.63.7w时，应分三层装药。,原则是使药量均布。,通常分两层装药量的条件满足时， 上层药包占40%，下层占60%；,通常分三层装药量的条件满足时，,上层药包占25%，中层占35%，下层占40%；,通常分四层装药量的条件满足时，,上层药包占15%，中层占25%、25%，下层占35%；,若底层有钢筋网时，则可在底层多加药。,城市控制爆破,三.大型块体的控制爆破,主要对象：设备基础，建筑物、构筑物的基础，桥墩、桥面码头、,船坞及桩基等。,特 点： 形状各异，复杂繁多。,材 质： 素砼、钢砼、预制砼构筑体、浆砌石料体、浆砌砖体、,三合土、古粘胶土（石灰砂土+糯米胶粘结而成的坚固体）、,冻土块体等。,环 境： 室内爆破,室外爆破,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,室内爆破：设备基础等,考虑因素：,2、爆破震动波的影响,精密仪器,预裂、切割爆破；,4、飞石控制 天花板；,3、室内危险品的安全处理；,5、噪音控制。,1、空气冲击波 打开门窗；,主要采取：多段位、小单元药量、低单耗、强防护，以松动爆破为主。,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,城市室外爆破,考虑因素：,1、爆破震动波对环境的影响；,2、爆破噪音对环境的影响；,3、地下设施的保护；,4、爆碴及飞石对周围建筑的影响。,主要采取：多段位、小单元药量，合理单耗、安全防护等措施。,块体切割爆破,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,1、大型块体需保留一部分,2、为保护附近设施需切断相连基础以消除震动波的传递,预裂切割爆破单位用药量系数（=42mm）,材质情况,临空面,a（cm）,(g/),Q/S(g/),备注,强度较低的砼,1,4050,5060,4050,Q/S是单位面积的总药量，由于预裂孔底端药量大，故出现Q/S,的现象,强度较高的砼,1,4050,6070,5060,片石砼圬工,1,4050,7080,6070,=2030cm的砼地坪,1,3260,100150,解决以上问题方法为,预裂爆破,注：1、预裂爆破采用不耦合装药结构，以利孔壁完整；,2、预裂爆破采用导爆索间隙串药，以利炮孔内爆生气体均匀。,通常也有用线装药密度来计算预裂爆破用药量。,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,d（mm）,a（m）,q,线,（/m）,38.144.1,0.300.46,0.120.37,50.863.5,0.460.61,0.120.37,76.288.9,0.460.91,0.190.74,100,0.611.22,0.371.11,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,拐角处理,: 拐角处应加密一对孔,并设一导向孔（如图）。,加密孔,导向孔,（不布药）,大型块体的控爆解体与破碎,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,通常采用微差挤压爆破，选用较小的孔网参数，分层装药，严格防护,。,经验参数,孔径 =4042 孔深 h=0.62.0m h=(2050) ,w=3060 (很少超过w100) a=mw,m=0.81.2 当采取切割爆破时, m1,当采取破碎爆破时, m1，,b值选取,当多排一次起爆，但希望块度较小时， ba,当多排一次起爆，但对块度要求不高时，ba,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,装药分析,1、根据爆破安全规程中规定的“安全允许距离与环境影响评价”,计算出最大单响药量，据此确定每段、每孔的药量。,新标准确认公式为：,R=（K,0,K / V）,1/,Q,m,R-爆破地震安全允许距离，m；,Q-最大单响药量，；,V-保护对象所在地质点振动安全允许速度，/s；,K、-爆破衰减系数，爆破衰减指数，,与当地的地形及地质条件有关；,K,0,-延时间隔影响系数，秒延时爆破时，K,0,=1.0,毫秒延时爆破时, K,0,=1.41.6（三峡工程建议数据）。,城市控制爆破,大型块体的控制爆破,2、根据结构体的状态确定单耗范围,材料,参数,砌砖或砌石,低标号砼,高标号砼,钢筋砼,加密钢筋砼,特殊材质,单临空面,0.40.5,0.150.18,0.180.22,0.250.30,0.440.50,试炮,双临空面,0.30.4,0.120.15,0.150.18,0.200.25,0.360.44,多临空面,0.30.4,0.100.12,0.120.15,0.150.20,0.360.44,q(,/m,3,),城市控制爆破,四.框架结构建筑的爆破拆除,框架结构建筑靠三种作用使之解体：,1. 通过在关键承力部位的钻孔爆破使建筑物失稳或解体。,2. 建筑物爆后在不均匀下落过程中，构件产生扭曲、拉压破坏。,3. 建筑物落地时的撞击破坏。,框架结构建筑的爆破拆除是一个力学问题：,设及到结构力学、运动学、动力学知识。,一、爆破方案的建立：,城市控制爆破,框架结构建筑的爆破拆除,如何在环境允许条件下，利用上述的三种作用使建筑物充分解体,。,1. 定向倒塌：a、沿倾倒方向设置不同炸高,b、沿倾倒方向安排恰好的起爆次序,Ms3,Ms5,城市控制爆破,框架结构建筑的爆破拆除,2. 折叠爆破（场地不足时）,城市控制爆破,框架结构建筑的爆破拆除,3. 内向倒塌,利用时间延尺和炸高的不同，使建筑物中间部位先炸，,周围部份向中间部分合拢（南充大都会）。,4. 原地坍塌（重庆杨家坪爆破）,城市控制爆破,框架结构建筑的爆破拆除,二、技术设计,1、设计原则：,a. 少布眼：做预拆除,b. 重点布孔：承重墙、柱、承重构件,（楼梯、电梯间、卫生间、厨房等）,2、设计步骤,确定倒塌方向 划出爆破区域 布孔及药量计算,网络设计施工进度、安全措施 工程预算,安排人员、设备、器材,讨论几个问题：,a. 炸高,b. 延时（ 例如三台大桥）,城市控制爆破,五.高耸建筑物拆除,高耸建筑物特点：重心高，支撑面积小。,方案：1、定向爆破,-单一缺口定向爆破,-复合缺口定向折叠爆破,2、原地坍塌爆破,定向爆破,1,、,爆破缺口设计：通常缺口长度是周长的 3/5 2/3；,2,、,通常开口宽度 H1.5,；,3,、,定向窗：开设准确（矩形、三角形）；,4,、,后座问题：留有足够的支撑，开口不易过高，,咬合口状况应尽量避免压缩性粉碎。,5,、,防护问题,a,. 爆破防护,b. 落地防护,以上两者实质为 振动的计算,6,、,风的作用：不宜在6级以上风的天气下施爆。,谢 谢!,