拆除爆破基礎(chǔ)知識課件

全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)教材

中國工程爆破協(xié)會編

汪旭光主編

冶金工業(yè)出版社

（2011）爆破設(shè)計與施工

全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)教材

中國工程爆破協(xié)會編

汪1第十一章拆除爆破11.1拆除爆破基礎(chǔ)知識11.2建（筑）筑物的拆除爆破11.3靜態(tài)破裂技術(shù)11.4拆除爆破施工11.5拆除爆破理論模型及數(shù)值模擬第十一章拆除爆破11.1拆除爆破基礎(chǔ)知識2學(xué)習(xí)要點：

1、了解拆除爆破的基本概念、特點、要求；2、熟悉拆除爆破的原理；3、掌握拆除爆破的設(shè)計方法、內(nèi)容、爆破方案的選擇；4、掌握樓房和高聳建筑物的爆破技術(shù)與施工；5、了解水壓與聚能爆破原理及應(yīng)用。學(xué)習(xí)要點：1、了解拆除爆破的基本概念、特點、要求；311.1拆除爆破基礎(chǔ)知識11.1.1拆除爆破總論1、概況建筑物拆除爆破始于第二次世界大戰(zhàn)以后，許多城市的工廠和建筑物被戰(zhàn)爭破壞，大量的工業(yè)設(shè)施需要重建和改建，拆除舊的建筑物和構(gòu)筑物給爆破工作者提供了一個機會，使危險性很大的爆破技術(shù)從曠野進(jìn)入城市，使工程爆破理論和技術(shù)得以迅速發(fā)展，并逐步發(fā)展形成了一門專門技術(shù)——城市拆除爆破技術(shù)。國際上，20世紀(jì)60年代，美國、日本、瑞典等國已將爆破技術(shù)應(yīng)用于城市建筑物和構(gòu)筑物的拆除。進(jìn)入70年代以后，隨著爆破理論、施工技術(shù)的發(fā)展，各類破碎劑的研制成功，以及以水為傳能介質(zhì)的水壓爆破等新技術(shù)的應(yīng)用與不斷完善，進(jìn)一步擴(kuò)大了工程爆破的應(yīng)用范圍。近十幾年，已成功地應(yīng)用爆破技術(shù)拆除80層以上的樓房，200m以上的煙囪，并在海底爆破、營救地震受害人員等方面取得了良好的效果。11.1拆除爆破基礎(chǔ)知識11.1.1拆除爆破總論4我國在建筑物、構(gòu)筑物爆破拆除等方面，從50年代開始應(yīng)用，并迅速發(fā)展起來，居先進(jìn)國家之列。1958年，東北工學(xué)院在國內(nèi)首次用爆破方法拆除了120m高的鋼筋混凝土煙囪，開了我國拆除爆破之先河。70年代中后期以來，拆除爆破技術(shù)更有了快速的發(fā)展，73年鐵科院爆破拆除2200m3舊北京飯店鋼筋砼地下室；76年為建毛主席紀(jì)念堂，在天安門廣場附近一次爆破拆除三座大樓（1.2萬m2）。進(jìn)入80年代以后，全國成立了數(shù)百家專門從事控制爆破的公司，拆除爆破技術(shù)逐漸在全國范圍內(nèi)推廣開來。許多科研單位、高等院校將爆破理論與實踐相結(jié)合，進(jìn)行拆除爆破的實踐，拆除了許多復(fù)雜的建筑物和構(gòu)筑物，使拆除爆破技術(shù)進(jìn)入了一個新的階段。如山東十里泉電廠180m鋼筋混凝土煙囪分層爆破拆除，解決了周圍環(huán)境特別復(fù)雜，不可能整體傾倒或折疊爆破時的高空爆破作業(yè)技術(shù)的難題，為高煙囪拆除爆破提供了新的模式和成套經(jīng)驗；重慶發(fā)電廠西廠爆破拆除工程是一次起爆拆除工業(yè)建筑物面積最大的項目，一次爆破拆除2700m2；1995年12月在武漢成功地拆除了正在緩慢傾斜的18層高56m大樓；1999年上海又成功地拆除了16層高67m的長征醫(yī)院病房樓。我所自1982年開始從煙囪、水塔、樓房等建筑物爆破拆除，到復(fù)雜情況下的建筑拆除，也取得了較快的發(fā)展和成就，特別是在山東各地進(jìn)行了大量的拆除爆破。我國在建筑物、構(gòu)筑物爆破拆除等方面，從50年代開始應(yīng)用，并迅52、拆除爆破的特點與其他爆破工程相比，拆除爆破具有以下特點：（1）爆區(qū)周圍環(huán)境復(fù)雜。拆除爆破一般是在城市鬧市區(qū)、居民區(qū)、廠區(qū)或廠房內(nèi)進(jìn)行，在爆區(qū)內(nèi)或附近往往有各種建筑物、管道（如輸水管，輸氣管）、線纜（如高壓線和通訊線路等）和其他設(shè)施，環(huán)境十分復(fù)雜。進(jìn)行拆除爆破時不能為了拆除某個建筑物而破壞周圍的設(shè)施，更不能引起人員傷亡事故。（2）爆破對象、材質(zhì)復(fù)雜。爆破對象可能是各種建筑物或構(gòu)筑物，它們在結(jié)構(gòu)形狀和材質(zhì)上大不相同，建筑時間各異，很多建筑物或構(gòu)筑物沒有原始資料。（3）對爆破技術(shù)的可靠性要求非常高，起爆技術(shù)復(fù)雜。采用爆破法拆除建筑物時，由于拆除方案的需要，在布孔和起爆方式上與常規(guī)爆破有很大區(qū)別。有時一次需要起爆千萬個藥包，這些藥包又往往需要分批延期起爆，在間隔時間和起爆順序上需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。（4）工期緊、影響大、防護(hù)問題突出。一般要求限期完成，給爆破設(shè)計與施工造成很大的困難。2、拆除爆破的特點63、對拆除爆破的特殊要求

正因為拆除爆破的特殊性，所以拆除爆破除了滿足一般的爆破要求外，還應(yīng)滿足以下幾個方面的要求：（1）控制爆破產(chǎn)生的有害效應(yīng)。拆除爆破必須貫徹“安全第一”的思想，爆破產(chǎn)生的地震波、空氣沖擊波、噪音和飛石等的危害都要控制在允許的范圍內(nèi)，確保周圍設(shè)施及人員的安全。（2）控制坍塌方向和堆積范圍。對于高聳建筑物或構(gòu)筑物，要求爆破后按設(shè)計的方向倒塌，按設(shè)計的范圍堆積，以免砸壞附近的建筑物或設(shè)施。（3）控制爆破的破壞范圍。要把設(shè)計拆除的部分完全爆破下來，而不需要拆除的要完整地保留下來。（4）控制被爆體的破碎程度。便于清理廢墟和裝運。3、對拆除爆破的特殊要求7

根據(jù)爆破對象的不同，可將拆除爆破分為如下類型：（1）基礎(chǔ)型構(gòu)筑物拆除爆破。（2）高聳型構(gòu)筑物拆除爆破。（3）廠房型建筑物拆除爆破。（4）容器型構(gòu)筑物拆除爆破。（5）其它特殊建筑物和構(gòu)筑物的拆除。根據(jù)爆破對象的不同，可將拆除爆破分為如下類型：8

拆除爆破具有快速、高效、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點，是一種城市控制爆破技術(shù)。

綜上所述，拆除爆破定義：是根據(jù)工程要求和爆破環(huán)境、規(guī)模、對象等具體條件，通過精心設(shè)計、施工與防護(hù)等技術(shù)措施，嚴(yán)格控制炸藥爆炸能量的釋放過程和介質(zhì)的破碎過程，既要達(dá)到預(yù)期的爆破效果，又要將爆破的影響范圍和危害作用嚴(yán)格地控制在允許限度之內(nèi)，即對爆破效果和爆破效應(yīng)同時加以控制地爆破技術(shù)。拆除爆破具有快速、高效、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點，是一種94、拆除爆破的方法

通?？刹捎萌N爆破方式：鉆孔爆破、水壓爆破和外部爆破（糊炮、聚能切割）。

鉆孔爆破法即常用的有三種水壓爆破法（簡述適用條件）外部爆破法4、拆除爆破的方法105、拆除爆破工程的程序①了解情況（拆除要求、周圍環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)、當(dāng)?shù)毓惨?guī)定）；②可行性分析（方案比選，工程風(fēng)險、難點、等級、工程量、造價及工期，簽合同）；③工程設(shè)計及上報（技術(shù)設(shè)計、施工組織設(shè)計、辦理爆破手續(xù)）；④組織施工（布孔、鉆孔、驗孔、裝藥、網(wǎng)路檢測、防護(hù)等）；⑤爆破（警戒、放炮、檢查）5、拆除爆破工程的程序1111.1.2拆除爆破設(shè)計原理及藥量計算

1、基本原理1）最小抵抗線原理：最小抵抗線方向是爆炸沖擊波及爆生氣體膨脹的最短路徑，介質(zhì)阻力最小，是介質(zhì)易于破碎和拋擲的主要方向。（注意：①充分利用自由面；②w的方向應(yīng)選擇在允許破碎和拋擲的方向；③合理確定w的大小）。2）等能原理（能量平衡原理）：根據(jù)爆破對象、條件和要求，優(yōu)化爆破參數(shù)、合理選擇炸藥、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式，使炸藥爆炸釋放的有效能量與破碎介質(zhì)所需的能量相等，而五多余的能量造成爆破危害。（公式的經(jīng)驗性、要求的破碎程度不同）11.1.2拆除爆破設(shè)計原理及藥量計算1、基本原理123）微分原理：將爆破某一目標(biāo)所需的總裝藥量合理地、均勻地分散在多個炮孔中“多打眼、少裝藥、多段起爆”，使爆炸能量多段延時釋放，得到合理控制，從而既增加了爆破效果又減少了爆破危害。4）緩沖原理：通過選擇適宜的炸藥和合理的裝藥結(jié)構(gòu)，降低爆轟峰值壓力（緩和對介質(zhì)的直接沖擊作用），延長爆生氣體的作用時間，使爆炸能量在孔內(nèi)得到合理利用。

（主要途徑：①選擇低威力、低爆速炸藥；②適當(dāng)減少裝藥直徑；③采用不耦合裝藥。）3）微分原理：將爆破某一目標(biāo)所需的總裝藥量合理地、均勻地分散132、設(shè)計方法和內(nèi)容

一般包括三個方面：方案制定、技術(shù)設(shè)計和施工組織設(shè)計。

1）爆破方案制定

工程概況、爆破設(shè)計依據(jù)、爆破方案選擇、爆破切口設(shè)計、實現(xiàn)定向坍塌的措施。2）技術(shù)設(shè)計爆破參數(shù)的選擇與計算、爆破器材選擇、爆破網(wǎng)路設(shè)計、安全防護(hù)及爆破安全計算、放炮警戒范圍。3）施工組織設(shè)計施工隊伍、設(shè)備與材料、施工管理體系、施工進(jìn)度、安全生產(chǎn)措施。2、設(shè)計方法和內(nèi)容143、拆除爆破裝藥量計算

1）體積公式拆除爆破雖然面臨的爆破對象不同，但裝藥原理是一樣的。長期以來，使用最多的是體積公式：

Q=qV

（11-1）

式中：q——單位炸藥消耗量，kg/m3，根據(jù)爆破對象的材料性質(zhì)和破碎要求來確定；

V——每個炮孔所負(fù)擔(dān)的爆破體的體積或爆破體總體積，m3。

3、拆除爆破裝藥量計算15

不同條件下單孔裝藥量計算公式還有：

Q=qWaH

（11-2）Q=qabH

（11-3）Q=qBaH

（11-4）

Q=qW2l

（11-5）選用公式時應(yīng)注意：炸藥品種的換算、臨空面的多少、漿砌材料等需調(diào)整各參數(shù)。不同條件下單孔裝藥量計算公式還有：162）剪切破碎公式瑞典蘭格福斯（U.Langefors）將梯段爆破裝藥量的公式寫為：

Q=K2W2+K3W3+K4W4

式中：K2，K3-——分別是取決于介質(zhì)的彈塑性及強度的系數(shù)；

K4——取決于重力的系數(shù)；

W——最小抵抗線。對于構(gòu)筑物拆除爆破，最小抵抗線很小，第三項對公式的影響不大，可以忽略不計。因此上式可以寫為：

Q=K2W2+K3W3

2）剪切破碎公式17

據(jù)此，鐵道部門提出：炸藥的能量消耗包括兩部分：一是介質(zhì)內(nèi)層面產(chǎn)生流變或塑性變形的能量；二是破碎介質(zhì)消耗的能量，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出裝藥量計算公式。（9-6）

式中A—爆破剪切面的面積，m2；

V—炮孔的破碎體積，m3；

q1—單位剪切面積的用藥量，面積系數(shù)，g/m2；

q2—單位破碎體積的用藥量，體積系數(shù)，g/m3；

f0—炮孔定位系數(shù)。

使用公式時，各系數(shù)查表見有關(guān)資料。

18材料類別q1(g/m3)q2(g/m3)適用范圍說明混凝土或鋼筋混凝土（13~16）/W150不厚的條型截面構(gòu)件，要求嚴(yán)格控制破碎拋出混凝土（20~25）/W150混凝土體破碎，小碎塊個別散落在5~10m內(nèi)一般布筋的鋼筋混凝土（26~32）/W150混凝土破碎脫離鋼筋，個別碎塊拋落在5~10m以內(nèi)布筋粗密的鋼筋混凝土（35~45）/W150混凝土破碎脫離鋼筋，個別碎塊拋落在10~15m以內(nèi)重型布筋的鋼筋混凝土（50~70）/W150混凝土破碎，主筋變形或個別斷開，少量碎塊飛散在10~20m以遠(yuǎn)漿砌磚體（35~45）/W100磚體破裂塌散，少量碎塊拋落在10~15m內(nèi)漿砌片石或料石（35~45）/W200料石破裂，漿縫炸松，少量碎塊拋落在10~15m內(nèi)天然巖石（50~70）/W150~250破裂松動，少量碎塊拋落在5~20m內(nèi)表面積系數(shù)q1與體積系數(shù)q2材料類別q1(g/m3)q2(g/m3)適用范圍說明混凝土或19表炮眼定位自由面系數(shù)炮眼的臨空面數(shù)一個自由面二個自由面四個自由面炮眼定位系數(shù)k1.151.00.75表炮眼定位自由面系數(shù)炮眼的臨空面數(shù)一個自由面二個自由面四個2011.2建（筑）筑物的拆除爆破11.2.1基礎(chǔ)拆除爆破

基礎(chǔ)型構(gòu)筑物拆除爆破，是建筑物拆除爆破的基礎(chǔ)。除了一些需要拆除的構(gòu)筑物本身就是基礎(chǔ)型構(gòu)筑物外，許多建筑物或構(gòu)筑物拆除爆破時，爆破部位的構(gòu)件也都屬于基礎(chǔ)型構(gòu)筑物?；A(chǔ)型構(gòu)筑物常采用炮眼爆破法拆除。需要拆除的構(gòu)筑物或構(gòu)件，按其形狀的不同可以分為三類：

（1）塊狀體：一般三向尺寸都較大的構(gòu)筑物稱為塊狀體。如基礎(chǔ)，橋墩。

（2）柱狀體：是指一向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另外兩向尺寸的構(gòu)件。如梁，柱。

（3）薄板（壁）結(jié)構(gòu)：一向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于另外兩向尺寸的構(gòu)筑物。如墻，地坪。11.2建（筑）筑物的拆除爆破11.2.1基礎(chǔ)拆除爆破21

對于構(gòu)筑物拆除爆破，又分為兩種:

整體拆除破碎爆破

切割爆破

一、整體拆除爆破（一）爆破參數(shù)的選擇1、單位用藥量系數(shù)q一是靠經(jīng)驗、二是按表查取、三是通過試爆確定。其大小與爆點周圍環(huán)境以及爆破要求密切相關(guān)。原則是“爆橇結(jié)合、寧橇勿飛”。2、最小抵抗線w

應(yīng)根據(jù)爆破體的材質(zhì)、幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，鋼筋砼中的配筋情況，要求的爆破塊度，以及清碴方式等因素綜合確定。w取值：淺眼爆破一般孔徑d=38~42mm，w=(8~15)d，即w=30~60cm，一般＜1m。對于構(gòu)筑物拆除爆破，又分為兩種:整體拆除22

具體地：

梁、柱和墻：單排孔時，w=B/2（B為梁柱的寬度）；距齒型時，w=0.42B。

大型塊狀體并采用人工清碴時：鋼筋砼：w=0.3~0.5m；素砼：w=0.4~0.6m；磚石砌體：w=0.5~0.7m。

拱形或筒形結(jié)構(gòu)：內(nèi)側(cè)w1=（0.32~0.35）B,外側(cè)w2=（0.65~0.68）B。具體地：233、炮孔間距a和排距b

同一排炮孔中炮孔之間的距離叫孔距。排與排之間的距離叫排距。圖炮孔布置方式a單排孔布置b單排孔踞齒形布置c雙排孔布置d多排孔布置3、炮孔間距a和排距b圖炮孔布置方式24

孔距(a)：視不同的爆破條件（材質(zhì)、幾何形狀、結(jié)構(gòu)類型、施工條件和爆破要求等）來選取，用炮孔密集系數(shù)m來表示，m=a/w。對于板狀大塊，當(dāng)m<1時，爆生裂隙將首先沿炮孔連線貫通，從而易導(dǎo)致板狀大塊的產(chǎn)生。因此，除切割爆破外，一般均應(yīng)使m>1。

對于梁和柱而言，由于有豎向鋼筋的作用，側(cè)向爆破受到約束，孔距可適當(dāng)加大，根據(jù)經(jīng)驗，可取m=2.0~3.0，a=(2~3)w?？拙?a)：視不同的爆破條件（材質(zhì)、幾何形狀、結(jié)構(gòu)類型、施25大型塊狀基礎(chǔ)，視材料不同來確定，可參考以下經(jīng)驗值：

素砼：a=(1.0~1.3)w；

鋼筋砼：a=(1.2~2.0)w；

漿砌料石或片石：a=(1.0~1.5)w。材料強度低、工程質(zhì)量差時，孔距取高值，反之取低值。排距（b）：一般等于或小于最小抵抗線。多排孔齊發(fā)爆破時，由于后排孔缺少良好的自由面條件，排距小些，可取b=(0.6~0.9)w。

大型塊狀基礎(chǔ)，視材料不同來確定，可參考以下經(jīng)驗值：264、炮孔直徑和炮孔深度（l）在拆除爆破中，多數(shù)采用孔徑為38~42mm的淺孔爆破。合理的炮孔深度可避免沖炮和坐底現(xiàn)象，一般l>w；確保裝藥后的堵塞長度l

，≥（1.1~1.2）w；

原則是：將裝藥均勻分布于被爆構(gòu)件中圖藥包位置示意圖4、炮孔直徑和炮孔深度（l）圖藥包位置示意圖27（二）裝藥量計算基礎(chǔ)爆破時，單孔裝藥量可以按前述體積公式或剪切破碎公式計算。分層裝藥：當(dāng)孔深l>1.5w時，裝藥量應(yīng)分層裝入。并使藥包在孔中分布均勻。

藥包中心間距（a1）滿足w≥a1>200mm。

l=（1.6~2.5）w，分2層裝藥；藥量比0.4/0.6l=（2.6~3.7）w，分3層裝藥；藥量比0.25/0.35/0.4l

>3.7w，分4層裝藥，藥量比0.15/0.25/0.25/0.35。（二）裝藥量計算28二、基礎(chǔ)切割爆破

基礎(chǔ)切割拆除爆破就是利用光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)，將大型基礎(chǔ)或圬工體切割解體或拆除一部分保留一部分的爆破方法。預(yù)裂爆破和光面爆破雖然爆破工藝不同，但其成縫機理是一樣的。采用預(yù)裂爆破和光面爆破都可以實現(xiàn)切割爆破。（一）預(yù)裂切割爆破預(yù)裂爆破單孔裝藥量與它所負(fù)擔(dān)的預(yù)裂縫面積成正比：Q=qsaH

式中：qs—單位面積用藥量系數(shù)，g/m2，按表9-4選??；a—孔間距；H—預(yù)裂部位的厚度或高度。二、基礎(chǔ)切割爆破基礎(chǔ)切割拆除爆破就是利用29

預(yù)裂爆破單位面積炸藥消耗量也可按下式計算：（g）式中：K1—系數(shù)，取1~2；d—炮孔直徑，m。

當(dāng)切割厚度（高度）與塊體厚度或高度相等時，取l=(0.6~0.8)H；當(dāng)切割厚度小于塊體厚度并要求保留底層時，底部有施工縫，取l

=(0.8~0.9)H，沒有施工縫，取l

=(0.9~1.0)H。介質(zhì)強度高且底部允許有一定破壞時，可取l

=(1.0~1.1)H。一般孔距a取孔徑d的8~12倍。采用不耦合裝藥，不耦合系數(shù)取2.0~2.5。如果單孔裝藥量過小，勢必不耦合系數(shù)過大，此時也可與間隔裝藥結(jié)合起來使用。預(yù)裂爆破單位面積炸藥消耗量也可按下式計算：30（二）光面切割爆破光面切割爆破與預(yù)裂爆破的區(qū)別在于光面孔最后起爆，它不僅負(fù)責(zé)形成裂縫，還負(fù)責(zé)光面孔前面混凝土的破碎。

光面爆破參數(shù)按以下經(jīng)驗選?。?）孔深l：參照預(yù)裂爆破選??；2）最小抵抗線：w=(7~20)d；(50~60cm)3）孔間距：a=(0.6~0.8)w；4）單孔裝藥量：Q=qvawH。式中qv為單位體積用藥量系數(shù)，按表9-5選取。（二）光面切割爆破31提示：

在進(jìn)行曲面或拐角切割爆破時，孔距a比直線段時減小很多，并根據(jù)具體情況設(shè)置導(dǎo)向孔。在自由面附近也要設(shè)導(dǎo)向孔，以免形成漏斗。提示：3211.2.2煙囪、水塔的拆除爆破

高聳構(gòu)筑物的特點是重心高而支撐面積小，因此非常容易失穩(wěn)。在重力作用下倒塌或坍塌從而解體，所以構(gòu)筑物的破壞是重力作用的結(jié)果，爆破只是使構(gòu)筑物失去穩(wěn)定性的手段。由于爆破方法可以在一瞬間使其失去穩(wěn)定性而倒塌，因而爆破法拆除高聳構(gòu)筑物變成一種既經(jīng)濟(jì)又安全的方法。煙囪和水塔在其拆除原理和方案選擇上基本一致，本節(jié)以煙囪為例進(jìn)行介紹。11.2.2煙囪、水塔的拆除爆破高聳構(gòu)筑物的特33一、煙囪與水塔的爆破方式及其設(shè)計原理（1）人工拆除法。拆除人員從煙囪頂部開始由上而下用大錘或風(fēng)鎬破壞煙囪結(jié)構(gòu)，逐漸拆除。這種方法技術(shù)簡單，但安全性差，速度慢，費用高，僅適用于拆除磚煙囪。（2）機械拆除法。應(yīng)用風(fēng)鎬破壞煙囪結(jié)構(gòu)，用卷揚機、推土機等將煙囪拉倒，或用千斤頂?shù)耐屏?，或用機械破碎錘使煙囪傾倒，這種方法拆除工藝復(fù)雜，需用大型機械，費用高，一般適用于拆除磚砌煙囪。（3）爆破拆除法。用爆破破壞煙囪局部結(jié)構(gòu)使其失穩(wěn)或失去支撐，從而傾倒或坍落，這種方法雖然爆破技術(shù)復(fù)雜，但拆除過程安全，拆除速度快，經(jīng)濟(jì)效益好，比人工拆除和機械拆除有明顯的優(yōu)越性。一、煙囪與水塔的爆破方式及其設(shè)計原理（1）人工拆除法。拆除人34

爆破法拆除煙囪有三種方案：

定向傾倒、折疊式傾倒和原地坍塌。

定向傾倒方案：是最常用的。在煙囪傾倒方向一側(cè)的底部，用爆破方法爆開一個大于1/2周長的切口，使結(jié)構(gòu)的中心產(chǎn)生位移，煙囪失穩(wěn)，在重力與支座反力形成的傾覆力矩作用下，迫使煙囪按預(yù)定的方向倒塌，破碎。

折疊式傾倒方案：如果倒塌方向場地長度不夠，這時可采用折疊式傾倒方案（圖）。一般采用兩段爆破，即上下布置兩個切口。當(dāng)上下切口方向相反時（圖a），上下切口可同時起爆;當(dāng)上下切口方向相同時（圖b），如果下段先爆破上段后爆破，也會形成同樣的效果。如果上段先爆破形成切口，上段首先傾倒，到一定角度后，下段再爆破形成切口，下段開始傾倒，這樣將形成單向折疊倒塌的效果。爆破法拆除煙囪有三種方案：35圖折疊傾倒示意圖a切口方向相反b切口方向相同圖折疊傾倒示意圖36原地坍塌方案：當(dāng)煙囪周圍沒有供傾倒用的場地時，需采用原地坍塌方案，但原地坍塌也需要一定的場地。實踐表明爆堆范圍的直徑約為煙囪高度的1/3。原地坍塌只適用于磚砌煙囪。原地坍塌方案的實施難度較大，要求煙囪下部一定高度的煙囪全部破碎，爆破高度要滿足煙囪沖擊地面時的解體的要求。只要具備傾倒條件，就應(yīng)采用定向傾倒方案。定向傾倒方案的技術(shù)關(guān)鍵在于定向的準(zhǔn)確性和傾倒開始時煙囪支撐部位的支撐能力，它們影響到傾倒過程中煙囪上部的穩(wěn)定性和解體堆積范圍的準(zhǔn)確性。原地坍塌方案：當(dāng)煙囪周圍沒有供傾倒用的場地時，需采用原地坍塌37二、爆破拆除方案的確定1、定向倒塌定向傾倒方案要求具備一定寬度和長度的場地供煙囪著地坍塌，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)。場地的長度一般不小于煙囪高度的1~1.2倍（從煙囪中心算起），對于鋼筋混凝土或剛度大的磚砌煙囪，要求的場地長度更大些，場地的橫向?qū)挾炔恍∮诒撇课恢睆降?.8~3.0倍。2、折疊倒塌煙囪水塔高大，在任何方向都不具備定向倒塌條件的工程，此方案難度較大，技術(shù)要求高。3、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)，要求周圍水平距離不小于其高度的1/6。二、爆破拆除方案的確定1、定向倒塌38三、煙囪與水塔控制爆破技術(shù)設(shè)計煙囪定向傾倒拆除設(shè)計內(nèi)容主要包括：確定切口形狀及切口弧長、布孔設(shè)計、爆破參數(shù)及用藥量設(shè)計、安全距離計算、安全防護(hù)措施等。（一）爆破缺口參數(shù)的確定1、爆破缺口的形式爆破切口的形狀主要有：長方形、梯形、兩翼斜形、反兩翼斜形和反人字型等，如圖所示。

三、煙囪與水塔控制爆破技術(shù)設(shè)計煙囪定向傾倒拆除設(shè)計內(nèi)容主要包39

圖切口形狀示意圖a矩形b梯形c反人字形d斜形e反斜形圖切口形狀示意圖40其中最常用的是：梯形切口和長方形切口。這兩種切口設(shè)計和施工都比較簡單。對于斜形，反斜形和反人字形，切口是斜的，切口角度α=35~45o，水平段長度取弧長的0.36~0.4倍。其中最常用的是：梯形切口和長方形切口。41在初始傾倒過程中，初始切口緩慢閉合，承壓區(qū)逐漸增大，相應(yīng)保證了壓縮破壞過程的對稱性，從而控制了煙囪傾倒定向準(zhǔn)確性。初始切口應(yīng)預(yù)先切開，并將鋼筋切斷。

切口弧長指的是切口從一端到另一端水平外弧長。切口弧長與保留部分的弧長之和正是煙囪外周長。在初始傾倒過程中，初始切口緩慢閉合，承壓區(qū)逐漸增大，相422、爆破缺口高度

爆破缺口的高度不宜小于爆破部位壁厚的1.5倍，通常取。3、爆破缺口長度

對控制倒塌距離和方向均有直接影響。缺口長，剩余起支撐作用的筒壁則短易發(fā)生后座現(xiàn)象；缺口短結(jié)構(gòu)的剛性不易破壞倒塌時易出現(xiàn)前沖現(xiàn)象。應(yīng)滿足：3s

/4≥L＞s/2

s—煙囪或水塔爆破部位的外周長。2、爆破缺口高度434、定向窗

為了確保煙囪能夠按設(shè)計的方向倒坍，除了正確選擇爆破切口的形狀和尺寸外，可預(yù)先在爆破切口兩端開挖出一個窗口，這個窗口叫定向窗。其作用在于爆破時不至于使切口變大或變小，定向準(zhǔn)確。4、定向窗44（二）爆破參數(shù)設(shè)計

1、炮眼布置爆破法拆除煙囪的過程實際上是爆破形成切口的過程，因此布孔設(shè)計是圍繞著如何按設(shè)計的尺寸形成切口。①炮孔布置：炮孔垂直于煙囪表面布置，并據(jù)切口高度和壁厚，在切口范圍內(nèi)布置炮孔。炮孔一般采用梅花型布置。②炮孔深度：在筒壁外側(cè)鉆孔，當(dāng)孔徑為38~42mm時，炮孔深度l=(0.67~0.7)δ。（二）爆破參數(shù)設(shè)計452、孔網(wǎng)參數(shù)對于——磚煙囪，孔間距a=(0.8~0.9)l；——鋼筋混凝土煙囪a=(0.85~0.95)l。

爆破部位結(jié)構(gòu)完整，沒有風(fēng)化腐蝕現(xiàn)象取小值，反之取大值。按梅花形交錯布置b=0.85a。2、孔網(wǎng)參數(shù)463、裝藥量計算單孔裝藥量按體積公式計算：Q=qabδ。但abδ并不是真體積，因為筒壁是圓弧形的，式中q為裝藥系數(shù)。除與材質(zhì)有關(guān)外，還與壁厚有關(guān)，裝藥系數(shù)查表取值，ΣQ/ΣV是實際平均用藥量。從表中我們可以看出，表中的取值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于構(gòu)筑物拆除時的單位體積用藥量。煙囪拆除爆破形成切口時必須采用加強拋擲爆破。3、裝藥量計算47四、煙囪與水塔的爆破施工安全1、倒塌方向定位在環(huán)境復(fù)雜的條件下，要使煙囪按準(zhǔn)確的方向倒塌，方向定位十分重要。方向定位，實際上是確定切口的位置，切口位置不準(zhǔn)，倒塌方向就會發(fā)生偏斜。2、煙道的處理煙囪下部往往有煙道，如果煙道位于切口部位，對爆破無多大影響，如果煙道位于支座部位，由于煙道的存在，使支撐面積減少，支撐穩(wěn)定性將受到影響，所以在爆破前要對煙道進(jìn)行處理。一般是在爆破前將煙道用磚石砌上，使其具有支撐能力。有時煙道一半在支座上，一半在切口部位，那么就需要砌上一半。如果可能，也可以將切口布置在煙道上方，避開煙道的影響。四、煙囪與水塔的爆破施工安全1、倒塌方向定位483、內(nèi)襯的處理

內(nèi)襯由耐火磚砌成，目的是保護(hù)煙囪筒體不受高溫的影響而降低強度，在內(nèi)襯與筒體之間有隔熱層，由于長時間的使用，隔熱層里往往充滿了粉煤灰，為了不影響定向傾倒，在爆破以前內(nèi)襯要預(yù)先處理。一般在切口方向先拆除一個豁口，長度為內(nèi)襯周長的一半即可，可用手工方法拆除，也可用爆破的方法。內(nèi)襯也可以與煙囪拆除同時爆破。在傾倒中心線兩側(cè)對稱地布置排凹槽，兩個凹槽之間的距離為內(nèi)襯厚度的兩倍。凹槽的大小取一塊耐火磚的大小，埋上藥包，與煙囪同時起爆，隔熱層的粉煤灰一般也要清理，防止煤塵爆炸。3、內(nèi)襯的處理494、鋼筋的處理

鋼筋混凝土煙囪及一些磚砌煙囪內(nèi)的縱筋，對煙囪的倒塌有著較大的影響，在爆破以前應(yīng)預(yù)先處理。切口內(nèi)的縱筋及箍筋首先切斷，以利于爆破碎塊的拋出。支座部分的縱筋，當(dāng)其位于受壓部分時，可以提高支撐部分的抗壓強度，有利于傾倒穩(wěn)定性，此時應(yīng)考慮兩側(cè)鋼筋是否對稱，若不對稱，則應(yīng)切斷。位于受拉部位的鋼筋，當(dāng)煙囪倒塌時，須克服鋼筋的抗拉強度，將鋼筋拉斷才能順利倒塌，因此也應(yīng)切斷。4、鋼筋的處理505、防護(hù)措施

由于煙囪拆除爆破采用加強拋擲爆破，單位用藥量系數(shù)大，所以產(chǎn)生飛石是不可避免的，為此一定要加強防護(hù)。①切口部位可用懸掛法或直接將防護(hù)材料靠在上面的方法，將切口蓋嚴(yán)，應(yīng)至少覆蓋兩層。②倒塌范圍內(nèi)的設(shè)施必須移走。③為了降低沖擊震動的影響，一般在預(yù)計的倒塌范圍內(nèi)設(shè)幾排土堆，垂直于倒塌方向布置。煙囪倒塌時先接觸土堆，得到緩沖后再沖擊地面。④煙囪倒塌沖擊地面后，巨大的沖擊作用造成碎塊反彈易形成飛石，所以設(shè)置土堆也可以防止地面反彈產(chǎn)生的飛石。5、防護(hù)措施516、注意事項

①嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工，裝藥以前對炮孔深度及孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行逐個檢查驗收，孔深小于設(shè)計值時，加深炮孔，孔深大于設(shè)計值時，填充炮泥，保證設(shè)計深度。②做好施工管理工作，按照施工規(guī)范和順序進(jìn)行施工，保證每一道工序的質(zhì)量，保證施工過程中的安全。③爆破時要注意風(fēng)向與風(fēng)力，如果風(fēng)向與倒塌方向不一致，風(fēng)力達(dá)到6~7級時，煙囪傾倒過程中可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時應(yīng)推遲起爆。6、注意事項5211.2.3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的拆除爆破

建筑物爆破拆除的原理在于充分利用了建筑物本身的重力，根據(jù)不同的拆除要求，使用爆破方法炸毀只占建筑物全部結(jié)構(gòu)很小比例的部分支撐構(gòu)件，使建筑物在一瞬間失去穩(wěn)定性或失去支撐，在“突然施加”的重力作用下傾倒、坍塌、解體、破壞。因此爆破拆除建筑物的實質(zhì)是重力拆除，爆破只是使建筑物失穩(wěn)的手段。11.2.3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的拆除爆破建筑物爆破53一、爆破坍塌方案

建筑物的拆除方案取決于建筑物的結(jié)構(gòu)尺寸、周圍環(huán)境以及對拆除的要求等因素，根據(jù)不同的拆除工藝，大體上可以有以下六種拆除方案：

原地坍塌、定向傾倒、內(nèi)向折疊坍塌、單向連續(xù)折疊倒塌、雙向交替折疊倒塌、水平向逐段解體。一、爆破坍塌方案建筑物的拆除方案取決于建筑物54圖9-1原地坍塌方案圖9-2定向傾倒方案圖9-3內(nèi)向折疊坍塌方案

圖9-1原地坍塌方案55圖9-4單向拆疊坍塌圖9-5雙向交替折疊坍塌方案圖9-6水平向逐段解體過程及梁、柱彎矩分布示意圖1~5為起爆順序圖9-4單向拆疊坍塌圖56（一）原地坍塌

原地坍塌是將全部的承重支柱從底部開始爆破足夠的高度，立柱頂部與梁的結(jié)合點同時布孔爆破，建筑物在重力作用下，沖擊地面而解體（圖9-1）。

此方案的優(yōu)點是拆除效率高，坍塌范圍小，鉆爆工作量小，設(shè)計施工比較簡單。（一）原地坍塌57（二）定向傾倒當(dāng)被拆除的建筑物周圍某一個方向有較廣闊的空場時，任何類型的磚結(jié)構(gòu)樓房和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)均可采用定向傾倒方案。如圖9-2所示陰影部位為需要爆破的部分，在爆破的一瞬間，建筑物的重力全部作用在未被爆破一側(cè)的承重墻和承重柱上，這一側(cè)承重墻和承重柱的底部作為傾倒的支點，樓房在重力產(chǎn)生的傾覆力矩M作用下，按預(yù)定的方向傾倒，解體。定向倒塌方案要求倒塌方向的場地的水平距離（建筑物邊緣至場地邊緣的距離）不小于建筑物高度的2/3~3/4。爆破部位的高度要求傾倒一側(cè)不小于最小破壞高度，然后依次減小，形成一個三角形的切口狀。

定向傾倒方案的優(yōu)點是鉆眼工作量較小，倒塌徹底，拆除效率高，場地允許時盡可能采用定向傾倒方案。（二）定向傾倒58（三）內(nèi)向折疊坍塌內(nèi)向折疊坍塌是自上而下對樓房每層內(nèi)承重構(gòu)件（墻、柱、梁）予以充分爆破破碎，樓房在內(nèi)向重力彎矩作用下從上至下向內(nèi)坍塌（圖9-3）。此方案要自上而下采用秒延期起爆。

此方案的特點是要求的場地小，又可拆除較高層的建筑物，對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，拆除比較徹底，缺點是施工工藝復(fù)雜。（三）內(nèi)向折疊坍塌59（四）單向連續(xù)折疊倒塌當(dāng)被拆建筑物四周場地狹窄，但某一方向的場地稍為開闊時，為減少建筑物傾倒坍塌堆積距離，可采用單向折疊坍塌方案（圖9-4）?；竟に囀亲陨隙轮饘颖埔粋€切口，迫使每一層結(jié)構(gòu)在力矩M1、M2……Mn的作用下朝著一個方向連續(xù)折疊坍塌。這種方案要求每一層都要布置炮孔進(jìn)行爆破，因此鉆爆工作量大許多。各層之間要求采用秒延期從上至下順序起爆。單向折疊坍塌方案要求坍塌方向的場地的水平距離不小于樓房高度的1/2~2/3，（鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)不小于高度的1/2，磚結(jié)構(gòu)不小于高度的2/3）。

這種方案的特點是坍塌破壞較為充分，倒塌距離相對小些，但鉆爆工作量大。（四）單向連續(xù)折疊倒塌60（五）雙向交替折疊倒塌

雙向交替坍塌方案要求從上至下每一層均布置炮孔，順序爆破成一個切口，在每一層的傾覆力矩M1、M2……作用下朝相反方向坍塌（圖9-5）。

這種方案同樣要求從上至下秒延期起爆。此方案的特點是坍塌效果好，坍塌范圍小，鉆爆工作量大。

（六）水平向逐段解體

水平向逐段解體方案適用于高寬比不大，不具備原地坍塌條件和定向傾倒條件的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物。見圖9-6。

（五）雙向交替折疊倒塌61二、鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)定向傾倒或坍塌的條件

鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)定向傾倒或坍塌，必須形成一個傾覆力矩和相應(yīng)數(shù)量的轉(zhuǎn)動鉸鏈。

如圖9-7所示的框架結(jié)構(gòu)，若使結(jié)構(gòu)倒塌，必須具備以下條件：一是梁和柱的各結(jié)合點形成鉸鏈，二是有水平向作用力。圖9-7單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)倒塌的必要條件二、鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)定向傾倒或坍塌的條件鋼筋砼62三種獲得傾覆力矩方式：圖9-8單層框架結(jié)構(gòu)爆破不同高度后倒塌過程。a起爆前，h1~h4為爆破高度；b起爆瞬間；c傾倒開始后某時刻1、爆破各承重立柱底部不同高度形成重力傾覆力矩對如圖9-8所示的框架結(jié)構(gòu)，只要爆破不同的高度，就會產(chǎn)生偏心距，從而在偏心力矩的作用下轉(zhuǎn)動、傾覆、坍塌解體。同時下落時的慣性作用也有助于框架的傾倒。三種獲得傾覆力矩方式：圖9-8單層框架結(jié)構(gòu)爆破不同高度后倒63如果爆破高度相同，但起爆順序不同，也可以產(chǎn)生同樣的效果，如圖9-9所示，各立柱中部及梁柱結(jié)合部位也疏松爆破形成結(jié)點，下部爆破高度相同，改為三段起爆，則可以形成更充分的傾倒條件。2、采用延期起爆技術(shù)形成重力傾覆力矩圖9-9起爆順序?qū)Φ顾^程的影響a起爆前，1~3為起爆順序；b第一段起爆瞬間；c第三段起爆后某時刻

如果爆破高度相同，但起爆順序不同，也可以643、不同爆高和延期起爆相結(jié)合形成重力傾覆力矩

將不同的爆破高度和起爆順序結(jié)合起來，則可以獲得不同的效果。圖9-10中底部破壞高度中間大，兩側(cè)小，采用分段間隔起爆。則形成內(nèi)向折疊坍塌。圖9-10不同爆破高度和起爆順序情況下的倒塌效果a起爆前，1~2為起爆順序；b第一段起爆瞬間；c第二段起爆后某時刻3、不同爆高和延期起爆相結(jié)合形成重力傾覆力矩圖9-10不65三、爆破參數(shù)的選擇1、最小抵抗線小截面承重立柱：W=1/2B；大截面（800×1000、1000×1000、1000×1200）構(gòu)件：取W=200~500mm，一般外側(cè)孔W=250mm，中心孔W=500mm。

2、炮孔間距對于鋼筋混凝土梁、柱四面臨空，一般按如下確定。m=a/W=1.20~1.253、炮孔深度原則是使藥包的各向抵抗線相等，藥包位置恰好位于立柱的中心。三、爆破參數(shù)的選擇1、最小抵抗線66四、單孔裝藥量的計算單孔裝藥量同樣按體積公式計算。

裝藥系數(shù)在基礎(chǔ)型構(gòu)筑物拆除爆破的基礎(chǔ)上要根據(jù)需要適當(dāng)增大，以保證承重柱或墻完全破碎拋出。在爆破作用條件差的地方，如自由面比較狹小和比較少，夾制性比較大時，裝藥系數(shù)也要適當(dāng)增大。

可根據(jù)要求破碎程度和防護(hù)級別，參考P224表選取單位炸藥消耗量。四、單孔裝藥量的計算單孔裝藥量同樣按體積公式計算。67五、鋼筋砼承重立柱的失穩(wěn)條件和最小破壞高度

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的主要承重立柱的破壞，是整個框架坍塌的關(guān)鍵，用爆破法將立柱基礎(chǔ)以上一定高度范圍內(nèi)的混凝土充分破碎，使其脫離鋼筋骨架，則整個框架的重力大部分作用在鋼筋上，那么鋼筋能否順利彎曲，就成為建筑物倒塌的關(guān)鍵。這個問題是壓桿穩(wěn)定的過程，只有破壞的高度達(dá)到一定的高度時，鋼筋才發(fā)生彎曲，使鋼筋彎曲的最小高度就是最小破壞高度Hmin。五、鋼筋砼承重立柱的失穩(wěn)條件和最小破壞高度鋼筋68

設(shè)立柱承受的縱向荷載為P，破壞高度為H，立柱內(nèi)縱向鋼筋數(shù)為n，直徑為d，（見圖9-11），則軸筋失穩(wěn)彎曲的條件是：

（歐拉公式）式中：E——軸筋的彈性模量，MN/m2；J——軸筋的慣性矩，m4，

J=πd4/64；μ——長度系數(shù)兩端鉸支μ=1一端固定另一端自由μ=2；兩端固定μ=1/2；一端固定一端鉸支μ=0.7。圖9-11立柱破壞高度與失穩(wěn)條件設(shè)立柱承受的縱向荷載為P，破壞高度為H，立柱內(nèi)69

按細(xì)長壓桿確定最小破壞高度。

當(dāng)作用在各主筋上的壓力荷載p/n小于主筋允許承受的壓力荷載是，立柱中的單根主筋可視為一端自由、一端固定的細(xì)長壓桿此時的臨界荷載pm

對于普通鋼材，歐拉公式的使用條件為≥100，即h≥12.5d，

可得

按細(xì)長壓桿確定最小破壞高度。70若pm≤p/n，取=100，則，Hmin=12.5d若pm＞p/n，可由歐拉公式反求壓桿長度h，令pm=p/n

則Hmin=h若pm≤p/n，取=100，則，Hmin=12.5d71理論計算和實踐經(jīng)驗表明：為確保鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)爆破時順利坍塌或倒塌，鋼筋砼承重立柱的破壞高度H宜按下列公式確定，即H=K(B+Hmin)

式中B—立柱截面邊長，m；

Hmin—立柱底部最小破壞高度；

K—經(jīng)驗系數(shù)，取1.5~2.0。

立柱形成鉸鏈部位的爆破高度H’可按下式計算：

H’=(1.0~1.5)B理論計算和實踐經(jīng)驗表明：為確保鋼筋砼框架結(jié)7211.2.4樓房的拆除爆破一、樓房控制爆破拆除方案的選擇為確保樓房控制爆破拆除安全順利地進(jìn)行，爆破前必須對樓房的結(jié)構(gòu)和受力情況進(jìn)行認(rèn)真的分析，摸清其結(jié)構(gòu)類型、承重構(gòu)件的部位和分布、探明材質(zhì)和施工質(zhì)量、了解周圍環(huán)境和場地以及清運要求，確定出切實可行的控制爆破方案。爆破拆除方案與前述鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)爆破拆除類似，也有五種方案供選擇：原地倒塌、定向倒塌、單項折疊倒塌、雙向交替折疊倒塌和內(nèi)向折疊倒塌等。11.2.4樓房的拆除爆破一、樓房控制爆破拆除方案的選擇73

特點是：爆層多、炮眼數(shù)目多、爆破網(wǎng)路復(fù)雜。

樓房本身的高寬比和結(jié)構(gòu)的整體性（剛度）決定樓房爆破的倒塌方式。二、樓房控制爆破技術(shù)設(shè)計1、爆破切口的確定1）爆破切口形式爆破切口——是指按倒塌要求，在建筑物底部炸出的具有足夠長度和高度的缺口。

由基本原理可選擇不同的缺口形式：截柱形、楔形、截錐形其外墻展開圖有矩形、三角形梯形等。特點是：爆層多、炮眼數(shù)目多、爆破網(wǎng)路復(fù)雜。74為實現(xiàn)定向倒塌和折疊倒塌：一般采用楔形切口，外圍墻切口展開圖為梯形，內(nèi)部各承重墻、柱按楔形相應(yīng)高度或失穩(wěn)高度進(jìn)行爆破；原地座塌：一般采用截柱形切口，外圍墻展開圖為矩形，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也已同樣高度破壞之原地徹底塌落；內(nèi)向折疊倒塌：一般采用截錐形切口，垂直剖面圖三角形或梯形，把內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞至充分高度使周圍結(jié)構(gòu)向內(nèi)傾覆。為實現(xiàn)定向倒塌和折疊倒塌：一般采用楔形切口，外圍墻切口展開圖752）切口高度

對磚砌墻體：切口高度h≥Lδ/2H

通常實?。?.5~3.5）h，

式中L—墻間跨度；H—底層高度；δ—墻柱沿傾倒方向的厚度。

對鋼筋砼立柱：Hmin=12.5d，實取h=K(B+Hmin)，

K經(jīng)驗系數(shù)?。?.2~2.0），沿傾倒方向立柱邊長；

對承重立柱形成塑性鉸：破壞高度h=KB，意義同前。2）切口高度762、爆破技術(shù)參數(shù)的選擇

1）最小抵抗線w磚墻：w=1/2δ。2）炮眼間排距爆破承重墻時，一般用水平孔，孔間距與墻體厚度和強度有關(guān)，對于磚墻，孔距a可參考以下經(jīng)驗值：

墻厚δ=63~75cm時，水泥砂漿砌筑a=1.2w、石灰砂漿砌筑a=1.5w；墻厚δ=37~50cm時，水泥砂漿砌筑a=1.5w、石灰砂漿砌筑a=(1.8~2.0)w。

炮孔排距b

=（0.8~0.9）a。3）炮孔深度

原則是：使藥包的中心位于墻體的中心線上。l=(δ+L)/2δ—墻體厚度；L—藥包長度。

對于墻角處的孔，取l=1/2δ。藥包偏于內(nèi)側(cè)。2、爆破技術(shù)參數(shù)的選擇773、單孔裝藥量的計算

漿砌磚墻爆破時，單孔裝藥量可按體積公式計算，單位用藥量系數(shù)見表P213選取或試爆確定；

墻角炮孔裝藥量是正常炮孔的1.2倍。3、單孔裝藥量的計算784、炮孔布置承重墻中的布孔，一般采用梅花交錯布置，b=0.87a；切口最下一排炮孔距地面或室內(nèi)地面不宜小于0.5m；按設(shè)計倒塌方向?qū)ΨQ于倒塌中心線均衡布孔；充分破碎各承重部位、墻、柱、墻角、梁柱節(jié)點等；充分利用門窗孔洞減少炮孔數(shù)；盡量集中布孔便于形成網(wǎng)路；盡量室內(nèi)布孔便于鉆孔作業(yè)；為減少工程量，在確保安全的條件下，可以預(yù)拆除部分非承重墻或在承重墻體上掏洞，但安全不容忽視。4、炮孔布置79三、樓房控制爆破電爆網(wǎng)路連接方式

樓房拆除爆破特點是炮孔數(shù)多，以往采用電起爆系統(tǒng)時，連線和形成網(wǎng)路復(fù)雜麻煩，現(xiàn)在多改用非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)，其網(wǎng)路與一般爆破類似。三、樓房控制爆破電爆網(wǎng)路連接方式樓房拆除爆破特點是80四、樓房控制爆破施工和安全防護(hù)1、爆前的準(zhǔn)備工作：

①應(yīng)先將門窗以及上下水管路等全部拆除，以保證建筑物的順利倒塌或坍塌。樓房內(nèi)的雜物也應(yīng)清理干凈；②為減少爆破工作量，需要爆破的樓層的非承重墻應(yīng)預(yù)先拆除，可采用人工拆除，也可采用爆破法拆除。對于部分內(nèi)承重墻，在不影響樓房穩(wěn)定性的前提下亦可預(yù)先拆除，但必須保證建筑物的穩(wěn)定性，不能在爆破以前坍塌或失穩(wěn)形成危險建筑物，造成不必要的事故；③在爆破以前，樓梯及電梯間也應(yīng)預(yù)先破壞，使之不影響建筑物的坍塌；④在倒塌范圍內(nèi)的一些設(shè)施、雜物等要清理干凈，防止揚塵和飛濺。四、樓房控制爆破施工和安全防護(hù)1、爆前的準(zhǔn)備工作：812、爆破施工

①按爆破設(shè)計的破壞部位和孔位進(jìn)行標(biāo)孔，標(biāo)孔時應(yīng)注意避開鋼筋；②鉆孔時，一般由樓房內(nèi)側(cè)向外鉆孔，以防沖炮時造成不必要的危害，孔徑一般不小于38~42mm，以利于提高裝藥集中度，增加堵塞長度；③每一個孔都要進(jìn)行精確測量，孔深不夠時需要加深，超過設(shè)計深度時則要用炮泥填至設(shè)計深度，保證每個炮孔都合格；④按設(shè)計藥量進(jìn)行裝藥工作，裝藥時一定要保證堵塞質(zhì)量。為了提高裝藥速度，可預(yù)先按藥量不同準(zhǔn)備好藥卷，并準(zhǔn)備好炮泥。嚴(yán)禁邊打眼邊裝藥；⑤一般采用電爆網(wǎng)路或?qū)П芷鸨W(wǎng)路起爆。在使用電爆網(wǎng)路時，電雷管在使用前要檢測導(dǎo)通，電阻差不大于0.25Ω。電爆網(wǎng)路聯(lián)好后，測量網(wǎng)路總電阻，使之與計算總電阻一致。2、爆破施工823、安全防護(hù)措施

采取可靠的防護(hù)措施防止爆破飛石的產(chǎn)生。防護(hù)材料宜選輕型材料，既要保證一定的防護(hù)厚度，避免飛石的產(chǎn)生，又要防止混凝土碎塊拋不出來，影響建筑物的傾倒，在防護(hù)材料與爆破構(gòu)件之間要留有一定的空隙。周圍重要設(shè)施不能移走的要進(jìn)行遮擋。樓房內(nèi)的空間充滿空氣，當(dāng)樓房爆破倒塌時，空氣急劇受壓縮形成氣流，引起塵土飛揚。在條件允許時，應(yīng)在倒塌過程中進(jìn)行噴水降塵。3、安全防護(hù)措施834、組織工作①根據(jù)“拆除爆破安全規(guī)程”的要求，建立組織機構(gòu)，設(shè)指揮部并設(shè)指揮長一人，各組分工負(fù)責(zé)，責(zé)任到人保證施工順利進(jìn)行。②爆破施工前，應(yīng)將爆破的有關(guān)事項，（爆破日程、時間、地點、產(chǎn)生的影響、注意事項）書面通知附近的單位及居民，并在現(xiàn)場張貼公告。③爆破時間應(yīng)選在爆區(qū)內(nèi)人少的時間，不得已時可選在夜間進(jìn)行。④爆破以前警戒人員進(jìn)入崗位。安全警戒人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，不允許任何與爆破無關(guān)的人員進(jìn)入爆破現(xiàn)場。⑤爆破以前應(yīng)認(rèn)真清理現(xiàn)場。在爆區(qū)危險范圍內(nèi)不得有任何人，不能撤離的人員應(yīng)有可靠的掩體。⑥爆破以前起爆人員最后檢查爆破現(xiàn)場及防護(hù)情況，起爆網(wǎng)路是否完好，起爆電源情況。⑦所有準(zhǔn)備工作做好后，待每一個警戒人員發(fā)出安全警戒的信息，指揮長發(fā)出起爆命令，起爆人員起爆。⑧樓房倒塌后，有可能存在著不穩(wěn)定的因素。如少數(shù)梁、樓板等構(gòu)件未完全塌落，因此必須等待坍塌穩(wěn)定后（約一小時）方可進(jìn)入現(xiàn)場檢查，若爆破后有一部分樓房未坍塌，必須經(jīng)爆破負(fù)責(zé)人許可，在一小時后才可進(jìn)入現(xiàn)場處理，未處理前，需安排警戒人員看守。4、組織工作8411.2.5水壓爆破

一、水壓爆破原理與藥量計算1、水壓爆破原理水壓爆破是將藥包置于受約束的有限水域內(nèi)，當(dāng)炸藥爆炸時，利用水的傳能作用，將壓力均勻地作用于介質(zhì)上，使介質(zhì)得到破碎的一種爆破技術(shù)。如圖6-1所示典型的水壓爆破拆除容器型構(gòu)筑物示意圖。炸藥引爆后構(gòu)筑物的內(nèi)壁首先受到由水介質(zhì)傳遞的沖擊波作用，并發(fā)生反射。內(nèi)壁在強荷載的作用下發(fā)生變形位移，在內(nèi)壁形成空化區(qū)。當(dāng)變形達(dá)到容器壁材料的極限抗拉強度時構(gòu)筑物產(chǎn)生破裂。隨后爆生高壓氣團(tuán)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。11.2.5水壓爆破一、水壓爆破原理與藥量計算85圖6-1典型的水壓爆破拆除容器型構(gòu)筑物示意圖圖6-1典型的水壓爆破拆除容器型構(gòu)筑物示意圖861)水的傳能作用在水壓爆破中，水作為炸藥與構(gòu)件（介質(zhì)）之間的媒介，主要起到一個傳遞能量的作用。即炸藥爆炸將能量傳遞給水，水再把能量均勻地作用于介質(zhì)上。水的一個重要特性是可壓縮性很小。當(dāng)壓力增加到100MPa時，水的密度僅增加5%左右，因而炸藥爆炸后在水中激起的沖擊波比在空氣中要強得多。1)水的傳能作用87水是一種很好的傳能介質(zhì)，是空氣或其他介質(zhì)無法比擬的。水的這種傳能作用最早用于爆炸成型。通過水壓作用，將金屬板坯沖壓成所需要的形狀。一些大形構(gòu)件（如油罐的封頭）最適合用爆炸成型的方法來形成。爆炸成型方法可以節(jié)省設(shè)備，使工藝變得簡單。后來由此發(fā)展到用水壓爆破技術(shù)來拆除容器形構(gòu)筑物。水是一種很好的傳能介質(zhì)，是空氣或其他介質(zhì)無法比擬的。882)水的緩沖作用當(dāng)炸藥與介質(zhì)直接接觸爆炸時，炸藥爆炸后在高溫高壓作用下，介質(zhì)產(chǎn)生塑性流動和過粉碎，消耗大量的能量。這部分介質(zhì)破碎所需要的能量屬于無用功。而水壓爆破靠水的傳能作用，水中沖擊波均勻地作用于介質(zhì)，介質(zhì)只發(fā)生破裂，而不產(chǎn)生塑性流動和過粉碎，從而提高了能量的利用率。另一方面，由于水的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣的密度，因而炸藥在水中爆炸后氣體的膨脹速度比空氣中要小得多。由于水的滲流速度低，同時又阻礙了爆轟氣體的滲流，因此可以降低噪音，抑制飛石的產(chǎn)生，起到緩沖作用。2)水的緩沖作用893)“水楔”作用水壓爆破時，沖擊波作用于介質(zhì)后首先在介質(zhì)上產(chǎn)生裂縫，水和爆轟氣體（炮眼水壓爆破時有爆轟氣體）滲流到裂縫中，使裂縫得以擴(kuò)展和延伸，這種作用可以認(rèn)為是“水楔”的劈裂作用。根據(jù)巖石爆破機理，當(dāng)爆轟氣體滲流到裂縫中，對裂縫有擴(kuò)展和延伸作用，這種作用稱為“氣楔”。由于水?dāng)y帶的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體攜帶的能量，因此，“水楔”的劈裂作用要大于“氣楔”的劈裂作用。3)“水楔”作用904)炮孔水壓爆破中水的等效藥柱作用炸藥在有水炮孔中爆炸時，沖擊波沿炮孔軸線方向迅速傳播并作用于孔壁，產(chǎn)生反射波。沖擊波經(jīng)孔壁多次反射后，沿炮孔軸線方向傳播的沖擊波壓力和所攜帶的能量的衰減速度大大降低，波形拉寬，作用時間延長。當(dāng)炮孔堵塞時，作用時間更長。這時可認(rèn)為水的壓力為準(zhǔn)靜態(tài)壓力，各方面壓力相等。沿炮孔軸線作用孔壁的水壓力是均勻的，相當(dāng)于等效藥柱的作用。4)炮孔水壓爆破中水的等效藥柱作用912、藥量計算（以經(jīng)驗公式為主）

1）已知注水體積和材料強度的經(jīng)驗公式Q=KaV2/3（單個藥包）

（多個藥包）

式中：Q——總裝藥量，kg，V——注水體積，m3；σ——構(gòu)筑物材料的抗拉強度，MPa；δ——容器形構(gòu)筑物壁厚，m；Ka——裝藥系數(shù)，單個藥包，取Ka=0.0098，多個藥包，取Ka=0.0078。2、藥量計算（以經(jīng)驗公式為主）922、已知結(jié)構(gòu)物形狀、尺寸和材質(zhì)經(jīng)驗公式對于截面為圓形或正方形的筒形構(gòu)筑物，按下式計算，Q=KbKcB2

對于截面為圓形或矩形的長筒形構(gòu)筑物，藥量按下式計算：

式中B——構(gòu)筑物的內(nèi)徑或短邊長，m；L——長筒形構(gòu)筑物的全高，m；Kb——與構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)和爆破方式有關(guān)的系數(shù)，對于敞口式結(jié)構(gòu)，取Kb=0.9~1.2，封口式結(jié)構(gòu)，取Kb=0.7~1.0；Kc——與構(gòu)筑物材料有關(guān)的系數(shù)，磚和混凝土材料，取Kc=0.1~0.4，鋼筋混凝土材料，取Kc=0.5~1.0；Kd——結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)，對于矩形截面，取Kd=0.85~1.0，圓形和正方形截面，取Kd=1.0。2、已知結(jié)構(gòu)物形狀、尺寸和材質(zhì)經(jīng)驗公式93

3、已知結(jié)構(gòu)物材質(zhì)和截面面積的經(jīng)驗公式對于大截面的構(gòu)筑物，藥量按下式計算，

Q=KcKeS

式中：S——通過藥包中心的構(gòu)筑物壁體的截面積，m2；Kc——與構(gòu)筑物材料有關(guān)的系數(shù)，混凝土材料，Kc=0.2～0.25，鋼筋混凝土材料，Kc=0.3～0.35，磚材料，Kc=0.18～0.24；Ke——炸藥換算系數(shù)，黑梯炸藥，取Ke=1.0，2#巖石炸藥，Ke=1.10，銨油炸藥，Ke=1.15。3、已知結(jié)構(gòu)物材質(zhì)和截面面積的經(jīng)驗公式944、薄壁圓筒結(jié)構(gòu)物半理論半經(jīng)驗公式

對厚壁圓筒公式進(jìn)行簡化：

式中：K——與結(jié)構(gòu)物材質(zhì)、強度、破碎程度、碎塊飛擲距離等有關(guān)的系數(shù)，

按下面的原則來選取：（1）一般混凝土或磚石結(jié)構(gòu)，視要求破碎程度取K=1～3；（2）鋼筋混凝土，視要求的破碎程度和碎塊飛擲距離選取，混凝土局部破裂，未脫離鋼筋，基本無飛石，K=2~3，混凝土破碎，部分脫離鋼筋，碎塊飛擲20m以內(nèi)，K=4~5，混凝土炸飛，主筋炸斷，碎塊飛擲距離20~40m，K=6~7。

K2——同上，當(dāng)薄壁時（/R≤0.1）,K2=1。4、薄壁圓筒結(jié)構(gòu)物半理論半經(jīng)驗公式95對非圓筒形構(gòu)筑物水壓爆破藥量計算公式：式中——等效半徑；——等效厚度。對非圓筒形構(gòu)筑物水壓爆破藥量計算公式：96二、水壓爆破的裝藥布置（一）藥包個數(shù)在水壓爆破中，藥包數(shù)量，主要取決于構(gòu)筑物的幾何形狀和對爆破的要求根據(jù)經(jīng)驗，一般按下面的原則來確定。1、對于高度與直徑大體相等（H/R=2）的圓筒形或長、寬、高三向尺寸相近的矩形構(gòu)筑物，各方面的壁厚及材質(zhì)相同，各方面破碎程度要求相同時，一般采用單個中心藥包。2、當(dāng)構(gòu)筑物高度很大（H/R>3）時，可沿長軸中心線布置雙層或多層群藥包。二、水壓爆破的裝藥布置973、當(dāng)構(gòu)筑物高度很?。℉/R<1~1.5）時，為防止能量過多地從開口處釋放掉，可布置單層群藥包。4、當(dāng)某一方向的尺寸很大或很小時，參照以上兩點布置藥包。5、對于其他特殊形狀的構(gòu)筑物，根據(jù)具體情況進(jìn)行布置?？刹贾萌舾蓚€主藥包和輔助藥包，主藥包控制主體結(jié)構(gòu)的拆除，輔助藥包承擔(dān)對特殊結(jié)構(gòu)的破壞。3、當(dāng)構(gòu)筑物高度很?。℉/R<1~1.5）時，為防止能量過多98（二）藥包位置

藥包的位置也主要取決于構(gòu)筑物的形狀和爆破要求，同時與藥包數(shù)量也有關(guān)。1、三向尺寸大體相等的構(gòu)筑物，設(shè)一個中心藥包時，沿軸線布置在容器高度的1/3~1/2處，即在中心偏下的位置。2、單層群藥包，裝藥高度位于容器高度的1/3~1/2處。每個藥包的中心到容器壁面的距離應(yīng)略小于藥包中心到水面的距離（R<H），但不能太小。藥包間距a≤(1.3~1.4)R。3、多層藥包時，最上層的藥包到水面的距離大于藥包中心到壁面的距離（h上>R），最下一層藥包到底板的距離小于藥包中心到壁面的距離（h下<R），但層間距不能過大。（二）藥包位置99三、水壓爆破設(shè)計與施工（一）對爆區(qū)環(huán)境和爆破體情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查在設(shè)計與施工以前，首先要對爆區(qū)環(huán)境和爆破體情況等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括爆區(qū)內(nèi)及附近有哪些重要的或危險的建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)備或供水、供電、供氣、通訊等公用設(shè)施，距爆破點的距離，繪制爆區(qū)環(huán)境平面圖。爆破體是否具有實施水壓爆破的條件，對爆破體的尺寸要進(jìn)行測量并繪制成圖。還要弄清構(gòu)筑物的材料特性，配筋情況，構(gòu)筑物是否需要進(jìn)行防漏水處理等。必要時可進(jìn)行實驗檢測。還要熟悉委托單位對爆破的要求，要求的破碎程度，清墟要求，安全上的要求等。三、水壓爆破設(shè)計與施工100（二）設(shè)計的主要內(nèi)容1、方案的選擇與比較針對實際情況，提出2~3個可行的爆破方案并進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)論證，選擇最合適的方案。與炮眼爆破或其他方案相比，水壓爆破有哪些有利條件，可以獲得哪些最優(yōu)的爆破效果等。2、裝藥量計算論證所選藥量計算公式的合理性。根據(jù)所選用的藥量計算公式，炸藥及構(gòu)筑物材料性質(zhì)，構(gòu)筑物幾何尺寸及爆破條件，計算藥量，然后用其他公式進(jìn)行驗證，最后確定出一個比較合理的裝藥量。3、確定藥包位置按前述藥包布置原則布置藥包，確定藥包個數(shù)。應(yīng)先布置主藥包，后布置輔助藥包。（二）設(shè)計的主要內(nèi)容1014、選擇爆破材料及起爆網(wǎng)路設(shè)計炸藥以選用防水炸藥為宜。水壓爆破一般要求藥包之間采用