拆除爆破總論課件

拆除爆破總論

第一節(jié)拆除爆破發(fā)展概況拆除爆破是以拆除地面、地下及水下建筑物或構(gòu)筑物為目的的爆破技術(shù)，如樓房拆除爆破、混凝土基礎(chǔ)拆除爆破及煙囪、水塔拆除爆破等。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(jī)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。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)拆除八十層以上的樓房，200米以上的煙囪，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。第一節(jié)拆除爆破發(fā)展概況

我國在建筑物、構(gòu)筑物爆破拆除等方面，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。進(jìn)入80年代以后，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。

第二節(jié)拆除爆破的特點與要求

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。因此，在進(jìn)行爆破設(shè)計和施工時要確保周圍人員、設(shè)備、設(shè)施及建筑物、構(gòu)筑物的安全。

第二節(jié)拆除爆破的特點與要求

（2）爆破對象復(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。因此應(yīng)對爆破對象全面了解，根據(jù)不同的爆破對象選擇不同的拆除方案、布孔參數(shù)和裝藥量。（3）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。一般要求限期完成，給爆破設(shè)計與施工造成很大的困難。

第二節(jié)拆除爆破的特點與要求

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）控制被拆除建（構(gòu)）筑物的坍塌方向和廢墟的堆積范圍。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。

第二節(jié)拆除爆破的特點與要求

（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。

第三節(jié)拆除爆破分類

由于拆除爆破對象的多種多樣，所以拆除爆破的種類也多種多樣，采用的拆除方案也各不相同。為了能夠合理地選擇爆破方案，進(jìn)行爆破設(shè)計，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。如混凝土基礎(chǔ)，梁、柱、地坪等，一般采用淺眼爆破的方法。爆破技術(shù)與土巖爆破基本相同，孔網(wǎng)參數(shù)一般小于常規(guī)土巖爆破，以便控制飛石。（2）高聳構(gòu)筑物拆除爆破。如煙囪、水塔等。這類構(gòu)筑物由于重心較高，可以采用倒塌的方法進(jìn)行拆除，依靠重力作用使其解體破碎。

第三節(jié)拆除爆破分類

（3）建筑物拆除爆破。樓房、廠房等，主要采用爆破方法使其解體，倒塌或坍塌。（4）容器形構(gòu)筑物拆除爆破。如水池、水罐等，其特點是池壁一般較?。?00~300mm），若采用淺眼爆破，需炮孔多，容易產(chǎn)生飛石，不好防護(hù)。這時宜采用水壓爆破的方法進(jìn)行拆除。即在其中注入水，將藥包置于水中，炸藥爆炸后在水中產(chǎn)生沖擊波，靠水的傳壓作用破壞池壁。第三節(jié)拆除爆破分類（5）其他特殊建筑物和構(gòu)筑物的拆除。一些特殊結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的建筑物和構(gòu)筑物，必須根據(jù)具體情況，采取特殊的爆破方案進(jìn)行拆除。當(dāng)然每一種類型中又可分為許多不同的方案。這就需要根據(jù)具體的拆除對象具體分析，采用最佳的爆破拆除方案，以達(dá)到最好的拆除效果。

第四節(jié)拆除爆破基本原理

一、拆除爆破是拆除與保護(hù)的對立統(tǒng)一拆除爆破，實際上是“拆除”與“保護(hù)”的對立統(tǒng)一。需要拆除的部分，要按要求進(jìn)行爆破破碎達(dá)到拆除效果，而需要保留的部分，則要進(jìn)行保護(hù)，不能損害。為了使周圍建筑物、構(gòu)筑物以及其他設(shè)施得到保護(hù)，在爆破工藝上，采用“多打眼，少裝藥”的分散裝藥原理，使每個孔的藥量都很小，這樣對周圍的破壞作用可大大降低。例如1976年天安門廣場兩側(cè)總面積為12000m2的鋼筋混凝土樓房爆破拆除時，總重439kg的炸藥分散在大約9000個炮眼中，平均每孔裝藥量不到50g，有效地控制了爆破的危害作用。第四節(jié)拆除爆破基本原理與此同時，要對爆破部位及被保護(hù)的對象進(jìn)行有效地防護(hù)。建筑物拆除，需要對主要支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分破碎和拋擲，有時不但不能減少藥量，必要時還要增加藥量。為此必須采取強(qiáng)防護(hù)措施，既要保證拆除部位的破碎要求，又要保證不能有飛石飛出，對周圍設(shè)施造成破壞。因此拆除爆破設(shè)計的內(nèi)容不僅包括建筑物、構(gòu)筑物的拆除爆破方案和工藝，還包括安全防護(hù)技術(shù)及安全管理，整個爆破工作要做到“精心設(shè)計，安全施工”。第四節(jié)拆除爆破基本原理二、裝藥量計算原理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

（1-1）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，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的具體形狀來確定每個炮孔所負(fù)擔(dān)的體積或總體積。第四節(jié)拆除爆破基本原理瑞典蘭格福斯（U.Langefors）將梯段爆破裝藥量的公式寫為：

Q=K2W2+K3W3+K4W4

（1-2）式中：K2，K3-——分別是取決于介質(zhì)的彈塑性及強(qiáng)度的系數(shù)；K4——取決于重力的系數(shù)；W——最小抵抗線。蘭格福斯根據(jù)在花崗巖中用代那買特炸藥進(jìn)行實驗得到的垂直梯段松動爆破裝藥量的計算公式為：Q=70W2+350W3+4W4

（1-3）第四節(jié)拆除爆破基本原理

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。因此公式（1-2）和（1-3）分別可以寫為：

Q=K2W2+K3W3

（1-4）Q=70W2+350W3

（1-5）公式（1-4）和（1-5）對拆除爆破很有意義。第四節(jié)拆除爆破基本原理三、最小抵抗線原理爆破破碎和拋擲的主導(dǎo)方向是最小抵抗線方向，這一原理稱為最小抵抗線原理。在拆除爆破中，最小抵抗線原理有著廣泛的應(yīng)用。例如，基礎(chǔ)構(gòu)筑物爆破時，應(yīng)首先選定最小抵抗線方向。在最小抵抗線方向上，要避開需要保護(hù)的設(shè)施。當(dāng)此方向不能避開需要保護(hù)的建筑設(shè)施時，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防護(hù)。在對建筑物的支撐構(gòu)件進(jìn)行爆破時，應(yīng)使爆破拋擲的方向朝向房屋內(nèi)側(cè)，即爆破后飛石向里飛散。在對特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆破時，要注意每個炮孔的最小抵抗線方向及大小，當(dāng)?shù)挚咕€變小時，應(yīng)相應(yīng)減少藥量。第四節(jié)拆除爆破基本原理四、自由面對裝藥量的影響構(gòu)筑物拆除爆破，往往是在多自由面的情況下進(jìn)行的。自由面數(shù)的增加，改善了爆破條件，使得裝藥量可適當(dāng)減少。根據(jù)實踐經(jīng)驗，每增加一個自由面，單位炸藥消耗量可減少12%~18%左右。第四節(jié)拆除爆破基本原理