波和飞石要进行严格控制。故采用开挖防震沟和毫秒微差爆破技术,雷管段数为1~10,并严格控制一次齐爆药量。
2 爆破参数设计
2.1 炮孔布置参数和装药参数
根据基础的结构特点(长50.0m、宽2.0m、高2.0m)进行炮孔布置参数设计,具体为:
炮孔间距a=0.5m,炮孔排距b=0.5m,炮孔深度L=1.7m。 单孔装药量Q按体积药量公式计算:
Q=KabH=1.0×0.5×0.5×2.0=0.5kg
3 爆破网路设计
为减少振动,保证计算机房和紧邻厂房不受任何影响,决定选用单孔单段孔内外毫秒延期的起爆系统,每次起爆最大一段药量控制在1kg左右,一次起爆用药量为208kg。
4 爆破安全技术 4.1 爆破振动速度检算
采用多段毫秒延期爆破方式和深孔间隔装药等措施,控制同段最大用药量(最大同段药量1kg)。由《爆破安全规程》中的爆破安全允许振速公式检算如下:
?Q1/3??11/3?V?K???100??R???10??1.4?3.9cm/s
根据类似工程经验,对计算机房的设备不会造成有害影响。
对埋入地表以下的基础,为保证爆破效果和减小地震危害,应用挖掘机或人工对基础四周挖开1m左右的宽度、深度视基础高度而定的防振沟。 4.2 爆破飞石、冲击波及噪音
每次爆破时采用草袋对爆破体进行覆盖,随即用沙袋压重,其上再铺上胶带,最上层再压沙袋,通过四层严密防护,并严格按照设计钻孔、装药,可以有效地控制爆破飞石、冲击波及噪音的影响。
3. 某砖厂一废旧砖烟囱需爆破拆除,高75m,烟囱距地面上1.5m处直径6m,壁厚1m,要求定向倒塌爆破拆除。请设计爆破拆除方案。 设计 1 爆破方案
根据待拆烟囱的周围环境确定倒塌方向。 2爆破切口设计 2.1 缺口形状
根据烟囱周边环境,为严格控制烟囱的倒塌方向并防止后坐对后侧架空电线产生影响,本次爆破切口设计时采用正梯形。 2 2 缺口弧长
根据烟囱的结构特征,布孔自距地面1.5m的部位开始。缺口孤长取周长S的0.60倍,即L=0.60×18.849m=11.309m。根据以往经验及理论分析,这样的开口长度,足以破坏烟囱的稳定性,导致整个结构失稳,重心产生偏移。烟囱在自重作用下形成倾覆力矩,迫使烟囱按预定的方向倒塌,较小的切口能有效防止烟囱后坐。 2.3 缺口高度
对于砖砌水泥砂浆结构的烟囱,爆破缺口高度h0,一般取烟囱壁厚的1.5~2.0倍,即可使烟囱在自身的重力下失稳,并形成充分的倾覆力矩,保证顺利倒塌。切口处烟囱筒壁1.0m,因此,设计切口高度h0= 1.8 m,足以使烟囱顺利倾倒。 3 爆破参数
爆破缺口区的炮眼采用梅花形方式布孔。具体布置参数见图2。采用岩石炸药。单孔药量烟囱按体积数量计算原理确定,计算公式:
q?Kab?
式中:K—装药单耗系数,取K=1000g/m3。经计算后选定单孔药量q=360g。
图2 切口展开示意图(单位:m) 表1 炮孔布置参数及药量
采用每孔内装2发1段导爆管雷管,自定向中心向外用1、3、5段毫秒雷管引爆,装药采取连续柱状装药方式。装药堵塞完毕后,就近将20左右根导爆管捆成一束,每束用2发瞬发电雷管捆扎,串联电爆网络路,发爆器起爆。 4 定向窗开设及内衬处理
因烟囱壁厚较大,且砌体强度较高,若全用人工机械时时间较长,对施工进
度产生影响,对周边环境进行分析后,决定先采用在在两侧定向窗范围内各钻 3孔进行爆破松动,再人工、机械进行修整,定向窗几何尺寸为宽1. 4 m,高1.4 m。
在开设定向窗时,对烟囱的耐火材料内衬进行处理,使其不影响烟囱的定向倒塌,切口内若仍有人工处理不完全的内衬,可在夹层中放置少量炸药,炮泥糊实,与切口同时爆破已彻底炸断之。 5 安全校核
5.1 爆破振动安全计算
根据爆区环境可见,爆破震动对周边的影响是较复杂的。周边居民楼房距待爆烟囱较远,允许的震速[V] = 3cm /s,所允许的齐发最大装药量为Q,由下式确定:
3??V??Q?R???K?3/?
式中,R为爆破中心到建筑物的距离m,本设计中以烟囱西面居民楼为对象,R = 45 m; [V]为建筑物安全振动速度,取[V]=3cm/s,K,?为地震波传播的介质的系数,根据工程实际,类比相关工程,取?=2.0,K = 200,K’为衰减系数,由于装药比较分散,取K’=0.5。
Q=453[ 3/(0.5×200)]3/2=473.50kg
而本次烟囱爆破单响药量不足20 kg。再者,本工程在地表以上装药,且又采用分段微差起爆,总的起爆药量很小,经验算后证明周围建筑物不会因爆破震动而损坏。地面为松软土,烟囱落地时对地面的冲击作用震动强度不高。可见烟囱爆破时产生的震动不会对周边保护物造成危害。 5.2飞石防护
设计警戒范围200m.
防护设计:采用多层潮湿的草袋和竹篱笆等防护材料用铁丝捆绑在切口处的烟囱筒身进行覆盖防护,近体防护,再在切口方向上搭设成竹排架,斜靠在烟囱上,把竹排架串联在一起,并在排架外侧悬挂帆布,其长度大于切口长度。如此严密防护,可有效控制爆破碎块的飞散。 5.3 冲击波和爆破噪音
本工程为分散填塞装药,又有覆盖物防护,冲击波的作用强度较低,噪音不
高,不会对周围人员和建筑物造成危害。
4. 某8层砖混结构楼房平面为“L”形结构,总高27m,其中1区长27m,宽11m,2区长53m,宽10m,承重墙为24cm砖。请设计定向倒塌方案。 设计: 1 爆破方案
在确定爆破方案时,根据楼房结构特点及周边环境,应注意以下几点:
①该楼西侧距高压电杆和变压器较近,应予以重点保护; ②楼房整体刚性较强,根据其宽高比应注意时差上尽量缩短; ③因一区后部有重叠部分,对一区的炸高要提高至3层。
因此,根据待拆楼房的结构特点及周边环境情况,决定采用大楼整体“向北定向倒塌”爆破倒塌方案。 2 预拆除
①预先对非承重墙体进行最大限度的拆除,同时为减少爆破钻孔量,对部分承重墙采取“化墙为柱”,以减少爆破工程量,墙体处理至4层。
②为保证楼房倒塌时能充分解体,对所有楼梯人工拆除至4层。 ③对切口区的构造柱在打孔前人工将其剥离出来,使其成为一独立柱。 3 爆破参数 3.1 炮孔布置参数
各种结构炮孔布置方式及参数如下:
①砖结构的墙体(24砖墙采用“梅花型”布孔,横纵墙交汇处布倾斜炮孔。) 孔距a = 30cm,排距b=25cm,孔深(l垂直)= 16cm,孔深(l倾斜处)=22cm。 ②构造柱采用沿中心线或左右相切布孔
排距b= 25cm,孔深l垂直 = 17cm,单耗q= 1200g/ m3。 3.2 装药参数
根据体积药量公式计算单孔药量计算:
Q =q·V
式中:Q为单孔药量,g;q为炸药单耗,g/ m3;V为单孔破坏介质体积,m3。
①墙体:单耗q=1200g/m3,按上式计算得:Q = 21.6g,实取25g;倾斜孔实取30g。