01-拆除爆破总论.ppt

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1、拆除爆破总论,第一节 拆除爆破发展概况 第二节 拆除爆破的特点与要求 第三节 拆除爆破分类 第四节 拆除爆破基本原理,第一节 拆除爆破发展概况,拆除爆破是以拆除地面、地下及水下建筑物或构筑物为目的的爆破技术，如楼房拆除爆破、混凝土基础拆除爆破及烟囱、水塔拆除爆破等。 建筑物拆除爆破始于第二次世界大战以后，许多城市的工厂和建筑物被战争破坏，大量的工业设施需要重建和改建，拆除旧的建筑物和构筑物给爆破工作者提供了一个机会，使危险性很大的爆破技术从旷野进入城市，使工程爆破理论和技术得以迅速发展。20世纪60年代，美国、日本、瑞典等国已将爆破技术应用于城市建筑物和构筑物的拆除。进入70年代以后，随着爆破

2、理论、施工技术的发展，各类破碎剂的研制成功，以及以水为传能介质的水压爆破等新技术的应用与不断完善，进一步扩大了工程爆破的应用范围。近十几年，已成功地应用爆破技术拆除八十层以上的楼房，200米以上的烟囱，并在海底爆破、营救地震受害人员等方面取得了良好的效果。,第一节 拆除爆破发展概况,我国在建筑物、构筑物爆破拆除等方面，居先进国家之列。1958年，东北工学院在国内首次用爆破方法拆除了120m高的钢筋混凝土烟囱，开了我国拆除爆破之先河。70年代中后期以来，拆除爆破技术更有了快速的发展。进入80年代以后，拆除爆破技术逐渐在全国范围内推广开来。许多科研单位、高等院校将爆破理论与实践相结合，进行拆除爆破

3、的实践，拆除了许多复杂的建筑物和构筑物，使拆除爆破技术进入了一个新的阶段。如山东十里泉电厂180m钢筋混凝土烟囱分层爆破拆除，解决了周围环境特别复杂，不可能整体倾倒或折叠爆破时的高空爆破作业技术的难题，为高烟囱拆除爆破提供了新的模式和成套经验；重庆发电厂西厂爆破拆除工程是一次起爆拆除工业建筑物面积最大的项目，一次爆破拆除2700m2；1995年12月在武汉成功地拆除了正在缓慢倾斜的18层高56m大楼；1999年上海又成功地拆除了16层高67m的长征医院病房楼。,第二节 拆除爆破的特点与要求,与其他爆破工程相比，拆除爆破具有以下特点： （1）爆区周围环境复杂。拆除爆破一般是在城市闹市区、居民区、

4、厂区或厂房内进行，在爆区内或附近往往有各种建筑物、管道（如输水管，输气管）、线缆（如高压线和通讯线路等）和其他设施，环境十分复杂。进行拆除爆破时不能为了拆除某个建筑物而破坏周围的设施，更不能引起人员伤亡事故。因此，在进行爆破设计和施工时要确保周围人员、设备、设施及建筑物、构筑物的安全。,第二节 拆除爆破的特点与要求,（2）爆破对象复杂。爆破对象可能是各种建筑物或构筑物，它们在结构形状和材质上大不相同，建筑时间各异，很多建筑物或构筑物没有原始资料。因此应对爆破对象全面了解，根据不同的爆破对象选择不同的拆除方案、布孔参数和装药量。 （3）起爆技术复杂。采用爆破法拆除建筑物时，由于拆除方案的需要，在

5、布孔和起爆方式上与常规爆破有很大区别。有时一次需要起爆千万个药包，这些药包又往往需要分批延期起爆，在间隔时间和起爆顺序上需要进行严格控制。 （4）工期紧。一般要求限期完成，给爆破设计与施工造成很大的困难。,第二节 拆除爆破的特点与要求,正因为拆除爆破的特殊性，所以拆除爆破除了满足一般的爆破要求外，还应满足以下几个方面的要求： （1）控制爆破产生的有害效应。拆除爆破必须贯彻“安全第一”的思想，爆破产生的地震波、空气冲击波、噪音和飞石等的危害都要控制在允许的范围内，确保周围设施及人员的安全。 （2）控制被拆除建（构）筑物的坍塌方向和废墟的堆积范围。对于高耸建筑物或构筑物，要求爆破后按设计的方向倒塌

6、，按设计的范围堆积，以免砸坏附近的建筑物或设施。,第二节 拆除爆破的特点与要求,（3）控制爆破的破坏范围，要把设计拆除的部分完全爆破下来，而不需要拆除的要完整地保留下来。 （4）控制被爆体的破碎程度，便于清理废墟和装运。,第三节 拆除爆破分类,由于拆除爆破对象的多种多样，所以拆除爆破的种类也多种多样，采用的拆除方案也各不相同。为了能够合理地选择爆破方案，进行爆破设计，根据爆破对象的不同，可将拆除爆破分为如下类型： （1）基础型构筑物拆除爆破。如混凝土基础，梁、柱、地坪等，一般采用浅眼爆破的方法。爆破技术与土岩爆破基本相同，孔网参数一般小于常规土岩爆破，以便控制飞石。 （2）高耸构筑物拆除爆破。

7、如烟囱、水塔等。这类构筑物由于重心较高，可以采用倒塌的方法进行拆除，依靠重力作用使其解体破碎。,第三节 拆除爆破分类,（3）建筑物拆除爆破。楼房、厂房等，主要采用爆破方法使其解体，倒塌或坍塌。 （4）容器形构筑物拆除爆破。如水池、水罐等，其特点是池壁一般较薄（200300mm），若采用浅眼爆破，需炮孔多，容易产生飞石，不好防护。这时宜采用水压爆破的方法进行拆除。即在其中注入水，将药包置于水中，炸药爆炸后在水中产生冲击波，靠水的传压作用破坏池壁。,第三节 拆除爆破分类,（5）其他特殊建筑物和构筑物的拆除。 一些特殊结构和材质的建筑物和构筑物，必须根据具体情况，采取特殊的爆破方案进行拆除。 当然每

8、一种类型中又可分为许多不同的方案。这就需要根据具体的拆除对象具体分析，采用最佳的爆破拆除方案，以达到最好的拆除效果。,第四节 拆除爆破基本原理,一、拆除爆破是拆除与保护的对立统一 拆除爆破，实际上是“拆除”与“保护”的对立统一。需要拆除的部分，要按要求进行爆破破碎达到拆除效果，而需要保留的部分，则要进行保护，不能损害。 为了使周围建筑物、构筑物以及其他设施得到保护，在爆破工艺上，采用“多打眼，少装药”的分散装药原理，使每个孔的药量都很小，这样对周围的破坏作用可大大降低。例如1976年天安门广场两侧总面积为12000m2的钢筋混凝土楼房爆破拆除时，总重439kg的炸药分散在大约9000个炮眼中，

9、平均每孔装药量不到50g，有效地控制了爆破的危害作用。,第四节 拆除爆破基本原理,与此同时，要对爆破部位及被保护的对象进行有效地防护。建筑物拆除，需要对主要支撑结构进行充分破碎和抛掷，有时不但不能减少药量，必要时还要增加药量。为此必须采取强防护措施，既要保证拆除部位的破碎要求，又要保证不能有飞石飞出，对周围设施造成破坏。 因此拆除爆破设计的内容不仅包括建筑物、构筑物的拆除爆破方案和工艺，还包括安全防护技术及安全管理，整个爆破工作要做到“精心设计，安全施工”。,第四节 拆除爆破基本原理,二、装药量计算原理 拆除爆破虽然面临的爆破对象不同，但装药原理是一样的。长期以来，使用最多的是体积公式： Q=

10、qV （1-1） 式中：q单位炸药消耗量，kg/m3，根据爆破对象的材料性质和破碎要求来确定； V每个炮孔所负担的爆破体的体积或爆破体总体积，m3，应根据构件的具体形状来确定每个炮孔所负担的体积或总体积。,第四节 拆除爆破基本原理,瑞典兰格福斯（U. Langefors）将梯段爆破装药量的公式写为： Q=K2W 2+K3W 3+K4W 4 （1-2） 式中：K2，K3分别是取决于介质的弹塑性及强度的系数； K4取决于重力的系数； W最小抵抗线。 兰格福斯根据在花岗岩中用代那买特炸药进行实验得到的垂直梯段松 动爆破装药量的计算公式为： Q=70W 2+350W 3+4W 4 （1-3）,第四节

11、拆除爆破基本原理,对于构筑物拆除爆破，最小抵抗线很小，第三项对公式的影响不大，可以忽略不计。因此公式（1-2）和（1-3）分别可以写为： Q=K2W 2+K3W 3 （1-4） Q=70W2+350W3 （1-5） 公式（1-4）和（1-5）对拆除爆破很有意义。,第四节 拆除爆破基本原理,三、最小抵抗线原理 爆破破碎和抛掷的主导方向是最小抵抗线方向，这一原理称为最小抵抗线原理。在拆除爆破中，最小抵抗线原理有着广泛的应用。例如，基础构筑物爆破时，应首先选定最小抵抗线方向。在最小抵抗线方向上，要避开需要保护的设施。当此方向不能避开需要保护的建筑设施时，应当加强防护。在对建筑物的支撑构件进行爆破时，

12、应使爆破抛掷的方向朝向房屋内侧，即爆破后飞石向里飞散。在对特殊结构进行爆破时，要注意每个炮孔的最小抵抗线方向及大小，当抵抗线变小时，应相应减少药量。,第四节 拆除爆破基本原理,四、自由面对装药量的影响 构筑物拆除爆破，往往是在多自由面的情况下进行的。自由面数的增加，改善了爆破条件，使得装药量可适当减少。根据实践经验，每增加一个自由面，单位炸药消耗量可减少12%18%左右。,第四节 拆除爆破基本原理,五、重力作用原理 建筑物和高耸构筑物当承重构件失去支撑能力后，在本身的重力作用下，会产生倾覆力矩，使建筑物或构筑物倒塌或坍塌，在倒塌或坍塌过程中解体破坏。这一原理被称为重力作用原理。建筑物或高耸构筑物拆除在大多数情况下利用了这一原理。爆破只是使建筑物或构筑物承重构件破坏、失去支撑能力的手段。所以建筑物爆破拆除的重点是研究如何使其在失去支撑后安全稳定地倒塌并解体破碎。,