昆明理工特种爆破课程设计作业.docx

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昆明理工特种爆破课程设计作业

特种爆破课程作业

学院：

国土资源工程学院

班级：

采矿工程

姓名：

学号：

指导老师：

张智宇

昆明理工大学国土资源工程学院资开系

一、工程概况

100m钢筋混凝土烟囱位于原某厂区内，因土地开发需将其拆除。

烟囱东侧69m处为一变电器，120m处为马路，马路外侧为民居，距烟囱南侧18m为4层民房，西侧14m为废弃水池，75m有一架空电线。

120m外是长江，北侧80m有一池塘，东北方向54m有一废弃砖烟囱，115m有一厂房，周围环境见图1。

该烟囱高100m，为钢筋混凝土筒式圆形结构，因该烟囱建成后该厂即停产，故该烟囱未使用。

烟囱筒身采用C30钢筋混凝土整体滑模浇筑，内衬为红砖砂浆砌筑而成。

筒身布单层钢筋网，0～10m范围内竖向钢筋为φ28，环向为φ18，间距均为200mm。

+1.0m标高处，烟囱外直径7.8m，混凝土壁厚为40cm。

内衬红砖厚24cm，隔热层为10cm，钢筋保护层为10cm。

在烟囱底部正东、正西方向各有一高1.8m，宽1.0m的出灰口，在+5.6m标高处，正南、正北方向各有一高4.8m，宽3.2m的烟道口。

+30m处外直径6.57m，混凝土壁厚为30cm，内衬红砖厚12cm，隔热层为5cm，竖向钢筋为φ22mm，环向钢筋为φ18mm，间距为20cm，见下图2。

图1爆区周围环境示意图（单位：

m）

图2烟囱结构示意图（单位：

m）

二、爆破方案设计

1、烟囱倒塌方式及切口位置确定

根据烟囱周围环境，通过查阅烟囱的原始设计资料和现场实测获得的烟囱结构，各部位尺寸，相邻建筑的方位距离等数据，并充分考虑爆破拆除质量，安全和工期要求，经反复比较，烟囱爆破采用折叠爆破。

爆破切口位置布置在距离地面100cm以上，中心线为两个出灰口中间。

2、切口形式及尺寸

此次爆破为100m高钢筋混凝土烟囱，爆破方案的爆破切口形式为梯形切口。

切口对应的圆心角为230°，墙厚为D=40cm，烟从底部外周长为L=25m，故切口长度为16m，切口高度为1.8m。

夹角为45°。

墙厚F=30cm,切口对应圆心角为200°，标高30m处为折叠处，周长为L=21m，故切口长度为12m，切口高度为1.6m。

夹角为45°。

3、爆破参数确定

（1）下端爆破参数：

炮孔直径由钻孔机确定，此次采用风动凿岩机钻孔，孔径为40mm；最小抵抗线W=0.5壁厚=0.5×40=20cm；孔深为d=0.68；壁厚=0.68×40=28cm；炮孔间距a=2w=40cm；炮孔排距b=0.9a=36cm；炸药单耗取1200g/m³；则单孔装药量Q=qabD=70g；总装药量为Q总=20N=70×150=10500g=10.5kg。

（2）上端爆破参数：

炮孔直径由钻孔机确定，此次采用风动凿岩机钻孔，孔径为40mm；最小抵抗线W=0.5壁厚=0.5×30=15cm；

孔深为d=0.68壁厚=0.68×30=21cm；炮孔间距a=2w=30cm；

炮孔排距b=a=30cm；炸药单耗取1200g/m³；则单孔装药量Q=qabF=33g；总装药量Q总=33N=33×136=4488g=4.488kg.

（3）定向窗：

下部分切口的定向窗的尺寸为2m×1.8m,爆破切口两端各开设1各高度为0.85m×0.85m的三角形作为定向口，如图三所示。

图三

上部分切口的定向窗的尺寸为1m×1m,爆破切口两端各开设1各高度为1.5m×1.6m的三角形作为定向口，将上下部分的所开的窗口中的钢筋切断。

如图四所示

图四

三、起爆网络设计

此次爆破采用折叠爆破，即是上端网络先起爆，随后起爆下端网络，期间间隔1秒，起爆前将各爆破切口处的内衬红砖清理掉，采用导爆索与导爆管混合起爆网络，用瞬发导爆管雷管一次起爆所有炮孔，爆破共用电雷管319发，乳化炸药15kg。

炮孔图如下图所示

上端炮孔布置图

下端炮孔布置图

四、起爆网络图

下端爆破网络图

上端爆破网络图

上下两端连接后起爆图

五、安全防护措施

为了防止飞散物，在整个爆破切口部位挂敷上一层麻袋和一层草席，并用铁丝扎牢，周围的建筑物门窗敷上草席，防止被震碎。

钻孔时，要求钻杆应指向烟囱圆心，不得斜偏，确保炮孔方向垂直烟囱表面，保证炮孔深度。

起爆前要确切掌握当天的风向和风力，如与烟囱倒塌方向不一致的风向切风力超过3级时，停止起爆，以防止倒向发生偏转。

六、爆破震动校核

根据萨道夫斯基公式：

V=K`K（Q1/3/R）a=0.5×200（10.51/3/18）1.5=3.7cm/s

式中：

Q——为总装药量，10.5kg；

K、α——为与地形地质条件有关的系数与衰减指数，取K=200，α=1.5；

K′——为爆破拆除修正系数，取K′=0.5；

R——为爆心到居民楼距离，18m；

V——为爆破引起的质心垂直震动速度，cm/s。

经计算，爆破引起的震动速度V=3.7cm/s，对距离爆破点18m处的居民楼不会产生影响。

综上所述，爆破不会对周围居民住宅楼产生破坏，方案可行。

楼房拆除爆破设计

某栋办公楼因市政建设需要，要求尽快拆除，其周围环境见下面示意图。

一、工程概况

办公楼因市政需要，要求尽快拆除，其正北方向10m处为厂房，正西方向6m处为住宿区，正东方向8m处为锅炉房，正南方向为一片空地。

（见办公楼周围环境示意图）

二、办公楼爆破拆除方案

由于办公大楼的拆除爆破不能影响周围而建筑，正南方向为空地，所以办公楼采用定向倒塌方式，朝正南方向倒塌。

该办公楼为砖混结构，主要炸毁结构为钢筋混凝土框架和砖墙，此次爆破分三段，每段间隔为350到400之间。

起爆顺序由上而下，即首先起爆2楼，最后一楼。

爆破前预处理：

在保证大楼结构绝对稳定的前提下，对墙体，楼梯，及楼面等进行人工处理来改变楼体的受力状态，已获的比较理想的爆破效果。

同时可以减少钻孔工作量，实现办公楼的顺利倒塌：

（1）承重墙预处理：

将倾倒方向的外承重墙上窗户下方的墙体在爆破前予以人工拆除;楼层内部的纵向承重墙沿每个门框的两侧预拆一缺口；内部横向承重隔墙人工凿出缺口。

（2）非承重墙处理：

将待拆楼房1到3层中非承重墙全部由人工拆除。

（3）楼梯预处理：

将待拆楼房的楼梯人工预处理到三楼，人工处理必须彻底破坏其整体刚度，以免影响整个楼体的倒塌。

三、爆破参数设计

此次待拆楼房的宽度较小，为保证楼房能够顺利倒塌，决定在待拆楼房的12层各设置一个爆破切口，爆破切口断面形状均为梯形，其切口底部相对标高为楼面以上0.5m。

（1）墙体破坏高度Hw

Hw=8ε（ε为墙体厚度约为0.24m）

（2）立柱爆高Hp

Hp=k（b+h）（k为经验系数，一般取1到2；b为立柱截面最大边长，b=0.3m；h立柱最小破坏高度，h=（30到50）dd为立柱内钢筋直径，待拆楼房的约为12mm）

根据以上公式得待拆楼房的爆破切口高度表

楼层

部位

一层

切口1

二层

切口2

前纵承重墙及立柱

1.7

1.7

中前纵承重墙及立柱

1.7

1.7

中后纵承重墙及立柱

1.7

1.7

后纵承重墙及立柱

0.5

0

爆破切口位置示意图

四、爆破参数

1、外墙：

最小抵抗线长W=0.5δ1=18.5cm取W=18cm；孔距a=（1.2~2.0）W,取1.5，得a=27；取30cm排拒b=W=18cm取20cm

孔深L1=（0.5~0.7）δ1，取0.6δ1，得L=21.6cm取L1=22cm；

炸药单耗q取1.2kg/m3，则单孔装药量Q1=qabδ=20.9g取Q1=21g。

2、内墙：

最小抵抗线长W=0.5δ2=12cm；

孔距a=（1.2~2.0）W,取1.5，得a=18取20cm；排拒b=W=12cm取15；

孔深L2=（0.5~0.7）δ1，取0.6δ2，得L2=14.4取L=15cm

炸药单耗q取1.2kg/m3，则单孔装药量Q2=qabδ=12.2g取Q2=15g

3、立柱：

最小抵抗线长W=B/2=12cm；孔距a=1.5W=18cm取a=20cm；孔深L=25cm；单孔装药量Q=20g

4、楼梯间：

在楼梯间横梁上布置2排X7个炮孔，单孔装药量Q=30g

楼梯间的炮孔数N=2X7X4X2=112个

5、横梁：

最小抵抗线长W=8cm；孔距a=15cm；孔深L=15cm；单孔装药量Q=15g。

6、纵梁：

最小抵抗线长W=12cm；孔距a=20cm；孔深L=25cm；单孔装药量Q=25g。

项

目

墙

炸药单耗（g/m³）

孔深

（cm）

孔距

（cm）

排距

（cm）

单孔药量

（g）

总孔数

（个）

内墙

1200

15

20

15

15

1600

外墙

1200

22

30

20

20

1000

立柱、梁

1200

20

20

15

20

600

楼梯间

1200

20

20

30

112

自南向北，总共1—4共面墙，在自南向北中的1-48面墙边上布置炮孔。

东西方向上，后第1-10面墙从地面高0m处开始布置炮孔，1楼2排,2楼1排，立柱上布置7个孔。

前第1—10面墙，1楼2排,2楼2排，立柱上布置7个孔。

总炮孔数N=3200左右。

N=3100，Q总=1600X15+1000X20+600X20+70X112=64kg

五、起爆网路

使用硝铵炸药共计64kg,雷管3100余发，起爆共分2段起爆，南北1-2面墙，东西前1-10面墙（1号）、南北2-4面墙，东西后1-10（2号）

1、起爆方式:

采用导爆管雷管和电雷管相结合的起爆方式，孔内采用导爆管雷管起爆，每20-25发孔内导爆管用两发1段导爆管接力出来集中一起用两发电雷管起爆，全部电雷管连接成串联网路，用高能起爆器起爆，自南往北起爆。

2、区段划分及延时间隔:

孔内采用毫秒导爆管雷管实现排间、层间毫秒延时起爆，起爆顺序为1号、2号。

六、施工方案

为了便于施工，最下一排炮孔布置在距地表0m处开始。

为了更有效地防止和控制飞散物，炮孔一律在屋内钻孔，采用人工凿孔，速度快、成本低，但凿孔质量存在一些问题，如孔深不一致，孔内残存物多等。

凿孔工具为直径38mm、长0．5～0．7m的钢管，一端制成6O。

的斜口，I2磅重（1磅=454g）大锤冲击钢管的另一端。

由于炮孔数两量大，达到3100多个，装药分为5组，每组5个人负责一个单元的装药连线工作。

七、安全防护

为了防止飞石，在整个爆破切口部位挂敷一层麻袋和一层草席，并用铁丝扎牢。

在周围的房屋旁边应合理悬挂、张贴安全宣传和警示牌，特别是有重大安全隐患的部位应提前做好安全防护。

爆破期间，工程方将切断爆破涉及范围内的水、电、气，但对周边居民的正常水电气使用，不会产生影响。

针对爆破后产生的灰尘，施工方将及时进行降尘处理，并对爆破后散落在路边的垃圾及时进行清理。

爆破期间，工程方将切断爆破涉及范围内的水、电、气，但对周边居民的正常水电气使用，不会产生影响。

针对爆破后产生的灰尘，施工方将及时进行降尘处理，并对爆破后散落在路边的垃圾及时进行清理。