战时后方仓库抢修抢建及案例.docx
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战时后方仓库抢修抢建及案例
第一节战时地下洞库工程毁伤判据
一、洞库结构破坏分级
依据国家军用标准GJB220-175-93《核袭击条件下洞库结构破坏分三个等级》,将洞库结构破坏分为轻微破坏、中等破坏、严重破坏三个等级,见表15-1。
表15-1洞库结构破坏分级
破坏等级
破坏特征
轻微破坏
钢筋混凝土被覆和锚喷支护局部出现非贯穿的细微裂缝,结构基本完好。
不影响使用。
中等破坏
钢筋砼被覆出现贯穿性裂缝,局部表层砼脱落,钢筋外露,局部受压构件被压劈或者开裂;锚喷支护顶部砼剥落;拱脚压劈,拱部和侧壁开裂。
经修复、加固还可使用。
严重破坏
围岩或钢筋混凝土被覆产生严重的剥落,钢筋混凝土被覆钢筋被拉断或压曲,侧墙中间折断向洞库内倒塌,成排钢筋被拉出,洞库空间被堵塞难以通行;锚喷支护围岩和喷层砼大面积剥落,小锚杆大部分被拔出或外露,喷网钢筋被压曲,洞库堵塞。
洞库失去原有功能。
常规爆炸条件下洞库结构的破坏等级及特征也可参照表15-1。
二、洞库结构破坏判据
根据GJBZ20175-93,核爆炸条件下洞库结构的破坏标准如下:
(1)在地面核爆炸的爆心下方,洞库结构破坏程度用比例深度h为表征参数,各等级破坏参数见表15-2。
(2)在地面核爆炸的侧方较浅处,洞库结构破坏用距离相对弹坑半径的倍数r(比例距离)作为表征参数,各等级破坏参数见表15-3。
(3)在近地核爆炸条件下,洞库结构破坏用地冲击应力σr,作表征参数,各等级破坏参数见表15-4。
表15-2地面爆炸爆心下方洞库结构破坏参数
破坏等级
严重破坏
中等破坏
轻微破坏
h
20-26
26-35
35-46
α1
23
30
40
α2
注:
h为洞库比例埋深(m)。
α1为目标破坏概率为50%时对应的统计参数值;α2为Inx的标准差。
表15-3地面爆炸爆心侧下方洞库结构破坏参数
破坏等级
严重破坏
中等破坏
轻微破坏
r
-
-
-
α1
α2
注:
r为洞库对爆心的比例距离(m)。
表15-4近地爆炸洞库结构破坏参数
破坏等级
轻微破坏
中等破坏
严重破坏
表征参数
σr
范围
14-21
21-54
54-90
表征值
17
34
70
α1
α2
注:
σr为自由场地冲击应力(MPa)。
2.常规爆炸条件下洞库结构的破坏判据
(1)当洞库受局部作用破坏时,洞库结构破坏用爆炸震塌破坏系数kh作表征参数,各等级破坏参数参见表15-5。
(2)当结构受整体作用破坏时,洞库结构破坏用地面冲击波超压与结构设计抗力之比值P作表征参数,各等级破坏参数参见表15-6。
表15-5常规爆炸局部作用洞库结构破坏参数
破坏等级
严重破坏
中等破坏
轻微破坏
表征参数
kh
范围
-
-
-
表征值
α1
α2
表15-6常规爆炸整体作用洞库结构破坏参数
破坏等级
严重破坏
中等破坏
轻微破坏
表征参数
P
范围
-
-
-
表征值
α1
α2
三、洞库结构破坏分区及特征
在武器爆炸地冲击作用下,洞库结构按其破坏机制、破坏特征及破坏程度所划分的范围或距离称为洞库破坏分区。
破坏区分为四个分区完全破坏区、严重破坏区、中等破坏区、轻微破坏区如15-1图所示:
图15-1爆炸引起的洞库破坏
1.硬岩洞库破坏特征
硬岩中的洞库分无支护洞库(俗称毛洞)及支护洞库,其破坏特征如表15-7。
表15-7岩石中洞库破坏分区及破坏特征
破坏分区
主要破坏
机制
主要破坏特征
完全
破坏区
压碎
挤压
剪切
岩体产生大的变形,严重破碎;围岩整体性遭到破坏,丧失稳定性,洞库坍塌,堵塞。
支护结构遭到破坏,倾倒、坍塌、钢筋外露、扭曲、洞库堵塞。
无修复的可能。
严重
破坏区
压剪
剥离
(震塌)
毛洞的迎爆面连续剥落震塌,爆炸裂隙发育。
喷锚支护结构的锚杆外露或拨出,喷层震落。
支护结构迎爆面震塌、破裂,迎爆面两侧产生压剪破裂带,破裂带两侧支护结构产生错叠,侧墙倾斜或倒塌。
洞库成半堵塞状态。
中等
破坏区
压剪
剥离
迎爆面围岩产生不连续剥离震塌。
支护结构迎爆而产生龟裂、震塌、层离,迎爆面两侧出现压剪破裂带、破裂带内钢筋呈方形压屈。
侧墙出现劈裂破坏。
洞库底板上薄层(10cm以上)连续掉落物。
轻微
破坏区
震动
毛洞边浮石不震落,在不良地质构造段,有可能滑塌碎石或局部堆积。
支护结构基本完好,仅有少量掉块及不规则细微裂缝。
2.黄土洞库破坏特征
黄土中洞库不同支护结构的破坏分区及破坏特征如表15-8。
表15-8黄土中各种支护结构在不同分区内的破坏特征
破坏分区
支护(被覆)
主要破坏特征
完全
破坏区
砖拱
土体结构完全破坏,丧失自稳能力
支护结构全部塌毁,洞体堵塞,无法进入
喷锚网
预制拱
严
重
破
坏
区
砖拱
受挤压剪切破坏,出现多条挤压裂缝,部分结构倾斜或倒塌,堆积物厚度约为洞高的二分之一,地面隆起,断面尺寸变小约60%
喷砼
土体遭到严重破坏,坍塌
地面堆积物厚度为洞高的二分之一,地板受挤压隆起,断裂
结构产生压剪破裂带纵横贯穿性大裂缝;喷层碎裂,大部分塌落
喷网结构的洞室,断面尺寸缩小近50%
喷锚网
喷网
预制拱
中等
破坏区
砖拱
砖拱墙沿砖缝裂开几厘米,出现压剪破裂带,局部压碎、掉落、倾斜,地板受压裂开、隆起
喷网
产生压剪破裂带,喷层出现贯穿性裂缝,裂缝宽度约几毫米;局部掉块,沿裂缝有压碎现象
地板鼓起开裂,地面落石堆积高度几厘米,拱形发生变化,个别拱架断裂,无塌落现象
预制拱
喷锚网
轻微
破坏区
砖拱
出现细小裂缝,有零星掉落物
喷网预制拱
喷锚网
第二节战时后方仓库抢修抢建需求
一、战时后方仓库毁伤判断
战时后方仓库口部按其损毁的严重程度,分为三大类:
轻度毁伤、中度毁伤、重度毁伤。
轻度毁伤:
在洞口地面附近形成1个直径6m、深2m中弹坑;口部装卸台局部破坏,雨篷局部垮塌;口部翼墙局部损坏,不影响使用;第一道防护门局部破坏,开启困难;洞库口部垮塌混凝土约25m3,洞口及道路被炸山体轻度滑坡,体积约500m3。
中度毁伤:
在洞口形成1个直径8m、深2.5m大弹坑;口部装卸台全部破坏,雨篷全部垮塌;口部翼墙严重损坏,第一道防护门炸坏,第二道防护门局部破坏,开启困难;洞库口部垮塌混凝土约50m3,洞口及道路被炸山体中度滑坡,体积约1000m3。
重度毁伤:
在洞口形成1个直径8m、深2.5m大弹坑;口部装卸台全部破坏,雨篷垮塌;口部翼墙严重损坏,引洞结构垮塌约3m,严重破坏段约3m,轻度破坏段约3m,其支护结构有较大变形或裂缝,但尚能局部稳定;第一道防护门被炸坏,第二道防护门局部受损,开启困难;洞库口部垮塌混凝土约100m3,洞口及道路被炸山体严重滑坡,体积约2000m3。
二、后方仓库口部抢修工程量测算
一个直径8m、深大弹坑工程量为130m3;1个直径6m、深2m中弹坑工程量为60m3。
1.轻度毁伤抢修工程量:
4h抢修1个直径6m、深2m中弹坑,其中:
砂、石、土回填130m3;修复防护门;清除垮塌混凝土约25m3;清除滑坡土石方270m3。
2.中毁伤抢修工程量:
4h抢修1个直径8m、深2.5m大弹坑和1个直径6m、深2m中弹坑,其中:
砂、石、土回填190m3;更换或修复防护门;清除垮塌混凝土约50m3;清除滑坡土石方460m3。
3.重度毁伤抢修工程量:
4小时抢修1个直径8m、深2.5m大弹坑和2个直径6m、深2m中弹坑,其中:
砂、石、土回填270m3;更换或修复防护门;清除垮塌混凝土约100m3;清除滑坡土石方880m3。
第三节抢修抢建力量编成与组织
一、抢修抢建力量构成
1.抢修抢建指挥部
无论平时或战时,一旦工程投入使用,工程维护部队的团以上单位应建立抢修抢建应急指挥部。
该指挥部由各级司令部工程主管部门管理,要有工程抢修抢建指挥长、副指挥长、技术负责人、两名工程师,装备有技术先进、性能优良、功能齐全的抢修机具和高效灵敏的指挥工具、机动抢修车。
2.应急抢修抢建分队
该分队由作战部门直接组织指挥,由专业技术干部、士官组成,风、水、电、土建、防护每个专业有一至两名工程师,四到十名士官配备全套专业抢修工具。
按工程保障区域装备指挥通信工具和工程机动抢修车。
战时分成多个专业齐全的小组,实施战时通用工程的快速抢修作业。
3.工程抢修预备队
抢修预备队在战时组建。
该预备队由建筑工程部队或民兵担负,并装备必要的装备和工具器材。
主要完成抢修部队无力完成的工程外部重大项目的抢修任务,如洞口外工程设施、进出道路、供水供电线路等。
二、地下工程口部轻度毁伤抢修装备编配(基本配置),见表15-9。
表15-9地下工程口部及库区道路轻度毁伤抢修装备编配(基本配置)
序号
装备
数量
所需
人员
能力评估
备注(供参考)
1
指挥车
1
组建抢修分队,总人员约60人。
每个队4小时内可完成工程量500m3,任务需求为400m3,满足度为125%。
猎豹CGY6470G
2
履带式挖掘机
1
210型
3
轮式挖掘机
1
74-Ⅲ型
4
履带推土机
1
TY220型
5
装载机
2
ZL30、ZL50型
6
山猫滑移装载机
1
配多种属具
7
振动压路机
1
16吨型
8
自卸车
4
15吨
9
汽车起重机
1
16吨
10
运水车
1
8吨
11
混凝土喷射机
1
HSP-5型
12
三臂凿岩机
2
JCH3—100C型
13
汽车电站
1
75KW
14
强光泛光工作灯车
1
15
铁锹、镐头、撬杠
根据需要配置
注:
无人探测车、钻地引爆弹、履带式装甲扫弹车、爆破器材、遥控起爆器、航弹探测器、消防车等排弹装备配备到工兵勤务队。
三、地下工程口部及库区中度、重度毁伤抢修装备编配(增加配置),见表15-10。
表15-10地下工程口部及库区中度、重度毁伤抢修装备编配(增加配置)
序号
装备
增配数量
增加
人员
能力评估
备注
中度毁伤
重度毁伤
1
履带式挖掘机
—
1
1.中度毁伤:
组建2个修复分队,抢修队共增加20人。
2.重度毁伤:
组建3个修复分队,抢修队共增加30人。
1.中度毁伤:
4小时可完成工程量1000m3,实际任务需求工程量为800m3。
满足度为125%。
2.重度毁伤:
4小时可完成工程量2000m3,实际任务需求工程量为1250m3。
满足度为160%。
300型
2
轮式挖掘机
1
—
74-Ⅲ型
3
履带推土机
1
—
TY220型
4
轮式推土机
—
1
TL-180型
5
装载机
1
1
ZL30、ZL50型
6
山猫滑移装载机
—
1
配多种属具
7
振动压路机
—
1
16吨型
8
自卸车
1
2
15吨
9
运水车
—
1
5吨
10
混凝土喷射机
—
1
HSP-5型
11
三臂凿岩机
—
1
JCH3-100C型
12
强光泛光工作灯车
1
—
第四节战时后方仓库抢修抢建案例
一、抢修任务:
修复后方仓库及地下设施
二、任务地区:
××以北至××以南地区
三、兵力编成:
由工程技术大队机械队和技保队为主组建三个班组。
爆破班组配置人员6名人员(其中征用地方人员2名)、空压机1台、风动凿岩机3台,具体负责塌落的巨石松动爆破任务;挖运班组配置人员11名、1立方挖掘机1台、装载机1台、推土机1台、5立方自卸车5辆,具体负责土方的挖运和场地平整任务;土建与安装班组配置人员18名(其中征用地方人员8名)、立方电动滚动式砼搅拌机1台、电气安装设备和气焊设备各1套,具体负责土建工程、给排水工程、电气、通风设备的安装任务。
指挥员为工程技术大队大队长、政治处主任。
四、实施要点:
1、土石方挖运工程
抢修地基本位于地形起伏较大的丘陵地带,挖土高度在3M以上,运输距离接近1KM,抢修项目集中,故采用挖掘机配合自卸汽车进行挖土和运土。
由于挖掘机的技术性能,其生产率P=(8×3600/t)×q×Kc/Ks×Kb(m3/台班).(式中t:
挖掘机每次作业循环延续时间(S),一般为25-40S;q:
挖掘机斗容量(m3);Kc:
土的最初可松性系数,可取;Ks:
挖斗的充盈系数,可取;Kb:
工作时间利用系数,可取)。
则1台1m3挖掘机作业1台班基本能完成500立方的石方施工。
为使挖掘机充分发挥生产能力,应保证有足够的运土车辆保证挖掘机连续工作。
按要求参与施工的自卸车工作1个作业日应完成500立方的石方运输,根据车辆运输时间与挖机装土时间和等待时间的比值,可确定4辆自卸车能确保运输任务的完成。
根据任务的时间安排,确定挖掘机实行2班轮替作业,4小时1班;自卸车4辆开展作业,1辆根据实际情况进行替换的作业方案,其中还应考虑巨石爆破可能影响装土作业的时间达7-8小时,因此装运土能确保工程抢修的顺利完成。
在土石方挖运展开的同时部分施工人员立即架设施工用电线路,准备钻孔机具,待外围碎石基本清理后,用电动凿岩机在巨石上钻孔,并根据石块大小计算炸药用量。
基于石方只需要达到松动便于挖运的目的,选择炸药量的计算公式为Q=,由于洞库山体为四类围岩,则标准抛漏斗的炸药单位消耗量k为m3,供应的炸药为2号岩石硝铵炸药,则取炸药换算系数e为,最小抵抗线w则根据每块巨石的大小确定。
根据现场情况,实际作业4小时可完成施工任务。
2、口部防护修复工程
在清理坑道时,爆破分队、安装分队与后勤分队利用电动凿岩机、气割设备与后勤人员对破损砼拱顶进行凿除。
由于洞库两侧钢筋混凝土侧墙基本完好,且侧墙米的高度已不影响装备的出库,考虑到坑道疏通后,随时都需要运送装备,不可能在坑道内支模养护混凝土,采用在侧墙上架设钢结构拱顶替代原先的砼拱顶,拱顶与岩体间的空间采用毛石砼填充。
为使钢结构拱顶具备较强的承重能力,每间隔米设一榀钢架,在场地上加工后,利用岩体上安装的铰链进行吊装,共计安装跨度为米的钢架4榀,钢架之间用钢管焊接,并加盖钢板,采用点焊固定。
需填充的毛石砼约50立方,毛石为就地取材。
为保证砼的质量,采用在混凝土中掺加钢纤维或玻璃纤维改善其性能,使砼在抗拉强度、抗弯强度、抗裂强度、韧性和延性方面有明显的改善。
同时在混凝土中掺加聚合物乳浊液等来提高其流动性。
在混凝土中也可掺加速凝剂来加速混凝土的凝固,使得毛石砼填充体尽快强化,具备较强的抗打击的能力。
根据现场情况,实际作业2个工作日可完成口部修复。
3、供水、供电、通风安装工程
安装工程分别由3名技术干部分别负责给水管安装、电力电缆铺设与通风管的安装。
由于给水管的受损修复可用快速接头连接,在技术骨干的抢修下,个工作日可完成给水管抢修。
电力电缆的架设在后勤组的配合下,利用周围地区丰富的保障资源,有效征用地方技术人员,1个工作日可完成通电线路的铺设。
通风管的安装,同样可利用周围地区丰富的保障资源,有效征用地方技术人员,1个工作日可完成通风管道的安装。