水下爆破j 课件.ppt

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1、2020/12/17,t课件,1,水 下 爆 破,2020/12/17,t课件,2,1. 水下爆破的特点与应用,水下爆破与陆地爆破相比主要有以下特点： 由于水是近似不可压缩的介质，在水中的安全影响范围比陆上大。 由于水的浮力、比重比空气大，应该选择密度高、比重比水大的炸药。 必须使用抗水的或经防水处理的爆破器材，在深水区域爆炸时，还应选择有抗压性能的炸药品种。 在水中爆破，受到水流、潮汐、风浪等影响，装药、药包定位、网路连接等都比陆上复杂和困难得多。 由于水的比重大，水下爆破必须考虑水作为覆盖层的影响。,精品资料,你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方

2、法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”,2020/12/17,t课件,5,1. 水下爆破的特点与应用 水下爆破按照药室形状、位置和目的的不同主要有如下几种类型：水下裸露爆破、水下钻孔爆破、水下硐室爆破、水下岩塞爆破、水下软基处理爆破等,2020/12/17,t课件,6,2.水下裸露爆破,水下裸露爆破是在水下用炸药包直接紧贴于爆破对象的表面进行爆破破碎的方法。该法可用于航道炸礁、水下清障、水下拉槽爆破、水下基础开挖、水底扩深航道和水下软基爆炸处理等。 操作简便，机动灵活

3、，并能在较大的流速和复杂的地形条件下施工等优点，故在山区航道整治中及当钻船因流速过大，流态紊乱，或因航道狭窄及其他原因无法定位施工或让航时，可采用此法施工。 爆炸能的利用率很低，单位耗药量大。,2020/12/17,t课件,7,2.水下裸露爆破,水下炸礁，一般药量计算用体积公式： Q=K1V 式中 Q炸药量，kg； V爆破破碎岩石的体积，m3； K1单位炸药用量，kg/m3，一般取K1=510kg。,2020/12/17,t课件,8,2.水下裸露爆破,水下裸露药包一般采用乳化炸药和水胶炸药，采用50cm80cm的塑料袋装药，组装成扁平形状，再插入2发雷管，并留有足够长的引线。为防止药包被划破，

4、在药包外用竹笆或编织袋等作为保护层，并在药包两端加上砂石或金属块等配重。,2020/12/17,t课件,9,2.水下裸露爆破,水下裸露药包的投放方法主要有以下几种：岸边直接敷设法：在水浅、爆破对象靠近岸边时，可利用斜坡平台滑放或直接用钎杆把药包放到爆破体上。潜水敷设法：在水深3m以内，流速小于0.5m/s时，对于零星分布的少量块石或孤石，可采用潜水员入水安置药包的方法，进行爆破作业。沉排法：预先将药包按照设计间距排列安放在木排、竹排等框架上，形成网格状药包群，然后推滑下水，用木船拖到爆区，配上重物将排架沉入到水底爆区。此法适合水较深、水底较平坦的岩石开挖工程和大面积的炸礁工程。船投法：适用于水

5、下爆破面积大的作业。在流速小、流态好的水域，可将投药船驶到爆破点水面上直接投放，或逆流而上至爆区上游处利用水流，牵绳将药包沉放到爆区；水流条件恶劣时，不宜采用定位船投放。,2020/12/17,t课件,10,2.水下裸露爆破,水下裸露药包投放时应遵守哪些规定？（1）水下裸露药包（含加重物）应有足够的重量能顺利自沉，药包表明应包裹良好，防止与礁石（或被爆破物）碰撞、摩擦。（2）捆扎药包和连接加重物，应在平整的地面或木质的船舱板上进行，并应捆扎牢实。（3）在施工现场，已加工好的裸露药包，允许临时存放在爆破危险区外的专用船上或陆地上，并派专人看守，但不应存放过夜。（4）投药船应用稳定性和质量好的船只

6、，工作舱内和船壳外表不应有尖锐的突出物。,2020/12/17,t课件,11,2.水下裸露爆破,水下裸露药包投放时应遵守哪些规定？（5）在投药船和作业舱内，不应存放任何带电物品。（6）药包投放应使用绳、缆、杆牵引，不应直接牵引起爆网路。（7）在急流河段爆破时，投药船应有定位船或有固定端的绳缆牵引，定位船的位置应设标控制，不应走锚移位。（8）投药船离开投放药包的地点后，应反复检查船底和船舵、推进器装药设备等是否挂有药包或缠有网路线。（9）已投入水底的裸露药包，不应拖曳和撞击，并采取防止漂移措施，若有药包漂出水面不准起爆。,2020/12/17,t课件,12,3.水下硐室爆破,水下硐室爆破的适用范

7、围（1）为争取时间发挥工程效益的重点整治浅滩工程（2）处于航道上的大面积礁石区，部分露出水面，部分处于水下（3）在航道急流险滩区，若用钻孔爆破法疏浚坚硬岩石，需长期水上作业，影响正常通航，对安全生产不利时（4）能利用航道两岸的有利地形条件，从陆上可开挖通至水底岩层的导硐和药室，达到能加宽和拓深水域的目的时（5）开挖方量集中，工期短，缺乏足够的钻孔机械装备等设施；或通过各种爆破疏浚方案的技术经济指标比较，采用水下硐室爆破有利时,2020/12/17,t课件,13,3.水下硐室爆破,水下硐室爆破的药量计算和参数选择 在水下硐室爆破中，主要考虑如下三种因素而需要增加药量： （1）岩石的破碎、移动、受

8、到静水压力和水的阻力影响，特别是在需要大量抛掷岩石时； （2）要求爆破后的块度大小适中，并形成松散的堆积体，以利水下清渣； （3）水下硐室的布置和开挖，其施工质量不如陆上易于掌握，往往有较大的误差。,2020/12/17,t课件,14,3.水下硐室爆破,水下硐室爆破的药量计算，通常采用如下三种方法。（1）把水深当做抵抗线，直接参与计算 Q=Kg（W+Hg）3+（K-Kg）W3 f（n） （2）把水深折算成岩石的最小抵抗线 Q=K（W+Hg）3 f（n） （3）按照水深和爆破要求，增加一定药量 Q=AKW3 f（n）,2020/12/17,t课件,15,3.水下硐室爆破,水下硐室爆破施工，需要重

9、视的是，在地表和地下涌水和渗水比较严重的地层中开挖导洞和药室时，要有良好的排水措施，注意施工安全。 需要注意的是，水下地形测量精度较差，且不可见的影响因素较多，在药室开挖完成后需进行仔细的校核，详细探测不同方向的抵抗线大小，以及附近有无凹岸、空洞和大裂缝，并根据探测结果，修正设计。,2020/12/17,t课件,16,4.水下钻孔爆破,钻孔爆破是目前水下开挖岩石工程中经济效果比较显著的水下工程爆破方法。 近代水下钻孔爆破的主要作业方式是，采用自升式水上作业平台，利用双套管式回转冲击凿岩机（OD法）钻孔，采用耐水、耐压炸药和雷管，装在筒状金属密封容器中或用风动装药器、水压装药器在作业平台上装药，

10、以及无线遥控起爆技术。,2020/12/17,t课件,17,4.水下钻孔爆破,水下炮孔布置形式和孔网参数 首先要与采用的作业方式（钻孔、装药、填塞的方式方法与所用机具条件）相适应。 原则上，越简单、越规则就越好。 坚硬完整岩石： a=（1.01.25）W；b=（0.81.2）W 裂隙发育或中等硬度岩层： a=（1.251.5）W；b=（1.21.5）W,2020/12/17,t课件,18,4.水下钻孔爆破,水下钻孔爆破由于要克服水深造成的阻力，因此其炸药量计算必须包括岩石破碎的能量和克服覆盖层水的阻力应做的功，所以水下爆破的炸药消耗比陆上爆破要大，其炸药量计算公式如下： q=0.45+（0.0

11、50.15）H 式中 q炸药单耗，q=0.45是一般台阶爆破的炸药单耗，kg/m3； H水深，m。,2020/12/17,t课件,19,4.水下钻孔爆破,水下钻孔爆破的施工特点主要是： 钻孔爆破作业均在水下进行，能见度差，加上水流、潮汐、水深的影响，因此比陆上要复杂、困难得多。 钻孔爆破作业通常采用设有内外两个套管的钻机，并在固定支架平台、浮在水面上的专用自升式作业台或钻孔船上进行。 水下钻孔爆破应按开挖断面和船位有序地进行。一般是由下而上、由外向内、由深而浅分段进行。,2020/12/17,t课件,20,4.水下钻孔爆破,水下深孔台阶爆破钻孔方法主要有：（1）钻孔船双套管作业法。在船上安装钻

12、机，采用内外双套管进行钻孔和装药作业，应用灵活，可以适应水位变化，可以在深水作业。（2）固定平台钻孔法。在浅水近岸边，将钻机安设在一个固定平台上走行钻孔。这种方法由于平台固定较复杂，难以在深水中应用。,2020/12/17,t课件,21,4.水下钻孔爆破,2020/12/17,t课件,22,4.水下钻孔爆破 简易浮式作业平台 这类平台由木船、铁驳船、浮箱或浮筒组装，并利用陆上普通钻孔设备进行适当改装后安装在平台上，即形成钻孔爆破工作平台。平台面积一般不小于610m2。,2020/12/17,t课件,23,4.水下钻孔爆破 浮箱或浮筒组装作业平台： 可以根据要求浮力大小，灵活调整浮式作业平台尺寸

13、。使用后材料均可回收，甚至可利用废旧材料拼装浮筒钻台。,2020/12/17,t课件,24,4.水下钻孔爆破 钻孔爆破工作船 这是一种专业性较高的永久性浮式钻孔爆破作业平台。适用于1020m水深，流速3m/s以内，浪高1m以下的水域钻孔爆破作业。,2020/12/17,t课件,25,4.水下钻孔爆破 潜孔钻机是水下钻孔爆破目前应用最多的钻机形式，现阶段，一些大型水下炸礁工程，已采用全液压航道潜孔钻，并配置有全球卫星定位系统。例如，上海洋山港水下炸礁施工，平台定位采用2台RTK-DGPS全球卫星定位系统定位。钻爆平台锚缆长400m，前后4个锚抛成八字形，每个锚重3t，平台移动靠绞锚完成。钻孔采用

14、全液压航道潜孔钻，用直径为165mm的钻头在套管内旋转冲击钻孔。,2020/12/17,t课件,26,4.水下钻孔爆破 目前国内外广泛应用的双套管钻进法，能通过水下深厚覆盖层，在水下岩层内钻孔。这种钻机借助管接头将组合套管和钻杆接到风动凿岩机上。外套管直径800mm左右，用来固定钻孔位置，保护钻具在钻孔过程中不致于受到流水冲击影响。内套管直径92153mm，头部锒环形钻头，可通过覆盖层钻到基岩中1012cm，作为钻凿深孔和装填炸药的导管。然后反转，把内套管松脱，留在孔内。用直径51102mm的十字形钻头，在内套管保护下，回转、冲击钻进。,2020/12/17,t课件,27,4.水下钻孔爆破 水

15、下炸礁施工组织的一般程序（1）搭建钻孔平台（2）测量（3）钻孔平台定位（4）钻孔定位（5）下套管（6）钻孔（7）装炸药（8）拔套管（9）下浮标、移平台（10）联接起爆网路（11）钻孔平台移位,2020/12/17,t课件,28,4.水下钻孔爆破 水下钻孔爆破装药时，应注意以下事项： （1）内河水位变化幅度很大（含暴涨、暴落），沿海或海港的风浪超过6级，浪高大于0.8m时，禁止水下钻孔装药。 （2）用金属或塑料筒加工成防水药筒盛装非抗水散装炸药时，应在药面采取隔热措施，才准许用沥青或石蜡封口。 （3）水下钻孔爆破，应采取隔绝电源和防止错位等安全措施，才准许边钻孔边装药。,2020/12/17,t

16、课件,29,4.水下钻孔爆破 水下钻孔爆破装药时，应注意以下事项： （4）水下钻孔爆破装药时，应拉稳药包提绳，配合送药杆顺进，不应从管口或孔口直接向孔内投掷药包，禁止强行冲压卡塞的药包。 （5）水下深孔采取分段装药时，各段均应装入起爆药包，并要在导线上标记清楚，防止错接。 （6）提升套管（含护孔管）应注意保护药包引出线，移船时应注意保护起爆网路，在急流区，对孔口段的导线应加以保护。,2020/12/17,t课件,30,4.水下钻孔爆破 水下钻孔爆破采用护孔管装药时，对操作的要求： 从护孔管中装药时，每向钻孔装入一节药包，需提升护孔管一次，提升至药包顶面以下20cm为宜，以防孔壁掉石；该孔装药完

17、毕，将护孔管提升到药包顶面以上20cm后，才可装入填塞物。 水下爆破装药完毕后，起拔套管、护孔管时，应注意保护起爆网路。全部护孔管和套管都提离水面，并抽出起爆导线后，工作船方可横向移动。孔口的导线要用耐磨物保护，以防起爆网路受损。,2020/12/17,t课件,31,4.水下钻孔爆破 水下爆破对工业炸药性能要求（1）比重大（2）有一定耐水性（3）有相应耐水压性（4）有一定安全度（5）有合适的殉爆距离,2020/12/17,t课件,32,4.水下钻孔爆破 提高硝铵炸药抗水性的常用措施有（1）采用防水剂涂覆硝酸铵颗粒（2）采用防水硝酸铵制药（3）采用压缩或铸装药柱（4）采用防水药袋密封（5）采用抗

18、水性能较好的铵松蜡炸药及铵沥蜡炸药,2020/12/17,t课件,33,5.其他水下工程爆破 5.1水下岩塞爆破 在湖泊或已建水库上，为泄洪或向下游供水发电，需挖隧道，通常在隧道进水口预留一段岩体作为挡水之用，称为岩塞，待整个隧道基本完成后，将预留段岩体爆破通水，这种方法称为水下岩塞爆破。它的特点如下： 水下岩塞爆破一般紧靠各种水工建筑物、山坡，有的还靠近拦河大坝，而且是在深水压力下施工作业，必须保证爆破的绝对安全。 水下岩塞只能一次爆通成形，而且要求进水口有良好的成型和围岩稳定，因此爆破必须精心设计、精心施工，否则很难在水下进行补爆或修理。,2020/12/17,t课件,34,5.其他水下工

19、程爆破 5.2爆炸法处理软弱地基 采用爆炸法处理软弱地基技术主要应用在水工建筑物的基础工程中。海港码头、水利建筑工程、铁路公路交通工程等都有可能遇到软弱地基，由于软弱地基承载力低，一般需要加固处理，才能满足地基承载标准要求。传统地基加固技术有强夯、桩基加固、预压排水固结、清淤置换和振冲压实等。近年来，我国在加固软弱地基上应用了炸药爆炸处理方法。爆炸法与传统地基加固技术相比，具有施工简便、工效高、投资省和工期短等优点。根据已竣工的海堤工程经验，爆炸法可节省投资20%40%，工期可缩短一半。,2020/12/17,t课件,35,软土地基爆破挤淤施工技术 爆破挤淤处理软土地基，是80年代末在我国发展

20、起来的一项软土地基处理的新技术。在软基上先填筑一定高度的石方，向石方坡脚软土内装入药包，药包起爆后，软土内产生部分空腔，并伴随强烈的震动，扰动淤泥体，石方在其自重及震动能量作用下下压填充空腔，将淤泥挤向路基外侧，达到处理软土地基的目的。,2020/12/17,t课件,36,软土地基爆破挤淤施工技术 爆破挤淤技术有以下三个特点：施工设备简单。爆破挤淤所需机械设备主要是吊车、振动锤、发电机和自制装药器，设备简单，制作方便。软土地基处理效果好，处理淤泥较为彻底。工期缩短。由于沉降时间短、沉降量小，处理后软基上部填方及反槽施工的构筑物施工不受制约，软基处理完毕即可按一般填方加载、挖基。,2020/12

21、/17,t课件,37,5.其他水下工程爆破 5.2爆炸法处理软弱地基 应用爆炸法处理，针对不同性质的软基，主要有如下两类： 爆炸法处理水下淤泥软基 (水下爆夯法、爆炸排淤填石法） 爆炸加密饱和砂基 （水下爆夯法、砂基钻孔爆炸法）,2020/12/17,t课件,38,6. 水下爆破安全与防护技术 6.1水下爆破施工安全 爆破安全规程对水下爆破施工安全的一般规定 爆破安全规程对水下钻孔爆破的安全规定 水下钻孔爆破盲炮的预防及处理 爆破安全规程对水下炮孔爆破的盲炮处理的规定,2020/12/17,t课件,39,6. 水下爆破安全与防护技术 6.2水下爆破地震效应 水下爆破时地震效应的强度会有较大幅度

22、的提高，在陆地土层中爆破，地震波能量一般只占爆破总能量的2%6%，而在水下介质中爆破时，地震波能量可达20%。 爆破震动控制及校核,2020/12/17,t课件,40,6. 水下爆破安全与防护技术 6.3 水中爆炸冲击波 众所周知，水通常作为不可压缩的介质对待。因此水下爆破产生的冲击波及其安全影响，不可忽视。 炸药在水中爆炸时，水中冲击波超压（105Pa），可按库尔公式计算：,2020/12/17,t课件,41,6. 水下爆破安全与防护技术 6.3 水中爆炸冲击波 爆破安全规程对水下爆破产生水中冲击波的安全距离的规定 水下裸露爆破，当覆盖水厚度小于3倍药包半径时，对水面以上人员或其他保护对象的

23、空气冲击波安全允许距离的计算原则与地面爆破时相同。 水中爆破对生态的保护 在靠近有养殖业水产资源的水域实施岩土爆破或水中爆破时，应事先评估爆破飞散物、水中冲击波和涌浪对水中生物的影响，提出可行的安全保护措施。,2020/12/17,t课件,42,6. 水下爆破安全与防护技术 可采取的降低地震波和冲击波的措施为： （1）分段起爆 在保证完成爆破任务的前提下，尽可能分多段起爆以减小一次起爆的单响药量。 （2）采用微差挤压爆破技术 。 （3）采用水下预裂爆破 。 （4）控制最小抵抗线方向，充分利用地形条件和安排好起爆顺序，使受保护物在使受保护物在抵抗线的背面出现。 （5）水下爆破时在靠近被保护物的水

24、下抛授一定数量的土石，减少冲击波的破坏作用，对距离爆源近的设施爆前要支撑加固保护，以防水压力的冲击破坏。 （6）在被保护物的附近设置防震孔。 （7）采用气泡帷幕技术.,2020/12/17,t课件,43,6. 水下爆破安全与防护技术 6.4气泡帷幕防护技术 所谓气泡帷幕，就是在爆源与被保护目的物之间的水底设置一套气泡发射装置，一般采用钢管在其两侧钻凿两排小孔，当往发射装置里输入压缩空气后，便从小孔中连续不断地发射出无数细小的气泡。由于浮力的作用，气泡群自水底向水面运动，从而形成了一道“帷幕”，它能够有效地消弱冲击波的压力峰值，对其后面的目的物起到一定的保护作用。,2020/12/17,t课件,

25、44,2020/12/17,t课件,45,2020/12/17,t课件,46,2020/12/17,t课件,47,2020/12/17,t课件,48,6. 水下爆破安全与防护技术 6.5水下爆破飞石的安全距离 一般认为水下爆破的飞石安全距离比陆上爆破小，理由是有水的覆盖，爆破块石不可能飞得很远。这种论点是片面的。 对于裸露爆破，可分以下三种情况考虑： （1）当水深h小于1.0m，而且h0.5时（Q为炸药量），按照陆上裸露爆破考虑，其最小安全距离350400m。 （2）当水深1.01.5m，而且h0.5时，可按照地形、地质条件，药包重量和水深大小，在120300m范围内选取。 （3）当水深大于2

26、.5m，而且h0.5时，其最小安全距离，可在70150m范围内选取。,2020/12/17,t课件,49,6. 水下爆破安全与防护技术 6.5水下爆破飞石的安全距离对于钻孔爆破，可分以下四种情况考虑： （1）水深h2.0m,一个自由面。 飞石安全距离，一般取180200m。 （2）水深h2.0m，两个以上自由面，阶梯爆破。 这种情况需考虑钻孔位置偏差，其飞石安全距离一般取200300m。 （3）水深h=2.04.0m 飞石安全距离一般在100200m范围内选取，水深大，距离选小值。 （4）水深h4.0m 一般钻孔爆破，碎石很少飞出水面，安全距离可取5090m。若扩孔药包或硐室药包需另外考虑。

27、上述安全距离，仅仅考虑飞石的距离，实际采用的安全距离，还需结合水中冲击波或地震波的影响分析确定。,2020/12/17,t课件,50,6. 水下爆破安全与防护技术 6.6 爆破安全设计内容 某工程提出的爆破安全设计内容有： （1）论证爆破震动对邻近爆区已建水工建筑物的影响。根据建筑物抗震性能制定合理的爆破震动安全允许标准，并依据类似爆破工程经验确定该场地条件下地震传播规律，通过安全校核计算，决定减震防震措施； （2）论证爆破产生的水中冲击波、脉动水压力及涌浪等对邻近爆区已建建筑物的影响，决定采取相应的安全防护措施； （3）论证爆破产生水石流对水工建筑物的破坏影响； （4）论证爆破产生的飞石对临近水工建筑物的影响，在爆破方案设计中采用相应的措施防范个别飞石的危害。,