《《特殊爆破》解读.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《特殊爆破》解读.doc（145页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 第1章 特种爆破工业爆破器材特种爆破技术是相对普通爆破技术而言。普通爆破技术讨论的是在正常环境和正常条件下爆破岩土时所涉及到的技术问题，而特种爆破技术则是讨论在特殊环境、特殊条件和特殊要求下对特殊介质进行爆破时所涉及的技术问题。在特种爆破技术中，除了使用常规的工业炸药（如2号岩石铵锑炸药、铵油炸药、乳化油炸药，水胶炸药和浆状炸药等）和起爆材料（如火雷管、电雷管、导爆管雷管、导火索、导爆索等）以外，由于爆破对象、条件、环境和要求不同，对爆破器材的性能提出了不同要求。1-1 特种工业炸药一、塑性和黏性炸药 塑性炸药是在一定的温度范围内，具有可塑性的混合炸药。 塑性炸药均匀压实成形，根据爆破的需要
2、加工成不同规格的药柱、药块、药饼、药条等。 塑性炸药的特点 密度大（最大可达1.7g/ml以上）； 爆速高（最高达8000m/s）； 机械感度低、耐冲击、毒性小、比较安全； 抗水和可塑性好（能够适应爆破对象的形状和尺寸，制成不同形状和尺寸的药包，直接粘贴在爆破对象表面，从而提高爆破效果。目前国内外已研制成功的塑性炸药的配方已达数百种之多，部分典型炸药配方的组分和性能可见表1-1。 黏性炸药是在塑性炸药基础上研制成功的一种混合炸药。它除具有良好的塑性以外，还具有黏性，可直接黏附在混凝土结构物、基础、桥梁和金属等被爆体表面。二、挠性炸药 挠性炸药是一种较新型的高分子混合炸药，在20世纪60年代得到
3、广泛的应用。 其最大特点是具有良好的曲挠性、韧性、自持性和弹性。 挠性炸药主要爆炸组分有黑索金、奥托金、泰安、特屈儿和TNT等。挠性炸药的配方很多，部分爆速较高的挠性炸药配方和性能见表1-2。 泰乳炸药是国内研制成功的中等爆速挠性炸药，主要用于输电线的爆炸压接，泰乳炸药两种配方的组分和性能见表1-3。注：1号配方是通用的泰乳炸药配方；2号配方是在带电作业时，为防止产生电容电流引起炸药自燃而采用的配方。三、低爆速炸药 低爆速炸药是极限爆速较低的炸药，具有较大的极限直径。 低爆速炸药的特点 爆速低（16002500m/s）； 密度低（0.40.8g/cm3）； 猛度低（710mm）； 爆轰感度适中
4、（通常应具有良好的雷管敏感度）； 临界直径小（1530mm）。 低爆速炸药分类 2号岩石粉状铵梯炸药与黑火药混合 猛炸药中添加重金属或重金属化合物 猛炸药中添加轻质微颗粒 TY型低爆速炸药 RY型低爆速炸药 PY型低爆速炸药 NY型低爆速炸药 AY型低爆速炸药 乳化炸药中添加密度调节剂、敏化剂部分低爆速炸药的组分和性能见表1-4。四、耐热炸药 随着地下资源的开采和宇航事业的发展，要求有一种耐高温、高压（或低压）的炸药，简称耐热炸药。国内部分工业耐热炸药配方及性能见表1-5。五、液体炸药 液体炸药具有良好的性能特性、流动特性、安全特性及使用特性，可用于石油地震勘探、露天采矿、石油开采油井层内爆炸
5、压裂、水下爆破、金属矿溶浸开采裂隙网爆破、金属爆破及野外其他爆破作业。 液体炸药的爆热及体积能量均比单体猛炸药高，炸药密度均匀，爆速稳定。 多数类型的液体炸药无腐蚀，不易被明火点燃，撞击和摩擦感度低，起爆及传爆性能良好，具有较小的临界直径。 按主爆成分可分为4类：硝酸类、硝基甲烷类、高氯酸脲类和硝酸肼类。部分液体炸药的组分和性能可见表1-6、1-7、1-8、1-9。1-2 起爆器材及起爆系统20世纪60年代末期非电导爆管起爆法在瑞典诞生，由于这种起爆方法比电雷管起爆方法具有许多优越性，因此在工程爆破中得到了广泛的使用。但是，非电导爆管起爆系统也并非十全十美，其主要缺陷是无法检查起爆网路的质量，
6、不能预先消除网路中可能产生拒爆故障的隐患。而这一方面恰恰是电雷管起爆方法的优点，所以电雷管起爆方法在很多重要的爆破工程中仍是优先选用的方法。为克服电雷管的局限性，国内外一直在努力研制各种安全电雷管及起爆系统，如电子雷管起爆系统、电磁雷管起爆系统。除此之外，许多国家正在开展新型安全起爆系统方面的研究工作，并取得了较好的试验效果，如气体导管起爆系统、超声波起爆系统、遥控起爆系统和激光雷管起爆系统等。一、电子雷管起爆系统 电子雷管 在20世纪70年代末，美国、瑞典、德国、日本等国家开始研究电子雷管（亦称电子延期雷管）。 电子雷管主要是由电解电容器、集成电路、电引火头、起爆药、猛炸药、密封塞、管壳组成
7、。 电子雷管中的电解电容器作为电源，集成电路主要由模拟装置、数字装置和引爆装置3部分组成，作为定时器。电子雷管的结构如图1-1所示。 电子雷管安全性更高 抗杂散电流能力强、抗静电、防射频性能好 起爆安全 延期时间范围较大图1-1 电子雷管结构示意图a日本电子雷管 b德国电子雷管1脚线；2电容器；3IC；4正、副起爆药；5延期元件；6瞬发电雷管；7密封塞；8电解电容器；9集成电路；10电引火头；11正、副起爆药。 发爆器 电子雷管起爆网路的起爆器是一种计算机化的专业发爆器，使用普通起爆器不能起爆，其主要原因是电子雷管设有安全编码识别装置，这种编码是由一定的频率组合而成。所以引爆电子雷管除了起爆能
8、外，还必须有信息能。 图1-2所示是德国代那迈特诺贝尔公司生产的计算机化专用发爆器。 发爆器运行工作程序如图1-3所示。 电子雷管起爆系统的特点是利用半导体加工技术及电子集成技术，使火工品具有逻辑功能，产品不仅具有半导体器材的高可靠性能，而且还有高安全性以及与计算机处理和操作相兼容的特性。二、电磁雷管起爆系统 电磁雷管起爆系统（亦称电磁感应起爆方法），也是安全电雷管的另外一种新型起爆方法。 该系统的特点是将起爆电源、爆破母线和雷管脚线组成为3个独立的闭合电路，并由磁环连接形成互感器，最后用70110kHz高频电引爆。 其工作原理是采用爆破母线穿过电雷管的铁氧体环的中心，母线接在专用的高频交流起
9、爆器上，当高频电流经母线通过电雷管的磁环芯时，磁环内产生一定的磁通量。磁环中的磁通再与电雷管桥丝串联的二次绕组中产生感应电（电流），最后这种感应电流使桥丝灼热并引爆雷管。图1-4所示为电磁雷管起爆系统示意图。 电磁雷管 管体和引火部分与普通电雷管相同，不同的是在雷管脚线端安装了一个磁环，这样就对供电方式起了根本性的改变，达到了抗杂散电流和不受工频电流及直流影响的目的，解决了电力起爆作业安全问题。 起爆电磁雷管采用一种专用的高频电流起爆器，这种起爆器可输出70110kHz、几十安培的脉冲高频电流，流入爆破母线，通过磁芯，在电雷管串联的二次绕组中产生几伏的电压，使电雷管发火。北京矿冶研究总院也研制
10、出了BJ系列安全电雷管见图1-5所示。电磁雷管起爆系统的主要特点是安全可靠、使用方便，能防止杂散电流引起的意外爆炸和由于漏电引起的瞎炮。三、气体导管起爆系统 气体导管起爆系统（亦称赫尔库德特起爆系统），是由美国大力神公司在20世纪70年代中期开发的一种新型非电起爆系统。 该起爆系统由赫尔库德特雷管、储气箱、发爆器、检测仪器、塑料管及连接元件组成，利用形态各异的连接元件组成串联或并联起爆网路。起爆前，先以空气泵压入储气箱，用压力试验仪检查气体网路，若网路不漏气，用氮气置换管内的空气；再将混合气体（由可燃气体和氧气混合而成，其组分为：60%的O2，20%的H2，20%的CH4）置换氮气。以上各步骤
11、完成后，立刻切断储气箱与发爆器的联结，最后启动发爆器点火起爆。 赫尔库德特雷管结构如图1-6所示。 贮气箱、发爆器及检测仪器 贮气箱是用作储存氧气和可燃气体，然后按比例输送到发爆器进行混合，形成爆轰性混合气体后充入起爆网路，并对充入线路中的混合气体点火。爆轰时管内气体传播速度为2500m/s。 起爆网路检测仪器有压力检测器、网路检测器、流量计及氧气检测器。 塑料管及连接元件 组成起爆网路的塑料管有单股型塑料管和双股型塑料管。单股型塑料管内径3mm，外径5mm，用于孔外部分接线；双股型塑料管是平行粘结在一起的2根塑料管，用于孔内部分接线。 连接元件主要用于连接各塑料管，以组成起爆网路。图1-7所
12、示为连接元件的6种类型。 气体导管起爆系统如图1-8所示，其特点是无电击危险，安全性良好，无空气冲击波，不会破坏药包，延时准确，延期段别多，网路检查方便，工作可靠。四、超声波起爆系统该系统由起爆元件（A、B型，见表1-10）、超声波发射器和检查器构成（图1-9所示）。表1-10 起爆器件的规格与性能品 名起爆元件A、BA 型25kHzFM变谐波2种（382.5Hz、412.5Hz）B 型25kHzFM变谐冲击波（1MPa）雷管起爆电流3A以上耐水压1MPa耐冲击压150MPa电池寿命30d使用温度范围040质 量15kg以下吊钩承重150kg以下五、PEDRR遥控起爆系统 澳大利亚矿山现场技术
13、公司和澳瑞凯公司合作相继推出了适用于不同作业场所的遥控型遥控起爆系统。其中：BlastPEDR遥控起爆器，可用于露天和地下爆破作业，而BlastPEDREXELR型遥控起爆器只能用于露天爆破作业。这两种型号的遥控起爆器既可用于电雷管（包括数码电子雷管）起爆系统的遥控引爆，也可用于塑料导爆管非电起爆系统的遥控引爆，适用范围广泛。在爆破作业安全警戒线以外的适当位置进行遥控引爆，使起爆作业更加安全。 BlastPEDREXELR遥控系统只用于露天矿山，它可作为安全引信和引火系统电线的替代产品。如图1-10所示。 BlastPEDREXELR与BlastPEDR两系统之间的差别在于前者通过遥控直接引爆
14、信号管而不是引爆电雷管。 BlastPEDR遥控传输系统如图1-11所示。六、激光雷管起爆系统 20世纪80年代日本利用激光和光导纤维开发了一种既可靠又安全的激光雷管起爆系统。 系统起爆方法不同于电力起爆法，它所使用的起爆能是激光，不会因泄漏电流、杂散电流、静电、雷电等原因引起意外爆炸。 其工作原理是：由激光装置作为起爆源，通过光导纤维将激光能传输到激光雷管，雷管中的炸药受到激光红外能后发火起爆。 激光雷管起爆系统由激光雷管、光导纤维、激光装置、分光装置组成，如图1-12所示。 激光雷管由插口塞、炸药、套管、光导纤维组成。 图1-13所示雷管的炸药采用泰安和1%的炭黑混合而成，炭黑作为吸收激光
15、热能的光敏感剂。 光导纤维主要是传输激光能量，它的芯子由石英材料制成，直径为0.8mm。激光装置是采用YAG激光装置（钇铝石榴石激光器），该装置的振荡形式是脉冲宽为几个毫秒的一般脉冲激光，最大输出能量为40J。1-3 非电导爆管起爆网路在城镇厂矿企业拆除爆破中，一般周围环境都比较复杂，因此要求起爆必须准确可靠。而城镇厂矿企业中外来电的潜在危险性较大，因此除非具有可靠的能防止外来电引起早爆危险的措施外，一般尽量不采用电雷管起爆系统。而导爆管对防止外来电具有独特的优点，因此在爆破施工中已逐渐得到推广使用。一、T形连接卡T形连接卡是云南燃料一厂针对导爆管与导爆索连接问题而生产的，它彻底改变了导爆管与
16、导爆索的传统连接方式。 T形连接由塑料压模而成，其规格为长46mm，宽17mm，厚12mm，连接卡上有一个大孔和一个小孔，大孔用于连接导爆索，小孔用于连接导爆管，导爆索与导爆管在连接卡上呈90垂直布置（如图1-14所示）。 T形连接卡是工厂在生产导爆管雷管过程中预先安装在导爆管上的，每一发导爆管雷管脚线上都有一个T形连接卡。在实际使用时，只需将T形连接卡像夹子一样卡在导爆索上即可。 在导爆索与导爆管混合起爆网路中，采用T形连接卡连接导爆索与导爆管，它不同于传统的连接方式： 导爆管与导爆索成90垂直连接； 导爆索起爆导爆管时，导爆索的爆轰波传播方向可以是任意的； 连接卡直接卡在导爆索上，不需要黑
17、胶布，而且连接质量非常可靠，易于检查。 在导爆索与导爆管混合起爆网路中，使用T形连接卡连接，操作简单，使用方便，便于检查网路连接质量，提高施工效率，基本上消除了雷管拒爆现象。二、复式起爆网路在一些大区域爆破施工中常采用导爆管复式起爆网路（图1-15所示），目的是增大网路起爆的可靠性。该网路要求每个药包中有两个组合雷管，分别连接成并串网路，再组合成复式网路。三、导爆管闭合网路利用四通连接块，在药包数较少的爆破中，可组成3种导爆管闭合网路，即单闭合网路（图1-16）、多闭合网路（图1-17）、并联闭合网路（图1-18）。四、导爆管网格式闭合网路 在导爆管小区域闭合网路中，每20个左右药包组成一个小
18、型闭合网路，这个小型闭合网路又通过4根以上通道与别的闭合网路相连接（图1-19所示）。 按一定规则，可以把小区域闭合网路连接成分区网格式闭合网路。每个分区网路可以是独立、闭合的，使用各种段差起爆器材可实现各分区之间的段差爆破（微差或秒差）。如采用孔内微差，或整个网路同时起爆，只要把各分区的网路用多股通道连接组成一个整体网格式闭合网路即可。图1-20所示为导爆管分区网格式闭合网路示意图。 网格式闭合网路的构成与常用的导爆管起爆网路相比，其准确性、可靠性和安全性要高得多。 网格式闭合网路实现了网路内无雷管连接，在整个网路的连接过程中，可以采用电灯照明，不会因通信电网、高压电网等杂电干扰引起早爆、误
19、爆事故。 由于每个组合雷管至少有两个方向来的爆轰波能使其引爆，即一个组合雷管起到了复式网路中两个组合雷管的作用。 整个网路是网格状多通道的，传爆方向四通八达，个别组合雷管或局部导爆管的缺陷不影响整个网路的准爆性，不会出现成片药包拒爆的情况。 在网路连接过程中，通过连接技巧，可以把封闭的网格网路无限扩展，因而起爆的药包数量不受限制。 在网路上选任意点击发起爆，整个网路中的药包就全部引爆，通常可以用电雷管多点击发，提高网路击发的可靠性。在特殊地区，可使用起爆枪击发，即整个网路包括起爆均可实现非电操作。 网路连接操作简单，检查方便，网路无需进行计算，只需掌握基本要领，任何爆破工都可以直接进行操作。网
20、路的连接可以分区分片同时进行，检查时一目了然，能大大节省连接时间，缩短施爆过程。五、非电接力式逐孔起爆网路 非电接力式逐孔起爆网路的起爆方式有两种，即地表延期网路和孔内延期网路。 孔内延期网路由于孔内雷管段别所限，适应较小的爆区，对于较大的爆区，只能采用大区微差爆破技术，比较繁琐，目前应用比较少； 地表延期网路采用地表接力延期，地表延期雷管引爆孔内延期雷管（一般孔内用同一段雷管）再引爆炸药的方式，因此用很少段别的雷管就能完成任意规模的爆破。 澳瑞凯（威海）爆破器材有限公司生产的Exel系列地表导爆管延期雷管和孔内导爆管延期雷管的段别及标准延期时间见表1-11、1-12和表1-13。地表延期雷管
21、的外型规格及装药量比我国普通工业8号雷管要小一些，连接块最多可以连接5根孔内导爆管延期雷管。图1-21所示是一种地表非电接力式斜线逐孔起爆网路。 非电接力式逐孔起爆网路特点 逐孔起爆网路是露天矿山台阶炮孔开挖爆破技术的发展方向。推广应用表明，逐孔起爆网路具有爆破效果好、震动小和综合效益显著的特点，为爆破参数优化提供了科学的基础。 逐孔起爆网路应用的关键是孔间、排间延时的精确性，由于雷管延期精度在12%，因此主控排孔间延时最佳范围为25ms/m，传爆列排间延时范围为1020ms/m。这样就能获得良好的爆破效果。 由于逐孔起爆网路具有充分发挥炸药能量的作用，所以逐孔起爆网路可以扩大网孔参数，减少穿
22、孔工作量。 逐孔起爆网路能够针对不同的岩石选取不同的段间延时，以控制和减少爆破产生的震动影响。在逐孔网路的爆区中，主控制排方向的孔间延时主要影响爆区的破碎块度，传爆列方向的排间延时主要影响爆区的岩石位移。因此，当既要求破碎效果好又要求爆破震动小时，可以在保证主控制排方向最佳孔间延时不变的情况下调整传爆列方向的延时。习题一1、特种爆破技术与普通爆破技术不同点主要表现在哪几方面？2、特种工业炸药类型有哪几种？其特点有哪些？3、电子雷管由哪些元件组成，其特点有哪些？4、新型起爆系统有哪几种？5、简述导爆管网格式闭合网路连接方法与特点。6、简述非电接力式逐孔起爆网路连接方法与特点。第2章 拆除爆破原理
23、、设计与施工2-1 概 述 用于拆除工程的控制爆破称为拆除爆破，拆除爆破技术是从第二次世界大战后迅速发展起来的一项爆破新技术。 拆除爆破主要用于废弃建筑物和构筑物的拆除，其特征是能使爆破时产生的爆破震动、飞石、冲击波和噪声等有害效应以及爆破影响范围得到有效的控制。 与常规爆破相比较，拆除爆破除了满足一般的爆破安全规定外，还必须达到以下几点安全技术要求： 控制爆破体的破碎程度 控制爆破的破坏范围 控制爆破体的倒塌方向和范围 控制爆破的危害作用 拆除爆破定义：根据工程要求和爆破环境、规模、对象等具体条件，通过精心设计、施工与防护等技术措施，严格控制炸药爆炸能量的释放过程和介质的破碎过程，既要达到预
24、期的爆破效果，又要将爆破的影响范围和危害作用严格地控制在允许限度之内。这种对爆破效果和爆破效应同时加以控制的爆破，称为拆除爆破。 拆除爆破的主要特点 爆破对象和材质的多样化 爆破区周围环境复杂 起爆技术复杂2-2 拆除爆破基本原理一、等能原理根据爆破对象、条件和要求，优选各种爆破参数，如选取最优的孔径、孔深、孔距、排距和炸药单耗等，采用合适的装药结构、起爆方式及炸药品种，以期达到每个炮孔所产生的爆炸能量与破碎该孔周围介质所需的最低能量相等，即使介质只产生一定宽度的裂缝或原地松动破碎，而无剩余的能量（如空气冲击波、地震、飞石等）造成危害，这就是等能原理。例如，破坏某种介质需要总能量为A，在做功中
25、炸药爆炸后释放出能量为B，若能量B在做功中没有任何损耗，这时应满足AB，介质便被破坏。但在工程爆破中，炸药所释放出的能量并非全部作有用功，而有相当一部分转化为无用功，如声、光、热等。因此上式便写成：式中：炸药的有效利用系数。二、微分原理拆除爆破中，除精确选择单位炸药量外，还应合理布置炮孔的间距、孔深和孔位等，使炸药均匀地分布在爆破体中，形成多点分散的布药形式，防止能量过于集中，这就是分散化与微量化原理，简称微分原理。三、失稳原理 分析和研究建筑物或构筑物的受力状态、荷载分布和实际承载能力，用控制爆破将承重结构的某些关键部位炸毁或爆松，使之失去承载能力，同时破坏结构的刚度，迫使建筑物的整体失去稳
26、定性，然后在本身自重作用下，自身定向倒塌或原地坍塌。这一原理称为失稳原理或定向倒塌原理。 爆破拆除建筑物时，其设计、施工应满足以下原则 充分破坏建筑物的大部分或全部承重构件（如承重的墙、柱、梁等），使建筑物的整体稳定性遭到破坏，在本身自重的作用下，迫使建筑物按预定方向倒塌或原地坍塌。 高大建筑物的主要承重构件是墙和立柱，不仅需要把墙和立柱炸毁，而且还要炸毁一定高度和宽度，方能使立柱在其上部荷载作用下失稳，为整体失稳创造条件。 钢筋混凝土整体框架结构的爆破拆除，需形成相当数量的铰支和倾覆力矩。 铰支是结构的支撑立柱某一部位受到爆破从而失去其支撑能力而形成的。 一般选择容易形成铰支的部位作为优先突
27、破点，而把整体式钢筋布置的立柱部位作为延续的铰支形成点，因为这些部位在自重作用下不一定能形成铰支，但在外力矩和自重的联合作用下却容易形成铰支。 结构物的重力倾覆力矩可以从以下几种方法中获得一是在控制倾倒方向上利用各立柱的破坏高度不同来形成倾覆力矩（图2-1所示）；二是运用毫秒延时起爆技术，使各个立柱按照严格的毫秒延时间隔依次起爆形成倾覆力矩（图2-2所示）；三是将承重立柱的不同破坏高度和毫秒延时起爆相结合，可以实现建筑物或构筑物的原地坍塌、定向倒塌、折叠倒塌等多种拆除形式（图2-3所示）。四、缓冲原理在优选适合的炸药品种以及装药结构等基础上，缓和爆轰波峰值压力对介质的冲击作用，使爆破能量得到合
28、理的分配与利用，这就称为缓冲原理。2-3 拆除爆破设计方法一、设计原理 以控制爆破震动、飞石、空气冲击波和噪声，以及爆破影响范围为主要特征的拆除爆破，其设计原理主要是建立在对单个药包能量和总体爆破规模的控制基础之上的，并使炸药均匀分布于爆破体之中。 对药包能值量的控制，实质上就是确定合理的单位用药量q，并合理分配药量和布置药包，使炸药能量充分用于破碎介质或切割介质，而作用于碎块飞扬、震动等有害效应的能量达到最小值。 对总体爆破规模的控制，即对一次允许起爆的最大药量的控制，其实质就是对爆破地震效应的控制，因为当所有爆破条件相同时，爆破震动强度主要与药量有关。二、设计方法拆除爆破工点一般均在城镇居
29、民稠密区、工矿企业的厂房车间内或紧邻建筑物附近。因此，每次进行拆除爆破，均应事前认真做出设计，编写设计说明书。设计文件一经有关方面审查批准，就要严格按照设计文件进行施工。爆破后，应对爆破效果进行记录并对照设计进行分析，及时进行技术总结。 爆破方案的制订 为制订经济上合理、技术上安全可靠的爆破方案，爆破技术人员接到任务后，首先应搜集爆破对象的原设计和竣工资料，然后到现场进行实地勘察与核对，将实际的爆破结构物或爆破部位准确地标明在核对过的图纸上，如无原始资料，则应对实物进行测量并绘出图纸和注明尺寸。 还应了解原施工质量和使用情况，认真摸清材质，探明有无配筋和布筋的部位等。 仔细了解爆破工点周围的环
30、境，包括地面和地下需要保护的重要建筑物和设施及与爆破工点相对位置的距离等。 在充分掌握多种方案的基础上加以比较，最后制订出合理的、切实可行的控制爆破方案，从而作为技术设计和施工设计的依据。 通常爆破方案应包括工程概况、周围环境，并根据爆破安全的要求和建筑结构的特点等，提出爆破设计和工艺的原则。 拆除爆破技术设计 首先需进行爆破参数的选择，由于目前采用的参数和公式均系经验的积累，因此在实际应用中，也就有着一定的局限性，必须了解适用条件。 爆破参数包括合理地选择和确定单位用药量q、最小抵抗线w、炮孔间距a和排距b以及炮孔深度L等。 进行炮孔和药包布置，在较深的炮孔中还需进行分层装药结构的设计。 计
31、算单孔装药量。 计算各单孔药量的总和和预计爆落的介质体积以及平均单位耗药量，并与已有的经验数据进行比较，如果二者相差较大，则需调整有关参数，重新计算。 技术设计中最重要的一项工作就是爆破安全验算，主要应验算爆破地震、飞石和空气冲击波的安全距离。 撤除爆破施工设计 施工设计主要包括炮孔的平面布置、典型断面的炮孔剖面布置、炮孔深度和方向、药包位置、分层装药结构、药包的药量和制作与编号、起爆网路的设计和验算、钻孔、装药、堵塞、连接起爆网路的方法以及装药与爆破的警戒范围等。所有上述内容均应分别绘制图、表，并应对有关施工操作的技术要求和安全注意事项用文字方式表达清楚。 完整的施工设计还应有爆破安全防护措
32、施、爆破施工作业的组织领导和进度安排、机具台班及劳力与各种材料的预算、技术经济指标和预算、预期的爆破效果等。三、设计对爆破质量和安全的要求 爆破质量要求 爆破拆除基础、梁、柱的要求通常要求松动破碎或切割一部分，保留一部分。为有效控制爆破的危害作用，炮孔宜分散布置，应采用微量装药和毫秒微差分段逐次起爆，被爆体应原地松动碎裂，以便于清除。 爆破拆除砖、石、混凝土类结构物的要求一般要求定向倾倒或原地倒塌。关键是在结构物底部的适当部位爆出合格的爆裂口，促使结构物失稳而自行坍落。 爆裂口高度应大于壁厚的1.5倍，炮孔可布置35排。 要求定向倾倒时，爆裂口应设计在倾倒向上，其长度应为被爆体的周长的1/21
33、/3。 原地坍塌时，爆裂口应等于被爆体的周长，炸药消耗量应高于松动爆破的所需量，以便爆后碎块散离原位，促使爆裂口以上结构物借助于自重坍塌破碎。 爆破拆除高大整体混凝土建筑物的要求 当要求部分爆除、部分保留时，须在分界处事先用人工清理出宽1m左右的隔离带，以确保爆破不致损伤建筑物的保留部分。 当要求整体倒塌时，必须彻底破坏底层的柱、承重墙和梁，爆后使其散离原位，借助于自重力使整个结构物倒塌散架。 当要求定向倒塌时，可炸断倾倒方向上的承重墙和柱体，利用自重实现定向倒塌。 为便于清渣，应将二层以上的梁、柱结合部全部爆松，并将梁和柱体爆成若干段。 爆破拆除钢筋混凝土整体建筑物的要求 须确保一次爆破成功
34、，否则二次爆破既困难又不安全。 为避免一次爆破的炸药量过大等造成施工困难，可在分析结构特点的基础上，采取分段逐次起爆，通常可分24次爆破。 承重构件的用药量应使爆碎块散离原位，以免影响倾倒。 对高度较小的整体钢筋混凝土筑城工事或平房，一般要求炸塌与破碎，以利清除。 由于顶盖、侧墙厚度较大，难以利用自重坍落，故可采用与爆破基础相似的方法，分段爆除。 爆破安全要求控制爆破在安全上的基本要求是将爆破的危害限制在允许范围之内。通常应根据被保护物的结构、尺寸、牢固程度和抗震能力等条件来确定一次爆破的规模和起爆药量。 在局部爆除基础、桥墩、桥台时，应特别注意控制爆破震动，不应损伤保留部分。 在居民密集区施
35、爆时，应重点控制飞石及噪声。 当爆破拆除高楼、水塔等高大整体建筑物时，应严格控制倒塌方向。 对于高于50m的烟囱等构筑物，由于其已长期使用，尤其是有酸性腐蚀的情况下，倾倒瞬间易拆散或折断，飞散较远，这一因素必须引起充分注意。 当爆破拆除带有地下室的建筑时，可先爆地上结构，后爆地下室，这样上部结构的塌落可以阻挡下部爆破碎块的飞散 当爆破一般房屋并要求原地坍塌时，可先爆内部承重墙、隔墙和柱体，后爆外墙，利用外墙阻挡碎块的飞散。 设计起爆顺序应根据逐次扩大自由面的原则，先爆周边，后爆内部。 在有杂散电流、高压线感应电流或电视台、无线电台的射频电流时，应采用非电起爆网路，以确保施工人员的安全。2-4
36、拆除爆破设计参数的选择拆除爆破的技术设计时，如何正确选择设计参数是一个非常重要的问题，每一参数选择得是否恰当，直接影响到爆破效果和爆破安全。拆除爆破工程设计参数一般根据经验数据，并参照同类型的工程爆破参数，有时结合小型爆破试验结果进行综合分析比较加以确定。采用浅孔爆破法的拆除爆破，其设计参数包括：最小抵抗线W、炮孔间距a、排距b、炮孔深度L、单位用药量q及单孔装药量Q等，这些参数应根据一定的原则和方法进行选取。一、最小抵抗线W 城市或厂矿企业拆除旧建筑物的爆破，一般W值均在1m以内。通常W值应根据爆破体的材质、几何形状和结构尺寸、钢筋混凝土结构中的布筋情况，爆破后要求块度的大小或重量，以及清渣
37、时所具备的搬运条件等因素综合考虑加以选取。 当爆破体为薄壁结构或小截面钢筋混凝土梁、柱时，W值只能是壁厚或梁、柱截面中较小尺寸的一半，即（B为壁厚或梁、柱截面宽度）。 若薄壁结构为拱形或圆形，爆破拆除时，为获得破碎均匀的效果和控制碎块飞扬，当炮孔方向平行于弧面的情况下，药包指向外侧的最小抵抗线应取（0.650.68）B，指向内侧或圆心的最小抵抗线应取（0.320.35）B，如图2-4、2-5所示。但计算药量时的最小抵抗线仍取0.5B。 当爆破体为大体积圬工（如桥墩、台身、高大建筑物或重型机械设备的混凝土基座等），并采用人工清渣时，破碎块度不宜过大，最小抵抗线可按如下取值： 混凝土圬工 浆砌片石
38、、料石圬工 钢筋混凝土墩台帽 ，为墩台帽厚度 爆破后采用机械清渣时，还可选用较大值，通常根据机械吊装和运载能力对破碎块度的大小或重量的要求确定值。二、炮孔间距a和排距b拆除爆破中，一般药包位置就是炮孔的位置，相邻两个炮孔之间的距离a是一个重要的参数；在爆破大体积或大面积圬工体时，往往需采用多排布孔的群药包爆破来完成。因此，相邻两排炮孔之间的排距b又是另一个重要参数。同一排炮孔之间的间距a和多排彼此之间的排距b选择是否合理，对爆破效果、爆破安全和炸药能量的有效利用率均有直接影响。 当一次起爆多排布孔的群药包时，如果a、b值过大，则相邻炮孔中群药包的共同作用过小，爆破后必然出现很多大块，给下一步的
39、清理工作造成困难，有时还需进行二次爆破； 若a和b值过小，亦即炮孔布置过于密集时，不仅增加了钻孔工作量、影响施工进度，而且使药包爆破作用范围内的炸药能量重叠较多，相对地增加了炸药消耗量，致使药包之间的介质又过于破碎。 在长条形爆破体上布置单排炮孔时，若a值过小，则爆破后仅沿炮孔连线方向开裂贯通，爆破体被劈裂成两部分，又会产生大块。 实践经验对各种不同建筑材料和结构物的最佳比值采用下列数值是合适的： 混凝土圬工 钢筋混凝土结构 浆砌片石或料石 浆砌砖墙 墙厚的B1/2，即 混凝土薄地坪切割 ，取等于炮孔深度。 预裂切割爆破 ，为炮孔直径a值的上下限，应根据建材质量及值大小而定。材料强度较高时，取
40、低值；材料强度较低时，可取较高值；工程质量较差有裂隙蜂窝时，取较高值；工程质量较好时，可取较低值。爆破浆砌砖墙时，值较大时，取较高值；值较小时，可取较高值。当需要保留部分的切割面平整度要求较高，即进行一般的光面切割爆破时，上述的值减1/2即可。当进行的切割爆破不存在最小抵抗线时，则应按预裂爆破原理选择值，即按确定。多排炮孔一次起爆时，排距一般应小于炮孔间距，根据材质情况和对破碎块度要求，可取；多排炮孔逐排分段起爆时，应考虑前排爆堆的影响，宜取。三、炮孔直径d和深度L 拆除旧建筑物的控制爆破多采用炮孔直径d3842mm的浅孔爆破。合理的炮孔深度可避免出现冲炮，使炸药能量得到充分利用，保证良好的爆
41、破效果。 一般情况下，设计时应尽可能避免炮孔方向与药包的最小抵抗线方向平行或重合。 其次，应使炮孔深度L大于最小抵抗线W，要确保炮孔装药后的净堵塞长度L1大于或等于（1.11.2）W，即。 实践表明，炮孔愈深，钻爆效果愈好，不但可以缩短每延米的平均钻孔时间，而且可以提高炮孔利用率和增加爆破方量，从而加快施工进度和节省费用。 但炮孔深度往往受钻孔机具性能和钻孔难易程度，以及爆破体的几何形状、边界尺寸、匀质程度等条件的限制。 对不同边界条件的爆体，在确保孔深值的前提下，其设计炮孔深度可分别按下列各式选取，若选取的孔深LW值，则应调整W值，再重新选取孔深。 爆破体底部是临空面，取 设计爆裂面位于断裂
42、面、伸缩缝或施工缝等部位，取 设计爆裂面位于变截面部位，取 设计爆裂面位于强度均匀的等截面部位，取 爆破体为板式结构，且顺炮孔方向上下或前后均有临空面时，取，若仅一侧有临空面时，取。式中：H爆破体的高度或设计爆除部分的高度；B板体厚度。四、单位用药量q影响拆除爆破单位用药量q的因素很多，其变化幅度也是很大。 拆除爆破一般选用W值均小于1m，当爆体材质、强度、爆破方法及条件等其他因素完全相同的条件下，q值是随W值的大小而变化的。 W值越小，q值越大，平均单位耗药量也越高；W值越大，则q值和耗药量越小。 拆除爆破的单位用药量q值主要采用下列种方法确定： 根据爆体材质、强度、匀质性、最小抵抗线和临空
43、面条件等，按本章第五节中所给出的经验数据初步选取一个q值，然后按药量计算公式算出单孔装药量Q，并进一步求出该次爆破的总药量和预期爆破介质体积V之比，即，与经验值进行比较，若相差悬殊时，则应调整q值，重新计算；若接近时，便可采用所选取q值。 重要的拆除爆破工程，特别是对爆破体的材质性能和原施工质量不了解的情况下，选定q值时，应对爆体进行小范围内的局部试爆。根据爆体材质初步选取本章第五节中给出的q的最小值，然后计算出试爆的装药量，并模拟实爆时的孔网参数进行布孔、钻孔、装药和试爆，并验证所选用的设计参数是否合理，从而进一步调整和最后选定q值。2-5 拆除爆破装药量计算城镇和厂矿区的拆除爆破，大多采用
44、炮孔深度L2m的浅孔爆破法。因此，拆除爆破药量主要是计算各种不同条件下的单孔装药量Q。 需要一次倾倒或坍塌的楼房、烟囱、水塔等高大建筑物的拆除爆破中，若药量过小，没有倒塌，势必形成危险建筑物，给下一步工作造成困难。 若药量过大，就会出现和普通爆破一样的大量飞石，对周围的人和物的安全造成巨大威胁。 一般进行拆除爆破时，对钢筋混凝土结构不要求炸断钢筋，只要求将混凝土疏松破碎，使其脱离钢筋骨架即可。 对素混凝土、浆砌片石和砖砌体等各种材质的爆破体及建筑物，只要求“原地破碎”或“就近坍塌”，尽量避免出现碎块飞扬。 影响药量计算的因素很多，除W、a、b、L等参数外，尚有爆破体的材质、强度、匀质性、临空面
45、条件、爆破器材的性能、装药、堵塞和起爆方法等因素影响。 拆除爆破工程的实践多采用经验公式来计算药量，计算各种不同条件下的单孔装药量Q的常用公式如下： （2-1） （2-2） （2-3） （2-4）式中：Q单孔装药量（g）；W最小抵抗线（m）；a炮孔间距（m）；b炮孔排距（m）；B爆破体的宽度或厚度（m），B2W；H爆破体的爆破高度（m）；L炮孔深度（m）；q单位体积用药量（g/m3）。 各种不同材质及爆破条件下的q值，可查表2-1、2-2和2-3中选取。 式2-1适用于光面切割爆破（图2-7所示）或多排布孔时靠近临空面一排炮孔药量计算。 式2-2适用于多排布孔爆破的中间各排炮孔药量计算，即炮孔一般仅有一个临空面。 式2-3适用于爆体较薄、只在中间布置一排炮孔药量计算（图2-4、2-5所示），计算时q应选用多面临空的数值。 式2-4适用于钻孔桩桩头爆破，只在桩头中心钻一个垂直炮孔药量计算，q亦应选用多面临空的数值（W桩头半径）。 当要求拆除建筑物（混凝土设备基础、桥
