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文檔簡介

第二章控制爆破基本原理張世平太原理工大學礦業(yè)工程學院第二章控制爆破基本原理張世平1控制爆破的特點1、爆破對象和材質多種多樣2、爆破區(qū)周圍環(huán)境復雜3、爆破技術比常規(guī)爆破要復雜控制爆破的特點1、爆破對象和材質多種多樣2控制爆破的定義根據工程要求和爆破環(huán)境、規(guī)模、對象等具體條件,通過精心設計、施工與防護等技術措施,嚴格控制炸藥爆炸能量的釋放過程和介質的破碎過程,既要達到預期的爆破效果,又要將爆破的影響范圍和危害作用嚴格地控制在允許限度之內,這種對爆破效果和爆破效應同時加以控制的爆破。稱控制爆破??刂票频亩x根據工程要求和爆破環(huán)境、規(guī)模、對3爆破對象爆區(qū)環(huán)境工程要求爆破設計設計原理?爆破對象爆區(qū)環(huán)境工程要求爆破設計設計原理?4基本原理自然科學和社會科學中具有普遍意義的基本規(guī)律。是在大量觀察、實踐的基礎上,經過歸納、概括而得出的。既能指導實踐,又必須經受實踐的檢驗。基本原理自然科學和社會科學中具有普遍意義的基本規(guī)律。是在大量52.1等能原理根據被爆破物狀況、環(huán)境條件及工程要求,優(yōu)選爆破參數(shù),正確計算每個炮孔內的裝藥量,以使每個炮孔內炸藥爆炸釋放出的能量與該孔周圍介質達到預期爆破效果所需的能量相等,而無多余的能量造成爆破危害。這一原理稱為等能原理。2.1等能原理根據被爆破物狀況、環(huán)境條件及工程要求,優(yōu)選爆破62.1等能原理公式公式表述

ηE=BE=B/ηE——炸藥爆炸釋放出的能量;η——能量利用率B——介質破碎所需要的能量。

炸藥爆炸對介質的破壞過程十分復雜,因此,迄今為止還沒有能在理論上研究清楚。計算機技術的發(fā)展,對某種介質爆炸破壞時的部分能量在理論上估算是可能的,但是達到精確的定量計算則是十分困難。2.1等能原理公式公式表述72.2裝藥量計算—公式的導出

假定重為Q的藥包埋在w深處爆炸后形成一個半徑為r的爆破漏斗。如下圖所示。2.2裝藥量計算—公式的導出假定重為Q的藥包埋在w深處爆8可以是不同的藥包形狀可以是不同的藥包形狀91.2.1公式的導出

W=ConstantQ↑→r↑,n=r/W,→n↑→裝藥量Q是爆破作用指數(shù)f(n)的函數(shù).函數(shù)f(n)在標準爆破漏斗時fs(n)應為11.2.1公式的導出W=Constant102.2.1公式的導出

漏斗形狀n=ConstantQ↑→W↑、r↑→Q是W的函數(shù)。Q=fs(W)由上述兩點,每孔裝藥量是爆破作用指數(shù)n和最小抵抗線W的函數(shù):Q=f(n).fs(W)為一般形式的藥量計算公式與經驗無關2.2.1公式的導出漏斗形狀n=Constant112.2.1公式的導出對于一般工程爆破,有f(n)=0.4+0.6n3f(w)=k2W2+k3w3+k4w4

K2W2─炸藥克服介質粘結力形成斷裂面所需能量;K3W3─使介質破碎所需能量;K4W4─使介質重心移動一定距離所需能量。

2.2.1公式的導出對于一般工程爆破,有122.2.1公式的導出

Q=(0.4+0.6n3)

(k2w2+k3w3+k4w4)蘭格弗爾斯使用狄納米特35%N.G炸藥,在花崗巖中進行梯段鉆孔標準松動爆破(n=1)時其藥量計算公式為:Q=70w2+350w3+4w4

引入比裝藥量,即破碎單位體積介質所需要的炸藥用量:q=Q/w3=70/w+350+4w2.2.1公式的導出Q=(0.4+0.6n3)(13Q=70w2+350w3+4w4

q=Q/w3=70/w+350+4w畫出w-q曲線

Q=70w2+350w3+4w4142.2.1公式的導出當

1.4m<W<15m時,q≈400g在臺階爆破和W<15m的硐室爆破中計算裝藥量公式:

Q=qW3=qVq=Q/w3=70/w+350+4w2.2.1公式的導出當1.4m<W<15m時,q≈400152.2.1公式的導出當W≥15m時

q=Q/w3=70/w+350+4w70/w=70/15=4.7<5g,W≥15m的爆破,忽略70/w,采用

K3W3+K4W4

公式計算藥量。我國爆破界,在計算Q時常用體積公式,而巖石的拋擲問題則用爆破作用指數(shù)f(n)

表示。2.2.1公式的導出當W≥15m時162.2.1公式的導出當w≤1.4m時

q=Q/w3=70/w+350+4w第三項4W≤5.6g對比裝藥量的貢獻不大,去掉。隨著

w的降低,炸藥單耗急劇增加,上式的第一項起重要作用。藥量計算的面積體積公式:

Q=k2W2+k3w32.2.1公式的導出當w≤1.4m時q=Q/w317控制爆破基本原理課件182.2.2面積體積公式Q=k2W2+k3W3

w只是表達被爆破體幾何尺寸的一個特征尺寸。如梯段爆破中的臺階高度H和孔距a,可用H/W和a/W來表示。同理,W2和W3

也可用被爆破體的剪切面積A和破碎體積V來表征。再將式中的K2和K3分別用q1和q2

來代替,則藥量計算公式變成下式:Q=(q1A+q2V).f2.2.2面積體積公式Q=k2W2+k3W3192.2.2面積體積公式

Q=(q1A+q2V).fQ—單孔裝藥量,(g);A—被爆破體的剪切面積,(m2);V—被爆破體的破碎體積,(m3);q1—面積系數(shù),(g/m2);q2—體積系數(shù),(g/m3);f—自由面系數(shù)。2.2.2面積體積公式Q=(q1A+q2V).f20自由面對炸藥單耗的影響炸藥單耗~0.1kg/m3炸藥單耗~0.5kg/m3炸藥單耗~1.0kg/m3自由面對炸藥單耗的影響炸藥單耗~0.1kg/m3炸藥單耗21⑴自由面系數(shù)的確定

自由面數(shù)系數(shù)f11.1521.0030.8540.75Q=(q1A+q2V).f⑴自由面系數(shù)的確定自由面數(shù)系數(shù)f11.1521.00322⑵剪切面積A和破碎體積V

爆破體為方形或矩形:

A

=WH=bH

(m2)

V

=WHa=abH(m3)Q=(q1A+q2V).f⑵剪切面積A和破碎體積V爆破體為方形或矩形:Q=(q1A23⑵剪切面積A和破碎體積V

梁、柱炮孔布置在中心線上:A=BH(m2)

V=BHa(m3)

Q=(q1A+q2V).f⑵剪切面積A和破碎體積V梁、柱炮孔布置在中心線上:Q=(24⑶體積系數(shù)q2Q=(q1A+q2V).f按裝藥量與被破碎介質的體積成正比來確定。被爆體材質相同、所用炸藥相同,q2值是一個常數(shù)。砼和鋼砼只炸碎砼而不炸斷鋼筋,兩者的q2相同磚砌體強度低于砼,其q2值應該小于砼石砌體的巖石強度較高,相應的q2值應比砼的略大。天然巖石的強度、風化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度變化較大,其q2值相應波動較大。W<1m、采用2號巖石炸藥⑶體積系數(shù)q2Q=(q1A+q2V).f25材質q2/g.m-3

適用范圍與介質破碎效果砼或鋼筋砼150小型條形截面構件,要求嚴格控制碎塊飛出砼150砼體破碎,R在5~10m以內一般布筋的鋼砼150砼破碎脫離鋼筋,R在5~10m以內布筋粗密的鋼砼150砼破碎脫離鋼筋,個別碎塊散落在10~15m內重型布筋的鋼砼150砼破碎,主筋變形,少量碎塊飛散在20m內漿砌磚體100砌體塌散,少量飛石散落在10~15m以內漿砌片石或料石200砌體破裂,漿縫炸松,飛石散落在10~15m內天然巖石150~250巖石破碎松動,少量碎塊拋落在5~20m以內表2-5體積系數(shù)表p24材質q2/g.m-3適用26(4)面積系數(shù)q1Q=(q1A+q2V).f面積系數(shù)的規(guī)律:q與W成反比(q=70/W);介質相同,面積系數(shù)不是常數(shù),但它與最小抵抗線的乘積接近一個常數(shù)C1,

q1W≈C1

或q1≈C1/WC1值與介質的抗拉、抗剪強度有關,與材料的整體性有關;與被控制物的破碎程度、碎塊飛散的遠近有關,所以C1值有一個波動范圍。面積系數(shù)q1的確定見下表(4)面積系數(shù)q1Q=(q1A+q2V).f27表2-5面積系數(shù)表p24表2-5面積系數(shù)表p24282.2.3體積公式Q=qV

V為被爆破體體積,m3

。q為單位用藥量系數(shù),g/m3;q與炸藥、材質、爆破效果有關,是W的函數(shù)。2.2.3體積公式Q=qV29

壁厚/cmq/g.m-3Q.V-1/g.m-337/1.5塊磚2100~25002000~240049/2塊磚1350~14501250~135062/2.5塊磚880~950840~90075/3塊磚640~690600~65089/3.5塊磚440~480420~460101/4塊磚340~370320~350114/4.5塊磚270~300250~280表2-6磚煙囪爆破單位用藥量q表p26壁厚/cmq/g.m-3Q.V-130壁厚/cmq/g.cm-3Q.V-1/g.m-3253000~35003000~3500301800~25001500~2300401200~15001000~130050900~1000700~80060660~730530~58070480~530380~42080410~450330~360表2-6鋼筋砼煙囪爆破單位用藥量q表p26壁厚/cmq/g.cm-3Q.V-1/g.31其他爆破單位用藥量表不同材質的炸藥單耗見表2-7(p26~27)

鋼筋混凝土梁柱爆破單耗見表2-8(p27)驗證:其他爆破單位用藥量表不同材質的炸藥單耗見表2-7(p26~2322.3兩個藥量計算公式的比較Q=(q1A+q2V).fQ=qV

⑴兩個公式均是經大量的爆破試驗總結出來的經驗公式。⑵兩者都注意到了,W<1.4m時,W↓→q↑,公式中用不同方式反映出來。⑶面積體積公式的物理意義較明確,體積公式計算簡單方便。2.3兩個藥量計算公式的比較Q=(q1A+q2V).f332.3

兩個藥量計算公式的比較⑷設計思想體積公式。設計思想是多打孔少裝藥,以控制飛石、振動,確保爆破安全。公式中的炸藥單耗與材質、自由面數(shù)量、最小抵抗線大小和破碎程度有關。面積、體積公式??拙W參數(shù)比體積法大,鉆孔量較少,爆破成本較前者低。計算較復雜。⑸計算結果是經驗公式,有系數(shù),有時用兩個公式計算出的結果偏差較大。2.3兩個藥量計算公式的比較⑷設計思想34

2.4控制爆破中藥量確定步驟⑴

根據爆區(qū)環(huán)境、被爆物結構形狀、尺寸大小和安全要求,用查表法或工程類比法,初定炸藥單耗、計算每孔裝藥量;⑵

在防護條件下,小規(guī)模試爆,根據試爆情況調整并確定炸藥單耗和每孔裝藥量;⑶

爆破條件發(fā)生變化,經工程師同意,可調整裝藥量;工程師也應根據爆破條件隨時改變裝藥量。

⑷爆破后總結提高,積累工程經驗。2.4控制爆破中藥量確定步驟⑴根據爆區(qū)環(huán)境、被爆物結構35例1鋼筋混凝土立柱藥量計算正常布筋的鋼筋混凝土立柱截面尺寸:0.5m×0.4m孔距:a=0.5m試進行藥量計算。解:A=BH=0.5×0.4=0.2m2V=Bha=0.5×0.4×0.5=0.1m3q1=(26-32)/w=(26-32)/0.2=130-160kg/m2q2=150kg/m3(表2-5

P24)q=80~420(表2-8

P27)Q=(q1A+q2V)f=(150×0.2+150×0.1)×0.75=30~35gQ=qV=(380~420)×0.1=38~42g用35g試爆例1鋼筋混凝土立柱藥量計算正常布筋的鋼筋混凝土立柱Q=(q36例2.鋼筋混凝土橋臺帽W=b=0.4m;a=0.4mH=1.5m鋼筋混凝土橋臺帽,介質為一般布筋的砼用兩種公式求前排中孔裝藥量解:A=0.4×1.5=0.6m2V=0.4×0.4×1.5=0.24m3例2.鋼筋混凝土橋臺帽W=b=0.4m;a=0.4m37例2.鋼筋混凝土橋臺帽A=0.6m2;V=0.24m3q1=(26-32)/W=

(26-32)/0.4=65-80g/m2q2=150g/m3(p24)Q=(65-80×0.6+150×0.24)×1=75

~84gq=360~440g/m3(P26)Q中

=qV=360

~

440×0.24=87~106g可用85g或90g試爆。Theend例2.鋼筋混凝土橋臺帽A=0.6m2;V=0.24m3Th38第三節(jié)

緩沖原理與裝藥結構3.1緩沖原理3.2不耦合裝藥3.3控制爆破中的裝藥結構3.4分層裝藥結構第三節(jié)緩沖原理與裝藥結構3.1緩沖原理393.1緩沖原理選擇適宜的炸藥品種或合理的裝藥結構,緩和爆轟波峰值壓力對介質的沖擊作用,使爆炸能量得到合理的分配和利用,以期達到減少爆破危害、改善爆破效果的目的,這一原理稱為緩沖原理。

3.1緩沖原理選擇適宜的炸藥品種或合理的裝藥結構,緩和爆轟403.2不耦合裝藥不耦合裝藥結構:徑向不耦合體積不耦合體積不耦合裝藥:間斷不耦合底部、中部、上部不耦合不耦合介質可以是水也可以是空氣。3.2不耦合裝藥不耦合裝藥結構:徑向不耦合413.2不耦合裝藥不耦合裝藥可分為徑向不耦合、體積不耦合,體積不耦合裝藥結構中又可分為間斷不耦合、底部、中部、上部不耦合裝藥結構。不耦合介質可以是水也可以是空氣。3.2不耦合裝藥不耦合裝藥可分為徑向不耦合、體積不耦合,體積42炮孔壓力-時間曲線t1-藥包爆轟反應歷時;t2-爆炸氣體膨脹作用時間;p2-爆轟壓力;p3-膨脹后的爆炸壓力研究表明:隨著不偶合系數(shù)的增加,孔壁及介質中的應力峰值下降,作用時間增加,當k從1增至2.67時,應力峰值下降3~4倍,作用時間增加8~15倍。P2高,曲線陡,能量利用率越低;t2越長爆轟壓力作用時間越長,爆壓可使已形成的初始裂縫擴展越充分,爆炸能利用率越高。炮孔壓力-時間曲線t1-藥包爆轟反應歷時;43硝銨炸藥30kg,不耦合系數(shù)分別為1、1.5、2.0、2.3、3.0,充填介質分別為空氣、水和沙土。爆破振動速度的影響硝銨炸藥30kg,不耦合系數(shù)分別為1、1.5、2.0、2.344控制爆破基本原理課件45控制爆破基本原理課件46結論結論47不耦合裝藥不耦合裝藥特點:不耦合裝藥明顯延長爆轟氣體對孔壁作用時間,降低炮孔周圍介質中的壓應力,且不耦合系數(shù)越大,壓力降低越大降低爆破地震效應。爆破地震效應隨不耦合系數(shù)的增大而降低,但是,當不耦合系數(shù)大于2時降振效應不明顯。在破碎爆破中的應用:采用較小不偶合系數(shù)。作用于孔壁上的爆壓分布均勻,降低介質過粉碎區(qū),改善破碎效果,減少飛石。在控界爆破中的應用:采用較大的不偶合系數(shù)。不耦合裝藥的目的是降低作用于孔壁上的爆壓,減少爆破對孔壁從而對巖體的損傷,提高半孔率和控界質量。不耦合裝藥不耦合裝藥特點:不耦合裝藥明顯延長爆轟483.3控制爆破中的裝藥結構臺階爆破裝藥結構畫圖;為什么要講裝藥結構?⑴密實裝藥結構;⑵分層或分段密實裝藥結構;⑶導爆索藥串裝藥結構;⑷導爆索密實裝藥結構;⑸小藥包空腔裝藥結構;⑹導爆索聯(lián)結的分層裝藥結構;⑺導爆索空腔裝藥結構、導爆索水孔裝藥結構;⑻細藥卷空腔裝藥結構、細藥卷密實裝藥結構等3.3控制爆破中的裝藥結構臺階爆破裝藥結構畫圖;為什么要講裝49⑴密實裝藥結構⑴密實裝藥結構50⑵空腔裝藥結構圖⑵空腔裝藥結構圖51⑶分層裝藥結構圖⑶分層裝藥結構圖52⑷導爆索聯(lián)接的裝藥結構圖⑷導爆索聯(lián)接的裝藥結構圖53⑸串珠裝藥結構圖⑸串珠裝藥結構圖54⑹導爆索捆綁裝藥結構⑹導爆索捆綁裝藥結構55⑺導爆索+空腔裝藥/水孔裝藥⑺導爆索+空腔裝藥/水孔裝藥56⑻細藥卷空腔裝藥結構⑻細藥卷空腔裝藥結構57空腔裝藥空腔裝藥583.4分層裝藥

1)L≥1.6W

分層裝藥2)q>10g3)L1≈0.9w~1.1w;200mm≤L2≤1.2w3.4分層裝藥1)L≥1.6W分層裝藥593.4分層裝藥孔深分層數(shù)藥量分配/%上層中層下層L≤1.5W11001.6W≤L≤2.5W240

602.6W≤L≤3.7W3303040L≥3.7W4

3.4分層裝藥孔深藥量分配/%上層中層下層603.4分層裝藥注意事項

⑴保證堵孔長度為0.9至1.1W,以防出現(xiàn)飛石。⑵孔內分藥包中心距a不小于200mm,不大于1.2W。⑶分層藥包重q不小于10g。⑷導爆索聯(lián)接藥包時,導爆索藥量折算為20~25g/m巖石炸藥。(5)藥包在孔內的分層數(shù)一般不大于4層。藥量在孔內的分配原則是上少下多。若不滿足上述條件可重新調整分層數(shù)和每層藥量。3.4分層裝藥注意事項⑴保證堵孔長度為0.9至1.1W61第一節(jié)

微分原理與孔網參數(shù)1.1微分原理

將爆破介質所需要的總裝藥量,均勻分散地分布在被爆破介質中,形成多點分散的布藥形式,并分次逐段起爆,使炸藥能量釋放的時間分開,防止能量過于集中,從而達到減少爆破危害、爆破效果好的目的。這一設計原理稱為微分原理。

在城鎮(zhèn)控制爆破中,由于被爆破體所處環(huán)境條件的不同,對被爆破體破碎塊度的要求不同,從保證安全角度考慮,針對某一實際爆破對象,為達到預期的工程目的,要用微分原理的設計理念,合理地布置炮孔,正確的確定孔網參數(shù)。第一節(jié)微分原理與孔網參數(shù)1.1微分原理621.2孔網參數(shù)的確定孔網參數(shù)(Boreholepattern)

:最小抵抗線W(Burdenofhole)、孔距a(Boreholespace)、排距b(Rowspan)、孔深L、炮孔直徑d、裝藥段長度、堵塞段長度等控制爆破中孔網參數(shù)的確定要考慮被爆體材質情況、幾何尺寸、清渣情況、環(huán)境情況等多種因素影響。

1.2孔網參數(shù)的確定孔網參數(shù)(Boreholepatter631.2.1最小抵抗線W的確定

裝藥重心到自由面的距離為最小抵抗線W

。最小抵抗線的確定方法:根據結構物形狀、尺寸的不同確定W根據結構物材質的不同確定W在拆除爆破中,常用鉆孔直徑為40mm1.2.1最小抵抗線W的確定裝藥重心到自由面的距離為最小641.2.1最小抵抗線W的確定

結構物形狀與尺寸的不同最小抵抗線也不同:塊體垂孔板梁、柱弧形薄壁結構1.2.1最小抵抗線W的確定結構物形狀與尺寸的不同最小抵65塊體垂孔第1排、第n排垂直炮孔的W起爆方式:從左向右逐排起爆。塊體垂孔第1排、第n排垂直炮孔的W起爆方式:從左向右逐排起爆66板中斜孔的W板中斜孔的W67梁柱梁柱68梁?梁?69弧形薄壁結構W按0.5B計算

弧形薄壁結構W按0.5B計算70根據材質的不同確定W對于Φ40炮孔:鋼筋混凝土

0.3~0.5m混凝土體

0.4~0.6m漿砌塊石

0.5~0.7m天然巖石

0.5~0.9m要綜合考慮被爆體的形狀、材質、幾何尺寸、清渣、環(huán)境、孔徑等多種因素確定w。根據材質的不同確定W對于Φ40炮孔:711.2.2孔距a排距b的確定

孔距a:

a=mW

排距b

b=(0.6~1.0)a

b=(0.6~0.9)a

齊爆

b=(0.8~1.0)a

排間微差或逐排起爆

m-炮孔臨近系數(shù)。不同材質和不同結構物的m值見表2-1(p18)。

1.2.2孔距a排距b的確定孔距a:a=mW72表2-1

炮孔臨近系數(shù)經驗值爆破介質炮孔臨近系數(shù)m混凝土塊體1.0~1.3鋼筋混凝土塊體0.7~1.0鋼筋混凝土梁柱1.2~2.0漿砌磚墻1.2~3.6漿砌塊石1.0~1.5巖石(硬巖取小值)0.8~1.5a=mW

表2-1炮孔臨近系數(shù)經驗值爆破介質炮孔臨近系數(shù)m混凝土塊體73a、b取值原則a、b取值要合理。a、b取值過大破碎塊度也大,不利于安全。a、b取值過小成本提高或沿孔間貫穿出現(xiàn)大塊,或先響孔將后響孔內的炸藥壓死或帶出。對于Φ40炮孔,a、b通常大于0.2m。a、b取值原則a、b取值要合理。741.2.3孔徑d與孔深L的確定孔徑d選擇炮孔直徑時,要考慮安全要求,環(huán)境條件,工程規(guī)模等因素。在城鎮(zhèn)爆破一般采用小孔徑炮孔d,即孔徑d=38~42mm??咨頛計算式:L=cHH為被拆除物一次爆除的厚度;c為邊界條件系數(shù),見下表。1.2.3孔徑d與孔深L的確定孔徑d75

邊界條件系數(shù)邊

件系數(shù)c爆裂面底部有0.6~0.9爆裂面位于變截面上0.9~1.0爆裂面位于等截面上1.0爆裂面有伸縮縫、施工縫0.7~0.8邊界條件系數(shù)邊界條件系數(shù)c爆裂面底部有0.6~761.2.4孔位的確定

孔位:垂直孔、水平孔、傾斜孔垂直孔:鉆孔容易,便于裝藥和孔口堵塞,若條件允許應優(yōu)先采用。水平孔:裝藥、堵孔速度較慢,無法鉆豎孔的梁、柱、墻爆破施工。傾斜孔,鉆孔困難,主要用于特殊結構物的控制爆破施工。

1.2.4孔位的確定孔位:垂直孔、水平孔、傾斜孔77第四節(jié)失穩(wěn)原理與臨界炸毀高度4.1失穩(wěn)原理4.2失穩(wěn)原理應用4.3鋼砼立柱臨界炸毀高度的計算4.4鋼砼立柱最小炸毀高度的計算4.5作業(yè)第四節(jié)失穩(wěn)原理與臨界炸毀高度4.1失穩(wěn)原理784.1失穩(wěn)原理分析被拆除物受力狀態(tài),爆除結構物的某些關鍵承重部位,使之失去承載力,結構物整體失去穩(wěn)定性和剛性,在自重作用下坍塌或傾倒,稱這一設計思路稱為失穩(wěn)原理。

失穩(wěn)方法:不同爆高、不同時差、重心移出法4.1失穩(wěn)原理分析被拆除物受力狀態(tài),爆除結構物的某些關鍵承重79控制爆破基本原理課件80樓房爆破應用失穩(wěn)原理樓房爆破應用失穩(wěn)原理81南寧一待售房爆破后未倒塌成“樓歪歪”據新華社電2011.4.118時左右,廣西南寧市一小區(qū)一棟6層新樓爆破后傾而未倒,呈40度角傾斜,隨即該樓照片開始在網上流傳,被稱為廣西“樓歪歪”。南寧一待售房爆破后未倒塌成“樓歪歪”據新華社電2011.482重心未移出,結構物的剛度破壞不足重心未移出,結構物的剛度破壞不足83鋼筋砼立柱臨界炸毀高度鋼筋砼立柱臨界炸毀高度84鋼筋砼立柱臨界炸毀高度鋼筋砼立柱臨界炸毀高度85臨界炸毀高度的計算材力中:知壓桿的材料、形狀、支承狀況和長度,求臨界荷載p。是壓桿穩(wěn)定問題。失穩(wěn)中:知鋼筋的材料、形狀、支承情況和荷載大小,求鋼筋失穩(wěn)時的最小高度,簡稱為臨界炸毀高度。臨界炸毀高度的計算材力中:知壓桿的材料、形狀、支承狀況和長度864.3鋼筋砼立柱臨界炸毀高度荷載P的粗算

在進行臨界炸毀高度的計算時,需對立柱所承受的荷載進行粗算。一般算法是粗略計算立柱上部建筑物內磚砌體、砼、鋼筋混凝土等建筑材料的體積,再乘以材料容重即可求出荷載P4.3鋼筋砼立柱臨界炸毀高度荷載P的粗算87《2012公路造價師考試大綱》《2012公路造價師考試大綱》88要計算臨界炸毀高度,首先確定所有立柱的受力狀況,計算所選立柱豎向鋼筋(主筋)上的垂直荷載,判別受力鋼筋屬于那種類型的壓桿,采用相應公式進行計算。鋼筋的拉壓試驗要計算臨界炸毀高度,首先確定所有立柱的受力狀況,計算所選立柱89σe--比例極限σs--屈服極限壓桿的臨界應力與細長比之間的關系曲線=k.h/dσe--比例極限90d主筋直徑;n為立柱中主筋數(shù)量;A為主筋橫截面積:A=πd2/4;J為主筋截面慣性矩,圓形截面鋼筋

J=πd4/64i為材料的截面慣性半徑,圓形截面的鋼筋:圓形截面鋼筋的細長比λ為λ

=μh/i=4μh/d

d主筋直徑;n為立柱中主筋數(shù)量;91P為立柱所承受的荷載σ為作用于鋼筋上的軸向壓應力σs為材料的屈服極限σe

為材料的比例極限控制爆破基本原理課件92⑴P/(nA)=σ>σs

時(粗短桿)壓桿不存在失穩(wěn)問題,其破壞形式取決于主筋的屈服強度。當混凝土立柱上的爆破缺口一旦形成,暴露出的鋼筋立即被壓壞。

⑴P/(nA)=σ>σs時(粗短桿)壓桿不存在失穩(wěn)93⑵σe<P/(nA)=σ<σs時

(中長桿)

直線公式計算臨界炸毀高度:σCr=P/(nA)=a-bλλ

=μh/i=4μh/d

P/(nA)=a-b(4μh/d)hcr=d/2μb(a-P/(nA))(2-12)μ長度系數(shù),表2-12⑵σe<P/(nA)=σ<σs時(中長桿)直線公式94⑶

P/(an)=σ<σe時

(細長桿)

P/n=Pcr=π2EJ/(μhcr)2μ-長度系數(shù),表2-12J-截面慣性矩⑶P/(an)=σ<σe時(細長桿)P/n=Pcr=954.4鋼砼立柱最小炸毀高度H1

=K1

(B+Hmin)H2

=K2

BK1=1.5~2.0,K2

=1~1.5;

4.4鋼砼立柱最小炸毀高度H1=K1(B+Hmi964.4鋼砼立柱最小炸毀高度

傾倒方向立柱爆破高度:H1=K1(B+Hmin)反方向立柱爆破高度:H2=K2B

K1=1.5~2.0,K2=1~1.5;B為鋼筋混凝土立柱橫截面長邊的邊長只表示破壞了立柱的強度,但還不一定破壞建筑物的剛度。適用于鋼砼煙囪、牛腿子爆破4.4鋼砼立柱最小炸毀高度傾倒方向立柱爆破高度:974.5作業(yè)作業(yè)11.圖1為放置于地面的一段鋼筋混凝土橫梁,試用兩種計算公式求:a)單孔裝藥量;b)總裝藥量(用體積法計算Q時要驗算炸藥平均單耗);c)設計并繪出裝藥結構圖。圖1鋼筋混凝土橫梁

4.5作業(yè)作業(yè)1圖1鋼筋混凝土橫梁984.5作業(yè)作業(yè)21.

圖2為素混凝土塊體,試確定:a)最小抵抗線w,孔距a,排距b,孔深L。炮孔直徑為40mm。b)計算出每孔裝藥量。c)繪出裝藥結構圖。

圖2素混凝土塊體

4.5作業(yè)作業(yè)2圖2素混凝土塊體99ThankYouThankYou100第二章控制爆破基本原理張世平太原理工大學礦業(yè)工程學院第二章控制爆破基本原理張世平101控制爆破的特點1、爆破對象和材質多種多樣2、爆破區(qū)周圍環(huán)境復雜3、爆破技術比常規(guī)爆破要復雜控制爆破的特點1、爆破對象和材質多種多樣102控制爆破的定義根據工程要求和爆破環(huán)境、規(guī)模、對象等具體條件,通過精心設計、施工與防護等技術措施,嚴格控制炸藥爆炸能量的釋放過程和介質的破碎過程,既要達到預期的爆破效果,又要將爆破的影響范圍和危害作用嚴格地控制在允許限度之內,這種對爆破效果和爆破效應同時加以控制的爆破。稱控制爆破??刂票频亩x根據工程要求和爆破環(huán)境、規(guī)模、對103爆破對象爆區(qū)環(huán)境工程要求爆破設計設計原理?爆破對象爆區(qū)環(huán)境工程要求爆破設計設計原理?104基本原理自然科學和社會科學中具有普遍意義的基本規(guī)律。是在大量觀察、實踐的基礎上,經過歸納、概括而得出的。既能指導實踐,又必須經受實踐的檢驗?;驹碜匀豢茖W和社會科學中具有普遍意義的基本規(guī)律。是在大量1052.1等能原理根據被爆破物狀況、環(huán)境條件及工程要求,優(yōu)選爆破參數(shù),正確計算每個炮孔內的裝藥量,以使每個炮孔內炸藥爆炸釋放出的能量與該孔周圍介質達到預期爆破效果所需的能量相等,而無多余的能量造成爆破危害。這一原理稱為等能原理。2.1等能原理根據被爆破物狀況、環(huán)境條件及工程要求,優(yōu)選爆破1062.1等能原理公式公式表述

ηE=BE=B/ηE——炸藥爆炸釋放出的能量;η——能量利用率B——介質破碎所需要的能量。

炸藥爆炸對介質的破壞過程十分復雜,因此,迄今為止還沒有能在理論上研究清楚。計算機技術的發(fā)展,對某種介質爆炸破壞時的部分能量在理論上估算是可能的,但是達到精確的定量計算則是十分困難。2.1等能原理公式公式表述1072.2裝藥量計算—公式的導出

假定重為Q的藥包埋在w深處爆炸后形成一個半徑為r的爆破漏斗。如下圖所示。2.2裝藥量計算—公式的導出假定重為Q的藥包埋在w深處爆108可以是不同的藥包形狀可以是不同的藥包形狀1091.2.1公式的導出

W=ConstantQ↑→r↑,n=r/W,→n↑→裝藥量Q是爆破作用指數(shù)f(n)的函數(shù).函數(shù)f(n)在標準爆破漏斗時fs(n)應為11.2.1公式的導出W=Constant1102.2.1公式的導出

漏斗形狀n=ConstantQ↑→W↑、r↑→Q是W的函數(shù)。Q=fs(W)由上述兩點,每孔裝藥量是爆破作用指數(shù)n和最小抵抗線W的函數(shù):Q=f(n).fs(W)為一般形式的藥量計算公式與經驗無關2.2.1公式的導出漏斗形狀n=Constant1112.2.1公式的導出對于一般工程爆破,有f(n)=0.4+0.6n3f(w)=k2W2+k3w3+k4w4

K2W2─炸藥克服介質粘結力形成斷裂面所需能量;K3W3─使介質破碎所需能量;K4W4─使介質重心移動一定距離所需能量。

2.2.1公式的導出對于一般工程爆破,有1122.2.1公式的導出

Q=(0.4+0.6n3)

(k2w2+k3w3+k4w4)蘭格弗爾斯使用狄納米特35%N.G炸藥,在花崗巖中進行梯段鉆孔標準松動爆破(n=1)時其藥量計算公式為:Q=70w2+350w3+4w4

引入比裝藥量,即破碎單位體積介質所需要的炸藥用量:q=Q/w3=70/w+350+4w2.2.1公式的導出Q=(0.4+0.6n3)(113Q=70w2+350w3+4w4

q=Q/w3=70/w+350+4w畫出w-q曲線

Q=70w2+350w3+4w41142.2.1公式的導出當

1.4m<W<15m時,q≈400g在臺階爆破和W<15m的硐室爆破中計算裝藥量公式:

Q=qW3=qVq=Q/w3=70/w+350+4w2.2.1公式的導出當1.4m<W<15m時,q≈4001152.2.1公式的導出當W≥15m時

q=Q/w3=70/w+350+4w70/w=70/15=4.7<5g,W≥15m的爆破,忽略70/w,采用

K3W3+K4W4

公式計算藥量。我國爆破界,在計算Q時常用體積公式,而巖石的拋擲問題則用爆破作用指數(shù)f(n)

表示。2.2.1公式的導出當W≥15m時1162.2.1公式的導出當w≤1.4m時

q=Q/w3=70/w+350+4w第三項4W≤5.6g對比裝藥量的貢獻不大,去掉。隨著

w的降低,炸藥單耗急劇增加,上式的第一項起重要作用。藥量計算的面積體積公式:

Q=k2W2+k3w32.2.1公式的導出當w≤1.4m時q=Q/w3117控制爆破基本原理課件1182.2.2面積體積公式Q=k2W2+k3W3

w只是表達被爆破體幾何尺寸的一個特征尺寸。如梯段爆破中的臺階高度H和孔距a,可用H/W和a/W來表示。同理,W2和W3

也可用被爆破體的剪切面積A和破碎體積V來表征。再將式中的K2和K3分別用q1和q2

來代替,則藥量計算公式變成下式:Q=(q1A+q2V).f2.2.2面積體積公式Q=k2W2+k3W31192.2.2面積體積公式

Q=(q1A+q2V).fQ—單孔裝藥量,(g);A—被爆破體的剪切面積,(m2);V—被爆破體的破碎體積,(m3);q1—面積系數(shù),(g/m2);q2—體積系數(shù),(g/m3);f—自由面系數(shù)。2.2.2面積體積公式Q=(q1A+q2V).f120自由面對炸藥單耗的影響炸藥單耗~0.1kg/m3炸藥單耗~0.5kg/m3炸藥單耗~1.0kg/m3自由面對炸藥單耗的影響炸藥單耗~0.1kg/m3炸藥單耗121⑴自由面系數(shù)的確定

自由面數(shù)系數(shù)f11.1521.0030.8540.75Q=(q1A+q2V).f⑴自由面系數(shù)的確定自由面數(shù)系數(shù)f11.1521.003122⑵剪切面積A和破碎體積V

爆破體為方形或矩形:

A

=WH=bH

(m2)

V

=WHa=abH(m3)Q=(q1A+q2V).f⑵剪切面積A和破碎體積V爆破體為方形或矩形:Q=(q1A123⑵剪切面積A和破碎體積V

梁、柱炮孔布置在中心線上:A=BH(m2)

V=BHa(m3)

Q=(q1A+q2V).f⑵剪切面積A和破碎體積V梁、柱炮孔布置在中心線上:Q=(124⑶體積系數(shù)q2Q=(q1A+q2V).f按裝藥量與被破碎介質的體積成正比來確定。被爆體材質相同、所用炸藥相同,q2值是一個常數(shù)。砼和鋼砼只炸碎砼而不炸斷鋼筋,兩者的q2相同磚砌體強度低于砼,其q2值應該小于砼石砌體的巖石強度較高,相應的q2值應比砼的略大。天然巖石的強度、風化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度變化較大,其q2值相應波動較大。W<1m、采用2號巖石炸藥⑶體積系數(shù)q2Q=(q1A+q2V).f125材質q2/g.m-3

適用范圍與介質破碎效果砼或鋼筋砼150小型條形截面構件,要求嚴格控制碎塊飛出砼150砼體破碎,R在5~10m以內一般布筋的鋼砼150砼破碎脫離鋼筋,R在5~10m以內布筋粗密的鋼砼150砼破碎脫離鋼筋,個別碎塊散落在10~15m內重型布筋的鋼砼150砼破碎,主筋變形,少量碎塊飛散在20m內漿砌磚體100砌體塌散,少量飛石散落在10~15m以內漿砌片石或料石200砌體破裂,漿縫炸松,飛石散落在10~15m內天然巖石150~250巖石破碎松動,少量碎塊拋落在5~20m以內表2-5體積系數(shù)表p24材質q2/g.m-3適用126(4)面積系數(shù)q1Q=(q1A+q2V).f面積系數(shù)的規(guī)律:q與W成反比(q=70/W);介質相同,面積系數(shù)不是常數(shù),但它與最小抵抗線的乘積接近一個常數(shù)C1,

q1W≈C1

或q1≈C1/WC1值與介質的抗拉、抗剪強度有關,與材料的整體性有關;與被控制物的破碎程度、碎塊飛散的遠近有關,所以C1值有一個波動范圍。面積系數(shù)q1的確定見下表(4)面積系數(shù)q1Q=(q1A+q2V).f127表2-5面積系數(shù)表p24表2-5面積系數(shù)表p241282.2.3體積公式Q=qV

V為被爆破體體積,m3

。q為單位用藥量系數(shù),g/m3;q與炸藥、材質、爆破效果有關,是W的函數(shù)。2.2.3體積公式Q=qV129

壁厚/cmq/g.m-3Q.V-1/g.m-337/1.5塊磚2100~25002000~240049/2塊磚1350~14501250~135062/2.5塊磚880~950840~90075/3塊磚640~690600~65089/3.5塊磚440~480420~460101/4塊磚340~370320~350114/4.5塊磚270~300250~280表2-6磚煙囪爆破單位用藥量q表p26壁厚/cmq/g.m-3Q.V-1130壁厚/cmq/g.cm-3Q.V-1/g.m-3253000~35003000~3500301800~25001500~2300401200~15001000~130050900~1000700~80060660~730530~58070480~530380~42080410~450330~360表2-6鋼筋砼煙囪爆破單位用藥量q表p26壁厚/cmq/g.cm-3Q.V-1/g.131其他爆破單位用藥量表不同材質的炸藥單耗見表2-7(p26~27)

鋼筋混凝土梁柱爆破單耗見表2-8(p27)驗證:其他爆破單位用藥量表不同材質的炸藥單耗見表2-7(p26~21322.3兩個藥量計算公式的比較Q=(q1A+q2V).fQ=qV

⑴兩個公式均是經大量的爆破試驗總結出來的經驗公式。⑵兩者都注意到了,W<1.4m時,W↓→q↑,公式中用不同方式反映出來。⑶面積體積公式的物理意義較明確,體積公式計算簡單方便。2.3兩個藥量計算公式的比較Q=(q1A+q2V).f1332.3

兩個藥量計算公式的比較⑷設計思想體積公式。設計思想是多打孔少裝藥,以控制飛石、振動,確保爆破安全。公式中的炸藥單耗與材質、自由面數(shù)量、最小抵抗線大小和破碎程度有關。面積、體積公式。孔網參數(shù)比體積法大,鉆孔量較少,爆破成本較前者低。計算較復雜。⑸計算結果是經驗公式,有系數(shù),有時用兩個公式計算出的結果偏差較大。2.3兩個藥量計算公式的比較⑷設計思想134

2.4控制爆破中藥量確定步驟⑴

根據爆區(qū)環(huán)境、被爆物結構形狀、尺寸大小和安全要求,用查表法或工程類比法,初定炸藥單耗、計算每孔裝藥量;⑵

在防護條件下,小規(guī)模試爆,根據試爆情況調整并確定炸藥單耗和每孔裝藥量;⑶

爆破條件發(fā)生變化,經工程師同意,可調整裝藥量;工程師也應根據爆破條件隨時改變裝藥量。

⑷爆破后總結提高,積累工程經驗。2.4控制爆破中藥量確定步驟⑴根據爆區(qū)環(huán)境、被爆物結構135例1鋼筋混凝土立柱藥量計算正常布筋的鋼筋混凝土立柱截面尺寸:0.5m×0.4m孔距:a=0.5m試進行藥量計算。解:A=BH=0.5×0.4=0.2m2V=Bha=0.5×0.4×0.5=0.1m3q1=(26-32)/w=(26-32)/0.2=130-160kg/m2q2=150kg/m3(表2-5

P24)q=80~420(表2-8

P27)Q=(q1A+q2V)f=(150×0.2+150×0.1)×0.75=30~35gQ=qV=(380~420)×0.1=38~42g用35g試爆例1鋼筋混凝土立柱藥量計算正常布筋的鋼筋混凝土立柱Q=(q136例2.鋼筋混凝土橋臺帽W=b=0.4m;a=0.4mH=1.5m鋼筋混凝土橋臺帽,介質為一般布筋的砼用兩種公式求前排中孔裝藥量解:A=0.4×1.5=0.6m2V=0.4×0.4×1.5=0.24m3例2.鋼筋混凝土橋臺帽W=b=0.4m;a=0.4m137例2.鋼筋混凝土橋臺帽A=0.6m2;V=0.24m3q1=(26-32)/W=

(26-32)/0.4=65-80g/m2q2=150g/m3(p24)Q=(65-80×0.6+150×0.24)×1=75

~84gq=360~440g/m3(P26)Q中

=qV=360

~

440×0.24=87~106g可用85g或90g試爆。Theend例2.鋼筋混凝土橋臺帽A=0.6m2;V=0.24m3Th138第三節(jié)

緩沖原理與裝藥結構3.1緩沖原理3.2不耦合裝藥3.3控制爆破中的裝藥結構3.4分層裝藥結構第三節(jié)緩沖原理與裝藥結構3.1緩沖原理1393.1緩沖原理選擇適宜的炸藥品種或合理的裝藥結構,緩和爆轟波峰值壓力對介質的沖擊作用,使爆炸能量得到合理的分配和利用,以期達到減少爆破危害、改善爆破效果的目的,這一原理稱為緩沖原理。

3.1緩沖原理選擇適宜的炸藥品種或合理的裝藥結構,緩和爆轟1403.2不耦合裝藥不耦合裝藥結構:徑向不耦合體積不耦合體積不耦合裝藥:間斷不耦合底部、中部、上部不耦合不耦合介質可以是水也可以是空氣。3.2不耦合裝藥不耦合裝藥結構:徑向不耦合1413.2不耦合裝藥不耦合裝藥可分為徑向不耦合、體積不耦合,體積不耦合裝藥結構中又可分為間斷不耦合、底部、中部、上部不耦合裝藥結構。不耦合介質可以是水也可以是空氣。3.2不耦合裝藥不耦合裝藥可分為徑向不耦合、體積不耦合,體積142炮孔壓力-時間曲線t1-藥包爆轟反應歷時;t2-爆炸氣體膨脹作用時間;p2-爆轟壓力;p3-膨脹后的爆炸壓力研究表明:隨著不偶合系數(shù)的增加,孔壁及介質中的應力峰值下降,作用時間增加,當k從1增至2.67時,應力峰值下降3~4倍,作用時間增加8~15倍。P2高,曲線陡,能量利用率越低;t2越長爆轟壓力作用時間越長,爆壓可使已形成的初始裂縫擴展越充分,爆炸能利用率越高。炮孔壓力-時間曲線t1-藥包爆轟反應歷時;143硝銨炸藥30kg,不耦合系數(shù)分別為1、1.5、2.0、2.3、3.0,充填介質分別為空氣、水和沙土。爆破振動速度的影響硝銨炸藥30kg,不耦合系數(shù)分別為1、1.5、2.0、2.3144控制爆破基本原理課件145控制爆破基本原理課件146結論結論147不耦合裝藥不耦合裝藥特點:不耦合裝藥明顯延長爆轟氣體對孔壁作用時間,降低炮孔周圍介質中的壓應力,且不耦合系數(shù)越大,壓力降低越大降低爆破地震效應。爆破地震效應隨不耦合系數(shù)的增大而降低,但是,當不耦合系數(shù)大于2時降振效應不明顯。在破碎爆破中的應用:采用較小不偶合系數(shù)。作用于孔壁上的爆壓分布均勻,降低介質過粉碎區(qū),改善破碎效果,減少飛石。在控界爆破中的應用:采用較大的不偶合系數(shù)。不耦合裝藥的目的是降低作用于孔壁上的爆壓,減少爆破對孔壁從而對巖體的損傷,提高半孔率和控界質量。不耦合裝藥不耦合裝藥特點:不耦合裝藥明顯延長爆轟1483.3控制爆破中的裝藥結構臺階爆破裝藥結構畫圖;為什么要講裝藥結構?⑴密實裝藥結構;⑵分層或分段密實裝藥結構;⑶導爆索藥串裝藥結構;⑷導爆索密實裝藥結構;⑸小藥包空腔裝藥結構;⑹導爆索聯(lián)結的分層裝藥結構;⑺導爆索空腔裝藥結構、導爆索水孔裝藥結構;⑻細藥卷空腔裝藥結構、細藥卷密實裝藥結構等3.3控制爆破中的裝藥結構臺階爆破裝藥結構畫圖;為什么要講裝149⑴密實裝藥結構⑴密實裝藥結構150⑵空腔裝藥結構圖⑵空腔裝藥結構圖151⑶分層裝藥結構圖⑶分層裝藥結構圖152⑷導爆索聯(lián)接的裝藥結構圖⑷導爆索聯(lián)接的裝藥結構圖153⑸串珠裝藥結構圖⑸串珠裝藥結構圖154⑹導爆索捆綁裝藥結構⑹導爆索捆綁裝藥結構155⑺導爆索+空腔裝藥/水孔裝藥⑺導爆索+空腔裝藥/水孔裝藥156⑻細藥卷空腔裝藥結構⑻細藥卷空腔裝藥結構157空腔裝藥空腔裝藥1583.4分層裝藥

1)L≥1.6W

分層裝藥2)q>10g3)L1≈0.9w~1.1w;200mm≤L2≤1.2w3.4分層裝藥1)L≥1.6W分層裝藥1593.4分層裝藥孔深分層數(shù)藥量分配/%上層中層下層L≤1.5W11001.6W≤L≤2.5W240

602.6W≤L≤3.7W3303040L≥3.7W4

3.4分層裝藥孔深藥量分配/%上層中層下層1603.4分層裝藥注意事項

⑴保證堵孔長度為0.9至1.1W,以防出現(xiàn)飛石。⑵孔內分藥包中心距a不小于200mm,不大于1.2W。⑶分層藥包重q不小于10g。⑷導爆索聯(lián)接藥包時,導爆索藥量折算為20~25g/m巖石炸藥。(5)藥包在孔內的分層數(shù)一般不大于4層。藥量在孔內的分配原則是上少下多。若不滿足上述條件可重新調整分層數(shù)和每層藥量。3.4分層裝藥注意事項⑴保證堵孔長度為0.9至1.1W161第一節(jié)

微分原理與孔網參數(shù)1.1微分原理

將爆破介質所需要的總裝藥量,均勻分散地分布在被爆破介質中,形成多點分散的布藥形式,并分次逐段起爆,使炸藥能量釋放的時間分開,防止能量過于集中,從而達到減少爆破危害、爆破效果好的目的。這一設計原理稱為微分原理。

在城鎮(zhèn)控制爆破中,由于被爆破體所處環(huán)境條件的不同,對被爆破體破碎塊度的要求不同,從保證安全角度考慮,針對某一實際爆破對象,為達到預期的工程目的,要用微分原理的設計理念,合理地布置炮孔,正確的確定孔網參數(shù)。第一節(jié)微分原理與孔網參數(shù)1.1微分原理1621.2孔網參數(shù)的確定孔網參數(shù)(Boreholepattern)

:最小抵抗線W(Burdenofhole)、孔距a(Boreholespace)、排距b(Rowspan)、孔深L、炮孔直徑d、裝藥段長度、堵塞段長度等控制爆破中孔網參數(shù)的確定要考慮被爆體材質情況、幾何尺寸、清渣情況、環(huán)境情況等多種因素影響。

1.2孔網參數(shù)的確定孔網參數(shù)(Boreholepatter1631.2.1最小抵抗線W的確定

裝藥重心到自由面的距離為最小抵抗線W

。最小抵抗線的確定方法:根據結構物形狀、尺寸的不同確定W根據結構物材質的不同確定W在拆除爆破中,常用鉆孔直徑為40mm1.2.1最小抵抗線W的確定裝藥重心到自由面的距離為最小1641.2.1最小抵抗線W的確定

結構物形狀與尺寸的不同最小抵抗線也不同:塊體垂孔板梁、柱弧形薄壁結構1.2.1最小抵抗線W的確定結構物形狀與尺寸的不同最小抵165塊體垂孔第1排、第n排垂直炮孔的W起爆方式:從左向右逐排起爆。塊體垂孔第1排、第n排垂直炮孔的W起爆方式:從左向右逐排起爆166板中斜孔的W板中斜孔的W167梁柱梁柱168梁?梁?169弧形薄壁結構W按0.5B計算

弧形薄壁結構W按0.5B計算170根據材質的不同確定W對于Φ40炮孔:鋼筋混凝土

0.3~0.5m混凝土體

0.4~0.6m漿砌塊石

0.5~0.7m天然巖石

0.5~0.9m要綜合考慮被爆體的形狀、材質、幾何尺寸、清渣、環(huán)境、孔徑等多種因素確定w。根據材質的不同確定W對于Φ40炮孔:1711.2.2孔距a排距b的確定

孔距a:

a=mW

排距b

b=(0.6~1.0)a

b=(0.6~0.9)a

齊爆

b=(0.8~1.0)a

排間微差或逐排起爆

m-炮孔臨近系數(shù)。不同材質和不同結構物的m值見表2-1(p18)。

1.2.2孔距a排距b的確定孔距a:a=mW172表2-1

炮孔臨近系數(shù)經驗值爆破介質炮孔臨近系數(shù)m混凝土塊體1.0~1.3鋼筋混凝土塊體0.7~1.0鋼筋混凝土梁柱1.2~2.0漿砌磚墻1.2~3.6漿砌塊石1.0~1.5巖石(硬巖取小值)0.8~1.5a=mW

表2-1炮孔臨近系數(shù)經驗值爆破介質炮孔臨近系數(shù)m混凝土塊體173a、b取值原則a、b取值要合理。a、b取值過大破碎塊度也大,不利于安全。a、b取值過小成本提高或沿孔間貫穿出現(xiàn)大塊,或先響孔將后響孔內的炸藥壓死或帶出。對于Φ40炮孔,a、b通常大于0.2m。a、b取值原則a、b取值要合理。1741.2.3孔徑d與孔深L的確定孔徑d選擇炮孔直徑時,要考慮安全要求,環(huán)境條件,工程規(guī)模等因素。在城鎮(zhèn)爆破一般采用小孔徑炮孔d,即孔徑d=38~42mm。孔深L計算式:L=cHH為被拆除物一次爆除的厚度;c為邊界條件系數(shù),見下表。1.2.3孔徑d與孔深L的確定孔徑d175

邊界條件系數(shù)邊

件系數(shù)c爆裂面底部有0.6~0.9爆裂面位于變截面上0.9~1.0爆裂面位于等截面上1.0爆裂面有伸縮縫、施工縫0.7~0.8邊界條件系數(shù)邊界

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