第九章拆除爆破第一節(jié)拆除爆破設計原理及藥量計算一、拆除爆破設計原理和設計方法(一)設計原理拆除爆破是-種控制爆破技術。它根據(jù)拆除對象的具體情況，通過選擇合理的爆破方法和爆破參數(shù)，采取一定的防護措施，使爆破效果滿足工程要求，并保證爆點周罔結掏物、設備和人員安全。以控制爆破震動、飛石、空氣沖擊波和噪聲為特征的拆除爆破，其設計原理主要是對單個藥包能量和總體爆破規(guī)模的控制?對藥包能量的控制，實際上就是確定合理的單位用藥量系數(shù)，合理地布置藥包和分配藥量，以使炸藥的能量充分破碎介質(zhì)，并且沒有多余的能量拋擲碎塊。因此，控制爆破藥量的計算是以藥包的內(nèi)部作用為基礎的。盡管如此，F(xiàn)fj于現(xiàn)階段拆除爆破裝藥量的計算豐要建立在經(jīng)驗基礎之上，因此，在爆破]-程中采取嚴密的防護措施也是必要的。對總體爆破規(guī)模的控制，也就是對一次起爆的最大藥量的控制。爆破地震效應與爆破的藥量有關，藥量越大，轉(zhuǎn)化為爆破地震波的能量越多，震動強度也越大：一次起爆的最大藥量，一般根據(jù)爆點周圍被保護建筑物允許的最大震動強度來確定。目前，國內(nèi)外多以質(zhì)點振動速度來衡量爆破地震強度，并以其臨界值作為建筑物是否被破壞的判據(jù)，這也是控制爆破設計的一個重要依據(jù)。(二)設計方法控制爆破工點一般均在城鎮(zhèn)居民區(qū)、廠區(qū)或車間內(nèi)。因此，對于每個爆破工程均應認真做出設計，編寫設計說明書。設計文件一經(jīng)有關部門審查批準，就要嚴格按照設計文件進行施工。爆破后應對爆破效果進行記錄、分析，及時進行技術總結：拆除爆破設計的內(nèi)容一般包括方案制定、技術設計和施工設計三個方面。1．爆破方案制定為制定出經(jīng)濟上合理、技術上安全可靠的爆破方案，爆破技術人員應該掌握爆破對象的技術資料和實際情況；r解爆破工程周圍的環(huán)境，包括地面和地下需要保護的溝筑物及設施的狀況。在充分掌握資料的基礎上，根據(jù)爆破任務和對安全的要求，提出多種爆破方案加以比較，最后制定出合理的、切實可行的控制爆破方案。2．拆除爆破技術設計技術設計是控制爆破的核心部分，直接關系到爆破的成敗。技術設計包括爆破參數(shù)的選擇、單孔L裝藥量的計算、單位耗藥量的校核和爆破安全驗算等。3．拆除爆破的施工設計施工設計主要包括炮孔的平面布置、炮孔的深度和方向、藥包位置、分層裝藥結構、藥包的藥量與編號、起爆網(wǎng)路的設計與連接方法、爆破的警戒范圍和安全防護措施等。二、拆除爆破裝藥量計算在城市拆除爆破中，目前主要采用炮孔深度小于2m、最小抵抗線小于1m的淺眼爆破，拆除爆破的藥量計算就是計算不同條件下的單孔裝藥量Q。單孔裝藥量是拆除爆破中最主要的參數(shù)，直接影響著爆破的效果和成敗。特別是在一次傾倒或坍塌的煙囪、水塔、框架結構、樓房等高大建筑物的拆除爆破中，若藥量過小，導致被拆除建筑物沒有倒塌，勢必形成危險建筑物；若藥量過大，就會出現(xiàn)和普通爆破一樣的大量飛石。因此，必須慎重計算裝藥量。一般的拆除爆破，對鋼筋混凝土結構不必炸斷鋼筋，只要求將混凝土疏松破碎，使其脫離鋼筋骨架即可；對素混凝土、磚砌體和漿砌片石等各種材料的爆破體及建筑物，應盡量做到原地破碎或就地坍塌，盡量避免碎塊飛揚。影響藥量計算的因素很多，除最小抵抗線w、眼間距a、排距b、炮眼深度l等參數(shù)外，還有爆破體的材質(zhì)、強度、均質(zhì)性、臨空面多少、爆破器材的性能以及裝藥結構、堵塞質(zhì)量和起爆方法等。目前，在拆除爆破中，大都采用經(jīng)驗公式來計算單孔裝藥量。比較成熟的有體積公式和剪切破碎公式。(一)藥量計算的體積公式大量的科學實驗和生產(chǎn)實踐證明，在完全相同的爆破條件下，爆落下來的介質(zhì)體積與爆破的裝藥量成正比，即在一定限度內(nèi)，爆破的裝藥量愈大，爆落下來的介質(zhì)體積就愈多；反之，則少。這種裝藥量的大小與爆落介質(zhì)的體積成正比的關系，稱為藥量計算的體積原理，用數(shù)學公式可表示如下：(9—1)式中Q——藥包重量g；v——設計爆落的介質(zhì)體積，q——單位用藥量系數(shù)，g／。在控制爆破中，計算各種不同條件下單孔L裝藥量的公式如下：(9—2)(9—3)(9—4)(9—5)式中Q——單孔L裝藥量，g；W——最小抵抗線，m；a——炮孔間距，m；b——炮孔L排距，m；Z——炮孔深度，m；H——爆破體的爆破高度，m；B——爆破體的寬度或厚度，B=2W，m；q——單位用藥量系數(shù)，，各種不同材質(zhì)及一個臨空面爆破條件下的系數(shù)K值，可從表9一l中選取。以上裝藥量計算公式中，乘積WaH、abH、BaH和實際上就是每個炮孔所擔負的爆落介質(zhì)體積。式(9—2)適用于光面切割爆破或多排布孔L中最外一排炮孔L的裝藥量計算；式(9—3)適用于多排布孔L內(nèi)部各排炮孔的裝藥量計算，這些炮孔一般只有一個臨空面：式(9—4)適用于爆破體較薄，只在中間布置一排炮孔L時的裝藥量計算；式(9-5)適合于鉆孔L樁爆破，且只在樁頭中心鉆一個垂直炮孔L時的裝藥量計算，這里，w為樁頭半徑：表9一l單位用藥量系數(shù)q及單位耗藥量采用體積公式進行裝藥量計算時，應掌握下列要點：(1)表9—1中所列系數(shù)q，系使用2號巖石硝銨炸藥時得出的數(shù)據(jù)，當使用其他品種炸藥時，藥量要進行換算。(2)采用分層裝藥結構時，若以導爆索串聯(lián)引爆各藥包，單孔L裝藥量應減少10％～15％，否則會出現(xiàn)飛石，特別當w值較小時出現(xiàn)飛石的概率較高。(3)表中的單位用藥量系數(shù)q，除具有多自由面的樁頭和混凝土大塊外，是對只有一個臨空面的炮孔L而言的。當炮眼周圍的臨空面增加時，單孔裝藥量應按每增加一個臨空面裝藥量減少15％～20％計算。(4)漿砌磚墻的(，值系指水平炮眼上部有壓重而言，無壓重時，應將q乘以0．8。此外表中的(，值適用于水泥砂漿砌筑的磚墻，若為石灰砂漿砌筑時，應將q乘以0．8。若墻厚等于63cm或75cm時，應取a=1．2W；墻厚為37cm或50cm時，取a=1．5W；而炮眼排距均取(0．8～0．9)口。(5)選用q值時還應遵循以下原則：當W值較大時，q應取大值；反之，應取較小值。當材質(zhì)等級較高時，應取大值；反之，應取小值。當施工質(zhì)量較好時，應取較大值；相反，當施工質(zhì)量較差、裂隙較多時，應取小值。(6)按體積公式計算出單孔裝藥量后，還需求出該次爆破的總藥量Q總和預期爆落。介質(zhì)的體積V，校核單位耗藥量，若計算值與表中數(shù)據(jù)相差懸殊，應調(diào)整q值，重新計算藥量。(二)剪切破碎公式鐵道部的一些爆破工作者在對瑞典蘭格福斯梯段爆破裝藥量計算公式進行理論分析的基礎上提出：拆除爆破中炸藥的能量消耗應包括兩部分，第一部分是介質(zhì)內(nèi)層面產(chǎn)生流變或塑性變形的能量，第二部分是破碎介質(zhì)消耗的能量。在綜合分析一系列拆除爆破資料的基礎上發(fā)現(xiàn)：消耗于介質(zhì)單位面積上的剪切能量與最小抵抗線w成反比，消耗于單位體積上的能量基本保持不變。在此基礎上總結出如下裝藥量計算公式：式中Q——單孔裝藥量，g；A——爆破體被爆裂面的面積，㎡；V——爆破體的破碎體積，；ql——單位剪切面積的用藥量，簡稱面積系數(shù)，g／㎡；q2——單位破碎體積的用藥量，簡稱體積系數(shù)，g／；——炮孔定位系數(shù)，見表9—3。在進行裝藥量計算時，公式中的各要素可從表9—2和表9—3中查取。使用剪切破裂公式計算裝藥量時，應注意混凝土和鋼筋混凝土是比較均勻的介質(zhì)，拆第二節(jié)基礎拆除爆破基礎拆除爆破通常有兩種情況：一種是將基礎全部拆除，稱為整體拆除爆破；另一種是將基礎的一部分拆除，而其他部分保留，稱為切割拆除爆破。一、基礎整體拆除爆破設計(一)爆破參數(shù)的選擇1．單位用藥量系數(shù)q在進行控制爆破裝藥量計算時，一般可按表9一l選擇單位用藥量系數(shù)。在重要的爆破工程中，特別是在對爆破體的材質(zhì)、配筋多少不了解的情況下，q值可通過試爆確定：試爆時應按照“爆撬結合、寧撬勿飛”的原則，由小到大選擇(7值。一般每次試爆的炮孔L數(shù)目不少于3～5孔。試爆也應采取安全防護措施。實踐表明，單位用藥量系數(shù)(q的大小，與爆點周圍環(huán)境以及爆破要求密切相關。對于素混凝土基礎的爆破，只要裝藥量在合理范圍內(nèi)并采取一定防護措施，爆破時一般不易產(chǎn)生飛石，但q值較大時，要防止混凝土崩解時破碎塊體對周圍建筑物或設備的破壞。2．最小抵抗線W最小抵抗線W是控制爆破的一個重要參數(shù)。通常W值應根據(jù)爆破體的材質(zhì)、幾何形狀和結構尺寸，鋼筋混凝土中的配筋情況，要求的爆破塊度或重量，以及清碴方式等因素綜合確定。在拆除爆破中，一般選用的W值均在1m以下。當爆破體為薄壁結構或小截面鋼筋混凝土梁、柱時，W值只能是壁厚或梁、柱截面中較小尺寸的一半。若薄壁結構為拱形或圓筒形，炮孔方向平行于弧面時，為獲得均勻的破碎效果，結構外側(cè)的最小抵抗線應取(0.65～0.68)B，結構內(nèi)側(cè)的最小抵抗線應取(0.32～0.35)B，但計算藥量時的最小抵抗線仍取w=0.5B，其中B為厚度。實踐表明，當爆破體為大體積基礎，并采用人工清碴時，破碎塊度不宜過大，最小抵抗線可取下值：混凝土或鋼筋混凝土W=35～50cm；漿砌片石、料石W=50～70cm。一般素混凝土爆破后，碎塊的幾何尺寸都略大于W。如爆破后采用人工清理，W值應取小值。機械清方時，為取得較好的技術經(jīng)濟指標，在滿足施工要求的前提下，盡可能選用較大的最小抵抗線。3．炮孔間距和排距炮孔在布置時，應根據(jù)爆破體的材質(zhì)、幾何形狀、結構類型、施工條件和爆破效果的要求綜合確定。炮孔分為垂直孔、水平孔和傾斜孔三種。只要施工條件允許，應盡可能設計垂直孔，因為其鉆孔、裝藥和堵塞作業(yè)的效率高。在有些條件下，只能采用水平孔或傾斜孔，如鋼筋混凝土承重立柱或混凝土板體結構等。一般情況下，控制爆破是借助群藥包的共同作用完成的。炮孔應盡量排列規(guī)則整齊，以使藥包均勻地分布于爆破體之中，達到爆破塊度均勻、切割面平整的效果。當布置多排孔爆破大體積或大面積基礎時，前后排或上下排炮孔可布置成井字形或梅花形。一般梅花形布孔，有利于炮孔間介質(zhì)的破碎。炮眼的間距a和排距6選擇是否合理，對爆破效果和安全均有直接影響。如果a和b過大，則相鄰藥包的共同作用減弱，爆破后可能出現(xiàn)大塊，給清理工作造成困難，有時還需進行二次爆破；若n和b過小，不僅增加了鉆孔工作量，影響施工進度，而且炸藥能量重疊較多，相對增加了炸藥消耗，致使藥包之間的介質(zhì)過于破碎。一般a和b值以及分層裝藥時藥包中心之間的距離不宜小于20cm，對各種不同建筑材料和結構物，炮孔的間距a可按下列各式選取?；炷粱蜾摻罨炷粱Aa=(1．0～1．3)W；漿砌片石或料石基礎a=(1．0～1．5)W。上述n值的上下限，應根據(jù)建筑物強度而定。當強度較高、施工質(zhì)量較好時，n可取小值；相反口取大值。多排炮孔一次起爆時，排距b應小于間距a，根據(jù)材質(zhì)情況和對爆破塊度的要求，可取b=(0.6～0.9)a；多排孔逐排分段起爆時，宜取b=(0.9～1.0)a。4．炮孔直徑和炮孔深度在拆除爆破中，大多采用炮孔直徑為38～42mm的淺眼爆破。炮孔深度是影響爆破效果的一個重要參數(shù)。合理的炮孔深度可避免出現(xiàn)沖炮和坐底現(xiàn)象，使炸藥能量得到充分利用。一般情況下應使炮孔深度大于最小抵抗線，要確保炮孔裝后的堵塞長度大于或等于(1.1～1.2)W。的平均鉆孔時間，而且可以提高炮孔利用率，實踐證明，炮孔愈深，不但可以縮短每延米增加爆破方量，從而加快施工進度，節(jié)省爆對于不同邊界條件的爆破體，在確?？咨顉>W的前提下，炮孔深度可按下列各式選取。當爆破體底部是臨空面時，取Z=(0.6～0.65)H；當設計爆裂面位于斷裂面、伸縮縫或施工縫等部位時，取Z=(0.7～0.8)H；當設計爆裂面位于變截面部位時，取z=(0.9～1.0)H；當設計爆裂面位于勻質(zhì)、等截面的爆破體之間時，取，=1.0H；當爆破體為板式結構，且上下均有臨空面時，取z=(0.6～0.65)；若僅一側(cè)有臨空面時，取Z=(0.7～0.75)。式中H——爆破體的高度或設計爆落部分的高度；——板體厚度。(二)裝藥量計算基礎爆破時，單孔l裝藥量可按本章介紹的體積公式或剪切破碎公式計算。當炮孔深度f大于1.5W時，應分層裝藥。即把計算出的單孔裝藥量分成二個或二個以上的藥包，在每個藥包中安裝起爆雷管后，按一定間隔裝入炮孔，藥包中心間距應滿足20cm<nl≤W(或a或6)。在較深的炮孔L中，采用分層裝藥結構，能把炸藥較均勻地分配于爆破體內(nèi)，避免能量集中，可防止出現(xiàn)飛石或產(chǎn)生大塊，降低爆破震動。當炮孔深度z=(1.6～2.5)W時，將單孔藥量分成兩個藥包、兩層裝藥；當炮孔深度Z=(2.6～3.7)W時，分成3個藥包、3層裝藥；當Z>3.7W時，分成4個藥包、4層裝藥。實踐證明，為便于裝藥和堵塞作業(yè)，分層裝藥不宜超過4層，確定炮孔深度，時，應考慮這一因素的影響。在材質(zhì)均勻、強度一致的爆破體中，單孔L裝藥量(，的分配原則為：兩層裝藥時，取上層藥包等于0.4Q、下層藥包為0.6Q；3層裝藥時，取上層藥包等于0.25Q、中層藥包為0.5Q、下層藥包為0.4Q；4層裝藥時，取上層藥包等于0.15Q、第二層藥包為0.25Q第3層藥包為0.25Q、下層藥包為0.35Q。在材質(zhì)或強度不均勻的爆破體中，如混凝土基礎底部有鋼筋網(wǎng)時，可在單孔藥量不變的情況下，適當增加底層藥包的重量。二、基礎切割爆破設計基礎切割拆除爆破就是利用光面爆破和預裂爆破技術，將大型基礎或圬工體切割解體成若干塊，或者拆除一部分保留一部分的爆破方法。光面爆破和預裂爆破的原理請參閱有關章節(jié)，此處只介紹在拆除爆破中其主要爆破參數(shù)的選擇。(一)預裂切割爆破當拆除建(構)筑物一部分時，為使保留部分不受損傷，在一定條件下可在兩部分之間先進行預裂爆破。這種預裂爆破只要求在切割線上炸出一條裂縫，故爆破藥量Q主要與預裂面積S成正比。常用的單孔L裝藥量計算公式如下：Q=AaH(9—7)式中Q——單孔裝藥量，g；a——炮孔間距，m；H——預裂部位的厚度或高度，m；——單位面積用藥量系數(shù)，g／m2；可根據(jù)材質(zhì)情況參照表9—4選取。(二)光面切割爆破光面切割爆破的爆破參數(shù)包括最小抵抗線W、孔距a和單孔裝藥量Q，一般各參數(shù)按下列方法選?。?1)最小抵抗線w=50～60cm；(2)炮孔間距a=(0.6～0.8)w；(3)裝藥量計算Q=qaWH。第三節(jié)煙囪、水塔的拆除爆破在城市建設和廠礦企業(yè)技術改造中，經(jīng)常要拆除一些廢棄的煙囪和水塔。有時煙囪、水塔的結構發(fā)生破損或傾斜，成為危險建筑物時，也需迅速拆除。當這類高大建筑物位于人口稠密的城鎮(zhèn)和廠礦區(qū)的建筑群中時，只能采取控制爆破方法拆除。煙囪的類型主要為圓筒形，其橫截面自下而上呈收縮狀，按材質(zhì)分為磚結構和鋼筋混凝土結構兩種，通常煙囪內(nèi)部砌有一段耐火磚內(nèi)襯，內(nèi)襯與煙囪的外壁之間保持一定的間隙。水塔是一種高聳的塔狀建筑物，塔身有磚結構和鋼筋混凝土結構兩種，頂部為鋼筋混凝土水罐。一、煙囪與水塔的爆破方式及其設計原理爆破拆除煙囪、水塔這類重心很高而支承面積很小的高聳建筑物，有“定向倒塌”、“折疊倒塌”和“原地坍塌”三種方式。定向倒塌是在煙囪、水塔傾倒一側(cè)的底部，將支承簡壁炸開一個缺口，使結構的重心產(chǎn)生位移，在重力傾覆力矩的作用下，迫使煙囪、水塔朝預定方向倒塌。折疊式倒塌與定向倒塌的原理基本相同，除了在底部炸開一個缺口以外，還需在煙囪或水塔上部的適當部位炸開爆破缺口，使煙囪或水塔從上部開始，逐段向相同或相反方向折疊，倒塌在原地附近。原地坍塌是在支承筒壁底部整個周長上炸開一個缺口，依靠結構自重，實現(xiàn)原地坍塌。目前，采用定向倒塌和折疊倒塌方法拆除煙囪、水塔的技術比較成熟，在工程上應用得十分廣泛。而煙囪、水塔在原地坍塌過程中，有時會朝預料不到的方向偏轉(zhuǎn)，為保證其原地坍塌，還需輔以其他技術措施。二、爆破拆除方案的確定(一)定向倒塌煙囪、水塔定向倒塌時需要一定寬度的狹長地帶，其倒塌的范圍與其本身的結構、剛度、風化破損程度以及爆破缺口的形狀、幾何參數(shù)等多種因素有關。對于鋼筋混凝土或者剛度好的磚砌煙囪、水塔，其倒塌的水平距離約為煙囪高度的1.0～1.1倍；對于剛度較差的磚砌煙囪、水塔，其倒塌的水平距離相對較小些，約等于0.5～0.7倍煙囪、水塔的高度，而其倒塌的橫向?qū)挾瓤蛇_到爆破部位外徑的2.8～3.0倍。因此，采用控制爆破方法定向爆破煙囪時，一般要求場地長度不小于結構高度的1.0～1.2倍，寬度不小于結構爆破部位外徑的2.0～3.0倍。(二)折疊倒塌適用于煙囪或水塔相對于周圍場地高度較大，在任何方向都不具備定向倒塌條件的工程。此方案施工難度較大、技術要求較高，選用時應謹慎。(三)原地坍塌適用于周圍場地比較小，高度也不大，落地易解體的磚結構煙囪或水塔：它要求周圍場地的范圍，從煙囪或水塔的中心向外算起，水平距離不小于其高度的l／6。三、煙囪、水塔控制爆破技術設計(一)爆破缺口參數(shù)的確定1．爆破缺口的類型在煙囪水塔的拆除爆破中，有不同類型的爆破缺口(見圖9—1)可供選擇。爆破缺口以傾倒方位線為中心左右對稱，主要有水平型、類梯型、反人字型、斜型和反斜型。圖9一l中矗為爆破缺口的高度，L為缺口的水平長度，L.為斜型缺口水平段的長度，L“為斜形缺口傾斜段的水平長度，H為斜型、反射型及反人字型缺口的矢高、a為其傾斜角度。采用反人字型或斜型爆破缺口時，其傾角a宜取35?！?5。；斜型缺口水平段的長度L’一般取缺口全長的L的0.36～0.4倍；傾斜段的水平長度L”取L的0.30～0.32倍。實踐表明，水平爆破缺口設計與施工方便，煙囪或水塔在傾倒過程中一般不出現(xiàn)向后坐塌現(xiàn)象，有利于保護其相反方向臨近的建筑物。斜型爆破缺口定向準確，有利于煙囪、水塔按預定方向順利倒塌，在傾倒過程中會出現(xiàn)向后傾斜坐塌現(xiàn)象，在一定條件下有助于縮小倒塌距離。2．爆破缺口高度爆破缺口高度是保證定向倒塌的一個重要參數(shù)。缺口高度過小，煙囪、水塔在傾倒過程中會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)；爆破缺口高度大一些，雖然可以防止煙囪和水塔在傾倒過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但會增加鉆孔工作量。因此，爆破缺口的高度不宜小于爆破部位壁厚8的1．5倍。通常取^=(1．5～2．0)8。3．爆破缺口長度爆破缺口的長度對控制倒塌距離和方向均有直接影響。爆破缺口長，剩余起支承作用的筒壁則短，若剩余筒壁承受不了上部煙囪的重量，在傾倒之前會壓跨，發(fā)生后坐現(xiàn)象，嚴重時可能影響倒塌的準確性；爆破缺口長度短，煙囪、水塔的剛性不宜遭到破壞，倒塌時可能發(fā)生前沖現(xiàn)象，從而加大倒塌的長度。一般情況下，爆破缺口長度應滿足： (9—8)式中s——煙囪或水塔爆破部位的外周長。4．定向窗為了確保煙囪、水塔能按設計的倒塌方向倒塌，除了正確地選擇爆破缺口的類型和參數(shù)以外，有時提前在爆破缺口的兩端用風鎬或爆破方法開挖出一個窗口，這個窗口叫做定向窗。定向窗的作用是將簡體保留部分與爆破缺口部分隔開，使缺口爆破時不會影響保留部分，以保證正確的倒塌方向。窗口的開挖是在缺口爆破之前，鋼筋要切斷，墻體要挖透。也可用一排炮眼來代替定向窗，眼距為0.2m，眼深為。定向窗的高度一般為(0.8～1.0)H，長度為0.3～0.5m。(二)爆破參數(shù)設計1．炮眼布置。炮眼布置在爆破缺口范圍內(nèi)，炮孔指向煙囪或水塔的中心。為了提高破碎效果，相鄰排間的炮孔采用梅花狀布置。如果煙囪內(nèi)有耐火磚內(nèi)襯而其厚度達到24cm時，為確保煙囪能按預定方向順利倒塌，在爆破煙囪外壁的同時，應用爆破法將耐火磚內(nèi)襯爆破，爆破的周長為內(nèi)襯周長的一半。對于圓筒形煙囪和水塔，爆破缺口的橫截面類似一個拱形結構物，所以當布置在其中的裝藥爆炸時，產(chǎn)生的應力波會使拱形結構物的內(nèi)側(cè)受壓、外側(cè)受拉。由于磚和混凝土的抗壓強度遠大于其抗拉強度，所以，每個炮眼的裝藥中心應盡量靠近受壓區(qū)。眼太淺，拱形內(nèi)壁破壞不徹底，形不成爆破缺口；眼太深，外壁部分破壞不充分，同樣形不成所要求的爆破缺口。上述情況都會形成危險建筑物。根據(jù)國內(nèi)外施工的經(jīng)驗，合理的炮眼深度可按下式確定：Z=(0.67～0.7)d(9—9)3．單孔裝藥量計算單孔裝藥量可按體積公式計算，即Q=。水泥砂漿磚砌煙囪或水塔，單位用藥量系數(shù)q按表9—6選??；鋼筋混凝土結構煙囪或水塔，單位用藥量系數(shù)q按表9—7選取。若磚結構煙囪或水塔支承每間隔6行磚砌筑一道環(huán)形鋼筋時，表9—6中的q值需增加20％～25％；每間隔10行磚砌筑一道環(huán)形鋼筋時，(，值需增加15％～20％；使用6mm鋼筋時增加少一些，使用8mm鋼筋時增加多一些。四、煙囪、水塔的爆破施工安全煙囪、水塔多位于工業(yè)與民用建筑物密集的地方，為確保爆破時周圍建筑物與人身安全，必須精心設計與施工，除嚴格執(zhí)行控制爆破施工與安全的一般規(guī)定和技術要求外，還應特別注意下列有關問題.(1)選擇煙囪、水塔倒塌方向時，盡可能利用煙囪的煙道、水塔的通道作為爆破缺口的一部分。如果煙道或通道位于結構的支承部位，爆破前應當用磚或其他材料與結構砌成一體，并保證足夠的強度，以防煙囪、水塔爆破時出現(xiàn)后坐或偏轉(zhuǎn)。(2)待爆煙囪、水塔已經(jīng)偏斜時，設計倒塌方向應盡可能與其偏斜方向一致，否則，應仔細測量煙囪、水塔的傾斜程度，然后通過力學計算確定爆破缺口的位置。(3)煙囪、水塔采用折疊方法爆破時，一般應保證上下爆破缺口形成的時問間隔不小于2s，即當上截煙囪或水塔已準確定向后再爆破下部缺口。為此，上、下部爆破缺口可采用不同段別的秒延期雷管同時起爆。(4)水塔爆破前應拆除其內(nèi)部的管道和設施，以排除附加重量或剛性對水塔倒塌準確性的影響。(5)煙囪、水塔爆破，應采取可靠的技術措施杜絕瞎炮，確保準爆與爆破安全。(6)煙囪、水塔的爆破，單位耗藥量較大，為防止飛石逸出，在爆破缺口部位應作必要的防護。防護材料可以用荊芭、膠簾等。(7)爆破前應準確掌握當時的風力和風向。當風向與倒塌方向一致時，對倒塌方向無不良影響；當風向與倒塌方向不一致且風力很大時，可能影響倒塌的準確性，應推遲爆破時間。．(8)當煙囪很高時，結構本身的自振以及外部風荷都會直接影響倒塌的準確性，因此應慎重決定是否采用爆破方法拆除。第四節(jié)鋼筋混凝土框架結構的拆除爆破一、爆破坍塌方案(一)原地坍塌在一般的工業(yè)廠房拆除中，鋼筋混凝土框架結構“原地坍塌”是最常用的方案，其優(yōu)點是爆破工藝簡單，框架結構四周的水平距離有框架高度即可。主要缺點是鉆爆工作量相對大一些。必須從底部將全部鋼筋混凝土承重立柱爆破足夠的高度，才能使框架原地坍塌。(二)定向傾倒若鋼筋混凝土框架結構僅有一個方向具備較為開闊的場地時，無論單層或多層框架結構的拆除，均可采用一側(cè)“定向傾倒”的爆破方案。它要求倒塌方向的水平距離不小于框架的高度，這種爆破方案，鉆爆工作量小，爆破拆除效率高。(三)內(nèi)向折疊坍塌一般當框架四周均無較為開闊的場地時，欲縮小框架的坍塌范圍，可采用“內(nèi)向折疊坍塌”的破壞方式。這種方案，需將框架的內(nèi)部鋼筋混凝土承重立柱充分破壞，外部承重立柱適當破壞形成鉸鏈，從而在重力轉(zhuǎn)矩作用下使框架上部和側(cè)向構件向內(nèi)折疊倒塌。它要求框架四周場地有框架高度的水平距離，鉆爆工作量大，爆破工藝復雜。(四)單向連續(xù)折疊倒塌這種方案是在“定向傾倒坍塌”的基礎上派生出來的，適用于多層鋼筋混凝土框架結構四周某一方向有稍微開闊的場地時的爆破。其爆破工藝是自上而下對每層框架結構按“定向傾倒坍塌”方式順序起爆，使每層結構均朝一個方向倒塌。這種爆破方案可使框架倒塌距離明顯縮短，一般要求倒塌方向場地的水平距離等于或大于框架高度的一半。它的優(yōu)點是框架倒塌破壞得較為徹底，缺點是鉆爆工作量相對較大，爆破工藝略為復雜。(五)雙向交替折疊倒塌“艤向交替折疊倒塌”主要適用于多層鋼筋混凝土框架結構四周場地更為狹窄時的爆破，可將堆積范圍控制在坐距離之內(nèi)(H為多層框架的高度，”為框架結構的層數(shù))，堆積高度大致可控制在H左右。這種爆破方案與“單向連續(xù)折疊”方案相類似，其主要優(yōu)點是框架的坍塌范圍又相對縮小了一些。二、鋼筋混凝土框架結構定向傾倒或坍塌的條件鋼筋混凝土框架結構的爆破坍塌方式基本上有兩種，一種為“原地坍塌”，一種為“定向傾倒坍塌”。其他如“內(nèi)向折疊倒塌”、“單向連續(xù)倒塌”、和“雙向交替折疊倒塌”等方式均由上述兩種基本坍塌方式派生出來的，其基本設計原理是相同的，只是施爆工藝有所區(qū)別。鋼筋混凝土框架結構整體傾倒或坍塌，都必須形成一個傾覆力矩和相應數(shù)量的轉(zhuǎn)動鉸鏈。傾覆力矩可以通過以下三種方式獲得，下面以較典型的單層框架結構為例，取其橫向結構，對形成傾覆力矩的方法與過程進行分析。(一)通過爆破各個承重立柱底部不同高度形成重力傾覆力矩如圖9—2所示，圖中各承重立柱的陰影部分為爆破部位。立柱下部爆破破壞高度取在爆破的同時，承重立柱失穩(wěn)，整個框架開始下塌。由于柱一的爆破高度最小，在框架下塌一定距離后，首先在A點形成支點，其后框架在重力力矩作用下開始繞A點轉(zhuǎn)動，直至發(fā)生傾覆。圖中立柱與框架頂部連接部分爆破后形成鉸鏈，在倒地瞬間它允許框架頂部與立柱發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，可降低爆堆高度，同時有利于結構的解體與破碎。(二)通過采用延期起爆技術，使結構形成重力傾覆力矩第1段雷管起爆后，立柱一、二將失穩(wěn)下塌，框架重心失去平衡，開始形成重力傾覆力矩；如圖9—3所示，各個承重立柱的爆破高度相同，爆破時按l、2、3順序爆破承重立柱。當?shù)?、3段雷管起爆后，則整個框架以柱四底部D為支點逆時針倒塌。(三)不同爆高與延期起爆相結合使結構形成重力傾覆力矩通過爆破不同高度的承重立柱并運用延期起爆技術，便可實現(xiàn)鋼筋混凝土框架結構坍塌的各種破壞方式。在圖9—4中，1、2為延期起爆順序，框架內(nèi)外承重立柱底部采取不同爆破高度，爆破后結構發(fā)生向內(nèi)折疊坍塌。三、爆破參數(shù)的選擇(一)最小抵抗線一般在小截面鋼筋混凝土承重立柱的爆破中，應取最小抵抗線等于截面中最小尺寸的一半。在大截面如80cm×100cnl、100cm×100cnl及100cm×120cm的鋼筋混凝土立柱中，為使炸藥在立柱爆破范圍內(nèi)合理分布，以利于鋼筋骨架內(nèi)的混凝土破碎均勻，與鋼筋分離，一般沿立柱縱向可布置3排炮孔。各排炮孔的最小抵抗線W=20～50cm，而且大小抵抗線結合使用，如圖9—5所示。(二)炮孔間距。在四面臨空的鋼筋混凝土承重立柱和梁的爆破中，炮孔鄰近系數(shù)不宜過大，一般取a=(1.20～1.25)w為宜。(三)炮孔深度炮孔深度的確定，應保證藥包位置恰好在立柱的中心。炮孔過淺或過深，均不可能使立柱截面內(nèi)的混凝土全部破碎，不僅影響倒塌，而且容易產(chǎn)生飛石。四、單孔裝藥量的計算鋼筋混凝土框架結構承重立柱爆破時，單孔裝藥量的設計可按體積原理計算，單位裝藥量系數(shù)可從表9—8中選取。在表9—8中，I級防護為3層草袋、1層膠簾和1層麻袋布覆蓋，Ⅱ級防護為2層草袋、1層膠簾和l層麻袋布覆蓋：五、鋼筋混凝土承重立柱的失穩(wěn)條件和最小破壞高度鋼筋混凝土框架結構主要承重立柱的失穩(wěn)，是整體框架倒塌的關鍵。用爆破方法將立柱基礎以上一定高度范圍內(nèi)的混凝土充分破碎。使之脫離鋼筋骨架，并使箍筋拉斷、主筋向外膨脹成為曲桿，則弧立的鋼筋骨架便不能組成整體抗彎截面；當暴露出一定高度的鋼筋骨架承受的荷載達到一定值時，必然導致承重立柱失穩(wěn)。滿足上述條件時的立柱破壞高度，稱為最小破壞高度圖9—6為鋼筋混凝土承重立柱最小破壞高度示意圖。下面分兩種情況介紹承重立柱最小破壞高度的確定方法。(一)按細長壓桿確定最小破壞高度當作用在各個主筋上的壓力荷載上小于主筋允許承受的壓力荷載F時為鋼筋的容許應力，F(xiàn)為鋼筋截面面積)，為簡化計算，立柱中的單根主筋可視為一端自由、一端固定的細長壓桿，此時用歐拉公式計算臨界載荷Pm,即（9-11）（9-12）（9-13）按式(9—13)計算所得的^值即可作為最小破壞高度min(二)按中長壓桿計算最小破壞高度H橢當實際作用在各個主筋上的荷載約等于主筋允許承受的壓力荷載時，為簡化計算，立柱中的單根主筋可視為一端自由、一端固定的中長壓桿，此時須應用雅興斯基經(jīng)驗公式來計算臨界應力即（9-14）式中——臨界應力，MPaa、b——與材料有關的常數(shù)，對于普通鋼材，a=310MPa、b=1.14MPa。式(9一14)的適用條件為60≤A<100。若取A=60，即取^=7.5d作為最小破壞高度Hmin，代入式(9一14)可算出臨界用應于；當實際作用在各個主筋上的荷載大于或等于主筋所能承受的臨界荷載，即上≥F(F為鋼筋截面面積)時，則立柱必然失穩(wěn)下塌，此時取最小破壞高度H。即可。若作用在各個主筋上的荷載小于主筋所能承受的臨界荷載，即時，可令并代入式(9一14)反求壓桿柔度A，再將所求出的壓桿柔度A代人式(9一11)，可得到下列公式：(9—15)由計算得出時，即則按式(9—15)計算出的h作為最小破壞高度Hmin，即，鋼筋混凝土承重立柱的最小破壞高度Hmin的確定方法是：當柔度時，應根據(jù)實際作用的壓力荷載的大小，在的條件下，用歐拉公式進行計算；在實際作用的荷載較大，接近鋼筋斷面的抗壓能力，即時，可用雅興斯基公式進行計算。理論計算和現(xiàn)有的實踐經(jīng)驗表明，為確保鋼筋混凝土框架結構爆破時順利坍塌或倒塌，鋼筋混凝士承重立柱的爆破高度H宜按下列公式確定，即H=K(B+Hmin)(9—16)式中B——立柱截面邊長，m；Hmin——承重立柱底部最小破壞高度，m；K——經(jīng)驗系數(shù)，K=1.5～2.0。立柱形成鉸鏈部位的爆破高度H′可按下式確定：H′=(1．0～1．5)B(9—17)第五節(jié)樓房的拆除爆破一、樓房控制爆破拆除方案的選擇為確保樓房控制爆破拆除安全順利地進行，爆破前必須對樓房的結構和受力情況進行認真的分析，摸清其結構類型及其全部承重構件的部位和分布，探明材質(zhì)情況和施工質(zhì)量，了解爆破點周圍的環(huán)境和場地情況，根據(jù)實際拆除要求，確定出切實可行的控制爆破拆除方案。與本章第四節(jié)介紹的鋼筋混凝土框架結構的拆除方案類似，樓房的拆除也有五種方案可供選擇，即原地倒塌、定向倒塌、單向折疊倒塌、雙向交替折疊倒塌和內(nèi)向折疊倒塌等。需要強調(diào)指出，樓房爆破炮孔的布置范圍較鋼筋混凝土框架結構大的多，在上述爆破方案中，除定向倒塌、原地倒塌外，其他三種爆破方案的施爆層數(shù)都多于2層，炮眼數(shù)目成倍增加，爆破網(wǎng)路較為復雜。而樓房爆破的倒塌方式，主要取決于樓房本身的高寬比和結構的整體性(剛度)。當樓房的高寬比較小、整體性較差時，即使采用定向爆破方式，樓房的倒塌方向一般也不很明顯，其坍塌范圍還是以原地為主。因此，在選擇爆破方案時，要充分論證爆破方案技術上的可行性，并優(yōu)先選用簡單可靠的爆破方案。二、樓房控制爆破技術設計(一)爆破技術參數(shù)的選擇(1)最小抵抗線w墻體上布孔，最小抵抗線為磚墻厚度占的一半，即艦。(2)炮眼間排距。承重磚墻控制爆破時，主要采用水平鉆孔。炮孔間距隨墻體厚度、最小抵抗線w及磚墻的強度而變化。墻厚63cm或75cm且為水泥砂漿砌筑時，可取a=1．2w；石灰砂漿砌筑時，取d=1.5W。墻厚37cm或50cm炮孔排距b=(0．8～0．9)a。(3)炮孔深度。炮孔深度的設計原則是，應使藥包的中心恰好位于墻體的中心線上。實踐表明，這樣設計孔深，可確保裝藥將墻體炸塌的同時使飛石受到有效的控制。因此炮孔深度可按下式確定：(9—18)式中——墻體厚度；L——藥包長度。墻角的炮孔深度應慎重確定，如果確定不當，墻角結構將難以炸塌，可能影響樓房的R整體倒塌。若墻角兩側(cè)的厚度相等，則墻角孔深=。(二)單孔裝藥量的計算漿砌磚墻爆破時，其單L裝藥量可按體積原理計算，單位用藥量系數(shù)可根據(jù)最小抵抗線的大小、材質(zhì)情況和臨空面的個數(shù)，從表9—1中選取或通過試爆確定。爆破磚墻時，墻角的夾制作用大，因此，墻角炮孔的裝藥量可加大到正常炮孔裝藥量的1．2倍。(三)炮眼布置鑒于樓房和廠房在拆除爆破時，炮孔的數(shù)量多，爆破網(wǎng)路的設計和敷設復雜，為了減少炮孔的數(shù)量，提高爆破網(wǎng)路的可靠性，在確保安全的前提下，可以在樓房主體爆破之前用人工或爆破方法拆除部分非承重墻體，如辦公樓、宿舍樓、住宅樓的隔墻等，也可以在樓房、廠房的內(nèi)外承重墻上開挖出一些空洞。值得注意的是，人工拆除墻體本身是一件比較危險的作業(yè)，因此，必須做好樓房結構的受力分析工作，不要為了減少炮孔數(shù)目而盲目拆除墻體，忽視了拆除工作的安全。布孔范圍通常取決于所選擇的爆破坍塌方式，當采用原地坍塌方式時，需將樓房底層四周的外承重墻炸開一個相同高度的水平缺口，缺口高度h不宜小于墻厚的2倍，即，≥2，內(nèi)承重墻的爆破高度可與外承重墻相同或略高一些。采用內(nèi)向折疊坍塌破壞方式時，主要是將每層樓房的內(nèi)承重墻和與其垂直的內(nèi)外承重墻炸開一定高度的水平缺口，缺口的高度，自下層至上層可從1.5遞增到3.5。采用定向倒塌、單向折疊倒塌或雙向折疊倒塌破壞方式時，只需爆破相應樓層的內(nèi)承重墻、柱和倒塌方向及其左右兩側(cè)三個方向的外承重墻、柱，即可實現(xiàn)定向倒塌。定向倒塌爆破缺口高度不宜小于承重墻厚度的兩倍，單向折疊倒塌或雙向折疊倒塌缺口高度自樓房下層至上層可從1.5遞增到3.5爆破缺口最下排炮孔離地面或室內(nèi)地板不宜小于0.5m，最小也不得小于最小抵抗線w。三、樓房控制爆破施工和安全防護(1)為使樓房順利倒塌，爆破前應將門窗和上下水管道拆除。(2)對于樓房內(nèi)的梁、門垛、樓梯間以及外承重墻上的壁柱等部位應予充分的破壞，以免影響樓房的倒塌。當樓房位于7度以上地震設防區(qū)時，為保證建筑物的整體剛度和穩(wěn)定性，建筑物的四角、內(nèi)外墻交接處、樓梯間以及某些較長的墻體中部可能設置有鋼筋混凝土構造柱，爆破時也應充分破碎。(3)樓房爆破時，墻體卜炮孔L較淺，為避免出現(xiàn)沖炮，炮孔的堵塞質(zhì)量要高；另外，最好在室內(nèi)墻壁上鉆孔，這樣有利于雨天對爆破網(wǎng)路的保護，同時減小爆破噪聲。(4)樓房爆破防護工作量大，應結合爆破方案采取合理的防護措施。當炮孔L布置較低時，如采用原地坍塌爆破，可在爆破樓房的四周設置防護墻以阻擋爆破飛石；當被爆樓房防護有困難時，也可在需要保護的建筑物上采取必要的保護措施。(5)當樓房倒塌時，樓房內(nèi)的空氣受到急劇壓縮，會揚起粉塵。因此，有條件時，在樓房坍塌過程中應進行噴水消塵；無條件噴水時，應通知爆破點周圍或下風方向一定范圍內(nèi)的居民關閉門窗。四、樓房爆破電爆網(wǎng)路連接方法樓房拆除爆破具有如下一些特點：一次起爆雷管少則數(shù)百發(fā)多則幾千發(fā)，爆破網(wǎng)路復雜：裝藥布置范圍大，從承重墻、立柱、橫梁到樓梯間甚至不同樓層；連線由多人承擔；爆破網(wǎng)路常采用串并聯(lián)，分組和配平工作復雜。因此，要想快速、正確地完成爆破網(wǎng)路的敷設，任務是相當艱巨的。為解決上述問題，爆破前不僅應該正確地選擇爆破網(wǎng)路的形式，而且應該根據(jù)實際的炮孔布置情況，設計出爆破網(wǎng)路的連接方法，并向連線人員進行技術交底，以便使多人分別連接的區(qū)域能夠相互銜接，最后形成設計的爆破網(wǎng)路。電爆網(wǎng)路中，串聯(lián)和串并聯(lián)是最常用的連接形式。由一排或幾排炮孔構成的單一串聯(lián)網(wǎng)路的連接方法如圖9—7所示，圖中推薦的連線方法與其余方法相比，具有如下特點：(1)利用雷管腳線敷設雙線爆破網(wǎng)路，避免了用導線充當爆破區(qū)域線，既簡化了爆破網(wǎng)路，又節(jié)省了爆破材料。(2)可以根據(jù)需要在線路的任何地方，將一個串聯(lián)爆破網(wǎng)路分解成兩個或兩個以上串聯(lián)爆破網(wǎng)路，如圖9—8所示。樓房拆除爆破電爆網(wǎng)路敷設~,-j-，連線人員可在自己負責的區(qū)域內(nèi)，先按圖9—7中推薦的單一串聯(lián)網(wǎng)路的連線方法連接，并使各個串聯(lián)網(wǎng)路的區(qū)域線匯集于一點，如圖9—9所示。完成上述工作后，在同一地點不用附加導線即可對各路串聯(lián)網(wǎng)路進行導通和電阻測量，同時不同區(qū)域間的爆破網(wǎng)路可以方便地串聯(lián)、并聯(lián)或重新分組，為最后形成設計的爆破網(wǎng)路創(chuàng)造條件。串并聯(lián)爆破網(wǎng)路分組時，僅僅通過調(diào)整不同串聯(lián)線路中的雷管數(shù)目來達到平衡電阻的目的是比較麻煩的，因此，在樓房爆破前，應該準備一些不同阻值的電阻，以供網(wǎng)路配平使用。第六節(jié)水壓爆破在容器狀構筑物中注滿水，將藥包懸掛于水中適當位置，起爆后，利用水的不可壓縮特性把炸藥爆炸時產(chǎn)生的壓力傳遞到構筑物上，使之均勻受力而破碎，這種爆破方法叫做水壓爆破。水壓爆破適用于水槽、管道、碉堡等能夠灌注水的容器狀構筑物。這類構筑物，一般具有壁薄、面積大、內(nèi)部配筋較密等特點，如采用普通的鉆眼爆破方法拆除，難度較大，也不安全。采用水壓爆破，避免了鉆鑿炮孔，藥包數(shù)量少，爆破網(wǎng)路簡單。只要設計合理，爆破時可避免產(chǎn)生飛石，在震動、沖擊波和噪聲等方面都比鉆眼爆破方法優(yōu)越，是一種經(jīng)濟、安全、快速的施工方法。一、水壓爆破原理與藥量計算(一)水壓爆破原理炸藥引爆后，構筑物的內(nèi)壁首先受到由水介質(zhì)傳遞的幾十至幾百兆帕的水中沖擊波作用，并且發(fā)生反射。構筑物的內(nèi)壁在強荷載的作用下，發(fā)生變形和位移，在內(nèi)壁形成空化區(qū)。當變形達到容器壁材料的極限抗拉強度時，構筑物產(chǎn)生破裂。隨后，在爆炸高壓氣團作用下所形成的水球迅速向外膨脹，使空化區(qū)消失，并將能量傳遞給構筑物四壁，形成一次突躍的加載，加劇構筑物的破壞。此后，具有殘壓的水流，從裂縫中向外溢出，并裹攜少數(shù)碎塊形成飛石。由此可知，水壓爆破時構筑物主要受到兩種荷載的作用：一是水中沖擊波的作用，二是高壓氣團的膨脹作用。計算表明，用于形成沖擊波的能量約占全部炸藥能量的40％，保留在高壓氣團中的能量約占總能量的40％，其余的20％消耗于熱能之中。(二)藥量計算1．薄壁圓筒藥量計算公式把水壓爆破產(chǎn)生的水中沖擊波的沖量作為作用荷載，將脆性材料為爆破對象，利用薄壁圓筒的彈性體理論，以材料抗拉極限強度作為破裂的判據(jù)，推導藥量計算的公式可得（9-19）式中Q——計算用藥量，kg；Kb——破壞程度系數(shù)；根據(jù)試驗資料，混凝土出現(xiàn)裂縫、剝落，K6=lO～11；結構局部破壞，K^=20～22；結構完全破壞，K6=40～44；Kd——混凝土動力強度提高系數(shù)，取Kd=1．4；d——混凝土的靜抗拉強度(見表9—9)，MPa；c——混凝土內(nèi)的聲波速度(見表9—9)，m／s；——圓筒形容器的壁厚，n1；R——圓筒形容器的內(nèi)半徑，m。式(9一19)的適用條件是：密度為,的梯恩梯炸藥，薄壁圓筒結構藥包置于圓筒中心。當壁時，在藥量計算公式中應引入壁厚修正系數(shù)K1，則藥量計算公式成為（9-20）式中Kl——圓筒壁厚修正系數(shù)，見表9一10。（9-21）（9-22）式中——通過藥包中心的非圓筒形結構物內(nèi)水平截面面積，㎡；——通過藥包中心的非圓筒形結構物周壁的水平截面面積，㎡。2．薄壁矩形容器藥量計算公式對于矩形薄壁容器，可按下式計算藥包重量：（9-23）式中K。——矩形池的彎矩系數(shù)，見表9一11；——矩形池的頻率系數(shù)，隨矩形池寬與長的比值而變化，見表9一ll；b——單位長度，取b=1m；R——混土矩形池短邊長度的一半，m。R——混凝土矩形池短邊長度的一半，m。藥量計算公式是按混凝土結構推導的。對于鋼筋混凝土結構，可以根據(jù)兩種材料的強度相等原理，將鋼筋換算成混凝土，即把鋼筋混凝土池的壁厚折算成艿計算藥量時將公式中的艿換成計算出的藥量就是鋼筋混凝土池的藥量。折算厚度的計算公式為（9-24）式中A?！摻罱孛娣e；,——鋼筋屈服強度．見表9一12；KDc——鋼筋的動力強度提高系數(shù)，見表9—12；Ka——混凝土的動力提高系數(shù)，Ka=1.4；——混凝土的靜抗拉強度，MPa；b——截面寬度，這里取6=100cm；——折算厚度，cm；——鋼筋混凝土結構的原有厚度，cm。3．經(jīng)驗公式式(9—19)、式(9—23)中包含著一系列與材料性質(zhì)有關的參數(shù)，如果這些參數(shù)掌握不準將會給藥量計算帶來很大誤差。另外，由于破壞程度系數(shù)的選擇范圍較大，也不便于進行藥量的精確計算。為解決上述問題，有些學者在爆破試驗和經(jīng)驗積累的基礎上將式(9—20)簡化成如下經(jīng)驗公式：（9-25）式中Ko——容器開、閉口系數(shù)，開口Ko=1．33～1.66，閉口Ko=1；K2——壁厚堅固系數(shù)；K2的計算式為（9-26）K——裝藥系數(shù)。(1)當爆破對象為一般混凝土或者磚石結構時，根據(jù)要求的破碎程度和控制碎塊飛散情況選取K=1～3：(2)混凝土壁局部炸裂剝離，混凝土塊未脫離鋼筋，基本上無碎塊飛散時，選取K=2～3：(3)混凝土壁炸開炸碎，部分混凝土塊脫離鋼筋，頂面部分鋼筋斷而不脫，碎塊飛散距離約20m內(nèi)，選取K=4～5；(5)混凝土壁炸飛，大部分塊度均勻，少量大塊脫離鋼筋，主筋炸壞，箍筋炸斷，選取K=6～7：這時水柱高度可到達10～40m，碎塊飛散距離可達20～40m，附近建筑物可能受到破壞，應事先采取防護措施。二、水壓爆破的裝藥布置裝藥量確定以后，裝藥布置是否合理，直接影響著水壓爆破的效果，下面結合工程實踐經(jīng)驗介紹水壓爆破裝藥的布置原則和方法。(一)藥包個數(shù)藥包個數(shù)的確定主要取決于結構物的容積大小和形狀，而結構物的形狀往往是確定藥包個數(shù)的主要因素。1.小容積結構物這類結構物的容積一般小于25m0。由于容積不大、壁厚小、配筋少，裝藥量一般小于3kg，因此，若結構物形狀均勻時，采用一個藥包為宜：2.中等容積結構物結構物容積大于25ml,但小于100ml時，裝藥量一般為3.0～8.0kg，藥包個數(shù)為l～2個。3．大容積結構物結構物容積大于100m,時，需要的裝藥量一般超過8kg，裝藥包個數(shù)可超過2個，視具體情況而定。(二)藥包位置藥包的位置取決于水壓爆破時結構物四壁上阻力的分布情況和壁厚的變化，結構物的高徑比或長寬比以及結構物的形狀。當水中的藥包爆炸時，結構物內(nèi)壁上所承受的荷載分布是不均勻的。如圖9一10所示，最大荷載位于藥包中心同一水平上各點。隨著距藥包中心距離的增加，壁上受到的爆炸荷載逐漸降低，到達水面處時荷載為零。荷載的變化規(guī)律呈曲線形，在接近結構物底部時，荷載出現(xiàn)回升，但其值仍小于最大荷載值。圖9一lO水壓爆破載荷分布曲線結構物抵抗變形的阻力，在承受爆炸荷載后頂部最?。浑S著深度的增加阻力也增大，到達結構物底板時，阻力最大。根據(jù)爆炸荷載的分布和結構的變形特點，布置藥包時可遵循如下原則：(1)當爆破體容器充滿水時，藥包一般可放置在水面以下相當于水深÷處。容器不能充滿水時，應保證水深不小于容器中心至容器壁的距離，并相應降低藥包在水中的位置，直至放置在容器底部，這時與爆破體基礎相連接的容器底面，也將受到程度不同的破壞。(2)當容器的長寬比或高寬比大于1．2時，應根據(jù)長寬比的不同，將總藥量分為兩個或多個藥包。藥包的間距應使容器的四壁受到均勻的破碎作用，一般式中a——藥包間距；R——藥包中心至容器四壁的最短距離。(3)同一容器兩側(cè)壁厚不同時，應布置偏炸藥包，使藥包偏于厚壁一側(cè)。容器中心至偏炸藥包中心的距離稱偏炸距離(見圖9一11)。偏炸距離可按下式計算：當兩側(cè)混凝土壁內(nèi)配筋不同時，可先按公式(9—24)分別計算兩側(cè)截面的折合厚度，然后再由式(9—27)確定偏炸距離。三、水壓爆破施工(一)炸藥及起爆網(wǎng)路防水處理水壓爆破宜選用威力大、防水效果好的炸藥。起爆體要采取嚴格的防水措施，可采用醫(yī)用鹽水瓶。在裝入炸藥和雷管后，將炮線(電線或?qū)П?引出瓶口，用橡皮塞或螺旋蓋上緊，然后用防止膠布裹嚴，膠布與炮線的縫隙?？捎?02膠水澆封。主體藥包可采用塑料袋或其他容器盛放，要求密度高、裝藥集中、包裝牢固。如果采用硝銨炸藥，更應做好嚴格的防水處理。水壓爆破一般采用復式起爆網(wǎng)路。藥包在容器中固定可采用懸掛式或支架式，必要時可附加配重，以防懸浮或位移。(二)施工注意事項1．構筑物開口的處理水壓爆破方法拆除構筑物，需要認真做好開口部位的封閉處理。封閉處理的方式很多，可把鋼板錨固在構筑物壁面上，中間夾上橡皮密封墊，以防漏水，也可以用磚石砌筑、混凝土澆灌或用木板夾填黃泥及粘土等。無論采用什么方式，封閉處理的部位仍是結構的薄弱環(huán)節(jié)，還應采取必要的防護。實踐表明，用草袋填土堆碼，并使其厚度不小于構筑物壁厚，堆碼面積大于開口面積，對于爆破安全和取得較好的爆破效果都是有益的。2．對不拆除部分的保護對那些與爆破體相連但不拆除的結構，應事先將其連接部分切斷。對同一容器(如管道)的不拆除部分，可采用填砂、預裂、加箍圈等方法加以保護。3．爆破體底面基礎的處理當?shù)酌婊A不要求清除，允許有局部破壞時，按一般設計原則布置藥包即可：當?shù)酌婊A不允許破壞時，水中藥包離底面的距離不得小于水深的，般以為宜，同時在水底應鋪設粗砂防護層，鋪設厚度與藥包大小及基礎情況有關，一般不應小于20cm。當?shù)酌婊A要求與構筑物一起清除時，由于底面基礎沒有臨空面，僅靠水中藥包不能很好地破碎，特別是當基礎較厚或含有鋼筋時，效果更差：若在上部結構清除后再進行基礎的爆破施工，鉆孔L難度更大。對于這種情況，可考慮先對基礎鉆孔L，基礎爆破裝藥與水壓爆破裝藥同時起爆，基礎爆破藥量可相應提高50％：這時應注意校核一次爆破總藥量的爆破震動，并做好鉆眼爆破裝藥及爆破網(wǎng)路的防水處理。4．開挖好爆破體臨空面水壓爆破的構筑物，一般具有良好的臨空面，但對地下工事，一定要開挖好爆破體的臨空面，否則會影響爆破效果。作為臨空面用的溝槽內(nèi)，不應充水。第七節(jié)靜態(tài)破碎方法靜態(tài)破碎劑是近年來研制成功的一種新型破碎劑。它不同于炸藥，它的反應比炸藥慢得多，氣體生成量少，壓力也低，在整個反應過程中不會對介質(zhì)產(chǎn)生猛烈的沖擊作用。所以用它來破碎介質(zhì)時產(chǎn)生的震動和聲響很小，飛石也較少。國外把它叫做“無公害”破碎劑。目前已經(jīng)研制成功的有高能燃燒劑和靜態(tài)膨脹劑兩類。一、高能燃燒劑高能燃燒劑通常是由金屬還原物和金屬氧化物按一定比例混合組成的。改進型燃燒劑還包含一定比例的硝酸鹽和可燃物。當這種混合物在密閉的介質(zhì)中點燃時，能迅速發(fā)生化學反應，釋放出大量的熱和一定量的氣體，使周圍介質(zhì)急劇受熱：介質(zhì)在熱應力和膨脹應力作用下產(chǎn)生變形和裂縫。裂縫形成后，氣體膨脹的尖劈作用使裂縫進一步擴大和發(fā)展，當裂縫擴展到自由面或炮孔間的裂縫相互貫通時，介質(zhì)便受到分割和破裂。(一)燃燒劑的化學反應和配比燃燒劑的化學反應為氧化還原反應，常用的氧化劑有二氧化錳、氧化銅、三氧化二鐵、四氧化三鉛和氧化鋇等。常用的還原劑有鋁粉、鎂粉和鋁鎂合金粉等。燃燒劑的化學反應如下：2AI+3CuO→，A1203+3Cu十1．8×105J4AI+3Mn02→，2A1203+3Mn+9．25×105J2A1+Fe203→A1203+2Fe+7．O×lO5J為了增加燃燒劑的能量，有的產(chǎn)品還加入可燃物，如木粉、木炭粉、硫磺粉和非金屬氧化物硝酸銨等。國內(nèi)已研究成功的幾種燃燒劑的配比見表9—13：(二)燃燒劑的配制和使用配制燃燒劑時，一定要考慮原料的純度。按配比將各組成分準確稱量，然后倒入容器中，攪拌均勻，每次配制量不宜過多(1～2kg)，現(xiàn)用現(xiàn)配。使用燃燒劑時一般應采用水泥砂漿加水玻璃堵塞，否則會發(fā)生沖炮。二、靜態(tài)破碎脹裂劑(一)靜態(tài)破碎法的原理和優(yōu)缺點靜態(tài)破碎法是近年來發(fā)展起來的一種破碎(或切割)巖石和混凝土的新方法，亦稱靜力迫裂和靜力破碎技術。其特點是利用裝在炮孔L中的靜態(tài)破碎劑的水化反應，使晶體變形，產(chǎn)生體積膨脹，從而緩慢地將膨脹壓力施加給孔L壁，經(jīng)過一段時間后達到最大值，將介質(zhì)破碎。一從作用原理來說，靜態(tài)破碎法不屬于爆破范疇。但它有許多優(yōu)點：(1)破碎劑不屬于危險品，因而在購買、運輸、保管和使用上，不像使用炸藥那樣受到種種限制，尤其是在城市中使用更為方便。(2)破碎過程安全，不存在工業(yè)炸藥爆炸時產(chǎn)生的爆破震動、空氣沖擊波、飛石、噪聲和有毒氣體等危害。(3)施工簡單，破碎劑用水拌合后注入炮孔即可，無需堵塞。雖然靜態(tài)破碎劑有很多優(yōu)點，但是其使用范圍具有很大的局限性，這是因為其其破碎能僅力、破碎效果、拋擲能力和經(jīng)濟效果等方面都比不上傳統(tǒng)的爆破方法，僅在不允許使用爆破方法的環(huán)境中，其優(yōu)點才能顯示出來。靜態(tài)破碎劑又叫靜態(tài)脹裂劑：它是以氧化鈣和硅酸鹽為主要成分，配上其他有機、無它與適量的水攙合機添加劑而制成的粉狀混合物。靜態(tài)破碎劑的主要膨脹源為氧化鈣，后，產(chǎn)生如下化學反應：（9-28）當氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸}時，其晶體由立方晶體轉(zhuǎn)變?yōu)閺腿狡敲婢w，這種晶型的變化會引起晶體體積的膨脹。根據(jù)測定，在自由膨脹的前提下，反應后的體積可增大3～4倍。如果將它注人炮孔內(nèi)，這種膨脹受到炮眼壁的約束，壓力可上升到30MPa。介質(zhì)在這種壓力作用小會產(chǎn)生徑向的壓縮應力和切向的拉伸應力。一般脆性材料的抗拉強度都比較小，當炮眼中的膨脹壓力上升到一定程度時，可使脆性材料由于拉伸應力的作用而產(chǎn)生破裂：(二)靜態(tài)破碎劑的組分靜態(tài)破碎劑由以下一些物質(zhì)組成：(1)膨脹性物質(zhì)。一般采用硬燒(過火)生石灰，將硬燒生石灰磨成1500～5000cm。僅的細粉，即可用于配制。(2)水硬性物質(zhì)。一般采用硅酸鹽水泥，也可用快硬水泥和礬土水泥，用它們?nèi)グ翌w粒，降低氧化鈣與水的直接接觸面積，使水化反應緩慢地進行。此外，水硬性物質(zhì)還能使破碎劑漿體具有一定的自硬性，顯示出一定的強度。因此，在采用硅酸鹽水泥時，宜摻人一定量的二氧化硅、粉煤灰和高爐爐渣，以便增加它的早期強度和自硬性。(3)添加劑：它一方面有包裹氧化鈣顆粒、控制水化速度的作用，另一方面還有減少用水量、降低水灰比和提高膨脹壓力的作用。添加劑可采用木質(zhì)素磺酸鹽、聚丙酰胺類、水溶性的密胺樹脂及口萘磺酸鹽甲醛縮合物等物質(zhì)中的一種或幾種的混合物。國內(nèi)已研制成功的普通型靜態(tài)破碎劑有：SCA系列、HSCA系列、JC一】系列、rrJ—l系列、JB系列和南京型系列。它們的適用條件見表9一14、HSCA是一種高效靜態(tài)破碎劑，它在炮孔中產(chǎn)生的膨脹壓力較高，可達到50～80MPa，破裂時間縮短到3～12h。普通型靜態(tài)破碎劑的缺點是水化反應速度和壓力上升速度均緩慢，介質(zhì)破裂時間長達十幾小時。為了克服上述缺點，有些單位已研制出新的工藝和措施。例如，改變裝藥工藝，由注裝改為簡裝，在孔底加入加熱劑，在孔口加入止鎖劑，加快水化反應速度，使介質(zhì)破碎時間縮短為30min左右，此類破碎劑叫快速靜態(tài)破碎劑：(三)速效靜態(tài)破碎劑上面介紹的靜態(tài)破碎劑都是普通型的，它們的共同特點是呈粉末狀，水化反應速度較慢，膨脹壓力上升也較慢，破碎能力小，介質(zhì)的破裂時間長。為了克服上述缺點，近年來研制成功新型的速效靜態(tài)破碎劑，它呈顆粒狀結構，顆粒本身具有一定的強度，能在水化反應時不明顯粉化，保持顆粒間有一定的間隙，讓高溫產(chǎn)生的水蒸氣能夠通過空隙溢出破碎劑表面之外。這樣，一方面可以避免發(fā)生噴孔，另一方面可以加快水化反應，有利于膨脹壓力的迅速上升。注入炮孔后一般5～10min便可引起急劇水化反應，20min后，出現(xiàn)30MPa的膨脹壓力。(四)破碎機理巖石或混凝土之類的脆性材料，其抗拉強度遠小于抗壓強度。巖石的抗拉強度約為5～10MPa，混凝土的抗拉強度約為20～60MPa，通常靜態(tài)破碎劑的膨脹壓力可達30～40MPa。當炮孔中的靜態(tài)破碎劑發(fā)生作用時，炮孔周圍的介質(zhì)產(chǎn)生周向的拉應力，若拉應力超過介質(zhì)的抗拉強度，物體在炮孔之間產(chǎn)生裂隙，隨著膨脹壓力的增加裂隙逐漸擴展成裂縫，繼而導致介質(zhì)破壞。(五)施工注意事項(1)根據(jù)氣溫條件，正確選擇破碎劑的類型。(2)按破碎劑的使用要求，進行孔網(wǎng)參數(shù)的設計和施工。(3)往炮孔中灌注漿體，必須充填密實。對于垂直孔可直接傾倒；對于水平孔或斜孔，應用漿泵把漿體壓入孔內(nèi)，然后用塞子堵口。充填時，面部避免直接對準孔口。(4)夏季充填完漿體后，孔口應適當覆蓋，避免沖孔。冬季，氣溫過低時，應采取保溫或加溫措施。(5)施工時為確保安全，應帶防護眼鏡。破碎劑有一定的腐蝕性，粘到皮膚上后要立即用水沖洗。第八節(jié)工程實例一、站臺上基礎爆破(一)工程概況某火車站站臺上有一混凝土基礎需爆破拆除，爆破部分的面積為2．3m×1．75m，厚度0．8m。基礎左側(cè)為兩個立式電氣柜，側(cè)溝內(nèi)有通訊電纜；信號燈基礎與待爆基礎毗鄰。爆點周圍環(huán)。境見圖9一12。本次爆破工程量雖小，但由于是在車站站臺上爆破，上下車旅客多，來往車輛頻繁，爆點緊鄰通訊和信號電纜，因此，要求爆破后基礎要原地解體，以保證周圍各種設施的安全，并嚴禁產(chǎn)生飛石。(二)爆破參數(shù)炮孔間排距為a×6=0．35m×0．35m：炮孔深度Z=0．5m；單位用藥量系數(shù)取q=300g／m3；單孔裝藥量Q=qabH=300×0．35×0．35×0．8=30g；左、右兩排炮孔具有二個臨空面，實際裝藥量為25g；中間兩排炮孔裝藥量為30g?？傃b藥量為770g，平均單位耗藥量為240g／m3?；A上面先用一層土袋壓蓋；再覆蓋兩層荊芭，并用土袋壓牢。(三)爆破效果爆破時無飛石，通訊及信號電纜完好；周圍各種設施完好?；A原地解體，塊度適合人工清理。二、爆破拆除塔吊基礎(一)工程概況某建筑工地有一塔吊基礎需爆破拆除：基礎在地平面以下，長6n1、寬5n1、高2n1?；A上部用聲18mm鋼筋布成20cm×20cm的網(wǎng)格?；A一側(cè)距室外踏道2m，距地下電纜及水管1．8n1。爆前兩個側(cè)面已挖出臨空面，見圖9一13。(二)爆破參數(shù)炮孔問排距為a×6=0．6m×0．5n1：炮孔深度Z=1．7m：單位用藥量系數(shù)取q=400g／m3；單孔裝藥量Q=qabH=400×0.6×0.5×2．0=240g；每個炮孔裝藥240g，分成三層：底部120g，中間80g，上部40g。采用斜線狀排間等間隔微差起爆網(wǎng)路(見圖9一13)，孔內(nèi)裝即發(fā)雷管，每個藥包一個雷管，每個炮孔引出3根導爆管，孔外用第3段毫秒雷管，排間起爆間隔為50ms。爆前用三層草袋、一層荊芭覆蓋基礎表面，荊芭上用裝土草袋壓好。圖9一13塔吊基礎炮孔布置及起爆網(wǎng)路1一導爆索：2—3根導爆管：3一裝藥炮孔(三)爆破效果爆后混凝土塊十分破碎，大部分與鋼筋脫離，人工清除十分方便。爆破中無飛石，周圍樓房的玻璃完好無損。三、煙囪拆除爆破(一)工程概況煙囪高25m，水泥砂漿磚砌結構，在高20m處有三條45。角的錯動裂紋。煙囪爆破部位距地面0．75m，其外徑為3．4lm，壁厚62cm，煙囪中的耐火磚內(nèi)襯厚12cm，煙囪外壁與內(nèi)襯之間有10cm的間隙。煙囪周圍的環(huán)境比較復雜，東側(cè)距鍋爐房僅3m，距教學樓23m；西側(cè)距一排南北向平房9m；南側(cè)距圍墻57m；北側(cè)距平房50m。根據(jù)爆點周圍的環(huán)境與場地情況，為確保煙囪西側(cè)9m處平房的安全，煙囪定向倒塌中心線的方位確定為北東22。30(二)爆破技術設計(1)炮孔布置范圍。為確保煙囪定向傾倒坍塌，在其爆破部位采用了斜型爆破缺口(見圖9—14)，爆破缺口部分高度^=120cm，傾角a=45。，缺口總高H：223cm，取缺口的水平長度L=726cm，略大于煙囪爆破部位周長的三分之二，此爆破缺口即為炮孔布置范圍。布置5排共計89個炮孔，其中最下一排炮孔距地面為75cm。(2)爆破參數(shù)：炮孔深度Z=0．683=0．68×62~42cm；炮孔間距a=0．83Z=0．83×42≈35cm：炮孔{j#距6=0．85×a=0．85×35~30cm；單位用藥量系數(shù)(7取l000g／m3；單孔裝藥量Q=∞盼=1000×0．35×0．3×0．62~65g。(3)起爆網(wǎng)路。為確保安全準爆，每個藥包內(nèi)安設兩個起爆雷管，89個藥包共使用178發(fā)雷管。將每個藥包中的兩發(fā)雷管分別串聯(lián)到兩組線路中，然后將兩組線路并聯(lián)，用GNDF一1200一B型高能發(fā)爆器起爆。

(三)爆破效果爆破效果良好，周圍建筑物安然無恙，玻璃均未損壞。爆破后測量，煙囪沿設計方向準確倒塌，倒塌過程中出現(xiàn)了向后坐塌現(xiàn)象，沿倒塌中心線方向，堆積體最大塌散距離僅15m，橫向塌散寬度達9m，堆積體高約3.5m。四、水壓爆破拆除沼氣罐(一)沼氣罐的結構和周圍環(huán)境沼氣罐為鋼筋混凝土結構，尺寸如圖9一15所示。平面為圓形，內(nèi)徑10m；立剖面為六角形，全高12n1，地面以上部分高9m。罐壁及頂部壁厚為0．33n1，底部壁厚0．5m=罐壁為雙層網(wǎng)格狀布筋，鋼筋直徑16n]m．間隔15cm×15cm。沼氣罐西側(cè)60cm、處為一僂房，北側(cè)60m有平房和沿公路的通汛線路。(二)藥量計算和藥包布置按圖9—15中的尺寸計算得出沼氣罐結構外水平面積5R和內(nèi)水平面積S為中，計算出水壓爆破藥量實際裝藥量為20kg，分成4個藥包，其中兩個4kg分藥包安放在罐中上部，兩個6kg的藥包安放在罐中下部。(三)爆破效果罐頂覆蓋3層草袋、l層荊芭，再用裝土草袋壓牢，罐側(cè)面用三層草袋防護。起爆后，罐體坍塌。中部罐體炸得粉碎，大部分鋼筋暴露出來。下部罐壁破碎程度比中部稍差一些，大部分鋼筋夾在中間，大小裂縫十分明顯。出現(xiàn)少量大塊，能用風鎬破碎。碎塊堆散范圍不超過5m，個別飛石拋出15～20m。思考題說明拆除爆破的設計原理。在拆除爆破中常用的藥量計算公式有哪些。試述煙囪、水塔爆破中爆破缺口類型和參數(shù)對倒塌范圍的影響。試述框架結構承重立柱最小失穩(wěn)高度的計算方法。樓房爆破時電爆網(wǎng)路敷設的規(guī)范方法有哪些。水壓爆破藥量計算公式有哪些，其適用條件是什么。說明靜態(tài)破碎法的優(yōu)缺點及適用條件。第十章爆破安全技術第一節(jié)爆炸空氣沖擊波炸藥爆炸時，無論介質(zhì)是空氣還是巖石，都將有空氣沖擊波從爆炸中心傳播出來。炸藥若是在空氣中爆炸，具有高溫、高壓的爆炸產(chǎn)物就在巖石破裂的瞬間沖人大氣，強烈地壓縮鄰近的空氣，使其壓力、密度、溫度突然升高，形成空氣沖擊波。這種沖擊波在空氣中傳播時，將會形成似雙層球形的兩個區(qū)域，外層為壓縮區(qū)，內(nèi)層為稀疏區(qū)。壓縮區(qū)內(nèi)因空氣受到壓縮，其壓力大大超過正常大氣壓，所以稱為超壓。稀疏區(qū)內(nèi)由于跟隨在沖擊波后面的爆炸產(chǎn)物的脈動，其壓力低于正常大氣壓，即出現(xiàn)負壓。由于空氣受到壓縮而向外流動，這種向外流動的空氣所產(chǎn)生的沖擊波壓力，稱為動壓。由于沖擊波具有較高的壓力和較大的流速，故不但可以引起爆破點附近一定范圍內(nèi)建筑物的破壞，而且還會造成人畜的傷亡。大量的實驗研究表明，其破壞作用遠遠超過爆破地震波和飛石的作用。因此，研究爆破空氣沖擊波的傳播規(guī)律、破壞作用及其控制措施，具有非常重要而又現(xiàn)實的意義。一、空氣沖擊波的基本原理(一)空氣沖擊波的形成與傳播過程炸藥爆炸時所產(chǎn)生的空氣沖擊波，與圓管中以高速運動的活塞壓縮相鄰氣體所產(chǎn)生的沖擊波極為相似。設有一個藥包爆炸，由于爆炸反應速△度極快，藥包周圍介質(zhì)來不及發(fā)生擾動，在此瞬間爆炸產(chǎn)物高速向空中膨脹，對周圍空氣進行壓縮，形成壓力很高的沖擊波。爆炸產(chǎn)物最初以極高的速度運動，隨后由于能量不斷消耗，其速度迅速衰減，直到零為止。因此，波陣面后壓力急劇下降。當爆炸產(chǎn)物膨脹到某一特定體積(或極限體積)時，它的壓力降至周圍介質(zhì)未擾動時的初始壓力p。，但爆炸產(chǎn)物并沒有停止運動，由于慣性作用而過度膨脹，一直到某一最大容積。此時，現(xiàn)?！柏搲簠^(qū)”，典型的沖擊波脈動壓力波形曲線簡稱p—z曲線，如圖10—1所示。沖擊波在空氣中傳播的情況如圖10一2所示，圖中t1、t2、…分別表示爆炸后出的不同時間。從圖中可以看出，空氣沖擊波在傳播過程中，波陣面上的壓力、波速等參量下降較快，其正壓區(qū)不斷拉長。這是因為：首先，假設空氣沖擊波是以球面波的形式向外傳播的，隨著半徑的增大，波陣面的表面積不斷增大。因此，即使沒有其他能量損耗，通過波陣面單位面積的能量也會不斷減?。黄浯?，由于單位面積能量減小，沖擊波速度下降，其正壓區(qū)隨時間增加而不斷拉長，壓縮區(qū)內(nèi)的空氣量逐漸增加，使得單位質(zhì)量空氣的平均能量下降；此外，沖擊波的傳播不是等熵的，當高強度沖擊波對空氣進行沖擊絕熱壓縮時，將使氣體溫度升高，產(chǎn)生不可逆的能量消耗。如果空氣沖擊波是沿巷道傳播，那么由于要推動巷道里的空氣一起運動，因此必須克服巷道表面摩擦力j這也要消耗部分能量?；谝陨显颍諝鉀_擊波在傳播過程中，波陣面壓力必然迅速衰減，并且在初始階段衰減很快，后期衰減得慢，到最后△P一0時，沖擊波就衰減成聲波了。(二)空氣沖擊波的參數(shù)計算空氣沖擊波的基本參數(shù)包括：波陣面壓力、波陣面?zhèn)鞑ニ俣取①|(zhì)點運動速度、溫度、作用時間和沖量。為了滿足工程爆破設計和爆破試驗前估算的需要，下面分別給出其主要參數(shù)的經(jīng)驗計算公式。1．波陣面壓力或超壓(1)炸藥在無限介質(zhì)中爆炸，空氣沖擊波峰