拆除爆破的飞石防护.pdf

第2 7 卷第2 期 2 0 1 0 年6 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 7N o ．2 J i m ．2 0 1 0 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 1 0 ．0 2 ．0 2 8 拆除爆破的飞石防护 谭卫华，林临勇，庄建康 广东宏大爆破股份有限公司，广州5 1 0 6 2 3 摘要分析了拆除爆破飞石产生的原因，认为爆破拆除飞石问题可以通过主动防护、被动防护和设置安 全区域的办法进行解决。 关键词飞石；拆除爆破；爆破安全 中图分类号T U 7 4 6 ．5 文献标识码A 文章编号1 0 0 1 - 4 8 7 X 2 0 1 0 0 2 0 1 0 3 0 3 P r o t e c t i o no fF l yR o c ki nE x p l o s i v eD e m o l i t i o n T A NW e i h u a ，L I NL i n 一扣昭，Z H U A N GJ i a n 一玩愕 G u a n g d o n gH o n g d aB l a s t i n gC oL t d ，G u a n g z h o u51 0 6 2 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h r o u g ha n a l y z i n gt h er e a s o no ff l yr o c ki ne x p l o s i v ed e m o l i t i o nc o n s t r u c t i o n ，w et h i n kt h ea c t i v ea n d p a s s i v eb o d yp r o t e c t i o nm e a s u r e s ，s a f e t yz o n el o c a t i o nc a na v o i dt h ef l yr o c kd a m a g e s ． K e yw o r d s f l yr o c k ；e x p l o s i v ed e m o l i t i o n ；b l a s t i n gs a f e t r 0 引言 拆除爆破大多在建筑物密集，人员车辆活动频 繁的区域实施。爆破产生飞石的原因复杂，后果严 重，任何大意都会酿成一些不良后果，因而，爆破飞 石控制得好坏往往是衡量拆除爆破成功与否的一个 重要指标。 - 1 拆除爆破飞石产生的原因 爆破飞石的形成是一个十分复杂的过程，产生 爆破飞石的原因很多，概括起来主要有以下几个方 面㈨] 。 1 ．1 对爆破介质物理力学性能了解不够 城市控制爆破的对象较多，不可能通过几次试 爆即获得准确的爆破设计依据。另外，即使结构、尺 寸等相同的介质，在同样的施工条件下，也存在有的 爆破效果好，有的飞石较远的现象。因此，爆破介质 内部结构不详，物理力学性能不清是导致飞石超过 收稿日期2 0 1 0 0 3 一O l 作者简介谭卫华 1 9 6 0 一 ，男，工程师，广东省广州人，广东宏大爆 破股份有限公司，E m a i l l i n l i n y o n 1 6 3 ．c o m 。 安全距离的主要原因之一。 1 ．2 炸药原因 1 爆破剩余能量产生的飞石，主要是炸药单耗 过大，爆破时炸药爆炸的能量除将指定的介质破碎 外，还有多余的能量作用于某些碎块上使其获得较 大的动能，而飞向远方。 2 炸药猛度过大，爆速较高，恰遇被爆介质性 脆时，则易产生数量少、但飞行速度较快、飞行距离 较远的爆破飞石。 1 ．3 设计不当 1 炮眼位置布置不当。 2 爆破参数选择有误，如选取单位炸药消耗量 过大。 3 起爆顺序选择不合理。若选择的起爆顺序 不能给后起爆的炮孔创造良好自由破碎条件，后起 爆炮眼会因夹制作用太大，形成“冲天炮”而引起飞 石事故。 1 ．4 爆破施工质量原因 1 不严格按设计位置施工，擅自改变最小抵抗线 和装药量，导致实际药量与设计药量不符，引起飞石。 2 堵塞质量不合格。 万方数据 爆破2 0 1 0 年6 月 3 施工中操作不慎，折断了起爆线路或连线不 合格，造成少数炮孑L 拒爆，使部分炮孔受到夹制或改 变了最小抵抗线大小及方向，容易引起飞石。 2 拆除爆破飞石的控制与防护 2 ．1 主动控制 通过对引起爆破飞石原因的分析，在设计、施工 中可对爆破飞石采取多种措施进行控制，具体可采 用以下措施日’4J 1 熟悉被爆体的力学性能和结构特点。在进 行爆破设计之前，仔细分析原设计图纸并实地勘察， 条件允许的情况下进行小规模试爆以求能够真正了 解被爆体的力学性能和结构特点，然后，依据试爆结 果修改和完善爆破设计。 2 优选爆破参数。选取适宜的孔距、排距、最 小抵抗线等爆破参数，准确选取炸药单耗。 3 严格控制装药量，合理布置药包位置。 4 保证钻眼爆破施工质量。要求尽可能地按 爆破设计施工，保证钻眼精度和装药适量，避免出现 抵抗线过小及装药量过大。 2 ．2 被动防护 1 覆盖防护。重点是炮眼口、最小抵抗线等易 产生爆破飞石的部位，它是拆除爆破中的主要防护 方法。 2 近体防护。在爆破体附近设置条笆、竹笆等 防护装置，用以遮挡从覆盖防护中飞出的爆破碎块。 3 结构物落地处铺设软垫层。针对弹射问题， 可预先在建筑物或构筑物倒塌或坍塌落地处铺设软 垫层，软垫层材料可为土、砂、废旧胶带等，这样能够 吸收结构物落地时的冲击能量，避免碎石弹射或降 低弹射速度和弹射距离。 2 ．3 设置安全区 实施良好的爆破防护后，还必须设置爆破安全 警戒区。施爆前，所有人员必须撤离到安全警戒区 以外。工作人员因工作需要不能撤离或无法撤离时 要修建坚固可靠，能抵御飞石冲击的避炮棚。安全 警戒区距爆源的最小直线距离必须大于个别飞石的 最大飞散距离。 3 工程实例 3 ．1 工程概况 广州造纸厂1 0 0m 高烟囱为整体现浇钢筋混凝 土简体结构。烟囱四周环境是北离锅炉房2 2m ； 东离冷却塔4 9I T I ，冷却塔以东是热电厂，东离造纸 大道地下2 条钢筋混凝土方形水管距离分别为 3 7 ．3m 和4 5 ．7m ，东侧1 5 ～3 0m 之间还有1 条电 缆沟；南离地下水管5m ，离油罐及油管4 0 m ，油罐 以南是污水处理厂；西离架空管架3 3m ，离化水车 间4 3m 。周围环境如图1 所示。 该1 0 0m 烟囱分别在 6 0 ．2m 、 3 0 ．2m 、 O ．5m 处开设3 个爆破切口，进行3 折叠爆破拆除。由于爆 破点高于地面几十米，爆破飞石防护任务很大。 图1 烟囱周围环境示意图 单位m 3 ．2 烟囱爆破瞬间个别飞石防护的安全措施 切口部位爆破飞石必须加强防护，同时为了防 止烟囱倒塌过程中支撑部位破坏时产生碎石飞溅， 因而在切口四周全部进行防护，特别是 6 0 ．2m 和 3 0 ．2m 平台处均做重点防护，防止高空飞石飞散 距离太远，力争将爆破产生的飞石控制在2 0m 范围 内。 6 0 ．2m 和 3 0 ．2m 切口采用3 道防护体第 1 层为稻草，第2 层为双层竹笆，第3 层为安全网。 防护体离烟囱外壁2 ．0m ，高度为4 ．5m 。地面爆破 切口采用双层竹笆或密竹排栅进行防护。 3 ．3 防止烟囱体着地倒塌时，泥土及碎块侧向飞溅 措施 烟囱囱体倾倒水平着地时，对地面的冲击力很 大，导致烟囱上半部分破碎较充分，地面松软时，泥 土易被侧向抛出，且抛距较大，若不采取措施，着地 时烟囱囱体变形形成的压缩空气可能将囱体混凝土 碎块抛出。因此设计中在烟囱的倒塌中心线方向， 每隔8 1 0m 铺设l 道用沙包垒成的缓冲带，砂包 缓冲带宽度1 ．0 2 ．0m ，高度1 ．0 2 ．0m ，带长2 0 m 。使囱体塌落着地时不直接与地面接触，而是经 过了沙包缓冲带，这样可以大大减少泥土和碎块侧 向飞溅距离，力争使侧向飞溅距离控制在2 0m 内。 3 ．4 冷却塔和架空管道防护措施 为了防止爆破产生的碎块飞石对冷却塔和架空 万方数据 第2 7 卷第2 期谭卫华，林临勇，庄建康拆除爆破的飞石防护 1 0 5 管道的破坏，在这2 个构 建 筑物前方搭设排栅， 排栅挂竹笆等防护材料。冷却塔防护长度为4 0m 烟囱倒塌方向中心线左右各2 0n 1 ，防护高度为 1 0m ；西侧架空管线防护长度为4 0m 烟囱倒塌方 向中心线左右各2 0m ，防护高度为6m 。 3 ．5 安全警戒范围 本次控制爆破，爆破振动、冲击波、噪音比较容 易得到有效控制。由于爆破部位高，要对爆破飞石 作重点加强防护、使爆破飞石控制在2 0m 左右。按 照爆破安全规程要求，本次爆破警戒范围确定为 烟囱四周2 0 0m 。 3 ．6 爆破效果 爆破后，烟囱按设计呈“之”字形倒塌，经爆后 检查，倒地后爆堆最大高度4 ．5m ；自烟囱中心线计 算，烟囱向东倒塌长度为2 8m ，向西倒塌长度为 2 2 ．5m ，简体破碎充分；飞石控制在设计范围内，四 周厂房的所有设备和生产线安全运行，周边各类建 构 筑物及地下管线安然无恙。 参考文献 [ 1 ] 杨宝全，卢琦．控制爆破产生飞石的原因及其防治 [ J ] ．采矿技术，2 0 0 3 ，3 4 7 6 - 7 7 ． [ 2 ]康宁．工程爆破中的飞石预防和控制[ J ] ．爆破， 1 9 9 9 ，1 6 I 8 1 - 8 8 ． [ 3 ]邵必林，惠鸿斌．拆除爆破飞石产生的原因与防护措 施[ J ] ．西安矿业学院学报，1 9 9 8 ，1 8 3 ，2 8 0 - 2 8 6 ． [ 4 ]范磊，郭涛，李裕春，等．复杂环境中连体楼房控 制拆除技术研究[ J ] ．爆破，2 0 0 9 ，2 6 4 5 3 - 5 6 ． 上接第9 5 页 两围堰分别于2 0 0 7 年8 月1 5 日、2 0 0 8 年9 月 3 0 日成功拆除爆破，通过各种安全监测手段及爆后 宏观调查取得的资料均表明拆除爆破产生的爆破 振动等有害效应对周围建筑物没有造成不利影响， 建筑物均处于安全状态，电厂机电设备运行正常，居 民区生产生活正常。 图1 3 减振带钻孔布置图 单位c m 表5 减振带爆破参数表 3 结论 1 提出了混凝土纵向围堰拆除爆破新的减振 措施，即“预先形成减振带、靠近保护对象区域的炮 孑L 底部设置柔性垫层”的减振措施，并通过理论分 析和数值仿真计算减振效果能达到7 5 ％以上； 图1 4 减振带爆后效果图 2 将研究成果成功应用于东坪水电站和株溪 口水电站混凝土纵向围堰拆除爆破工程中。从爆破 振动安全监测及爆后宏观调查结果看，各保护对象 未受爆破振动破坏，爆破减振措施对减低爆破振动 效应行之有效。 根据我国水资源开发规划，陆续将有大量水利 水电工程投入建设，纵向混凝土围堰拆除爆破减振 措施的研究成果和成功经验，可应用于国内外类似 工程围堰的拆除设计与施工，其应用前景非常广阔。 参考文献 [ 1 ] 张正宇，张文煊，吴新霞，等．现代水利水电工程爆破 [ M ] ．北京中国水利水电出版社，2 0 0 3 ． [ 2 ]罗毓，刘雁鹰，易长平．预裂缝参数对减振效果影响 的数值分析[ J ] ．爆破，2 0 0 7 ，2 4 2 2 5 - 2 7 ． [ 3 ]李瑞青，许红涛，陈占军，等．含断层高边坡在爆破振 动作用下的动力响应特性研究[ J ] ．中国农村水利水 电，2 0 0 7 1 2 6 7 - 7 0 ． 万方数据