水压控制爆破拆除大型灌浆石砌水池.pdf

第 “ 卷第 期 年 月 爆破 “ -3/A-’’BC，8,9-9- 3，DA-9） 6/ ’ HF’ G’’ J, KA JC ACHI9, J9 ’- ’ J9 9-H G9I9FIH J9I 9ALH，A G’’ K9- ,G，A I9BF-I ’ 9I 9K9C，A J9 H *7 ,49/G’’；ACHI9, J9H J9-B 工程概况及周围环境 淮南工业学院西校园拟在已废弃的原消防水池 处新建一浴池， 为加快施工进度和保证施工安全， 决 定利用水压控制爆破的方法将其拆除。 O工程概况 待拆除消防水池， 整体形状为长方形， 一道宽度 方向上的横墙将其分成大小相等的两个小水池， 靠 墙底部预埋水管使两池相贯， 在水池东北角最低处 有一泄水孔。水池容水空间南北长 1 F、 东西宽 0 F、 深 6 P F， 其中地表以下 6 F， 最大 容水量 3 F3。水池为不规则石灰石石块灌浆砌 筑， 外表砂浆抹面， 结构致密、 强度较高， 从人工锤击 和钻眼情况看， 其强度值高于 Q混凝土。水池周 边墙体地表以上部分厚 FF， 地表以下部分厚 收稿日期 . . 3 作者简介 宗琦 （“ . ） ， 男； 淮南 淮南工业学院土木工程 系教授 0 FF； 中间隔墙壁厚 0 FF； 池底亦为石块铺 筑， 混凝土灌注， 厚 FF。水池盖板已不存在， 只剩 / 根钢筋混凝土梁横担在水池上。 O周围环境 水池东面距院围墙 F， 围墙为砖结构， 厚 /FF， 高 F， 围墙外 6 F 是 3 栋住宅楼； 西在 距原学生食堂面食加工间 （待拆）/ F； 南面 6 F 是培训部教室， 为两排砖结构平房； 北面距锅炉 房仅有 0 F， 其间靠锅炉房还敷设有一根送气管 路。要求爆破作业不影响锅炉的正常运转， 不破坏 气管。周围环境较为复杂， 要求保护设施和建筑物 多。具体周围环境见图 。 爆破方案及参数设计 O爆破方案 根据本拆除工程特点和周围环境， 并经安全、 技 术、 经济等方面的比较， 决定采用水压爆破方案。 O爆破参数设计 万方数据 图 消防水池周围环境平面图 （单位 “） 药量计算 设计采用的药量爆破后产生的爆破能量既要对 水池形成有效的破坏， 使其胀裂解体， 又不至于会引 发较强的爆破震动和爆破飞石， 保证周围建筑物和 管线设施的安全。水压爆破药量计算的方法很多， 根据众多的水压爆破工程实例和经验， 决定采用冲 量准则公式求算药量 ［］ “ （ ） （） 式中 为压爆破装药量， ’； 为水池的等效内 半径， “； “（’“） ， 为水池的等效壁厚， “； “ ［ ’* ’） ］ ， ’为通过药包中心的 水池空间水平截面面积， “ ；’ *为通过药包中心的 水池四壁水平截面面积， “；为药量系数， 与爆 破对象的材质、 结构强度及要求的破碎程度有关， 本 消防水池为石砌结构， 要求胀裂解体碎而不抛， 故取 “ ；为壁厚的坚固系数， 据 值选取。 将有关参数代入公式可求得 * ,-“， * .-“， 则 * / ’。因水胶炸药具有很好的 抗水性能， 所以优选岩石水胶炸药， 密度 0 1 2“； 爆速 0.. “13。爆破时的实际用药量 4 * .. ’。 药包布置 药包个数和布置应使爆破时水池内壁各处承受 的爆炸载荷相接近，池壁均匀破坏为原则， 即应使 爆破能量较均匀分布于四周池壁。因此， 根据此消 防水池的结构特点， 设计采用单层布置 个药包， 药量均等于 0 ’。具体位置如图所示。 药包入水深度 布药前先将水池罐满。因为是开口式水池， 爆 破时会产生上冲水柱， 消耗大量能量， 因此药包应靠 近水池底板。同时还可以利用水中爆炸冲击波在底 板的入射和反射作用， 加强水池底板的破坏效应。 药包入水深度可按 ,.“（.0 - .,0） , 计算， 式 中 ,.为药包入水深度；, 为水池注水深度。, * .“， 则 ,.* / 5 /0“， 实取 ,.* -0 “。 药包的制作与悬吊 按设计的药量将条状岩石水胶炸药装入塑料袋 中， 用细绳捆绑结实以保证其完全殉爆， 为确保炸药 可靠起爆， 在每个药包中插入一根长 . ““ 的导爆 索， 并用双电雷管串联起爆。药包悬吊于原有的横 梁或临时搭设的竹竿上， 为防止药包在水中移动和 保证有足够的入水深度， 每个药包下悬缀一块砖头。 因两个水池结构一样， 装药设计相同。两个水 池装药分段微差起爆。 为利于爆破时池壁的胀裂外移， 沿水池外侧四 周开挖宽度 . 5 . “、 深度超过池底的碎胀沟， 该沟还起到了减小爆破震动强度的作用。 爆破安全设计 水压爆破时的装药量较大， 产生的震动强度较 高， 本消防水池距周围建筑物很近， 特别是距重点保 护的锅炉房仅 - “， 所以必须进行震动安全校核。 爆破引起的地面质点震动速度为 . “ （ ） 2“13（） 式中. 为介质点的震动速度， 2“13； 为次齐发 起爆的最大药量， ’； 为药包中心至被保护建筑 物的距离， “； 为与传波介质有关的系数， 取 * 0.； 为爆炸地震波衰减指数， 考虑到距离较近， 取* .； 这里 * 0 ’， * . “， 代入上式得 . * , “136［ .］* 0 “13， 超过了允许震速。为 此， 采取了以下降震措施。 （） 多段微差起爆。据微差爆破原理， 分散装药 微差起爆可明显降低爆破震动的强度。因可用的电 雷管只有五段， 分段时以保证靠近锅炉房侧每个药 包一个段别。 （） 开挖减震沟。实测证明 ［］ ， 每道减震沟可 将爆破震动速度降低 0.7以上。本工程在水池四 周开挖了深度超过水池的减震沟， 特别是在靠锅炉 房一侧加大减震沟的深度， 因此， 开挖减震沟后实际 震动速度为 . 2“13。再者炸药爆炸后爆炸波在 水中传播并经撞击破碎池壁后， 所能产生的爆破震 动强度将大大降低， 不会危及周围建筑， 爆后结果也 证明了这一点。 因水池为灌浆石砌结构， 药包又设计布置于地 表以下， 预计不会产生飞石， 所以， 也未进行专门的 防飞石设计。 爆破效果 施爆后， 爆声沉闷， 瞬间水柱上冲 . 5 0 “。 .0 爆破.. 年 月 万方数据 图 药包平面布置图 （单位 “） 水池四壁外胀开裂解体， 无任何碎块飞散， 虽有个别 大块， 经锤敲即可松裂， 无须进行爆破二次破碎， 池 中的水慢慢渗入地下。清理后发现水池底板也产生 纵横交错的裂隙。周围建筑物完好无损， 连西面待 拆的面食加工间也没发现由于爆破震动而引起的任 何开裂的迹象。爆破达到了预期效果。 参考文献 ［］ 何广沂， 朱忠节 拆除爆破技术 ［］ ， 北京 中国铁道 出版社， ’’ ［］ 何守仁， 程康， 谢先启 水压爆破拆除大型钢筋混凝 土氢氧罐 ［*］ 爆破， （专辑） ， ,- , ［］ 祝文化 水压爆破拆除不等壁硫酸池 ［*］ 爆破， -- （） , ,. 报考博士与硕士研究生信息 武汉理工大学是教育部直属国家重点大学， 其矿业学科正在进行 “ 工程” 建设， 热忱欢 迎报考该校研究生。 一、 安全工程方向博士研究生 研究爆破安全、 地质灾害防治、 工程灾害防治等。考试科目 英、 德、 日、 俄语选一；“安 全管理 （陈宝智 安全管理 天津大学出版社， ） ； 专业综合课。报名时间 春季 月 - / - 日左右， 秋季 月 - / - 日左右； 考试时间 0 月中旬， 月中旬左右。 二、 采矿工程专业硕士研究生 研究方向有 爆破工程、 安全工程、 岩石力学与工程、 系统工程与计算机在矿业中的应用、 矿山环境工程、 矿业经济与管理、 饰面石材开采与加工、 矿山开采理论与技术等。考试科目 政治； “英、 俄、 日语选一；专业课 （含数学统考） ；专业课 （爆破工程、 安全工程、 矿山岩 石力学、 采矿学选一） 。报名时间 月 - / 0 日， 考试时间 -- 年 月左右。 联系人 张世雄教授， 通讯地址 0--.-武汉理工大学资源与环境工程学院， 电话 -. ’.,’. （办） ， ’.’,,,’ （宅） 。 采矿工程属照顾专业， 近两年硕士研究生入学考试复试分数线总分与单科均下调 - 分以 上； 联系人可提供专业课复习大纲， 并予以指导和答题， 为考生铺就成才之路。 武汉理工大学网址 1112 13452674289 , 第 卷第 期宗琦等水压控制爆破拆除大型灌浆石砌水池 万方数据