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工程爆破百科名片 工程爆破技术经过几十年的发展,已经渗透到经济建设的众多领域,特别为中国的铁路建设、矿山开采、城市拆旧定向爆破等做出了重要贡献。7 T l/ a b5 l l i- P]6 K “ * v m1 } r 概述 v- p h0 m5 g [ 5 i* p ] a X [3 a l s5 I ; X* y5 w6 3 a2 z/ B5 o 5 o A9 W Y p6 f u L 中国目前有发达的铁路和公路交通网,可以想象,当初在修这些路的时候会遇到许多高山峻岭,一座大山横在两地之间,想要修路,就必须让这座山消失,这个时候爆破就起到决定性作用了。 3 F7 o o“ b G - x4 H 20世纪50年代开始的铁路建设奠定了中国现代铁路的基础。中国幅员辽阔、地形复杂,铺铁路时开山挖洞是常事,土石方的工程量很大,动不动就是几万方、几十万方,这样大的工程如果完全由人工来做,是不可想象的,后来就引进了苏联的大爆破技术,一次装有几十吨、几百吨,甚至上千吨的炸药,就可以爆破几十万至上千万方,大大地节省人工,加快工期。五六十年代也是铁路爆破技术大发展的年代,由于广泛采用爆破施工方法,使一些新线铁路得以提前铺轨通车。以宝成铁路为例,全线进行了148次药室法大爆破,完成土石方249万立方米,占全线土石方总量的3.8;鹰厦铁路进行116次大爆破,完成土石方239万立方米,占全线的7.1。像这样的10多条铁路都是用大爆破的方法来开路的,所以说爆破在中国铁路建设史上起到了很大的作用。1 a8 2 _* M- S B U I 工程爆破的精确度是很关键的,是追求的目标。除了刚才谈到的深孔爆破之外,现在还有了更先进、精确的光面爆破技术、精细爆破技术等。建长江三峡大坝时,要从一座山中开挖出一条供航行的水道,叫做船闸。这个山长约4公里左右,修建的这个船闸就有2公里长,挖这个船闸的方量大概是4000多万立方,工程量巨大,而且船闸中间还要开一个60米宽、50米深的隔船墩,如果用一般爆破方法不可能完成,必须采用深孔、预裂和光面爆破技术。什么是预裂爆破呢就是在主爆区爆破之前,沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,缓冲、预裂开以后,爆破振动波就传不过去了,不会对坡面造成危害,也可以保护那边坡的安全。光面技术,就是炸了以后,预留一圈保护层(又叫光面层),打一排爆炸孔,把它炸掉。在中国,这个技术现在发展到了很高的水平,在许多方面都起了很大的作用。三峡的船闸,如果不用光面预裂爆炸的话就很难完成。现在还有了精细爆破,实际效果和爆破所定目标相吻合,非常精确。20世纪70年代,预裂爆破与光面爆破在中国葛洲坝水利枢纽工程和东江水电站的软、硬岩中获得成功之后便迅速推广开来。 M“ G A. E a E9 M8 j4 u f; H0 B o1 |; t i y y- Z7 y 1 a7 U. ; H Y Q; Z O“世界第一爆”, J6 L3 | a2 _6 A 7 K 3 x U/ 1 W, L m5 E; u9 j6 Y9 Y0 P2 x; z5 h _爆破炸药4 j- e f r2 x2 z 炸药是爆破工程的能源。工程爆破使用的炸药叫工业炸药,与一般的起爆炸药或烈性炸药有所不同,它的特点是能大量生产、价格便宜,操作使用简单方便,而且比较安全,但品种不是很多。上世纪50年代用TNT较多,而且那时所用的炸药品种比较多,因此也比较危险,也容易出事故。随着爆破实践的增多,炸药也在不断改进,目前所用的炸药的安全性就很高了,品种也较固定。一般的炸药是硝酸铵,就是肥田粉,还有乳化炸药。 现在工程爆破最引人注意的是城市中用爆破的手段拆除旧楼、旧烟囱等,经常看到一栋高楼被瞬间拆除的场面,很实用,很壮观。 0 m C D x- A D2 V“ D3 Pk B 主要应用 0 9 R vW0 J O8 S X; l. N1 B5 J 2 f I C- C {* e Y定向爆破 w0 t6 l7 * _ G* L1 x a 随着中国现代化建设的发展,爆破作业环境越来越复杂,对爆破安全的要求可能也会越来越高。尽管我们现在的工程爆破技术已达到很高水平,爆破作业是一项危险性的工作,大家知道,一次爆破事故,可能会造成人民生命和财产的损失,也可能导致环境受到破坏。为了安全,在工程实践中,往往有许多要求和标准需要我们努力去解决,比如严格控制爆破的振动效应、爆破冲击波、噪声、粉尘等影响,要预防电干扰等对爆破作业的威胁,还要关注水土保持、环境保护等问题。爆破作业的安全问题一直是各方面所重视的问题,目前已形成了一种专业化的规范、制度和技术。如中国自1992年颁布拆除爆破安全规程,通过拆除爆破分级管理、承担单位及人员资格审查、爆破技术人员培训与考核、爆破设计审查与安全评估等规定,有力地推动了爆破工程的安全管理,取得了显著的成效。. b“ t n3 l“ r“ [. {8 } 8 N1 \, n 技术研究 c u9 }3 P[/ K3 e d1 j 对于爆破作业安全技术的研究,是从两个方面去考虑的,一方面是炸药和起爆器材以及对其爆炸所造成的破坏作用进行限制的安全技术,这是主动的。另一个方面是对爆破所产生的危害采取的防护措施,这是被动的一个方面。两者对阻止爆破带来的破坏性有同样的重要性,但在具体的爆破工程中,则常常会有变化不定的现象和后果,因此,必须对每一项工程破坏的具体情况作细致的分析研究,从而采取适当的对策。同时,虽然技术不断取得进步,必须在操作过程中注意每个工序,按照安全规程认真作业。只要严格遵守安全规程、正确地采取安全技术措施和防护措施,任何规模、任何种类的爆破是可以确保安全的。一些安全规定的条文是有经验教训和理论根据的,有的甚至是血的教训的总结,所以一定要克服麻痹思想,严格执行安全规定,决不能以没出过事故而轻率地“突破”规定的“框框”。 H o7 [* M D L8 H * H V | X8 b P7 g- Y w; z2 Z7 m反面事例9 d9 N“ 2 G x/ o“ z9 s 爆破不成功的事例是有的,如爆而不倒、实施定向爆破后没有按爆破方案的方向倒塌等等。这些事例警示从爆破设计、爆破器材质量、爆破施工到起爆网路连接等,只要有一个环节出现失误,都将影响爆破工程的效果,乃至造成严重的后果。爆破作业无论是老旧建筑物本身还是周围环境都十分复杂,这不仅要求认真调查爆破体的结构(包括施工缺陷),分析受力状况,同时还要对采取技术措施(如预处理、嵌补、支撑等)的可靠和安全性进行分析,对可能出现的意外情况,应预先制定应急方案,努力避免安全事故和不必要的损失。程的环保性越来越受到人们的关注,同时,探索无公害的拆除爆破技术,一直是爆破工作者追求的目标。设立掩蔽体对物体加以保护,最简单的办法是用草袋、竹笆一类材料覆盖在需要保护的物体上面;对房屋和机器设备常要在迎面和顶部竖立排架,用木板或荆笆上罩铁丝网,抵御较多的飞石和较强的空气冲击波的打击;对某些重要工程的建筑物打防震孔或者用预裂爆破将爆破区和被保护的建筑物或工程设施隔离开来。 减少粉尘可以用水。比如某市旧体育馆拆除爆破工程中,通过预拆除较多砌体、抹灰,爆破墙体预浸湿,屋顶覆盖3000个水袋,楼面砌筑水池,四周设置高压管网喷射水幕,爆破时空中直升机投放灭火水弹,爆破后消防车喷射水雾等措施,较好地抑制了粉尘,爆后邻近的酒店楼顶上风侧粉尘浓度为0.94毫克/立方米,小于城市粉尘环保标准1.0毫克/立方米。在控制噪声方面,关键是杜绝城市使用导爆索,在爆破部位做好覆盖防护以及在爆破区做隔音屏障,对降低爆破噪声起到一定效果。 h- f A5 b6 A9 j3 w; f t . B |9 C4 j1 A n0 d; l“ x1 X 学科领域 A Q2 u8 g\ R | 从技术自身手段来看,创新是爆破技术发展的源泉和动力。爆破涉及到高等数学、结构力学、爆破力学、材料力学、建筑学、工程地质学等多学科和领域,要不断吸取和融合这些领域的最新成果。在爆破器材、钻孔技术、测量技术、安全技术等方面都发展很快,高精度非电雷管、电子雷管、现场炸药混装车等,有的已在水利爆破工程中试用,有的需要进一步推广。爆破技术已经走到精准爆破的阶段,要求在爆破理论、提高炸药能量的利用率、计算机爆破模拟技术、安全性研究等方面更加深入,这些对优化设计、提高爆破效果有重要的意义。/ H l7 J8 r y, t n8 D S4 j5 C4 a0 J7 S M5 j k 相关连接5 x b [ E1 \1 “ V6 J0 L6 B 控制爆破技术是国内外从五十年代开始、六十年代以来才迅速发展起来的一项基于近代综合学科而服务于工程建设的新型爆破技术。特别是,随着适用于控制爆破的新型炸药品种和微差爆破技术的出现,国内外已将控爆技术应用于城市建筑物、桥墩、基础的拆除、隧道的开挖、公路的改建等工程中。近年又结合到高速发展的基本建设,控制爆破因其可以大大减轻劳动强度,显著缩短工期,并可保证安全,从而创造出明显的经济和社会效益,其应用范围也日益扩大,现已被应用到拆除超级高大建筑物和结构复杂的构筑物、开挖海底隧道、清除近岸礁石、抢救地震后的受伤人员等方面,并收到质量好、速度快、费用省等显著效果。 n1 a6 r5 b b* K8 i3 D. M 4 _/ t, J O* c Y 所谓控制爆破,是指根据拆除工程的要求、周围的环境和拆除对象的具体条件,通过精心设计、精心施工和精心防护等技术措施,严格地控制炸药爆炸时能量的释放过程和介质的破碎过程,既要达到预期的爆破效果,又要将破坏范围严格地控制在安全上允许的范围内。的关键在于控制爆破范围、爆破危害和爆破效果。具体的说,就是根据被爆破体的形状、结构尺寸、结构特征、结构强度(布筋情况)、环境的安全及爆破的具体要求,进行合理的布孔、钻孔、装药、联线、防护复盖、警戒、起爆等控爆技术措施,同时根据情况采用合理的毫秒微差分段起爆技术,严格地控制单发起爆炸药量及起爆顺序等,以期达到既要控制爆破可能引起的几种危害,又能实现拆除的预期质量要求。 5 P“ H- u6 S2 X/ L8 t 控制爆破新技术在应用中极具技巧性、灵活性和实践性。视不同的工程对象经科学分析计算而采用完全不同的控爆技术参数。