工程爆破实用手册183-210.doc
第六章 水下爆破 水下爆破是工程爆破的重要分支。其设计必须具备水深、流速、潮汐差、浪高、汛速、水下地形图和工程地质资料等。爆破器材应具有防水性,一般采用胶质、水胶、乳化炸药。药包起爆通常采用导爆索和电力起爆系统。水下爆破方法可分为三种,即裸露爆破、深孔爆破和硐室爆破。 一、水下裸露爆破 水下裸露爆破是把药包放置在水底岩石上进行爆破的一种爆破方法。主要用于消除暗礁,拆除水下标桩、梁结构物,破冰,形成水下沟渠,压实地基,大块孤石的解体,清除障碍物等方面。 当水深在 5m以内的静水区时,可直接在水中设置药包(如破冰);当水深在15m以内时,由潜水员安放药包。 1、裸露爆破消除礁石时,可根据礁石外形在凹处或有裂缝处设置药包,亦可用绳索悬吊方法敷设药包。 礁石体积较小(孤石S1.0。 5.排间距b 大面积爆破需要布置多排孔。起爆方法不同和对破碎块度要求不同,则排间距b有所不同。可采用bma计算,式中m为排距系数,多排齐发爆破时,m取0.75~1.00;多排微差爆破时,m取1.00~1.15。 6.炮孔深度l 炮孔深度l主要根据被爆破体形状、尺寸、材质和钻孔条件等因素来确定,同时与装药位置和分段装药数目有关。炮孔深度的合理与否,直接影响介质的破碎程度和最小抵抗线的方向。对于基础、桥墩、桥台等要求整体破碎时,孔深由lkBH确定。式中H为爆破体的高度或厚度;kB为边界条件系数。当被爆破体底部有自由面或断层时,kB取0.6~0.75;当设计爆破面在施工接缝上,kB取0.7~0.85;当设计爆裂面在变截面的交界处,kB取0.85~0.95;当设计爆裂面在强度均匀的等截面中,kB取0.95~1.0。 当要求爆破剥离高度H后的保留部分平整无损时,其炮眼深度lH-0.2~0.3W,这是因为考虑到爆裂面应有(0.2~0.3)W的保护层。 三、单孔装药量计算 影响炸药量的因素有爆破类型、被爆破体材质、爆破器材、自由面数目和爆破方法等。 1、按材质计算药量 QKlL 7-4-1 式中用药系数Kl的单位为g/cm,L以cm计。上式的适用条件是W40~50cm,a0.9~1.2W, LW。 Kl值根据材质不同而异混凝土圬工,Kl取0.5~0.7;钢筋混凝土结构,Kl取1.0~1.3;浆砌片石圬工,Kl取0.9~1.1;浆砌砖墙厚度在3770cm, Kl取1.5~1.8。两个临空面取最大值,三个及三个以上临空面取最小值。 2、按孔深求算药量的方法 QKlL KlKcKtKzKp 7-4-2 式中Kc材质系数,参阅表7-4-1; Kt结构特征系数,参阅表7-4-2; Kz自由面系数,参阅表7-4-3; Kp破碎程度系数,参阅表7-4-4; 被爆体材质系数Kc值表 7-4-1 混凝土 钢筋混凝土 砌 石 岩 石 质差 质优 筋稀 粗密 有空隙 密实 软岩 中硬 硬岩 0.75~0.95 1.0 1.1~1.4 1.5~2.0 0.8~1.2 0.7~0.8 0.95~1.05 1.1~1.4 1.5~1.8 结构特征系数Kt值 表7-4-2 被爆体类 型 I II III IV V L/W1 L/W≥1 W0.1~0.5 W0.6~1.0 Kt 0.75~1.1 0.8~1.0 1.0~1.2 0.7~1.0 0.8~1.2 1.2~1.5 0.9~1.1 注I,基本型;II,呈阶梯式,孔底部剪切阻力增大;III,底部有薄弱面;IV,侧向增加一个自由面,但在抵抗线相等条件下每个炮孔所负担的爆破范围有所增加;V,比IV型又增加了一个自由面。 自由面系数Kz值 表7-4-3 自由面 系 数 被 爆 体 类 型 其它型 I II III IV V 1 1.05~1.20 1.05~1.20 1.05~1.20 1.00 2 1.00 1.00 1.00 1.05~1.15 0.80~0.90 3 0.80~0.90 0.85~0.9 0.8~0.9 1.00 1.00 0.65~0.75 4 0.70~0.80 0.75~0.80 0.70~0.80 0.85~0.90 0.85~0.90 0.50~0.60 5 0.70~0.80 0.75~0.85 0.40~0.50 6 0.65~0.75 0.25~0.35 破碎程度系数Kp值 表7-4-4 破碎程度 材质 松动裂缝 张开裂缝 粉碎裂缝 破碎抛离 混凝土 0.6~0.8 0.8~1.2 1.2~1.6 1.6~2.2 钢筋混凝土 0.8~1.1 1.1~1.5 1.5~2.0 2.0~2.5 砌 石 0.6~0.8 0.8~1.3 1.3~1.7 1.7~2.3 岩 石 0.8~1.0 1.0~1.4 1.4~1.8 1.8~2.4 四、炮孔布置 拆除爆破的炮孔布置原则是要使炮孔的方向尽量与一个临空面平行,并且这个临空面要朝着环境比较简单或场地比较空旷的方向。在没有这种理想临空面的情况下,要尽量创造开辟一个侧向临空面,有了临空面就可以按上述参数布孔。 炮孔的布置形式,一般可以分为排列布孔;三角形梅花形式布孔;垂直相对式布孔;水平布孔和垂直布孔几种。 桥墩、基础拆除爆破实例见表7-4-5 桥墩、基础拆除爆破实例 表7-4-5 名 称 规 格 爆破方式 普氏硬度系数 爆破参数m 每孔药量g 炮眼个数