控制爆破专题培训课件

控制爆破150绪论0.1控制爆破定义：

通过精心设计、施工与防护等技术，严格控制爆炸能源的释放和介质的破碎过程，既要达到预期的爆破效果，又要将爆破范围、破碎程度、倒塌范围、抛掷方向、堆积形状以及爆破危害控制在允许规定范围之内。这种对爆破效果和爆破危害进行双重控制的爆破，叫做控制爆破。

一般岩土爆破与控爆的差别。

0.2控制爆破的发展简况硐室爆破集中药包、平面药包、条形药包；硐室水压爆破法；中深孔爆破技术微差、挤压、预裂、光面爆破。拆除爆破各种型式各种环境的建、构物。水下控制爆破岩塞爆破、围堰拆除、软地基爆炸处理高能爆破加工技术爆炸成形、爆炸焊接、爆炸合成金刚石爆破器材无起爆药雷管、高能电磁感应起爆雷管、高精度毫秒延期雷管、高精度电子延期雷管、特种炸药、快速静态破碎剂、属性耐热炸药。爆破理论的研究实用化、计算机化和科学化。(D-K-P硐室爆破设计系统、K-R台阶爆破设计系统）拓宽爆破技术应用（开创性课题-纤维撕裂爆破；聚和爆破；化合爆破）爆破安全技术越来越重视。0.3控制爆破发展方向加强理论研究，发展数值模拟技术实施精密控制，拓宽控制爆破技术的应用领域（开创性课题-纤维撕裂爆破；聚和爆破；化合爆破）发展新型爆破材料，提高控制爆破水平发展爆破安全技术，防止爆破危害04如何学好本课程本课程特点：实践性强学科综合性强，涉及面广

1广泛收集实例网站：中国爆破网（)

中国工程爆破协会（)

中国工程爆破网（)

期刊：《工程爆破》、《爆破》2设计实践

3熟悉《爆破安全规程》4掌握爆破基础知识，各类爆破设计要点，安全防护知识

0.5控制爆破原理最小抵抗线原理爆破时介质抛掷的主导方向是最小抵抗线方向。等能原理每个炮孔所装的炸药在爆炸时所释放的能量与破碎该孔周围介质所需的最低能相等，使介质只产生一定的裂缝或就地破碎松动，而无多余能量造成爆破危害。微分原理控制爆破的微分原理是将爆炸某一目标所需的总装药量进行分散化与微量化处理，故也称为分散化与微量化原理。采用等能原理控爆后，炸药周围的介质只产生裂缝、原地松动破坏。但是，当一次药量较大且比较集中时，这一点就很难做到。这种情况下，距炸药一定距离范围内的介质往往会受到过度的破坏，产生塑性变形，有时还会出现抛掷现象，只有在距药包较远处，介质才只形成裂纹.不产生过大的破坏。此外，炸药过于集中。容易形成较强的地震波，降低炸药能量的有效利用率。微分原理的应用，就是要消除那些由于炸药量过于集中而造成的危害效应。因此，可以说微分原理是以等能原理为基础，将药最微分化，也即将爆炸能量微分化，从而达到控制爆破的目的。失稳原理在认真分析和研究建筑物或结构物的受力状态、荷载分布和实际承载能力的基础上，运用控制爆破将承重结构的某些关键部位爆松，使之失去承载能力，同时破坏结构的刚度，建筑物或结构物在整体失去稳定性的情况下，在其自重作用下原地坍塌或定向倾倒，这一原理称为失稳原理。缓冲原理在优选适合控制爆破的爆破能源及装药结构等的基础上，削弱爆炸应力波的峰值压力对介质的冲击作用，使爆破能量得到合理地分配与利用，称为缓冲原理。0.5控制爆破类型应用范围分：矿山控制爆破拆除控制爆破其它控制爆破主要目的和要求分三定控制爆破（定向、定距、定量）四减控制爆破(空气冲击波、振动、飞石、噪声）光稳控制爆破（预留面光滑、岩体稳定）特殊控制爆破2控制爆破安全技术2.1爆破地震效应2.1.1基本原理爆破地震是炸药在岩土等介质中爆炸时，其中部分能量以弹性波的形式在地壳中传播而引起爆区附近的地层震动的现象。爆破地震和天然地震的比较爆破地震得振动频率较高，一般10-30Hz,其中岩石中高于土壤，小药量高于大药量，大大高于普通建筑物的自振频率。天然地震属于低频率振动，2－5Hz,与建筑物比较接近。爆破地震的持续时间较短，0.1-2s,而天然地震为10-40s.天然地震的振幅大，衰减慢，影响范围广，破坏能量也大；爆破地震与此相反。爆破地震的震源大小等，可通过一定的技术加以控制，而自然地震目前则不能。

在同一地点的两种震动波参数相同，但爆破地震对该处建筑物的影响和破坏要比天然地震轻得多。爆破地震效应的特点相对位置：爆破上方的震动强度高于低处最小抵抗线方向上震动强度最小，反向最大，侧向居中。建筑物类型：低矮建筑的抗震性能比高大、细长建筑物好；大跨度的建筑易被震坏。地质地形条件：深沟、凹坑、河流、断层和破碎带有明显的隔震与减震作用；岩石越坚硬，抗震性能越好。爆破类型：爆破地震得强调随着爆破作用指数n的增大而增大。爆破地震的震级地震的震级表示地震发生时以地震波形式释放能童的大小。对爆破地震来讲，它是由一次爆炸的药量和其能量转换为地震波能量的转换系数决定的。我国的地震震级是采用国际上通用的震级标准，通常称为里氏震级.不同震级地震波释放的能量见表11-4.各震级之间的关系是:震级每差0.1级，能量相差1.4倍，所以震级差0.2级时，能量差(1.4)2倍，震级差0.3级，能量差(1.4)3倍，依次类推。震级差1级时，能量相差〔1.4)10=30倍。表11-4所列震级是根据震波图上表面波关参数等确定的，称为面波震级，用Ms表示.面波震级与地震波总能量能最的关系为：

lgE=11.8+1.5Ms由近震的体波震级M1求面波震级MsM1=lgAu+R(⊿)R(⊿)为起算函数；

Au为测点质点的最大位移

Ms=1.13M1+1.08或由经验公式求MsMs=3.65+lgQQ为炸药量，kt

2.1.2爆破震动速度的计算及其判据质点振速表示爆破震动效应强度的原因质点振速不受覆盖层类型和厚度影响；可适应于不同的测量仪器、测量方法和不同的爆破条件；使爆破震动烈度与天然地震烈度统一起来结构的破坏与质点的振动速度的相关关系比位移或加速度更为密切。质点振动速度式中R-爆破地震安全距离，m;Q—炸药量，kg:齐发爆破取总炸药量，微差爆破或秒差爆破取最大的一段药量;v-地震安全速度，cm/s;a—药量指数，取1/3:K.Q与爆破点地形、地质条件有关的系数和衰减指数，按下表选择或由试验确定.爆破振动的允许振速及其判据评价各种爆破对不同类型建(构)筑物和其他保护对象的振动影晌，应采用不同的安全判据和允许标准。地面建筑物的爆破振动判据.采用保护对象所在地质点峰值振动逮度和主振频率，水工隧道、交通隧道、矿山巷道、电站(厂〕中心控制室设备、新浇大体积混凝土的爆破振动判据.采用保护对象所在地质点蜂值振动速度.安全允许标准如表A.地震烈度是指地震宏观效应的区分，即地震时地面受到的影响和破坏程度，是衡量一定区域内地震强弱程度的尺度。爆炸振动反应谱单自由度体系（振动子）对于给定的地面加速度考虑阻尼时的最大反应与系统的自振频率的关系曲线2.1.3降低爆破地震效应的措施选取与岩石相匹配的炸药采取不耦合装药限制一次爆破最大一段的用药量增加布药的分散性改变爆破最小抵抗线方向开挖防震沟，或预裂爆破调整起爆顺序微差爆破2.2爆破冲击波与爆破噪声

爆破冲击波是指爆破时引起的压缩型强扰动空气传播。冲击波在传播中逐渐衰减为声波，既爆破噪声。2.2.1爆破冲击波研究意义：冲击波具有较高的压力和速度，可以造成人员伤亡和建构物破坏。爆破噪声也会引起人体某些器官的损伤或某些系统机能的紊乱。因此必须确定其值的大小及安全距离，并采取相应安全措施。冲击波超压的计算根据不同爆破方式和爆破地点选用不同公式。冲击波安全距离的确定空气冲击波超压的安全允许标准:对人员为0.02x105Pa,对建筑物按表6取值。空气冲击波安全允许距离，应根据保护对象、所用炸药品种、地形和气象条件由设计确定。在平坦地形条件下爆破时，可按式(3)计算超压。式中:∆P­——空气冲击波超压值105Pa；Q——一次爆破的梯恩梯炸药当量，秒延时爆破为最大一段药量，毫秒延时爆破为总药量，单位为千克(kg)；R——装药至保护对象的距离，单位为米(m)空气超压按压力单位测量，通常使用的压力单位是巴(bar)，也有用分贝(dB)的。分贝由下式表示式中，P为测量到的压力,P0为参考压力，P0＝0.00002Pa。知道了装药重量Q(TNT当量，kg)和距离R(m)，超压可有下式求出。非约束药包：露天钻孔爆破：式中，K、为经验系数和指数,一般梯段爆破K＝1.48，＝1.55；爆破法破大块K＝0.67，＝1.31。李玉民通过理论计算和实验测试得到井巷掘进爆破空气冲击波沿巷道传播的经验公式为式中，ΔP为距爆源及处的超压，Pa，Q为爆破空气冲击波初始能量折算成的药量，kg；Qv为炸药的爆热，kJ/kg；R为计算点至爆源的距离，m；β为巷道表面粗糙性系数；∑S为与炸药毗临的巷道总断面积，m2；d为巷道水力学直径，。炸药当量换算目前，大多数炸药的TNT当量是根据能量相似原理按爆热换算的，即:e=QV/QTNT式中，e—某种炸药的TNT当量换算系数;QTNT---TNT的爆热，J·kg-1;QV—某种炸药的爆热，J·kg-1。应用上式进行炸药、火药等的计算时，会产生很大的误差。所以，另一种由实际爆炸愉出来确定爆炸物TNT当量的方法逐渐被采纳。所谓实际爆炸输出是指爆炸冲击波峰值压力和正压冲量，即在同样的径向距离处得到相同的爆炸峰值压力(或正压冲量)时TNT的药量与爆炸物的药量的比值。工程爆破时，以爆力为320mL猛度为12mm的为标准炸药，利用下式进行炸药的换算和装填.即:e=(320/x)M+(12/y)N(M+N=1)

式中e—换算系数;x—代表使用炸药的爆力指标值，mL;y一州代表使用炸药的猛度指标值，mm;M,N爆破设计时考虑两因素的比例数分别为5/6、1/6.。320和12为标准炸药的爆力和猛度值,单位与x、y相同.降低空气冲击波危害的安全措施由于炸药的爆轰是以超声速进行的，当爆轰波从装药传入空气中时，必然引起空气冲击波。在爆破作业中。除不偶合装药空气间隙中产生的空气冲击波起传递爆炸能量的作用外，其它情况下的空气冲击波均为无用功，并且是主要的爆破危害。为了在进行爆破作业时，确保人员和建筑设施等的安全，一定要控制空气冲击波的超压，使之低于它们最薄弱部位允许的超压值。从爆破技术来讲，采用柱状炸药；对炮孔进行良好的堵塞并采用反向起爆；以及采用分散的微量装药等，均可降低空气冲击波超压，但是最有效的措施是设法减小一次起爆的药量，这就要求在进行爆破设计时尽量采用耗药量小的爆破方式，或采用段发雷管进行微差爆破或秒延期爆破，这样不仅可以降低空气冲击波超压，而且可以大大降低地震波的危害。当一次起爆药量不允许降低，作业条件又不能满足安全距离时，可在爆源附近或被保护对象附近构筑阻波墙、防波排柱等障碍物，削弱空气冲击议强度.保证被保护对象的安全。2.3爆破飞石的产生和危害

爆破飞石对人员、建筑构或设备造成危害很大，在进行爆破设计时，必须对其加强控制和采取必要的安全措施，本节所述爆破飞石是指所有爆破飞散物。当炸药的爆炸能量用于破碎岩石或介质后，尚余很多能量，则这些能量将用于加速已破碎的岩石，使其作抛掷运动，从而产生爆破飞石。2.3.2控制爆破飞石的方法和防护措施

1.优选爆破参数为了控制爆破飞石，首先要优选爆破参数，在能够达到工程目的的前提下，应该尽量采取炸药单耗较低的爆破方式，并设法降低炸药单耗，对最小抵抗线和方向要认真选取.并在施爆前进行校核，装药一定要按设计量装填，切勿超装药量。2.慎重选择炮位尽量避免把炮位选在软弱松散夹层，断层、裂隙、破碎带或混凝土接搭面，因为这些部位都易产生速度较高的爆破飞石，其飞石距离远，危害更大。3.提高炮孔堵塞质量应选用与炮孔摩擦系数大，密度大的材料作炮泥，并取足够大的堵塞长度，以延长炮泥的迟滞时间，甚至使炮泥在爆破后依然存在炮孔内，但不能选强度弱的爆破材料当炮泥，或无炮泥和炮孔严禁夹杂碎石，以免形成有危害的飞散物。4.采用适宜的炸药和装药方式控制爆破的类型很多，要根据其特点选用适宜的炸药和装药结构，如采用空隙间隔装药和采用低威力.低爆速的炸药等。5.加强覆盖和遮挡覆盖是指在爆源上盖一定强度、弹性和重量的覆盖物，以使碎石等不飞离爆区。覆盖物可用废旧轮胎或胶管连成的防护垫，也可在其上面再盖上一层帆布，或用装砂的草袋等覆盖爆源，亦是较好的覆盖方法。3城市拆除爆破3.1楼房拆除爆破一、拆除爆破方案

(一)原地坍塌在一般的工业厂房拆除中，钢筋混凝土框架结构“原地坍塌”是最常用的方案，其优点是爆破工艺简单，框架结构四周的水平距离有框架高度1/3-1/4即可。主要缺点是钻爆工作量相对大一些。必须从底部将全部钢筋混凝土承重立柱爆破足够的高度，才能使框架原地坍塌。(二)定向倾倒若钢筋混凝土框架结构仅有一个方向具备较为开阔的场地时，无论单层或多层框架结构的拆除，均可采用一侧“定向倾倒”的爆破方案。它要求倒塌方向的水平距离不小于框架的高度，这种爆破方案，钻爆工作量小，爆破拆除效率高。

(三)内向折叠坍塌一般当框架四周均无较为开阔的场地时，欲缩小框架的坍塌范围，可采用“内向折叠坍塌”的破坏方式。这种方案，需将框架的内部钢筋混凝土承重立柱充分破坏，外部承重立柱适当破坏形成铰链，从而在重力转矩作用下使框架上部和侧向构件向内折叠倒塌。它要求框架四周场地有1/3-1/4框架高度的水平距离，钻爆工作量大，爆破工艺复杂。(五)双向交替折叠倒塌“双向交替折叠倒塌”主要适用于多层钢筋混凝土框架结构四周场地更为狭窄时的爆破，可将堆积范围控制在坐距离之H/n内(H为多层框架的高度，n为框架结构的层数)，堆积高度大致可控制在H左右。这种爆破方案与“单向连续折叠”方案相类似，其主要优点是框架的坍塌范围又相对缩小了一些。

二、钢筋混凝土框架结构定向倾倒或坍塌的条件钢筋混凝土框架结构整体倾倒或坍塌，都必须形成一个倾覆力矩和相应数量的转动铰。形成倾覆力矩的方法通过爆破各个承重立柱底部不同高度形成重力倾覆力矩

图中立柱与框架顶部连接部分爆破后形成铰链，在倒地瞬间它允许框架顶部与立柱发生相对转动，可降低爆堆高度，同时有利于结构的解体与破碎。通过采用延期起爆技术，使结构形成重力倾覆力矩各个承重立柱的爆破高度相同，爆破时按1、2、3顺序爆破承重立柱。当第2、3段雷管起爆后，则整个框架以柱四底部D为支点逆时针倒塌。不同爆高与延期起爆相结合使结构形成重力倾覆力矩通过爆破不同高度的承重立柱并运用延期起爆技术，便可实现钢筋混凝土框架结构坍塌的各种破坏方式。在图9-4中，1、2为延期起爆顺序，框架内外承重立柱底部采取不同爆破高度，爆破后结构发生向内折叠坍塌。

铰支的形成方法铰支是结构的支排立柱某一部位受到爆破，从而失去其支撑能力所形成的。对于素混凝土立柱，一般只需对立往的某一部位进行爆破，使之失去承载能力，立柱在自重作用下下移，造成偏心失稳，就能形成铰支。对于钢筋棍凝土立柱，则需要对立柱某一部位的混凝士进行爆破，使钢筋出露，钢筋在结构自重作用下失稳或发生塑性变形，失去承载能力，才能形成铰支。钢筋出露长度应根据立柱内钢筋的断面尺寸和布置形式来确定。立柱内的钢筋一般分为孤立布置和整体布置两种形式。对于孤立布置的钢筋，可依靠其偏心失稳来形成铰支。对于整体布置的钢筋，即使钢筋暴露较长，也很难造成偏心失稳。因此，往往只能依靠结构的自重作用，使钢筋内应力达到屈服极限，产生塑性流动以致失稳而形成铰支。在这种情况下，就要特别注意破坏位置的选择。通常为了形成倾及力矩，宜选择容易形成铰支的部位作为优先突破点，而把整体布置钢筋的立柱部位作为延续的铰支形成点，因为这些部位在自重作用下不一定能形成铰支，但在外力矩和自重的联合作用下却容易形成铰支。爆破缺口高度的确定砖结构楼房式中,b为墙体（柱）厚度，P1为墙体（柱)自身荷重，由因为tana=h/L,代入上式可得爆破缺口最小相对高度

hmin=(1/2+P1/P)Lb/H所以可得

h>=(1/2+P1/P)Lb/H这是楼房侧向倾倒的基本条件。若上部荷载P很大，即P》P1,则简化为h》Lb/H。砖结构房屋的爆破缺口相对高度还可用经验公式h=(2~3)δ确定，δ为墙厚。与楼房导向相反一侧的砖墙，若厚度为24cm,可不施爆；若厚度等于或大于37cm,这需在根本爆破一定高度，以便形成裂缝，有助于爆后倒塌。钢筋混泥土框架结构对于钢筋混土(排架)式建筑物不仅要满足建筑物侧向倾倒坍塌的基本条件，还需要满足被爆破后孤立的钢筋骨架顶部所承受的静压荷载超过其抗压极限强度或达到压杆失稳的临界荷载，使钢筋发生变形，立柱随之失稳下塌的条件，我们把满足这一条件时的立柱破坏高度称为最小破坏高度。在实际设计计算钢筋混凝土框架结构承重立柱破坏高度时，常采用经验公式:H'=K(B+Hmin)式中H‘承重立柱底部爆破高度;B—立柱截面的最大边长；

K—经验系数.K=I.5-2。反向立柱形成铰链的爆破破坏高度H铰为:H铰=(1.0~1.5)B

总之，在拆除爆破没计中，爆破缺口高度对于建筑物的倾倒坍塌与否是举足轻重的，在以往的实践中，通常由于忽视了上述基本条件，以致出现了三层楼变成两层楼，两层楼及成一层楼的险情，有时则因相对缺口高度过小，造成厂房(楼)未能全部坍塌的情况，因此，需引起高度重视。

承上所述.爆破缺口是实现建筑物倾倒坍塌的必要条件，对于承重墙(柱)，爆破缺口应该是连续的，这种连续缺口的存在，将使，缺口上部建筑物失去支撑，以便在重力作用下实现倾覆倒塌，形成爆破缺口，不仅要求承重构件本身材科强度受到破坏，而且还应当把已破坏的失去承重能力的材料抛离原位。建筑物爆破折除的技术设计在进行楼房爆破拆除设计时主要考虑梁、柱、墙的爆破技术设计，即在不同部位上进行爆破以便形成爆破缺口，同时还要考虑联系梁和圈梁的破坏，以形成铰之，降低其刚度，从而在爆破后形成重力矩迫使整个建筑物倒塌破坏解体。可见对于整个楼房建筑物的爆破拆除技术设计，莫过于立拄和承重墙，只要解决好这两项，不愁建筑物不倒。钢筋混泥土梁、立柱爆破参数最小抵抗线最小抵抗线W一般取梁柱截面中最小尺寸B的一半。最大值不超过50cm,以免炸药过于集中，而产生大量飞石。

W=1/2B炮孔间距

a=(1.2~1.25)w炮孔深度炮孔深度的确定原则是，保证药包中心恰好位于梁柱的中心。正方形或圆形截面：L=0.58D

矩形单排布孔：L=H－W

大矩形断面布三排孔，两侧孔L=H－W,中间孔深L=0.58H炮孔布置对于小截面立柱、梁，一般布置单排炮孔即可，其布置方法基本上有二种，如图10-17所示。图中(a)为沿立柱中心线布孔，(b)为沿立柱中心线左右根切布孔。对于大截面钢筋混凝土承重立柱的控制爆破，为使炸药在立柱爆破范围内合理分布，以利于钢筋骨架内的混凝土破碎均匀、与钢筋分离，并使飞石受到有效控制，一般在立柱纵向可布置三排炮孔.如图所示。即包括左右两排边孔和一排中心炮孔。单孔装药量体积公式在控制爆破中，计算各种不同条件下单孔L装药量的公式如下：

式中Q——单孔装药量，g；

W——最小抵抗线，m；

a——炮孔间距，m；

b——炮孔L排距，m；

Z——炮孔深度，m；

H——爆破体的爆破高度，m；

B——爆破体的宽度或厚度，B=2W，m；

q——单位用药量系数，各种不同材质及一个临空面爆破条件下的系数K值，可从表9一1中选取。孔深公式剪切破碎公式炸药之所以破碎爆破体主要是克服爆破体的强度和抗拉强度的结果。若W<1m时，采用以下公式。Q=(q1A+q2V)f式中Q——单孔装药量，g；

A——爆破体被爆裂面的面积，㎡；

V——爆破体的破碎体积，m3；

q1——单位剪切面积的用药量，简称面积系数，g／㎡；q2——单位破碎体积的用药量，简称体积系数，g／；f——炮孔定位系数，见表9—3。在进行装药量计算时，公式中的各要素可从表9—2和表9—3中查取。内外承墙爆破计算参数的选择

(1)最小抵抗线w墙体上布孔，最小抵抗线为砖墙厚度占的一半，即w=1/2δ。

(2)炮眼间排距。承重砖墙控制爆破时，主要采用水平钻孔。炮孔间距随墙体厚度、最小抵抗线w及砖墙的强度而变化。墙厚63cm或75cm且为水泥砂浆砌筑时可取a=1.2w；石灰砂浆砌时，取d=1.5W。墙厚37cm或50cm水泥浆砌筑时，可取d=1.5w；石灰砂浆砌筑时，取a=(1．8～2.0)w。炮孔排距b=(0．8～0．9)a。(3)炮孔深度。炮孔深度的设计原则是，应使药包的中心恰好位于墙体的中心线上。实践表明，这样设计孔深，可确保装药将墙体炸塌的同时使飞石受到有效的控制。因此炮孔深度可按下式确定：

式中——墙体厚度；

L——药包长度。墙角的炮孔深度应慎重确定，如果确定不当，墙角结构将难以炸塌，可能影响楼房的R整体倒塌。若墙角两侧的厚度相等，则墙角孔深单孔装药量的计算浆砌砖墙爆破时，其单孔装药量可按体积原理计算，单位用药量系数可根据最小抵抗线的大小、材质情况和临空面的个数，从表9—1中选取或通过试爆确定。爆破砖墙时，墙角的夹制作用大，因此，墙角炮孔的装药量可加大到正常炮孔装药量的1.2倍。炮孔布置炮孔布孔范围，通常取决于所选择的控制爆破坍塌破环方式。当采用“原地坍塌’破坏方式时，则需将楼房底层四周的外承重墙，炸开一个相同高度的水平爆破缺口，这种爆破缺口的高度h不宜小于两倍墙的厚度δ，即h>2δ。内承重墙的爆破高度可与外承重墙相同或略高一些。采用’‘内向折叠坍塌”破坏方式时，则主要是将每层楼房的内承重墙和与其垂直的内外承重墙炸开一定高度的水平爆破缺口。缺口高度h，自下层至上层可从1.5倍的墙厚递增至3.5倍，即h=（1.5-3.5)δ。作为布孔范围的另一种类型的爆破缺口，主要为类似梯形的缺口，如图10-28所示.图中的近似梯形，系三侧外承重墙的爆破缺口展开后的形状。L为爆破缺口的展开的长度。H为高度，b为排距，这种爆破缺口，一般适用于楼房“定向倒塌”、“单向折叠倒塌”或“双向交替拆叠倒塌”的破坏方式。对前一种破坏方式，爆破缺口高度h不宜小于两倍承重墙的厚度δ，即h>2δ;对于后两种破坏方式,缺口高度h，自楼房下层至上层可从1.5倍承重墙的厚度δ递增至3.5倍，即h=(l.5-3.5)δ。无论采用哪一种坍塌破坏方式，若楼房为砖石与钢筋混凝土混合结构，则爆破缺口的高度，应以钢筋混凝土承重立柱的破坏高度为基准来确定。布孔范围确定后，便可根据所选择的炮孔问距a和排距b进行布孔，一般大多采用梅花形交错布孔方式;凡是要求按预定方向倒塌的爆破。必须在爆破缺口倒塌中心线的两侧对称均衡地布置炮孔;爆破缺口最下一排炮孔距地面或室内地板不宜小于0.5m,最小也不得小于最小抵抗线W，通常确定为0.5m,其目的有二:一是为减小最下一排炮孔爆破时的夹制作用，二是为便于钻孔施工操作。一般房屋墙角的结构较为坚固，为确保将其炸塌,根据爆破缺口的高度.在墙角必须布置相应数量的炮孔:采用水平炮孔时，其方向应与内外墙角联线的方向保持一致，如图所示。在进行“单向”、“双向’和内向折叠例塌爆破时，通常有一侧或两侧外承重墙不子以爆破，但当外承重墙较厚或较坚固时，为使墙体顺利折叠倒塌，亦可考虑对其进行爆破;假若承重墙为较厚的砖墙时，只在外承重墙内侧布置一排炮眼.炮孔间距,取承重墙厚，炸开一条缺口以形成铰链即可达到预定的目的。假若承重墙为很厚的块石结构墙时，一般布置三排炮孔，梅花形交错排列，炮孔间距取1倍墙的厚度，即a=δ;排距b取0.5倍墙厚δ。上下排炮孔深度取3/7墙的厚度,中间一排炮孔深度取墙的4/7厚度。单位用药量系数k值按减弱松动爆破要求确定即可。为减少钻孔与联线工作量，墙体的布置炮孔通常于窗与窗或门与门之间，内承重墙可在施爆前用人工拆除一部分，其形状以拱形为宜，其大小应以确保建筑物的稳定为前提。楼房控制爆破施工和安全防护(1)为使楼房顺利倒塌，爆破前应将门窗和上下水管道拆除。

(2)对于楼房内的梁、门垛、楼梯间以及外承重墙上的壁柱等部位应予充分的破坏，以免影响楼房的倒塌。当楼房位于7度以上地震设防区时，为保证建筑物的整体刚度和稳定性，建筑物的四角、内外墙交接处、楼梯间以及某些较长的墙体中部可能设置有钢筋混凝土构造柱，爆破时也应充分破碎。(3)楼房爆破时，墙体炮孔较浅，为避免出现冲炮，炮孔的堵塞质量要高；另外，最好在室内墙壁上钻孔，这样有利于雨天对爆破网路的保护，同时减小爆破噪声。

(4)楼房爆破防护工作量大，应结合爆破方案采取合理的防护措施。当炮孔布置较低时，如采用原地坍塌爆破，可在爆破楼房的四周设置防护墙以阻挡爆破飞石；当被爆楼房防护有困难时，也可在需要保护的建筑物上采取必要的保护措施。(5)当楼房倒塌时，楼房内的空气受到急剧压缩，会扬起粉尘。因此，有条件时，在楼房坍塌过程中应进行喷水消尘；无条件喷水时，应通知爆破点周围或下风方向一定范围内的居民关闭门窗。楼房拆除实例

1)工程概况八号家属楼建于1969年，四层砖混结构、砖墙厚24Cm,槽形预制楼板，屋顶为人字形斜坡瓦屋面，东西长59m,北宽8.59m，纵向中部有两处外突，向北突出1.5m，屋顶高12.25m.楼内有南北方向隔墙44个，东西方向隔墙30个，全是承重墙.该楼于1979年按承受八级地震烈度标准进行了加固，除层间设钢筋混凝土腰箍外，增设钢筋混凝土立柱26根，所用混凝土为200号。该楼位于西安市环城南路路南侧，距马路18m,其东10m是一平房商店，西8m是一座四层办公楼。南3.6m一排自行车棚;再向南11.5m处有一座五层居民楼，西南角5m处有一个二层小楼，西北角1m处是一根通讯电缆杆，电缆线从地下引出附于其上再引向办公楼，如图10-30所示。2)爆破方案的选择由于本楼处于居民区，四周均有建筑物，只有北面有18m的空地，经研究分析，确定定向倾倒爆破方案，倾倒方向为正北方向.为了保证倾倒方向，提前将26根防震柱和有关腰箍结点用爆破方法切断。正确选取缺口高度是保证高层建筑物完全倾倒的关键。由于八号家属楼既不是框架结构，也不是纯砖墙结构，缺口高度不能用传统的方法设计，我们采用几何作图法。其原理是:在缺口形成引起楼房倾斜后，楼房原重心线的最高点至地面的铅垂点必须落在墙脚之外。见图10---31所示。※高宽比小的建构物要满足上述原理。用作图法求得楼房爆破缺口的高度分别为:

北墙的缺口高度为2.8m(图中的CM没)。外突邻分的缺口高度为3.2m图中的DN段).

东西两头墙(俗称山墙)的中部缺口高度为1.6m(图中的RV段)

但考虑爆破后碎砖的堆积，将上述高度均增加0.5m。则分别为3.3m,3.7m和2.1m.前两个高度超过了第一层腰箍高(2.9m).所以在预爆抗震柱时，也炸酥柱子和“腰箍‘的结点。南侧底部作为楼房倾倒时的铰链，角柱宽70cm，故将底部炸酥70cm高.而对南侧砖墙，由于其抗弯强度很低，所以不打眼。

3)施工程序与技术要点

a.按设计高度预爆抗震柱和有关结点，切断北侧各柱预爆后暴露出的立筋。

b在墙上预爆出许多大小不同的洞口，洞口形状选择为直墙拱形，因为这样的洞强度比平顶的要高。当然，开洞后剩下“砖柱”尺寸经过强度验算，以保证在开洞后.与放倒前打眼、装药、联线工作人员的安全。

c为增加楼房倾倒时南墙的抗弯(随后又变为抗剪)强度.从而避免发生后座现象，在各横墙南侧底部留出宽50cm的墙不破碎，所以把原设计的三角形缺口变成了梯形缺口。

d预爆一层的楼梯(位于南侧)后，进行放倒的正式爆破e.在施工中，把墙和楼梯的预爆改为人工用风镐完成，既提高了速度，也省约了雷管和炸药(分别为4100发，102kg)，同时减少了爆破对周围的地震效应.4)爆破网路采用瞬发电雷管，秒延期电雷管和非电雷管组成的混合起爆网路。网路联接形式为8组串并联:即北墙全部用瞬发电雷管，其它承重墙和两侧山墙等采用非电雷管管和秒延期电雷管。其中非电雷管每20个再用2个瞬发电雷管引爆.这些引爆非电雷管的瞬发电雷管、北墙的瞬发电雷管和其它承重墙的秒延期电雷管组成一个8组串并联爆破网路。每一组串联雷管90-100发，用GM--2000V型起爆器起爆.3.2烟囱、水塔拆除爆破在城市建设和厂矿企业技术改造中，经常要拆除一些废弃的烟囱和水塔。有时烟囱、水塔的结构发生破损或倾斜，成为危险建筑物时，也需迅速拆除。当这类高大建筑物位于人口稠密的城镇和厂矿区的建筑群中时，只能采取控制爆破方法拆除。烟囱的类型主要为圆筒形，其横截面自下而上呈收缩状，按材质分为砖结构和钢筋混凝土结构两种，通常烟囱内部砌有一段耐火砖内衬，内衬与烟囱的外壁之间保持一定的间隙。水塔是一种高耸的塔状建筑物，塔身有砖结构和钢筋混凝土结构两种，顶部为钢筋混凝土水罐。

一、烟囱与水塔的爆破方式及其设计原理爆破拆除烟囱、水塔这类重心很高而支承面积很小的高耸建筑物，有“定向倒塌”、“折叠倒塌”和“原地坍塌”三种方式。定向倒塌是在烟囱、水塔倾倒一侧的底部，将支承简壁炸开一个缺口，使结构的重心产生位移，在重力倾覆力矩的作下，迫使烟囱、水塔朝预定方向倒塌。折叠式倒塌与定向倒塌的原理基本相同，除了在底部炸开一个缺口以外，还需在烟囱或水塔上部的适当部位炸开爆破缺口，使烟囱或水塔从上部开始，逐段向相同或相反方向折叠，倒塌在原地附近。原地坍塌是在支承筒壁底部整个周长上炸开一个缺口，依靠结构自重，实现原地坍塌。

二、爆破拆除方案的确定

(一)定向倒塌烟囱、水塔定向倒塌时需要一定宽度的狭长地带，其倒塌的范围与其本身的结构、刚度、风化破损程度以及爆破缺口的形状、几何参数等多种因素有关。对于钢筋混凝土或者刚度好的砖砌烟囱、水塔，其倒塌的水平距离约为烟囱高度的1.0～1.1倍；对于刚度较差的砖砌烟囱、水塔，其倒塌的水平距离相对较小些，约等于0.5～0.7倍烟囱、水塔的高度，而其倒塌的横向宽度可达到爆破部位外径的2.8～3.0倍。因此，采用控制爆破方法。※定向爆破烟囱时，一般要求场地长度不小于结构高度的1.0～1.2倍，宽度不小于结构爆破部位外径的2.0～3.0倍。(二)折叠倒塌

适用于烟囱或水塔相对于周围场地高度较大，在任何方向都不具备定向倒塌条件的工程。此方案施工难度较大、技术要求较高，选用时应谨慎。

(三)原地坍塌

适用于周围场地比较小，高度也不大，落地易解体的砖结构烟囱或水塔：它要求周围场地的范围，从烟囱或水塔的中心向外算起，水平距离不小于其高度的1／6.

三、烟囱、水塔控制爆破技术设计

(一)爆破缺口参数的确定爆破缺口的类型在烟囱水塔的拆除爆破中，有不同类型的爆破缺口(见图9—1)可供选择。爆破缺口以倾倒方位线为中心左右对称，主要有水平型、类梯型、反人字型、斜型和反斜型。图9-1中h为爆破缺口的高度，L为缺口的水平长度，L’为斜型缺口水平段的长度，L”为斜形缺口倾斜段的水平长度，H为斜型、反射型及反人字型缺口的矢高、a为其倾斜角度。采用反人字型或斜型爆破缺口时，其倾角a宜取35度～45度；斜型缺口水平段的长度L’一般取缺口全长的L的0.36～0.4倍；倾斜段的水平长度L”取L的0.30～0.32倍。

爆破缺口高度爆破缺口高度是保证定向倒塌的一个重要参数。缺口高度过小，烟囱、水塔在倾倒过程中会出现偏转；爆破缺口高度大一些，虽然可以防止烟囱和水塔在倾倒过程中发生偏转，但会增加钻孔工作量。因此，爆破缺口的高度不宜小于爆破部位壁厚δ的1．5倍。通常取h=(1．5～2．0)δ

或h=(1/6~1/4)DD---为筒壁底部直径。

爆破缺口长度爆破缺口的长度对控制倒塌距离和方向均有直接影响。爆破缺口长，剩余起支承作用的筒壁则短，若剩余筒壁承受不了上部烟囱的重量，在倾倒之前会压跨，发生后坐现象，严重时可能影响倒塌的准确性；爆破缺口长度短，烟囱、水塔的刚性不宜遭到破坏，倒塌时可能发生前冲现象，从而加大倒塌的长度。一般情况下，爆破缺口长度应满足：式中s——烟囱或水塔爆破部位的外周长。

定向窗为了确保烟囱、水塔能按设计的倒塌方向倒塌，除了正确地选择爆破缺口的类型和参数以外，有时提前在爆破缺口的两端用风镐或爆破方法开挖出一个窗口，这个窗口叫做定向窗。定向窗的作用是将简体保留部分与爆破缺口部分隔开，使缺口爆破时不会影响保留部分，以保证正确的倒塌方向。窗口的开挖是在缺口爆破之前，钢筋要切断，墙体要挖透。也可用一排炮眼来代替定向窗，眼距为0.2m，眼深为2/3壁厚。定向窗的高度一般为(0.8～1.0)H，长度为0.3～0.5m。(二)爆破参数设计炮眼布置。炮眼布置在爆破缺口范围内，炮孔指向烟囱或水塔的中心。相邻排间的炮孔采用梅花状布置。如果烟囱内有耐火砖内衬而其厚度达到24cm时，为确保烟囱能按预定方向顺利倒塌，在爆破烟囱外壁的同时，应用爆破法将耐火砖内衬爆破，爆破的周长为内衬周长的一半。(可预先处理好）

对于圆筒形烟囱和水塔，爆破缺口的横截面类似一个拱形结构物，所以当布置在其中的装药爆炸时，产生的应力波会使拱形结构物的内侧受压、外侧受拉。由于砖和混凝土的抗压强度远大于其抗拉强度，所以，每个炮眼的装药中心应尽量靠近受压区。眼太浅，拱形内壁破坏不彻底，形不成爆破缺口；眼太深，外壁部分破坏不充分，同样形不成所要求的爆破缺口。上述情况都会形成危险建筑物。根据国内外施工的经验，合理的炮眼深度可按下式确定：

l=(0.67～0.7)δ(9—9)式中l-炮眼深度;δ—烟囱或水塔的壁厚。

炮眼间距和排距炮眼间距a主要与炮眼深度l有关。应使a<l。对于砖结构，a=(0.8-0-9)l;对于混泥土结构，a=(0.85-0-95)l。在上述公式中，如果结构完好无损.炮眼间距可取小值;如果结构受到风化破损.炮眼间距可取大值。炮眼排距应小于炮眼间距，即b=0.85a.单孔装药量计算单孔装药量可按体积公式计算，即Q=。单位用药量系数q按表3－12选取；若砖结构烟囱或水塔支承每间隔6行砖砌筑一道环形钢筋时，表3－12中的q值需增加20％～25％；每间隔10行砖砌筑一道环形钢时，q值需增加15％～20％；使用6mm钢筋时增加少一些，使用8mm钢筋时增加多一些。四、烟囱、水塔的爆破施工安全

(1)选择烟囱、水塔倒塌方向时，尽可能利用烟囱的烟道、水塔的通道作为爆破缺口的一部分。如果烟道或通道位于结构的支承部位，爆破前应当用砖或其他材料与结构砌成一体，并保证足够的强度，以防烟囱、水塔爆破时出现后坐或偏转。

(2)待爆烟囱、水塔已经偏斜时，设计倒塌方向应尽可能与其偏斜方向一致，否则，应仔细测量烟囱、水塔的倾斜程度，然后通过力学计算确定爆破缺口的位置。

(3)烟囱、水塔采用折叠方法爆破时，一般应保证上下爆破缺口形成的时间间隔不小于2s，即当上截烟囱或水塔已准确定向后再爆破下部缺口。为此，上、下部爆破缺口可采用不同段别的秒延期雷管同时起爆。(4)水塔爆破前应拆除其内部的管道和设施，以排除附加重量或刚性对水塔倒塌准确性的影响。

(5)烟囱、水塔爆破，应采取可靠的技术措施杜绝瞎炮，确保准爆与爆破安全。

(6)烟囱、水塔的爆破，单位耗药量较大，为防止飞石逸出，在爆破缺口部位应作必要的防护。防护材料可以用荆芭、胶帘等。

(7)爆破前应准确掌握当时的风力和风向。当风向与倒塌方向一致时，对倒塌方向无不良影响；当风向与倒塌方向不一致且风力很大时，可能影响倒塌的准确性，应推迟爆破时间。．

(8)当烟囱很高时，结构本身的自振以及外部风荷都会直接影响倒塌的准确性，因此应慎重决定是否采用爆破方法拆除。工程实例3.3基础和薄板结构拆除爆破

基础拆除爆破设计基础拆除爆破通常有两种情况：一种是将基础全部拆除，称为整体拆除爆破；另一种是将基础的一部分拆除，而其他部分保留，称为切割拆除爆破。

(一)整体拆除爆破参数的选择

1．单位用药量系数q

在进行控制爆破装药量计算时，一般可按表9－1选择单位用药量系数。在重要的爆破工程中，特别是在对爆破体的材质、配筋多少不了解的情况下，q值可通过试爆确定。

表9－1单位用药量系数q及单位耗药量2最小抵抗线W在拆除爆破中，一般选用的W值均在1m以下。当爆破体为薄壁结构或小截面钢筋混凝土梁、柱时，W值只能是壁厚或梁、柱截面中较小尺寸的一半。若薄壁结构为拱形或圆筒形，炮孔方向平行于弧面时，为获得均匀的破碎效果，结构外侧的最小抵抗线应取(0.65～0.68)B，结构内侧的最小抵抗线应取(0.32～0.35)B，但计算药量时的最小抵抗线仍取w=0.5B，其中B为厚度。但应控制在如下范围内：混凝土或钢筋混凝土

W=35～50cm；浆砌片石、料石

W=50～70cm。3．炮孔间距和排距

混凝土或钢筋混凝土基础a=(1．0～1．3)W；浆砌片石或料石基础a=(1．0～1．5)W。多排炮孔一次起爆时，排距b应小于间距a，b=(0.6～0.9)a；多排孔逐排分段起爆时，宜取

b=(0.9～1.0)a。4．炮孔直径和炮孔深度当爆破体底部是临空面时，取L=(0.6~0.65)H；当设计爆裂面位于断裂面、伸缩缝或施工缝等部位时，取L=(0.7～0.8)H；当设计爆裂面位于变截面部位时，取L=(0.9～1.0)H；当设计爆裂面位于匀质、等截面的爆破体之间时，取L=1.0H；当爆破体为板式结构，且上下均有临空面时，取L=(0.6～0.65)δ；若仅一侧有临空面时，取L=(0.7～0.75)δ

。式中H——爆破体的高度或设计爆落部分的高度；

δ——板体厚度。(二)装药量计算基础爆破时，单孔装药量可按体积公式或剪切破碎公式计算当炮孔深度L=(1.6～2.5)W时，将单孔药量分成两个药包、两层装药；药包中心间距j应满足20cm<j≤W(或a或b)当炮孔深度L=(2.6～3.7)W时，分成3个药包、3层装药；当l>3.7W时，分成4个药包、4层装药。两层装药时，取上层药包等于0.4Q、下层药包为0.6Q；三层装药时，取上层药包等于0.25Q、中层药包为0.35Q、下层药包为0.4Q；四层装药时，取上层药包等于0.15Q、第二层药包为0.25Q第3层药包为0.25Q、下层药包为0.35Q。(二)、基础预裂切割爆破设计当拆除建(构)筑物一部分时，为使保留部分不受损伤，在一定条件下可在两部分之间先进行预裂爆破。这种预裂爆破只要求在切割线上炸出一条裂缝，故爆破药量Q主要与预裂面积S成正比。常用的单孔L装药量计算公式如下：

Q=λaH式中Q——单孔装药量，g；

a——炮孔间距，ma=(8-12)d；

H——预裂部位的厚度或高度，m；λ——单位面积用药量系数，g／m2；可根据材质情况参照表9—4选取。(三)光面切割爆破

光面切割爆破的爆破参数包括最小抵抗线W、孔距a和单孔装药量Q，一般各参数按下列方法选取：(1)最小抵抗线w=50～60cm；(2)炮孔间距a=(0.5～0.8)w；(3)装药量计算Q=qaWH。4水压爆破4.1水压设计原理炸药引爆后，构筑物的内壁首先受到由水介质传递的几十至几百兆帕的水中冲击波作用，并且发生反射。构筑物的内壁在强荷载的作用下，发生变形和位移，在内壁形成空化区。当变形达到容器壁材料的极限抗拉强度时，构筑物产生破裂。随后，在爆炸高压气团作用下所形成的水球迅速向外膨胀，使空化区消失，并将能量传递给构筑物四壁，形成一次突跃的加载，加剧构筑物的破坏。此后，具有残压的水流，从裂缝中向外溢出，并裹携少数碎块形成飞石。水压爆破时构筑物主要受到两种荷载的作用：一是水中冲击波的作用，二是高压气团的高速射流的作用。计算表明，用于形成冲击波的能量约占全部炸药能量的40％，保留在高压气团中的能量约占总能量的40％，其余的20％消耗于热能之中。4.2水压爆破设计药包数量药包个数的确定主要取决于结构物的容积大小和形状，而结构物的形状往往是确定药包个数的主要因素。1.小容积结构物这类结构物的容积一般小于25m3。由于容积不大、壁厚小、配筋少，装药量一般小于3kg，因此，若结构物形状均匀时，采用一个药包为宜。

2.中等容积结构物结构物容积大于25m3,但小于100m3时，装药量一般为3.0～8.0kg，药包个数为1～2个。3．大容积结构物结构物容积大于100m3,时，需要的装药量一般超过8kg，装药包个数可超过2个，视具体情况而定。药量计算经验公式考虑注水体积和材料强度

Q=KδσV2/3

δ－结构物的壁厚，m;σ－结构材质的抗拉强度，105Pa;V－注水体积，m3;K－开口式爆破取0.1,封闭式爆破取0.08.2.考虑结构物形状尺寸截面为圆形或正方形的短筒形结构物

Q=KbkcδB2Kb－和爆破方式有关，封口式爆破取0.7-1,开口式取0.9-1.2;kc－为材质系数，砖和混泥土取0.1-0.4,钢筋混泥土取0.5-1.0;δ－结构物壁厚，m；B－结构物的内直径或边长，m.截面为圆形或正方形的长筒形结构物

Q=KbkckdδBL

kd－为结构物调整系数，对于矩形截面取0.85-1,圆形或正方形取1。L－结构物长度。其它同上式。3.考虑结构物截面面积截面较大的结构物Q=KckeS

Kc－材质系数，混泥土取0.2-0.25;钢筋混泥土取0.3-0.35,砖结构0.18-0.24;ke－炸药换算系数，2号岩取1.1,铵油取1.15.S－通过药包中心的结构物周壁的水平截面面积。小截面结构物管柱体：

Q=CVC－单位体积装药量，g/cm3,钢筋混泥土250—330g/cm3;V－爆破体体积，m3.小截面结构物切割爆破Q=πCDtC－装药系数，g/cm3,开口爆破取0.044-0.05,闭口式爆破取0.022-0.03,D-结构物的外径cm，t壁厚cm.理论公式（半经验公式）（1）圆形结构物把水压爆破产生的水中冲击波的冲量作为作用荷载，将脆性材料为爆破对象，利用薄壁圆筒的弹性体理论，以材料抗拉极限强度作为破裂的判据，推导药量计算的公式可得式中Q——计算用药量，kg；

Kb——破坏程度系数；根据试验资料，混凝土出现裂缝、剥落，Kb=10～11；结构局部破坏，Kb=20～22；结构完全破坏，Kb=40～44；

Kd——混凝土动力强度提高系数，取Kd=1．4；

σ——混凝土的静抗拉强度(见表9—9)，MPa；

c——混凝土内的声波速度(见表9—9)，m／s；

δ——圆筒形容器的壁厚，m；R——圆筒形容器的内半径，m。※该式适应于δ<=R/10.式中KL——圆筒壁厚修正系数，见表9-10。上面公式是按混凝土结构推导的。对于钢筋混凝土结构，可以根据两种材料的强度相等原理，将钢筋换算成混凝土，即把钢筋混凝土的壁厚折算成δ’,计算药量时将公式中的δ换成δ’,计算出的药量就是钢筋混凝土的药量。式中Ag。——钢筋截面积；

σy——钢筋屈服强度．见表9-12；

KDc——钢筋的动力强度提高系数，见表9-12；

Kd——混凝土的动力提高系数，Ka=1.4；σt——混凝土的静抗拉强度，MPa；

b——截面宽度，这里取b=100cm；

δ’——折算厚度，cm；δ——钢筋混凝土结构的原有厚度，cm。理论公式中包含着一系列与材料性质有关的参数，如果这些参数掌握不准将会给药量计算带来很大误差。另外，由于破坏程度系数的选择范围较大，也不便于进行药量的精确计算。为解决上述问题，有些学者在爆破试验和经验积累的基础上将式(9—20)简化成如下经验公式：式中K0——容器开、闭口系数，开口K0=1.33～1.66，闭口K0=1；K2——壁厚坚固系数；K2的计算式为K——装药系数。

(1)当爆破对象为一般混凝土或者砖石结构时，根据要求的破碎程度和控制碎块飞散情况选取K=1～3；(2)混凝土壁局部炸裂剥离，混凝土块未脱离钢筋，基本上无碎块飞散时，选取K=2～3；

(3)混凝土壁炸开炸碎，部分混凝土块脱离钢筋，顶面部分钢筋断而不脱，碎块飞散距离约20m内，选取K=4～5；

(5)混凝土壁炸飞，大部分块度均匀，少量大块脱离钢筋，主筋炸坏，箍筋炸断，选取K=6～7；这时水柱高度可到达10～40m，碎块飞散距离可达20～40m，附近建筑物可能受到破坏，应事先采取防护措施。(2)非圆形结构物式中SR——通过药包中心的非圆筒形结构物内水平截面面积，㎡；

Sδ——通过药包中心的非圆筒形结构物周壁的水平截面面积，㎡。药包位置药包的位置取决于水压爆破时结构物四壁上阻力的分布情况和壁厚的变化，结构物的高径比或长宽比以及结构物的形状。当水中的药包爆炸时，结构物内壁上所承受的荷载分布是不均匀的。如图9一10所示，最大荷载位于药包中心同一水平上各点。随着距药包中心距离的增加，壁上受到的爆炸荷载逐渐降低，到达水面处时荷载为零。荷载的变化规律呈曲线形，在接近结构物底部时，荷载出现回升，但其值仍小于最大荷载值。结构物抵抗变形的阻力，在承受爆炸荷载后顶部最小；随着深度的增加阻力也增大，到达结构物底板时，阻力最大。根据爆炸荷载的分布和结构的变形特点，布置药包时可遵循如下原则：

(1)当爆破体容器充满水时，药包一般可放置在水面以下相当于水深1/2处。容器不能充满水时，应保证水深不小于容器中心至容器壁的距离，并相应降低药包在水中的位置，直至放置在容器底部，这时与爆破体基础相连接的容器底面，也将受到程度不同的破坏。

(2)当容器的长宽比或高宽比大于1．2时，应根据长宽比的不同，将总药量分为两个或多个药包。药包的间距应使容器的四壁受到均匀的破碎作用，一般式中a——药包间距；

R——药包中心至容器四壁的最短距离。(3)同一容器两侧壁厚不同时，应布置偏炸药包，使药包偏于厚壁一侧。容器中心至偏炸药包中心的距离称偏炸距离(见图9一11)。偏炸距离可按下式计算：当两侧混凝土壁内配筋不同时，可先按公式(9—24)分别计算两侧截面的折合厚度，然后再由上式确定偏炸距离。药包入水深度

h=(0.6~0.7)HsHs=0.9Hh为药包入水深度，m;Hs为结构物内的注水深度，m;H为结构物的净高度，m;最小值验算：hmin=Q1/3Hmin为最小入水深度,m;Q为药包药量，kg.当计算出hmin小于0.4m时，取0.4m.4.3水压爆破施工(一)炸药及起爆网路防水处理水压爆破宜选用威力大、防水效果好的炸药。起爆体要采取严格的防水措施，可采用医用盐水瓶。在装入炸药和雷管后，将线(电线或导爆管)引出瓶口，用橡皮塞或螺旋盖上紧，然后用防水胶布裹严，胶布与炮线的缝隙。可用502胶水浇封。主体药包可采用塑料袋或其他容器盛放，要求密度高、装药集中、包装牢固。如果采用硝铵炸药，更应做好严格的防水处理。水压爆破一般采用复式起爆网路。药包在容器中固定可采用悬挂式或支架式，必要时可附加配重，以防悬浮或位移。(二)施工注意事项

1．构筑物开口的处理水压爆破方法拆除构筑物，需要认真做好开口部位的封闭处理。封闭处理的方式很多，可把钢板锚固在构筑物壁面上，中间夹上橡皮密封垫，以防漏水，也可以用砖石砌筑、混凝土浇灌或用木板夹填黄泥及粘土等。无论采用什么方式，封闭处理的部位仍是结构的薄弱环节，还应采取必要的防护。实践表明，用草袋填土堆码，并使其厚度不小于构筑物壁厚，堆码面积大于开口面积，对于爆破安全和取得较好的爆破效果都是有益的。2．对不拆除部分的保护对那些与爆破体相连但不拆除的结构，应事先将其连接部分切断。对同一容器(如管道)的不拆除部分，可采用填砂、预裂、加箍圈等方法加以保护。3．爆破体底面基础的处理当底面基础不要求清除，允许有局部破坏时，按一般设计原则布置药包即可：当底面基础不允许破坏时，水中药包离底面的距离不得小于水深的1/3，般以1/3~1/2为宜，同时在水底应铺设粗砂防护层，铺设厚度与药包大小及基础情况有关，一般不应小于20cm。当底面基础要求与构筑物一起清除时，由于底面基础没有临空面，仅靠水中药包不能很好地破碎，特别是当基础较厚或含有钢筋时，效果更差：若在上部结构清除后再进行基础的爆破施工，钻孔难度更大。对于这种情况，可考虑先对基础钻孔，基础爆破装药与水压爆破装药同时起爆，基础爆破药量可相应提高50％：这时应注意校核一次爆破总药量的爆破震动，并做好钻眼爆破装药及爆破网路的防水处理。4．开挖好爆破体临空面水压爆破的构筑物，一般具有良好的临空面，但对地下工事，一定要开挖好爆破体的临空面，否则会影响爆破效果。作为临空面用的沟槽内，不应充水。第五章硐室爆破自20世纪50年代以来，我国已将硐室爆破(chamberblasting)技术广泛应用于矿山、交通、水利水电、农田基本建设和建筑工程等领域，并成功地实施了多次万吨级的爆破。惠州大亚湾芝麻洲3250吨炸药硐室大爆破

硐室爆破是将大量炸药装入专门开凿的硐室或巷道中进行爆破的方法。根据爆破总装药量把硐室爆破分为A、B、C、D四级。第一节硐室爆破特点及设计要求岩土爆破

1.装药量大于200ｔ，属于A级；2.装药量在50～200ｔ，属于B级；3.装药量在10～50ｔ，属于C级；4.装药量小于10ｔ，属于D级。地下硐室增至2倍，露天硐室增至5倍

一、硐室爆破的特点

１．硐室爆破的优点（1）爆破方量大、施工速度快,尤其是在土石方数量集中的工点，如铁路、公路的高填深挖路基、露天采矿的基建剥离和大规模的采石工程等，从导硐、药室开挖到装药爆破，能在短期内完成任务，对加快工程建设速度有重大作用。

（2）施工简单、适用性强,在交通不便、地形复杂的山区，特别是对于地势陡峻地段、工程量在几千立方米或几万立方米的土石方工程，由于硐室爆破使用设备少，施工准备工作量小，因此具有较强的适用性。

（3）经济效益显著对于地形较陡、爆破开挖较深、岩石节理裂隙发育、整体性差的岩石，采用硐室爆破方法施工，人工开挖导硐和药室的费用大大低于深孔爆破的钻孔费用，因此，可以获得显著的经济效益。

2．硐室爆破的缺点（1）人工开挖导硐和药室，工作条件差，劳动强度高；（2）爆破块度不够均匀，容易产生大块，二次爆破工作量大；（3）爆破作用和震动强度大，对边坡的稳定及周围建（构）筑物可能造成不良影响。

二、硐室爆破设计要求及内容设计工作要求硐室爆破设计，必须按规定的设计程序、内容和工程要求进行。在设计前，必须对爆破区进行地形地质勘测。

勘测的范围包括：爆破开挖区和抛填区域，爆破临近的深沟陡坡和可能波及的不稳定岩体。硐室爆破技术设计阶段，一般应采用1:500的地形图。

装药前，对各主药室应补测最小抵抗线方向1:200的地形剖面图，以保证装药量的计算精度。

地质测绘应查明：爆破区岩土介质的类别、性质、成分和产状分布及物理力学指标；爆破影响区的地质构造（断层、溶洞、层理、裂隙和不稳定岩体的产状分布和形态），水文地质条件等。

２．设计内容硐室爆破设计应编制成爆破设计书，设计书由设计说明书和图纸组成。说明书的主要内容包括：工程概况及技术要求；爆破区地形、地质、水文地质及环境状况，技术特征与条件；设计方案选择与论证；药室及硐室布置、爆破参数选择与计算；药室、导硐开挖设计；（接下页）

爆破工程量与爆破器材需要量计算；装药、堵塞、起爆网路设计；爆破安全距离计算；安全技术与措施；爆破施工组织；工程投资概算；主要技术经济指标等。

设计图纸有：爆破区平面图和剖面图、药室布置平面图和剖面图、药室和导硐开挖图、装药结构图、起爆网路敷设图、爆破危险范围图等。一、爆破类型选择硐室爆破按爆破作用可划分为如下形式：第二节爆破类型选择与药包布置标准松动爆破减弱松动爆破加强松动爆破标准抛掷爆破扬弃爆破定向抛掷爆破松动爆破抛掷爆破按爆破目的或爆破作用划分集中药包条形药包按药室形状划分硐室爆破

进行硐室爆破时，应根据爆区的地质地形条件，爆区所处的环境及爆破技术要求等因素确定爆破类型。主要爆破类型的适用条件如下：

1．正常松动爆破在解理裂隙发育、可以保证爆岩大块率较低的地方，宜采用松动爆破；在爆岩可以靠重力作用滑移出爆破漏斗的陡坡地段，也可采用松动爆破。一般药包的最小抵抗线小于15～20m。单位耗药量应在0.5kg/m3左右、爆堆集中、对爆区周围岩体破坏较小。

2．加强松动爆破加强松动爆破在矿山应用较为广泛，其单位耗药量可以达到0.8～1.0kg/m3。一般当药包的最小抵抗线大于15～20m时，为了充分破碎矿岩和降低爆堆高度，采用加强松动爆破。

3．抛掷爆破根据爆破作用指数的取值，抛掷爆破分为：加强抛掷爆破、标准抛掷爆破和减弱抛掷爆破。在工程实践中，根据地面坡度的不同，抛掷爆破的爆破作用指数一般在1～1.5之间，抛掷率为60%左右。

凡条件允许布置抛掷药包，能将部分岩石抛出爆区者，应考虑采用抛掷爆破方案。抛掷爆破对路堑边坡的稳定性有较大影响，因此，在较陡的地形条件下，用加强松动爆破也能将大量岩石抛出时，就不应采用标准抛掷爆破或加强抛掷爆破。

４．扬弃爆破在平坦地面或坡度小于30°的地形条件下，将开挖的沟渠、路堑、河道等各种沟槽及基坑内的挖方部分或大部分扬弃到设计开挖范围以外，基本形成工程雏形的爆破方法，称为扬弃爆破。

扬弃爆破需要利用炸药能量将岩石向上抬起并扬弃出去，故其单位耗药量高，爆破作用指数大，扬弃爆破的抛掷率一般在80％左右。在平坦地面，当爆破作用指数为2时，抛掷率为83％，单位耗药量在1.4～2.2kg/m3之间。

５．定向抛掷爆破利用爆炸能量将大量土石方按照指定方向，抛掷到一定位置并堆积成一定形状的建筑物的爆破方法，称为定向抛掷爆破。定向抛掷爆破减少了挖、装、运等工序，有着很高的生产效率。

二、硐室爆破药包布置方式

1．平坦地面扬弃爆破的药包布置平坦地面的扬弃爆破，通常是指横向坡度小于30°的加强抛掷爆破，可用于溢洪道与沟渠的土石方开挖。根据开挖断面的深度和宽度之间的关系，可布置单排药包、单层多排药包或者两层多排药包等形式，见图5－1a、b、c。

根据铁路公路爆破的经验，对于开挖断面底宽在8m以内的单线路堑，或者岩石边坡为1：0.5～1：0.75挖深在16m以内的路堑，以及边坡为１：１挖深在20m以内的路堑，均可布置单层药包。当挖深超过上述数据，或者底宽小于８ｍ挖深却大于10m时，可布置两层药包。

2．斜坡地形的药包布置当地形平缓、爆破高度较小，最小抵抗线与药包埋置深度之比=0.6～0.8时，可布置单层单排或多排的单侧作用药包。如图5－2a、b所示。当地形陡，最小抵抗线与药包埋置深度之比＜０.6时，可布置单排多层药包，如图5－2ｃ所示。

3．山脊地形的药包布置当山脊两侧地形坡度较陡时，可布置单排双侧作用药包，药包两侧的最小抵抗线应相等，如图5－3ａ。当地形下部坡度较缓时，可在主药包两侧布置辅助药包，如图5－3ｂ；或者布置双排并列单侧作用药包，如图5－3c所示。

当工程要求一侧松动，一侧抛掷（或一侧加强松动，一侧松动）时，可布置单排双侧不对称作用药包，如图5－3ｄ，或布置双排单侧作用的不等量药包，如图5－3ｅ。

4．联合作用药包的布置在一些露天剥离爆破或平整场地的爆破中，当爆破范围很大时，可把整个爆破范围分为几个爆区，在各个爆区内根据地质地形条件，布置多层多排主药包和部分辅助药包。

图5－4为贵州营盘坡山体松动爆破时西侧爆区一典型断面上的药包布置图，图中各种形式药包联合作用，达到松动石方、平整场地的目的。

5．定向抛掷爆破的药包布置定向抛掷爆破，药包