爆破工程（第3版）課件：構(gòu) (建) 筑物拆除爆破與特種爆破

構(gòu)

(建)

筑物拆除爆破與特種爆破本章主要內(nèi)容：?

概述?拆除爆破的設(shè)計(jì)方法與原則?

基礎(chǔ)類構(gòu)筑物拆除爆破?高聳構(gòu)筑物拆除爆破?樓房拆除爆破?

水壓爆破?靜態(tài)爆破?特種爆破Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程第一節(jié)

概述概念：拆除爆破是以爆破的方式拆除地面、地下及水下

建筑物或構(gòu)筑物為目的的一種控制爆破技術(shù)。發(fā)展：

20世紀(jì)60

年代，以美國、日本、瑞典等國為代表

的世界各國開始將爆破技術(shù)應(yīng)用于城市建筑物和構(gòu)筑

物的拆除。技術(shù)特點(diǎn)：

爆區(qū)環(huán)境復(fù)雜，安全要求苛刻；爆破對象結(jié)

構(gòu)、材質(zhì)復(fù)雜；設(shè)計(jì)方案多樣化，技術(shù)含量要求高；實(shí)施時(shí)間短。分類：按照拆除對象的不同，拆除爆破一般可劃分為：基礎(chǔ)類構(gòu)筑物拆除爆破；高聳構(gòu)筑物拆除爆破；

大

型建筑物拆除爆破；薄壁容器型構(gòu)筑物拆除爆破。Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程橋梁拆除爆破冷卻塔拆除爆破Blasting

Engineering爆

破

工

程第一節(jié)概述沈陽五里河體育場拆除爆破Blasting

Engineering爆

破

工

程第一節(jié)概述樓房拆除爆破高塔拆除爆破Blasting

Engineering爆

破

工

程第一節(jié)概述煙囪拆除爆破Blasting

Engineering爆

破

工

程第一節(jié)概述美國核電站拆除某冷卻塔爆破Blasting

Engineering爆

破

工

程第一節(jié)概述第二節(jié)

拆除爆破的設(shè)計(jì)原則與方法1

設(shè)計(jì)原則a

合理選擇最小抵抗線：最小抵抗線方向必須避開保護(hù)對

象，不能單純以藥包到自由面的最小距離來確定，而應(yīng)結(jié)合所拆除爆破對象的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等因素綜合考慮。

不能避開保護(hù)對象時(shí)，必須嚴(yán)格計(jì)算裝藥量，并加強(qiáng)防護(hù)。b

使建筑物失穩(wěn)，繼后倒塌、破壞：通過傾倒方向選定、缺口高度確定、缺口形式選擇和起爆順序的安排、以及爆破前的預(yù)拆除工作實(shí)現(xiàn)。c

嚴(yán)格控制爆破裝藥量：選擇合適的炸藥品種與爆破參數(shù)以及合理的裝藥結(jié)構(gòu)，d

堅(jiān)持多打眼、少裝藥：

分批多段起爆。e

加強(qiáng)防護(hù)：采用各種減弱沖擊波的方法。Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程2

設(shè)計(jì)方法a

目的、特征：以安全拆除爆破對象，控制爆破震動(dòng)、飛

石、空氣沖擊波和有害氣體等爆破危害為特征，其設(shè)計(jì)主要是對單個(gè)藥包藥量和總體爆破規(guī)模的控制。b

設(shè)計(jì)內(nèi)容：總體方案控制、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。①爆破方案制定：充分掌握各類資料的基礎(chǔ)，根據(jù)爆破任

務(wù)和對安全的要求，提出多種爆破方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比

較后，最后制定出合理可行的控制爆破方案。②拆除爆破技術(shù)設(shè)計(jì)：主要是爆破孔網(wǎng)參數(shù)的選擇設(shè)計(jì)。③拆除爆破施工設(shè)計(jì)：以實(shí)現(xiàn)爆破技術(shù)為目的，對施工進(jìn)行的具體內(nèi)容、步驟設(shè)計(jì)。Blasting

Engineering

第二節(jié)

拆除爆破的設(shè)計(jì)原則與方法爆

破

工

程3

拆除爆破裝藥量計(jì)算a

爆破目的:

松動(dòng)、拋擲b

影響藥量因素客觀因素：材質(zhì)、強(qiáng)度、均質(zhì)性、臨空面

。人為可控因素：最小抵抗線W、炮眼間距a

、炮眼排距

b、炮眼深度l、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆順序。Blasting

Engineering

第二節(jié)

拆除爆破的設(shè)計(jì)原則與方法爆

破

工

程c

計(jì)算公式采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算裝藥量。(1)

體積公式：對不同的爆破對象，采用不同表達(dá)形式

。q

的取值原則：當(dāng)W值較大時(shí)，q應(yīng)取大值；反之，應(yīng)取較小值。當(dāng)材質(zhì)等級較高時(shí)，應(yīng)取大值；反之，應(yīng)取小

值。當(dāng)建造施工質(zhì)量較好時(shí)，應(yīng)取較大值；相反，當(dāng)建造施工質(zhì)量較差、裂隙較多時(shí)，應(yīng)取小值。(2)剪切破碎公式：Q

=f

0

(q1

A

+q

2

V

)炸藥能量主要用于克服介質(zhì)內(nèi)層面產(chǎn)生流變和剪切變形，以及破碎介質(zhì)；并且消耗于介質(zhì)單位面積上的剪切能量與最小抵抗線W成反比，消耗于單位體積上的能量基本保持不變。Blasting

Engineering

第二節(jié)

拆除爆破的設(shè)計(jì)原則與方法Q

=

qV

爆

破

工

程第三節(jié)

基礎(chǔ)類構(gòu)筑物拆除爆破基礎(chǔ)種類繁多，分兩種情況：全部拆除、部分拆除

。1

基礎(chǔ)類構(gòu)筑物整體拆除爆破參數(shù)設(shè)計(jì)：采用淺眼爆破法

(1)爆破參數(shù)選擇a

最小抵抗線w

方向：選擇最小抵抗線方向，應(yīng)避開保護(hù)對象；其次考慮爆破體的順利爆破解體，充分利用臨空自

由面。大小：一般在l

m

以下，見圖7-1。影響因素：爆破體的材質(zhì)、幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，鋼筋混凝土中的配筋情況，要求的爆破塊度或重量，以及清

碴方式等因素綜合確定。圖7-1圓形爆破體內(nèi)外側(cè)最小抵抗線示意圖Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程b

單位體積炸藥耗藥量

影響因素：爆破器

材、裝藥結(jié)構(gòu)、爆破體的材質(zhì)等。重要工

程中，若不能了解爆破體的材質(zhì)、配筋等情況，根據(jù)“爆撬結(jié)合、寧撬勿飛”的原則

采用試爆選取。c

炮孔間距、排拒

影響因素：爆破體的材

質(zhì)、幾何形狀等。炮孔間距與最小抵抗線

密切相關(guān)，最小抵抗線確定后，炮孔間距按經(jīng)驗(yàn)確定。多排炮孔一次起爆時(shí)，排距b

應(yīng)小于間距

。d

炮孔

：不大于2m，大于W。Ha深QBlasting

Engineering

第三節(jié)

基礎(chǔ)類構(gòu)筑物拆除爆破爆

破

工

程(2)

單孔裝藥量計(jì)算及分散裝藥量分配原則a

按體積公式或剪切破碎公式計(jì)算。b

分配原則：根據(jù)炮孔深度和材質(zhì)均勻、強(qiáng)度一致的爆破體劃分2

基礎(chǔ)類構(gòu)筑物切割拆除爆破參數(shù)設(shè)計(jì)a

預(yù)裂切割處理

：在切割線上炸出一條裂縫，爆破藥量為：b

光面切割處理在分界線爆破切割一條裂縫。3

工程實(shí)例基礎(chǔ)爆破的參數(shù)計(jì)算及實(shí)際檢驗(yàn)Blasting

Engineering

第三節(jié)

基礎(chǔ)類構(gòu)筑物拆除爆破爆

破

工

程第四節(jié)

高聳構(gòu)筑物拆除爆破高聳構(gòu)筑物：

高度與直徑比很大，

重心高易失穩(wěn)。特點(diǎn)：煙囪分為磚、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種，其形狀主要為圓筒形。水塔塔身有磚、鋼筋混凝土，頂部有水罐。1

爆破拆除方案選擇a

定向倒塌是在煙囪、水塔傾倒方向一側(cè)的下部，用爆破的方法炸開一個(gè)具有一定高度，長度大于1/2周長的缺

口，使構(gòu)筑物整體失穩(wěn)，而后，在其自身重力作用下，形成傾覆力矩，朝預(yù)定方向倒塌。要求：有一定寬度的狹長

地帶作為倒塌場地。Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程b

折疊倒塌用于在倒

塌場地任意方向的長度

都不滿足整體定向倒塌

的情況。分為單向和雙

向交替折疊倒塌方式，見圖7-3

。c

原地倒塌沒有可供傾

倒場地，只適用于磚結(jié)構(gòu)

的構(gòu)筑物。圖7-3單向和雙向交替折疊倒塌示意圖Blasting

Engineering高聳構(gòu)筑物拆除爆破爆

破

工

程第四節(jié)2

爆破拆除技術(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：缺口形式、缺口高度、缺口長度、爆破孔網(wǎng)參數(shù)、爆破施工安全技術(shù)。(1)

爆破缺口參數(shù)選擇a

缺口類型：矩形、梯形、反梯形、斜形、反人字形，見圖7-4。圖7-4爆破缺口類型Blasting

Engineering高聳構(gòu)筑物拆除爆破爆

破

工

程第四節(jié)d

定向窗：

在爆破缺口的兩端用風(fēng)鎬或爆破方法開挖出一個(gè)窗口，這個(gè)窗口叫做定向窗。作用：一是將筒體保留部分與爆破缺口部分隔開；二是進(jìn)行試爆進(jìn)一步確定裝藥量及降低一次起爆藥量。高度一般為(0.8~1.0)h，長度為0.3~0.5m。b

爆破缺口高度確定：鋼筋失穩(wěn)，不宜小于爆破部位壁厚的1.5倍，通常取c

爆破缺口長度確定:

h

=(1.5~3.0)δ

s

≥L

>

sBlasting

Engineering高聳構(gòu)筑物拆除爆破爆

破

工

程第四節(jié)c

炮眼間距a和排距b

炮眼間距a主要與炮眼深度l有關(guān)，

應(yīng)使a<l。對于磚結(jié)構(gòu)：

a

=

(0.8

~

0.9)l

；對于混凝土結(jié)構(gòu)：

a

=

(0.85

~

0.95)l

。d

單孔裝藥量計(jì)算

單孔裝藥量可按體積公式計(jì)算，即：(2)

爆破參數(shù)設(shè)計(jì)a

炮眼布置：布置在爆破缺口范圍內(nèi)，炮孔垂直于構(gòu)筑

物表面，指向煙囪或水塔中心。一般采用梅花形布置。b

炮眼深度l：Blasting

Engineeringl

=(0.67~0.7)δ高聳構(gòu)筑物拆除爆破Q

=qab

δ爆

破

工

程第四節(jié)3高聳構(gòu)筑物的爆破施工安全措施a

獲取可靠的環(huán)境與構(gòu)筑物現(xiàn)狀資料獲取被拆除對象和周圍保護(hù)建(構(gòu))筑物、設(shè)備、管線網(wǎng)路等的空間關(guān)系和水平距離數(shù)據(jù)；了解拆除對象結(jié)構(gòu)狀況、材質(zhì)、風(fēng)化程度等基礎(chǔ)資料。b

合理選擇倒塌方向和精確定位。c

合理處理煙道和通道。d

內(nèi)襯和鋼筋處理

爆破前將內(nèi)襯處理掉，處理長度為周

長一半

。將缺口鋼筋全部切斷外，必要時(shí)還應(yīng)將倒塌中心線所對應(yīng)支撐部位的鋼筋對稱切斷

。e

水塔附屬鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)拆除f

技術(shù)保障安全準(zhǔn)爆。g

加強(qiáng)安全防護(hù)工作。h清理倒塌現(xiàn)場和做好防震工作。4

工程實(shí)例水塔爆破拆除煙囪單向折疊爆破拆除Blasting

Engineering高聳構(gòu)筑物拆除爆破爆

破

工

程第四節(jié)第五節(jié)

樓房拆除爆破1

基本原理破壞支撐結(jié)構(gòu)→

失穩(wěn)→

在自重作用下倒塌→

解體2

爆破拆除方案(1)

影響建筑物的因素a

定向傾倒方案爆破后整個(gè)建筑物繞一定軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角

度失穩(wěn)，向預(yù)定方向傾倒，沖擊地面解體。b

原地坍塌方案

用于拆除建筑物與周圍保護(hù)對象的水平距離均小于1／2拆除建筑物高度，但具有介于1/3~1/4拆除建筑物高度的場地。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)和施工都比較簡單，坍塌所需場地小，鉆爆工作量相對較小拆除效率高。缺點(diǎn)是對拆除鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物時(shí)爆破技術(shù)要求高。

圖

h

定—向—

圖

44度意高示破倒爆傾1-h7Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程c

單向連續(xù)折疊方案適用于建筑物四周場地狹窄，某一方向有稍微開闊的場地時(shí)的爆破，見圖7-9

。d

雙向交替折疊方案適用于建筑物四周場地更為狹

窄時(shí)的爆破，場地水平距

離磚結(jié)構(gòu)樓房不小于樓房

高度的1/2，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)不小于H/n(H為建

筑物的高度，見圖7-9

。e

內(nèi)向折疊坍塌方案適用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或整體性較強(qiáng)的磚結(jié)構(gòu)樓房，四周均無較為開闊的

場地供傾倒或折疊倒塌

時(shí)，見圖7-10。圖7-9折疊倒塌示意圖a—單向折疊倒塌，b—雙向折疊倒塌h1~h4——爆破高度圖7-10內(nèi)向折疊倒塌示意圖Blasting

Engineering樓房拆除爆破爆

破

工

程第五節(jié)3

建筑物傾倒或倒塌的條件(1)

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)定向傾倒或坍塌的立柱失穩(wěn)條件a

壓稈失穩(wěn)：當(dāng)p

m

=

≤

p

/

n

承重立柱必然失穩(wěn)倒塌。b

支柱成鉸：立柱形成鉸鏈部位的爆破高度H′

=

(1.0

~

1.5)B

(2)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)傾倒的傾覆力矩條件：(3)磚混樓房傾倒的缺口條件

爆破缺口高度h為：

h

≥

L

2/

H

M

=

(e

?

L

/

2)P

=

PBlasting

Engineering樓房拆除爆破爆

破

工

程第五節(jié)(2)炮眼布置

(墻體、拐角、柱)①墻體及墻體拐角炮眼布置間距：布置多排水平炮眼爆

破，炮眼排列一般采用梅花形。工程實(shí)踐中，在保證爆破

缺口高度不變的前提下，為了減少打眼的數(shù)量，采用一種分離式布眼方法。②柱、梁的炮眼布置：柱、梁炮眼布置位置是依據(jù)爆破方案而定的，在柱梁連接處或在較長梁的中部布置炮眼，其目的是切梁斷柱，保證爆破后建筑物的順利倒塌。4

爆破技術(shù)條件(1)

最小抵抗線：取決于墻體厚度、梁柱的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)

特征、自由面多少、截面尺寸，以及清渣要求等。磚結(jié)構(gòu)樓房的墻體和小截面的鋼筋混凝土立柱、梁，最小抵抗線一般為：Blasting

Engineering樓房拆除爆破W

=δ

/2

爆

破

工

程第五節(jié)(5)單孔裝藥量：單孔裝藥量可按體積公式計(jì)算。(6)

網(wǎng)絡(luò)計(jì)算5

爆破施工要點(diǎn)包括非承重構(gòu)件的預(yù)拆除；部分承重構(gòu)建的預(yù)拆除；樓梯間、電梯間的預(yù)拆除等九個(gè)方面

。6

工程實(shí)例(3)

間距：(4)

孔深：a

=(1.20~1.25)WBlasting

Engineering樓房拆除爆破l

=(δ+L)/

2爆

破

工

程第五節(jié)第六節(jié)

水壓爆破a

概念：在注滿水的容器狀構(gòu)筑物中，將藥包懸掛于水中

適當(dāng)位置，起爆后，利用水壓縮性極小的特點(diǎn)，

均勻地

把炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力傳遞到構(gòu)筑物內(nèi)壁上，使構(gòu)筑物受力破碎，并有效控制爆破振動(dòng)和爆破飛石的爆破方法，稱為做水壓爆破。b

應(yīng)用條件：適用于壁薄、面積大、內(nèi)部配筋較密的水槽、管道、碉堡等能夠灌注水的容器狀構(gòu)筑物

。c

優(yōu)點(diǎn)：克服了普通淺眼爆破的缺點(diǎn)，避免了鉆孔，藥包數(shù)量少，爆破網(wǎng)路簡單，是一種經(jīng)濟(jì)、安全、快速的施工方法。Blasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程1

原理：兩種荷載的作用：一是水中沖擊波的作用，二

是高壓氣團(tuán)的膨脹作用。2

裝藥量計(jì)算a

薄壁圓筒沖量準(zhǔn)則公式：Q

=

δ1

.59

R

1

.4159.11

.59Q

=

??

K

b

K

d

σ

t

??

δ

1

.

59

R

1

.

41?

0

.

0588

c

?59.11

.

59b

薄壁矩形容器藥量計(jì)算公式：截面為圓形或正方形的短筒形結(jié)構(gòu)物Blasting

Engineering

第六節(jié)

水壓爆破c

經(jīng)驗(yàn)公式Q

=K0

KcδB

2爆

破

工

程3

藥包布置(1)

藥包數(shù)量

一般要求在同一容器中，藥包數(shù)量應(yīng)盡可能

少，其數(shù)量主要取決于構(gòu)筑物的幾何尺寸和爆破要求(2)

藥包位置a

決定因素：幾何形狀材質(zhì)差異藥包數(shù)爆破要求b

原則②

單藥包平面位置：對于球形構(gòu)筑物，藥包一般放置在球

形容器構(gòu)筑物的圓心處，對于方形和筒形容器構(gòu)筑物，藥包一般放置在水平截面幾何中心處。③容器的長寬比大于1.2，或高徑比小于0.5時(shí)，應(yīng)同平面布置兩個(gè)或多個(gè)藥包。Blasting

Engineering

第六節(jié)

水壓爆破①入水深度

：h

=(0.6~0.7)HwHw

=(0.9~1.0)H爆

破

工

程4

施工要點(diǎn)a

炸藥及起爆網(wǎng)路防水處理b

構(gòu)筑物開口的處理c

底面基礎(chǔ)處理(要求破、不要求破)、

d

開挖好爆破體臨空面e

對地下工事水壓爆破，要及時(shí)排除積水。④若容器兩側(cè)壁厚不同時(shí)，應(yīng)布置偏心藥包，使藥包偏于厚壁一側(cè)。⑤偏炸距離可按下式計(jì)算：R(δ1

?

δ2

)

x

=

δ11.

143

+

δ21.

1431143.1143.11.143Blasting

Engineering

第六節(jié)

水壓爆破5

工程實(shí)例爆

破

工

程第七節(jié)

靜態(tài)爆破概念：靜態(tài)破碎是近年發(fā)展起來的不使用炸藥破碎巖石和混

凝土的一種方法，亦稱靜力迫裂和靜力破碎技術(shù)。(1)

作用原則：CaO+H2O——Ca(OH)2+65×104

JBlasting

Engineering拆除爆破與特種爆破爆

破

工

程(2)

靜態(tài)破壞劑的組分以氧化鈣和硅酸鹽為主，配上有機(jī)、無機(jī)添加劑而制成。a

膨脹性物質(zhì)：采用硬燒(過火)生石灰，將硬燒生石灰

磨成l500~5000cm2/g的細(xì)粉，即可用于配制。b

水硬性物質(zhì)：一般采用硅酸鹽水泥，也可用快硬水

泥和礬土水泥，用它們?nèi)グ翌w粒，降低氧化鈣

與水的直接接觸面積，使水化反應(yīng)緩慢地進(jìn)行。此外，水硬性物質(zhì)還能使破碎劑漿體具有一定的自硬性，顯示

出一定的強(qiáng)度。c

添加劑一方面有包裹氧化鈣顆粒、控制水化速度

的作用，另一方面還有減少用水量、降低水灰比和提高膨脹壓力的作用。Blasting

Engineering

第七節(jié)

靜態(tài)爆破爆

破

工

程(3)靜態(tài)破壞的特點(diǎn)a

破碎劑不屬于危險(xiǎn)品，因而在購買、運(yùn)輸、保管和使用上，不像使用民爆器材受到管制，尤其在城市中使用更為方便。b

破碎過程安全，不存在工業(yè)炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的爆

破震動(dòng)、空氣沖擊波、飛石、噪聲和有毒氣體等爆破危害。c

施工簡單，破碎劑用水拌合后注入炮孔即可，

無

需堵塞。(4)

影響效果因素：時(shí)間、溫度、水灰比、孔網(wǎng)參數(shù)Blasting

Engineering

第七節(jié)