常用结构计算方法汇编之路基工程控制爆破计算.pdf

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1、 73 控制爆破计算控制爆破计算 3.1 爆破特点 控制爆破是指通过一定的技术措施,合理地确定炮孔位置、距离、严格控制爆炸能量和爆破规模(亦即一次起爆的最大装药量),使爆破的声响、振动、破坏区域以及破碎物的散落范围、倾倒方向,控制在规定的限度以内。它的基本点就是钻孔较多、较密、装药较少,群炮齐爆,使爆破体达到“破散不抛”、“就近坍落”,爆破时的声响减弱到允许的程度,爆炸后的大块率在10%以下。3.2 爆破参数 控制爆破一般采用人工清查,取最小抵抗线长度500350=Wmm的范围,采取多排布孔时,相邻两排炮孔的间距Wb=,但b不应小于200mm;炮孔间距a:对混凝土及毛石混凝土Wa)5.10.1

2、(=;对钢筋混凝土Wa)5.13.1(=,但a200mm;对板式结构(如地坪、路面、楼板等)采取分割式爆破时,La)0.25.1(=板,计算装药量时,取板aW=。炮孔深度L按以下确定:爆破体底部为临空面:HL)7.06.0(=(H为爆除部分的高度或厚度);爆裂面位于衔接不够紧密的面上:HL)8.07.0(=;爆裂面位于变截面上:HL)0.19.0(=;爆裂面位于强度均匀、等截面的爆破体之间部位:HL=。3.3 单个炮孔的装药量 爆破混凝土结构时,单个炮孔的装药量1q(g)按下式计算:KPLq=1(2.3-1)式中:K临空系数,查表2.3-1求得;P爆破系数,与最小抵抗线W、材质有关。当W为0.

3、10.2m时,P值为0.3;W为0.50.6m时,P值为0.60.7;W为0.70.8m时,P值为0.91.2;W为1.0m时,P值为1.8;P值可视材质好坏作10%左右的增减;L炮孔深度,cm。表2.3-1 临空系数K值 爆炸类型 临空面(个)、1 2 3 4 5 6 1.101.20 1.00 0.850.90 0.700.80 1.00 0.850.90 0.700.80 1.151.20 1.051.10 1.00 0.850.90 0.600.75 注:爆破类型、简图见图 2.3-1。第类型指单排布孔。钢筋混凝土结构单个炮孔的装药量2q(g)按下式计算:布筋粗密时:12)0.26.1

4、(qq=(2.3-2)布筋稀少时:12)5.12.1(qq=(2.3-3)8 毛石混凝土结构单个炮孔的装药量3q(g),按下式计算:12)0.16.0(qq=(2.3-4)1结合薄弱层;H爆除部分的高度或厚度;L炮孔深度;S要求爆破效果界限(距离)图2.3-1 爆破类型简图 根据以上各式算得炮孔装药量,进而可推算出每m3结构的耗药量,可与表2.3-2所列单位耗药量经验值进行对比,如数值相近,可不再复核,如两者相差较大,则应检查计算内容有无差误,必要时进行调整。表2.3-2 各种结构控制爆破单位体积炸药消耗量 结构名称 结构材质、布筋、密实情况 炸药消耗量(g/m3)混凝土结构 材质较差(无空洞

5、)材质较好:单排切割式爆破 非切割式爆破 110150 170180 160220 钢筋混凝土结构 布筋粗且密 布筋稀少或梁柱等多面临空的截面构件 350400 270340 毛石混凝土结构 较密实 有空隙 170210 120160 3.4 一次爆破药量 控制爆破除控制单个炮孔的装药量外,还要控制一次爆破的规模,以保证由于爆破产生的质点振动速度,不致引起周围建筑物等产生破坏。一次爆破的控制炸药量Q(kg)可按下式计算:/313)(KvRQ=(2.3-5)式中:Q一次爆破控制炸药量,kg;R自爆源中心至被保护物的距离,m;v质点振动速度的安全值,要求v10m/s;1K介质系数,取决于传播爆炸地

6、质波的介质性质,岩石为3070m;土为200;衰减系数,与传播距离有关,近距离为2.0,较远距离为1.5。3.5 计算实例 9某扩建工程需爆除有一钢筋混凝土墙,墙高1.5m、宽0.5m、长9.0m(如图2.3-2),布筋较粗密,要求严格控制爆破能量和规模,采用控制爆破进行粉碎,试进行炮孔布置和计算用药量。1墙;2炮孔;3药包 图2.3-2 钢筋混凝土墙尺寸及布置(单位:mm)解解 因墙厚不大于500mm,采用单排垂直炮孔劈裂爆破方法,炮孔布置在中间,最小抵抗线2502500=Wmm,炮孔间距3252503.13.1=Wamm,用300mm,并取250=Wbmm,炮孔深度:12001050150

7、0)8.07.0()8.07.0(=HLmm。因要求包孔底到临空面距离不小于W,则允许炮孔深度为12003001500=mm,在计算的L值范围内,故取1200=Lmm,墙的炮孔布置见图2.3-2所示。墙为三面临空,由表2.3-1取0.1=K,又考虑材质情况,取35.0=P,则由式(2.3-2),每孔装药量为:6.7512035.00.18.18.18.112=KPLqqg,用76g。采用三层装药,上层、中层为25g,下层为26g,共布孔35个,全部墙总装药量为:3940.95.15.026603576=Qg/m3,表2.3-2中爆破耗药量为:350400g/m3,计算数值在次范围内,符合要求。

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