特种爆破课程设计
学 院： 班 级： 姓 名： 学 号： 任课教师：
昆明理工大学国土资源工程学院资开系
某厂1#砖砌烟囱拆除爆破设计
一、工程概况
某厂由于改扩建的需要，现须爆破拆除1#砖烟囱。其周围环境情况如下：在距北侧4米处为1号厂房，厂房宽度为10米；在距东侧18米处为2#砖烟囱，该烟囱高度为50米，2#烟囱东侧为一档土墙，挡土墙外无任何建筑物；在距南侧20m处有3号厂房；在距2#烟囱南侧120米处为一住宅楼；在距西侧4米处为工人住平房、变压器房，平房西侧为一条公路。烟囱周围环境情况详见下图所示：
北
公
路
图1 周围环境情况示意图
该烟囱为砖砌结构，烟囱的高度45m，烟囱的出口直径1.8m，在正东面标高1m处为一烟道口（1.5×1.5m），在正西面标高0.3m处为一扒灰口（0.5×0.5m）。烟囱的具体结构尺寸如下：
烟囱标高0m处筒壁外半径为2m，筒壁厚度为0.5m，筒壁容重为2000kg/m3，隔热层厚度为0.05m，隔热层为空气，内衬厚度为0.24m，内衬容重为2000 kg/m3。
二、爆破方案设计
1、烟囱倒塌方式及切口位置确定
根据烟囱的周围环境和爆破拆除质量、安全和工期等因素决定选用定向倒塌方式。倒塌方向为东偏南45°。爆破切口布置在距离地面60cm以上。
2、切口形状及尺寸
00
此次爆破方案的爆破切口形状为梯形切口。切口周长为L＝240／360（πD）＝8.4m，切口高度取2.0m，夹角为45°。 3、爆破参数确定
①炮孔直径d，采用风动凿岩机钻孔，炮孔直径为40mm。 ②最小抵抗线W＝0.5σ＝0.5×0.5＝0.25m＝25cm。 ③炮孔深度L＝0.7σ＝0.35m。
④炮孔间距a＝0.8L＝0.28m，排距b＝0.85a＝0.24m。
⑤单孔装药量Q＝qabσ 根据表5—3查得q＝1400g／m ³， Q＝1.4×0.28×0.24×0.5＝0.047kg＝47g，取50g。 ⑥炮孔个数N＝110个。
⑦总装药量Q总＝Q·N＝50×110＝5550g＝5.5kg。
4、定向窗
为了保证烟囱的顺利倒塌，在起爆前，爆破切口两端各开设1个高0.75m、宽0.75m的三角形作为定向口。并在倒塌中心部位进行试爆，开一个高2m、宽1.5m的定向窗。另外，为保证烟囱倒塌方向的准确，还可以用一根钢绳定向。 5、起爆网络
采用导爆索与导爆管混合起爆网络，用瞬发导爆雷管一次起爆所有炮孔。爆破共用雷管110发，炸药5.5kg。 6、施工方法
为确保烟囱爆破质量和人员，设备安全，应严格的按照预定倒塌方向的设计施工，争取做到精确。特别是烟囱爆破切口位置的布置（定向口、定向窗）应精确施工。钻孔时，要求钻杆指向圆心，不得偏差，力求炮孔垂直烟囱表面，保证炮孔深度。装药连线时，要保证起爆网络的连通性。为进一步确保烟囱倒塌方向采用钢绳定向。 7、安全措施
为防止飞石，在整个爆破切口部位挂上一层麻袋和一层草席，并用铁丝扎牢。为减小烟囱倒塌时的爆破震动，可在烟囱倒塌的地面上铺上沙袋或堆上土堆减震。爆破前应疏散附近建筑中的居民，以保证爆破震动的影响。
三、震动校核
1、爆破震动校核
根据萨道夫斯基公式：
V=K'K/R)α=0.5⨯200⨯/150)1.5=0.128cm/s
式中：Q——为总装药量，5.5kg；
K、α——为与地形地质条件有关的系数与衰减指数，取K=200，α=1.5； K′——为爆破拆除修正系数，取K′=0.5； R——为爆心到居民楼距离，150m；
V——为爆破引起的质心垂直震动速度，cm/s。
经计算，爆破引起的震动速度V=0.141cm/s，对距离爆破点150m处的居民楼不会产生影响。
2、烟囱塌落振动校核
塌落振动对周围建筑物的影响，按照公式计算： 1.67式中：I——触地冲量，I=M(2gH) ½ M——塌落构件质量，kg； H——塌落构件重心落差，m；
R——目标点与构件触地中心的距离，m。
查表5—1得筒身体积v=160.14＋47.57=207.71m³，则
V'=0.08⨯(I/R)
I=207×2000×(2×9.8×22.5)½
=8723820
V'=0.08⨯/150)1.67=0.135cm/s
求得烟囱倒塌触地在150m处居民楼产生的振动速度为V′=0.29cm/s，故不会对居民楼产生不良影响。
3、空气冲击波安全距离： 根据《凿岩爆破》公式13-8：
RB=KB=5=11.73m
故不会对150m处的住宅楼产生不良影响。
综上所述，爆破不会对周围居民住宅楼产生破坏，方案可行。
楼房拆除爆破设计
一、工程概况：
某栋办公楼因市政建设需要，要求尽快拆除，其周围环境见下面示意图。
办公楼总共4层楼，高15.35米，长27.48米，宽13.38米办公楼是砖砌结构，外墙厚
δ1=370mm,北面内墙厚δ2=240mm。办公楼左西6米处是住宿区，北面10米处
为厂房，南面5米处是锅炉房，东面为空地。
办公楼周围环境示意图
二、爆破拆除方案
根据该楼房的具体情况和四周条件，决定朝正东方向定向爆破拆除。 三、爆破参数确定
自东向西炸掉砖墙，形成爆破缺口，使楼房向东倒塌
外墙：
最小抵抗线长W=0.5δ1=18.5cm取W=18cm； 孔距a=（1.2~2.0）W,取1.5，得a=27 取30 排拒b=W=18cm，取
20cm
孔深L1=(0.5~0.7) δ1，取0.6δ1，得L=21.6cm取L1=22cm； 炸药单耗q取1.2kg/m3，则单孔装药量Q1=qabδ=20.9g取Q1=21g。 内墙：
最小抵抗线长W=0.5δ
2=12cm；
孔距a=（1.2~2.0）W,取1.5，得a=18取20
排拒b=W=12cm取15
孔深L2=(0.5~0.7) δ1，取0.6δ
2，得L2=14.4取L=15cm
；
炸药单耗q取1.2kg/m3，则单孔装药量Q2=qabδ=12.2g取Q2=15g
立柱：
最小抵抗线长W=B/2=12cm 孔距a=1.5W=18cm 取a=20cm
孔深L=25cm
单孔装药量Q=20g 楼梯间：
只需要炸掉一个楼梯间，1、2、3层（东面的楼梯间） 在楼梯间横梁上布置2排X7个炮孔，单孔装药量Q=30g 楼梯间的炮孔数N=2X7X5=70个 横梁：
最小抵抗线长W=8cm 孔距a=15cm
孔深L=15cm
单孔装药量Q=15g 纵梁：
最小抵抗线长W=12cm 孔距a=20cm
孔深L=25cm
单孔装药量Q=25g
自东向西，总共1-10 共面墙，在自东向西中的1-8 8面墙边上布置炮孔。第1-3面墙从地面高0m处开始布置炮孔，1楼2排,2楼2排，3楼2排，立柱上布置7个孔。4-6面墙，1楼2排,2楼2排，立柱上布置7个孔。7-8面墙，1楼2排，立柱上布置7个孔。总炮孔数N=3300左右。
N=3270， Q总=1600X15+1000X20+600X20+70X30=58kg
四、预拆除
1.从东向西边，预先对非承重墙体进行最大限度的拆除。
2.为保证楼房倒塌时能充分解体，对二、三、四楼所有楼梯间，圈梁结点按单排炮孔布置，炮孔布置在混凝土中部，其用药量按只炸碎混凝土，不炸断钢筋的原则布置。 五、起爆网路
使用硝铵炸药共计58kg,雷管3300余发，起爆共分3段起爆，1-3 面墙（1号）、4-6面墙（2号）、7-8面墙（3号），。
1.起爆方式:采用导爆管雷管和电雷管相结合的起爆方式，孔内采用导爆管雷管起爆，每20-25发孔内导爆管用两发1段导爆管接力出来集中一起用两发电雷
管起爆，全部电雷管连接成串联网路，用高能起爆器起爆，自东往西起爆。
2.区段划分及延时间隔:孔内采用毫秒导爆管雷管实现排间、层间毫秒延时起爆，起爆顺序为1号、2号、3号线。 六、施工
为了便于施工，最下一排炮孔布置在距地表0m处开始。为了更有效地防止和控制飞散物，炮孔一律在屋内钻孔，采用人工凿孔，速度快、成本低，但凿孔质量存在一些问题，如孔深不一致，孔内残存物多等。凿孔工具为直径38mm、长0．5～0．7m的钢管，一端制成6O。的斜口，I2磅重(1磅=454g)大锤冲击钢管的另一端。由于炮孔数两量大，达到3300多个，装药分为5组，每组5个人负责一个单元的装药连线工作。
七、安全防护
1、为了防止飞石，在整个爆破切口部位挂敷一层麻袋和一层草席，并用铁丝扎牢。在周围的房屋旁边应合理悬挂、张贴安全宣传和警示牌，特别是有重大安全隐患的部位应提前做好安全防护。爆破期间，工程方将切断爆破涉及范围内的水、电、气，但对周边居民的正常水电气使用，不会产生影响。针对爆破后产生的灰尘，施工方将及时进行降尘处理，并对爆破后散落在路边的垃圾及时进行清理。爆破期间，工程方将切断爆破涉及范围内的水、电、气，但对周边居民的正常水电气使用，不会产生影响。针对爆破后产生的灰尘，施工方将及时进行降尘处理，并对爆破后散落在路边的垃圾及时进行清理。
2、爆破警戒范围
根据本次爆破预期的效果及周边环境，最终确定本次爆破安全警戒范围取50m，防护网包围整个办公楼，如下所示：