1 工程概況
圖1 水塔周圍環境示意圖
廣西民族學院四坡學生飯堂北面, 有一座廢棄多年的舊
水塔, 因建設用地, 需用爆破方法將其拆除. 水塔東面距離道
路33 m , 西面距離圍墻30 m , 南面距離學生飯堂23 m , 北面為一空曠的場地, 水塔距離北面的學生宿舍200 m 左右, 周圍沒有重要的建筑物和地下管線, 爆破環境不復雜, 北面可作
為水塔爆破傾倒方向. 爆區周圍環境如圖1.
據現場勘測, 水塔為磚砌結構, 高31. 7 m , 在地面標高0～ 7 m , 水塔底部外直徑D = 4. 7 m , 壁厚D= 0. 54 m. 在地面標高7～ 28 m , 外直徑D = 4. 7 m , 壁厚D= 0. 37 m , 水塔設計
儲水量為100m3, 工程爆破方量約178. 3m3. 塔身每相隔7m有一個平臺, 平臺由內螺旋式水泥構件樓梯相連. 水塔底部東西方向軸線上有門(0. 9 m ×1. 8 m ) 和窗(0. 6 m ×1. 2 m ).
2 爆破方案的確定
根據現場環境實際情況及水塔的結構特點, 采取一次定
向爆破倒塌方案. 確定水塔向正北面方向傾倒.
3 爆破參數確定[ 1～ 2 ]
3. 1 爆破切口參數
(1) 切口形式: 長方形切口. 在切口兩端布置兩個定向窗, 采用原有的門和窗作為水塔傾倒的定向
窗, 并在切口底部兩端定向窗上鑿出一個45°的三角形缺口, 降低支座轉軸點, 減少水塔后座的可能性;
在設計倒塌中心線位置, 用風鎬預先開出一個1. 6m ×1. 2 m 的定位口. 這樣既減少布置炮眼的數量,
也降低了一次起爆藥量, 可確保傾倒方向的準確性. 如圖2.
圖2 切口及炮孔布置示意圖
在爆炸的瞬間, 水塔重力突然加壓在支座上, 屬于動載荷, 應力和變形是靜載荷的兩倍. 根據計算結果得知, 2R∠30 kgö cm 2, 保留部分可以安全支撐水塔定向倒塌, 磚體的抗壓強度極限值為: 30 kgö cm2.
3. 2 爆破參數及炮孔布置
(1) 炮孔直徑: d = 36 mm.
(2) 最小抵抗線:W = 1ö2 D= 0. 27 m.
(3) 孔深: L = 0. 67×D= 0. 36 m.
(4) 孔距a, 排距b: a= b= 0. 9×L = 0. 36 m.
(5) 炮孔布置: 4 排14 列, 炮孔總數N = 56 個.
(6) 單個炮孔裝藥量: q= k×a×b×D= 87. 5 g. (取q= 90 g; 單位用藥量系數k= 1 250 göm 3).
(7) 總裝藥量Q = 90×56= 5 040 g.
4 爆破器材及起爆網路
使用乳化炸藥, 每個炮孔采用單發導爆管, 共需非電導爆管雷管56 發, 用2 發電雷管引爆, 黃泥堵塞炮孔.
5 爆破安全計算及防護措施
5. 1 爆破地震
爆破地震強度可用地面介質質點振動速度作為評價爆破強度的指標. 大量資料表明, 爆破震動速度的大小與一次起爆藥量、爆源中心、介質性質、地形條件和爆破方法等因素有關. 由于爆源位于地表之上, 爆破所引起的震動是通過被拆除的構筑物傳入地下的, 故選用修正后的薩道夫斯基公式計算.定向爆破技術拆除磚結構薄壁水塔的應用
T= k1k2 (Q 0. 33öR ) a式中: T為爆破振動速度,Q 為一次爆破最大藥量(單位kg) , R 為爆源中心至計算點的距離(單位m ) , K 1 為場地介質系數取K 1= 150, K 2 為與爆破方式有關的系數K 2= 0. 25, a 為衰減系數取a= 1. 5.計算結果, 距離中心爆源: R = 10 m , 振動速度2. 61 cmösR = 20 m , 振動速度0. 93 cmösR = 30 m , 振動速度0. 48 cmös根據《爆破安全規程》規定, 一般磚房、非抗震的大型建筑物地面質點的安全振動速度規定在2～ 3mös 范圍之內. 因此, 本次爆破的地震波不會對周圍建筑物造成危害.
5. 2 安全防護措施
由于爆破口前方有150 m 長, 60 m 寬的開闊場地, 只要采取適當的防護措施可以控制飛石危害, 具
體措施如下:
(1) 通過試爆, 選取合理的炸藥量.
(2) 在炮孔口外圍, 用竹排作防護屏障; 并用麻袋進行覆蓋防護.
(3) 在水塔倒塌堆積區內, 是松軟的泥草地, 可以減輕水塔傾倒落地時引起的震動.
6 爆破效果
水塔整體按預定方向倒塌, 沒有發生后座, 在傾倒過程中, 塔身已在空中解體, 水塔頂部蓄水池在重力的作用下有垂直向下的趨勢, 在觸地后震裂, 沒有前沖. 水塔落地后爆破體碎塊散落在倒塌中心線6m×18m 的范圍之內. 地震波、沖擊波和飛石沒有對人員及建筑物造成任何危害. 水塔爆破及倒塌過程很安全, 爆破達到了預定設計的效果.
