钢筋混凝土筒体水塔控制爆破拆除设计doc1.docx
《钢筋混凝土筒体水塔控制爆破拆除设计doc1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土筒体水塔控制爆破拆除设计doc1.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钢筋混凝土筒体水塔控制爆破拆除设计doc1
2012年湖北省爆破技术人员初级培训班
课
题
设
计
（三）
学员：
程丹
二O一二年十月
目录
第一章工程概况
1、水塔结构
2、周围环境
3、工程要求
第二章爆破方案选择
第三章爆破切口设计
1、切口位置
2、切口形式
3、切口长度
4、切口长度
5、切口支撑强度校核
第四章爆破孔网参数
1、筒体壁厚
2、药量计算
第五章起爆网路
第六章爆破安全
1、不安全因素
2、爆破振动
3、计算结果分析
4、触底振动：
5、爆破飞石防护
6、爆破效果
7、倒塌过程分析
钢筋混凝土筒体水塔控制爆破拆除设计
第一章工程概况
1、水塔结构
水塔始建于1986年，塔高33m，其中塔身高27.4m，水箱高4.94m。
塔身：
钢砼结构，底部有向南开的门。
筒体直径为3.6m，+3.6m以下内壁厚为0.16m;+3.6m以上壁厚为0.12m。
水箱：
钢砼结构。
容积为50m3。
箱体内直径4.2m，高4.2m,壁厚0.12m，水箱顶盖厚0.08m，水箱底部厚0.18m；水塔总重量P约为135t，水塔重心高度为17.73m。
图---1
图---2
2、周围环境：
水塔位于某厂院内。
水塔北部1.2m处为一道东西走向的围墙，围墙外有一条5.5m宽的水泥路，路两边均建有一排宽为3.2m的门面，门面以北3m处为三层居民楼；水塔西南处14m处有一锅炉房，正西方6m处为小门市部；水塔东侧的水泵房和半埋式水池也在拆除之列，东侧40m处为南北走向的主干道，水塔南方52m处为一排平房，62m处为一座五层居民楼，水塔周围环境为南北走向的主干道，水塔南方52m处为一排平房，62m处为一坐五层居民楼。
图---3
图---4
3、工程要求：
①拆除爆破施工要能保证周围建筑物及人员安全；
②破碎的混凝土块度便于人工清运；
③工期为7天；
④技术难点：
不能出现1.2m以上的后坐现象。
第二章爆破方案选择
根据爆破体结构尺寸及其周围环境，采用向南25°东的单向倾倒爆破方案。
图---5
三、爆破切口设计
1、切口位置：
爆破切口越低越好，可减少后坐。
为便于钻孔施工，切口底线位于地表0.3m。
2、切口形式：
为了减少后坐，采用梯形切口。
图---6
3、切口长度：
①切口处的外直径为3.92m，外周长为12.31m。
②取切口展开长度为7.5m，缺口支撑段展开长度为4.81m，偏心距为0.72m，切口长是筒体展开长度的61%。
图---7
图---8
4、切口高度：
切口高度按下式进行计算：
①h=k1δ=9×0.16=1.44m
k1—经验数据，一般取3～9；δ—切口处筒体壁厚，m。
②切口高度取1.2m。
图---10
砼标号与强度的关系
C7.5
C10
C15
C20
C25
C30
C35
C40
轴心抗压fe
4
6.7
10
13.5
17
20
23.5
27
弯曲抗压fcm
5.5
7.5
11
15
18.5
22
26
29.5
抗拉
0.75
0.9
1.2
1.5
1.75
2.0
2.25
2.45
5、切口支撑强度校核
经计算起爆后支撑段混凝土所受动荷载为3.75Mp，小于其抗压强度10Mp，故起爆后塔体不会立即产生后坐。
四、孔网参数：
1、筒体壁厚：
δ=0.16m；孔距：
a=0.20m；排距：
b=0.20m；孔深：
L=0.1m；k=3900kg/m3
2、药量计算：
乳化炸药：
Q=k×a×b×δ=3900×0.20m×0.20m×0.16m=24.96g
初选每孔装药量为25g，试爆后确定每孔药量为25g。
五、起爆网路：
采用非电微差导爆管雷管簇联爆破网路。
每个炮孔内放一发微差导爆管雷管，每15至20发孔内雷管簇联后与双发电雷管相联。
电雷管并串联，引至安全地点，由起爆器引爆。
炮孔内的炸药分2段起爆,时间相差50ms。
图---11
图---12
孔网参数与材料消耗表
切口长×高/m
单孔药量/g
a×b×L/m
7.5×1.2
25
0.2×0.2×0.1
孔数/个
雷管数/个
药量/kg
189
200
4.73
第六章爆破安全
1、不安全因素：
①倒反；②倒偏；③飞石；④振动。
图---13
2、爆破震动：
对于不同的距离相对应有不同的爆破振动速度，其计算结果见表。
距离/m
10
12
20
25
30
35
40
触地振动㎝/s
旧
6.23
3.2
1.96
1.35
1.00
0.70
0.60
新
4.4
3.8
3.5
3.2
3.1
2.9
2.8
爆破振动㎝/s
3.2㎏
3.96
2.16
1.40
1.00
0.76
0.61
0.50
1.6㎏
2.8
1.5
1.0
0.7
0.5
0.4
0.4
=
=
=2.12cm/s
R—爆破地震安全允许距离，10m；
Q—微差爆破最大一段药量，取4.73kg；
V—被保护对象所在地质点振动安全允许速度，取3=cm/s；
K、
—场地系数，取K=50，
=2.0；
k0—延时间隔影响系数，秒延期爆破取１，毫秒延期爆破取1.4～1.6。
将以上参数及取值代入公式得
，通过计算结果分析：
当被保护物距离爆点10m以外，爆破震动小于国家《爆破安全规程》的要求，故此时爆破振动不会对周围建筑物构成危害。
实际上，根据爆破经验所知，由于爆破是在地表以上进行，爆破振动一般不会对周围建筑物造成破坏。
4、触地震动
t—塌落引起的地面振动速度，cm/s；
I—冲击触地冲量，I=M（2Hg）1/2；
H—构件中心的高度，m。
M—下落构件的质量，t；
g—重力加速度，9.8m/s2；
σ—地面介质的破坏强度，取10Mp；
R—观测点至冲击地面中心的距离，m；
Kt—塌落振动速度衰减系数，3.37～4.09;
β—塌落振动速度衰减指数,-1.66
地面无减振措施：
Kt=3.37～4.09；β=-1.66～1.80；
地面有减振措施：
Kt=
～
振动速度（㎝.s-1）
距离/m
10
12
20
25
30
35
40
触地振动㎝/s
旧
6.23
3.2
1.96
1.35
1.00
0.70
0.60
新
4.4
3.8
3.5
3.2
3.1
2.9
2.8
爆破振动㎝/s
3.2㎏
3.96
2.16
1.40
1.00
0.76
0.61
0.50
1.6㎏
2.8
1.5
1.0
0.7
0.5
0.4
0.4
居民楼附近R=30m，触地震动速度为3.1cm/s>3cm/s，不安全。
在居民楼北侧开挖减振沟、筑缓冲垫，减小爆破触地震动危害。
5、爆破飞石的防护：
在爆破缺口处用竹排夹双层浸水草袋进行遮挡以防爆破飞石飞出。
就地取材，用砼板立放置遮挡飞石。
6、爆破效果:
经过2天施工后准时起爆。
起爆后约6秒钟，水塔倒向预定方向，定向准确。
在触地冲能作用下，筒体与水箱解体，水箱箱底及箱底环梁只破坏了部分，剩余部分需二次破碎。
水塔倾倒长度30.4m，是水塔高度的0.92倍，下坐了3.1m，碎渣前冲4.0m，侧堆宽8.0m。
水塔倾倒过程中无后坐现象，距离倒向背面仅1.2m的围墙未受影响。
飞石控制在5m以内，周围建筑及行人安然无恙。
7、倒塌过程分析:
起爆后，水塔向预定方向倾倒；倾斜20°左右时，塔体开始下坐，但此时塔体作倾斜与下坐的复合运动，定向倾倒已成定局。
下坐过程中，筒体底部先是点触地，后是面触地（筒体椭圆环与下部地面接触）。
这时，底部筒体被压碎，但塔体继续前倾。
当筒体下坐一段距离后，筒体与地面接触面积加大，当支撑力足以支撑上部塔体时，下坐速度明显减慢最后停止，只产生倾倒运动。
此后水塔加速倾倒、触地。
图---14
升级会员 