摘要:随着国民经济以及科技的快速发展,工程爆破在对物体进行拆除时的作用越来越大,工程爆破的创新与发展对于一些大型水利工程等的施工有着极大的推进作用。本文从工程爆破中需要考虑的可靠性、安全性以及爆破网的布局等方面出发来对现代的工程爆破技术进行分析与研究。
关键词:工程爆破;可靠性;安全性;分析研究
工程爆破与以前的人工机械拆除进行比较具有缩短工期、安全可靠性更高的特点。而且对于在一些拆除环境较为复杂的环境下来对大面积的建筑进行拆除,爆破技术已经成为了不可替代的一项技术手段。国内的大型工程项目(三峡水电站、青藏铁路等)的建设都离不开工程爆破技术的发展与创新。但是我们应该注意到,爆破毕竟是一项危险性较大的施工方式,因此在进行爆破施工时一定要把周边居民以及建筑物的安全考虑进来,尽可能的采取相应的措施来使得工程爆破的安全性与可靠性提高。
1、工程爆破
工程爆破技术是通过炸药爆炸产生的能量来对某种物体的原结构进行破坏,根据不同工程目的来对药包的布置方案以及起爆方法进行选择的一种现代工程技术施工方案。其主要是对火具与炸药的特性、使用方法,在不同的介质中装药(药包)的爆炸作用以及装填的炸药对与需要破坏物体所产生的接触与非接触爆破、爆破作业时需要进行的组织和实施方案进行研究分析。工程爆破的含义是使用先进安全的爆破技术来对工程建设中遇到的各种问题进行解决的一项专业技术。
进行工程爆破时药量的计算以及网络的布置也是其中重要的组成部分。
1.1、药量的计算
药包主要分为延长药包与集中药包两个类型。装药量的计算公式如下:
单个集中药包的装药量计算公式为:
其中:K表示标准抛掷爆破时单位耗药量,kg/m3;
W—抵抗线的最小长度,m;
f(n)—不同类型爆破的指数函数。
对钻孔爆破,一般采用延长药包,其药量计算公式为:Q=qV
其中:q为比例系数,V为预计爆破岩石的体积,m3
1.2、爆破网络的布置
按照爆破网络安全规定的规程,爆破网络应该选用导爆管起爆或是电力起爆网路,火雷管起爆网络以及导爆索网路是被禁止使用的,可以采用串联的形式在孔内将几个药包采用导爆索串连。
电力起爆法的方式一般被使用在炮孔少于1000个的情况,;当炮孔的个数大于1000个时最佳的爆破方式是采用导爆管起爆网络。导爆管起爆网络又能够被分为以下的两种方式:一是导爆管簇联接力起爆网络,二是导爆管网格式闭合网路。在这两种方式种,经过实践证实第二种方式是最可靠最安全的起爆网络布置方法。这种起爆方法的使用方式是,在对爆破的楼房采用分区分片延时爆破时,将分出来的每个区(片),独立的连接成一个导爆管网格式闭合网路,从而确保了爆破的安全准确,并能使建筑物按照设计方案,分区域沿着制定的倒塌方向倒塌。
2、工程爆破的安全可靠性
工程爆破首先需要考虑的就是安全性和可靠性。爆破工程的成功与否,安全保障是其中的必要条件。所以,在对爆破工程的可行性进行研究、设计施工的技术与图纸时,都必须要对爆破的安全可靠性进行论证,并对安全可靠性进行设计。设计时需要注意一下的三个方面:一是要对建筑物爆破时物体的倒塌方向以及物体爆破后扩散的范围进行分析,还应该把爆破时产生后冲与坐落现象考虑进来,这些都必须与结构力学紧密结合起来,从而对爆破建筑物作到充分的解体失稳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是控爆要坚持“多打眼、少装药”的原则,并要对其进行正确的掌控。三是将用于爆破的材料的质量提高,对于其的质量检测提出便捷的方法,并对起爆网路的设计以及准确起爆的技术进行提高。四是当爆破作业是在城市中或是人口稠密的地区进行使,,首要要把安全问题考虑到设计方案中。
2.1、工程爆破的安全性
工程爆破的安全问题是进行爆破时需要首先关注的最为重要的问题。爆破的安全问题应该从以下的两个方面进行考虑,一方面是工程爆破时的安全问题,即在爆破的准备工作阶段与工程实施时存在的安全问题。另一方面是因爆破的能量非做功部分造成的危害。
在爆破前,需要进行的安全防护:一是对爆破使用的材料进行运输、储存时需要注意其的安全问题,避免出现火灾与爆炸等现象。二是在对爆破的地点进行钻孔及预处理时,应该选用熟练地以及经过培训的操作工人来进行,并在每次施工之前都要对器械进行仔细的检查避免出现机械伤害。三是在进行预处理以及填药等阶段还应该避免高处坠落的发生,当工人在进行施工时,应该在危险区域搭建防护栏,工人还应该系好安全带等。四是预处理阶段,坍塌也是施工时需要考虑的,因为当物体的结构承受的重量超过自身的强度极限时,便会发生坍塌。对此,在施工时,还要对称重物体的上部采用铁丝进行固定,避免击伤工人的情况发生,五是对于烟囱等的爆破,还要对其结构进行校核,根据实际的情况来对开口的位置与大小进行设计。
在爆破后,还需要对一些安全问题进行防护:一是对于爆破冲击波的防护,爆破后冲击波会引起飞石、冲击波伤害以及地震效应等。对于这类问题在爆破的设计阶段要对炮位的选择、炸药药量、爆破选用的结构以及防护措施等进行严格的分析与设计。二是爆破后产生的粉尘对于周边环境以及人民的生活产生的影响。为了减少爆破产生的粉尘应该做好以下几个方面的防护措施:在钻孔使采用湿式钻孔,对于爆破前后的物体采用喷雾洒水等方式来降低粉尘的飘散。
2.2、工程爆破的可靠性
在对工程爆破的可靠性进行分析时,需要对一下的几个方面进行考虑:一是爆破网络的建立,在对爆破网络进行设计分析时,需要依靠合适的数学模型来对网络的可靠性进行客观的评测。二是对于起爆器材的选择,因为爆破是使用炸药的能量来进行的,为了使可靠性得到保证,必须选用一定的器材与爆破的方法,从而使炸药能够按照施工设计的的要求,可靠准确的产生爆轰反应。三是对于起爆方法的选用,目前使用的起爆方法有以下两种:通过电来起爆炸药或是非电来起爆炸药。
提高工程爆破的可靠性的措施:一是先要对建筑物的使用年限进行了解,考察爆破工程进行的周边环境,并且对进行爆破的建筑物可靠性进行评估;二是要使被爆体的两侧爆堆高度的一致得到保证。三是要使切口位置提高。这是因为当爆渣从切口处落下时,要让切口到地面留有足够空间来对其进行,减少因为地面不平而导致出现不同面支撑的现象;四是跑破前的预先处理工作。在爆破之前应该首先对那些阻碍爆渣下落的墙体或是楼梯间等进行拆除,这样不仅使钻爆的工作量减少,还能节省炸药用量,从而使得爆破产生的震动降低。五是选用微差法爆破。当使用切口装药时,当爆破时由于振动较大会出现上端炸药甩出的情况,为了避免这种现象的出现,能够采取逐段引爆的方式,从而达到平衡、整体、缓慢以及定向倒塌的工程设计目标。六是选择合适的爆破时机。起爆要在有利的条件下进行,比如,选取垂直于倒塌方向的风力较小时段爆破,能够使得侧向风力对倒塌方向产生的影响减小。
4、结束语:
通过上述对工程爆破的原理、方法以及爆破时需要关注的安全可靠性等方面的问题进行分析与研究,要让爆破工程安全可靠地进行,需要对爆破地点及其质条件、爆破物体的特性、潜在的危险区域、选择的起爆网络方式、进行爆破的时间及安全防护工作等方面进行全面评估,同时对爆破的设计方法和方案进行合理的选择,对各种安全距离进行估算,以使得工程爆破的目的能够安全可靠地完成。
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论文作者:鲁志强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
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