爆破工程技术人员高级爆破工程师考试拆除爆破设计考试题及参考答案(一)

拆除设计1：桁架结构厂房房顶聚能切割拆除爆破

设计要求：爆破方案、爆破点的选取及理由、线型聚能切割器的结构及起爆网路

采用聚能切割爆破技术对桁架结构构筑物进行拆除，具有安全性好、操作方法简单易行，且具有良好的经济效益等优点。

聚能切割爆破技术的作用原理是：利用切割器（聚能装药）切断构件关键承重部位形成缺口，使之失去承载力和结构的整体稳定性，并在其自重的作用下原地坍塌和定向倒塌。

1、爆破方案

桁架构件螺纹钢筋外包混凝土的断面尺寸较小（15cm×15cm），难以实施钻孔爆破，因此，采用聚能切割爆破技术对桁架结构厂房房顶进行拆除是切实可行的。

由于桁架结构的支撑架是支撑整个屋顶及天窗的关键结构，切断支撑架后，屋顶将失去支撑，其整体稳定性随之破坏，最终会在其自重作用下失稳而坍塌。

综上所述，选择利用聚能切割爆破技术切断房顶支撑架使之失稳坍塌的爆破拆除方案，对桁架结构厂房房顶进行拆除。

2、爆破点的选取及理由

在支撑架两侧的上弦3、腹杆4、下弦5处对称布置3个爆破切割点，为避免屋面顶向一侧倾倒而损坏行车轨道和牛腿柱，在每个

支撑架下弦的中点6处设置一个爆破点，用裸露药包（1.5~2.5kg）实施裸露爆破，但起爆时间要比两侧的爆破切割点提前100~125ms，该点与其他切割点呈三角形布置，由于牵引作用可确保屋面顶及支撑梁尽可能向中间倒塌，同时还能避免屋面顶下落时对行车轨道造成破坏。

为确保能够完全切断桁架梁，在安放聚能切割器的位置（爆破点）先利用人工将包覆在螺纹钢筋外的混凝土剔除，以使聚能切割器直接与钢筋接触（图b中的1为切割器安放点）。

3、线型聚能切割器的结构

采用线型聚能切割器。对其要求是制作的切割器既要有足够的切割能力（满足切割桁架的要求），又不能有太多的剩余能量（避免对周围环境产生危害影响），同时还要便于安放。因此，将线型聚能切割器的结构设计成内部为铸装固体炸药并带有“V”型槽的长圆柱体装药结构。切割器的金属药型罩选用紫铜罩，考虑到制作方便，将张开角设计成90°。聚能装药的外壳选用不产生危害飞片的纸壳。

外壳

导爆索

混合炸药

紫铜罩

装药选择：聚能切割器的装药必须选择高能量、高密度、高稳定爆轰的“三高”炸药。选择炸药时应综合考虑其成本、加工工艺、

尽量提高装药密度等，并通过试验确定。可以采用60TNT/40PENT 熔铸混合炸药作为线型切割器的主装药。

线型聚能切割器的尺寸：直径40~50mm，长度100~125mm。4、切割器的安放及起爆网路

经过外包混凝土剔除处理后，在每根桁架构件已局部裸露的4根螺纹钢筋上分别安放一个切割器，将安放在支撑架一侧上弦、腹杆、下弦上三处共计12个切割器用导爆索连接在一起，作为一个起爆点。两侧起爆点共计24个切割器作为一组采用同段雷管进行起爆。采用ms导爆管雷管起爆网路，为保证整个起爆网路能够可靠起爆，采用复式起爆网路。

起爆网路示意图（1、3、5为雷管段别）

拆除设计3：八层砖混结构楼房拆除爆破

设计要求：根据已知条件进行楼房拆除爆破的技术设计

1、爆破拆除方案的确定

根据待拆砖混结构楼房的结构特点及周围环境条件，采用定向倾倒爆破方案对楼房进行拆除。由于北侧具有较开阔的场地，倾倒方向为正北方向。

爆破缺口的形式及高度：采用梯形爆破缺口，和倒向相反方向一侧的砖墙不需要钻孔。1区的钻孔爆破高度到三层；2区的钻孔爆破高度为二层。 M

1区

2区

爆破缺口示意图

2、爆破参数确定

墙体及构造柱（墙厚B =24cm ）

1）最小抵抗线W ：W=B/2=12cm 。

2）孔深l ：l = 0.6B=16cm 。

3）炮孔间距a ：a=2.5W = 30cm 。

4）炮孔排距距b ：b=0.85a= 25cm 。

5）单孔装药量Q ：取炸药单耗q = 1200g/m 3，Q=qabB= 21.6g ，取实取25g ，倾斜孔实取30g 。

3、钻孔及炮孔布置

采用水平钻孔，梅花形布孔方式。

2

50

250250300

300炮孔布置示意图

每层布置的最大钻孔高度h = 1.5m 。

4、预处理

非承重墙可以预先处理，但应保证整体的稳定性。爆破缺口范围内的门窗拆卸，楼梯断开、厕所进行弱化处理等。

5、起爆网路设计

采用非电导爆管复式起爆网路。孔外分段延期起爆，孔内用5段ms 雷管，孔外用3段ms 雷管。为避免同时起爆造成1区影响2区的倒塌，1区和2区之间的间隔时间为1.5s （采用高精度长时延期雷管）。

5、安全验算及防护措施

1）单段最大允许药量的估算(最近距离R = 20m )，由拆除爆破质点振动速度估算公式

3/1⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛'=R K K V Q α

取K / = 0.5、K =100、.02=α、=V 3cm/s ，经计算，其单段最大允许药量为Q = 117kg 。因此，当建筑物类型的安全允许振动速度为3cm/s 、距爆源中心距离为20m 时，应严格控制单段最大药量不许超过117kg 。

2）触地振动效应的验算

塌落震动由下式验算

βσ]/)/[31

R mgH k V t （= 大楼逐段坍塌，下落构件质量按大楼自重的1/3估算，m=2166t ，g 为重力加速度，9.8m/s 2构件中心高度H=12m ，地面介质破坏强度去σ=10Mpa ，安全距离R=35m ，衰减系数t k 、β取，t k =3.37，

β=1.66，经过计算，在居民楼处塌落震动引起的地表质点振动速度为