在城市拆除爆破施工中,除了爆破振动效应之外,结构倒塌触地同样会产生较强的振动效应,且由于冲量大、加载频率低,触地振动效应对周边建筑结构影响非常显著;此外,拆除爆破中产生的大量粉尘,不但对环境造成污染,在一定条件下,还可能引发意外爆炸事故;
因此,拆除爆破触地振动效应与粉尘,已成为城市拆除爆破有害效应控制中的重要内容。
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地面铺设缓冲材料
由于冲击强度与地面的剪切模量成正比,所以在预计倒塌区域铺设刚度较小的缓冲材料,可以降低冲击力的强度。从能量守恒的角度看,在地面铺设缓冲材料,可以部分吸收冲击能量,从而降低产生地震波的能量。
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采用分段爆破
由于建筑物倒塌最大冲击力的大小与建筑物的势能成正比,如果采用分段爆破,可以控制触地冲击能量,达到降低最大冲击力强度的目的。
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缩小冲击接触面积
相同的冲击能,不同的接触面积,其能量耦合系数不同,可以通过减小冲击接触面积达到减震的目的。缩小冲击接触面,相当于减小了土体的刚度,使更多的冲击能耗散在土体介质的塑性变形过程中;缩小冲击接触面,使弹性震源的范围缩小,加快了地震波的衰减。
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使用测振仪进行监测
拆除爆破中进行全程监测,掌握爆破振动与建筑物触地振动的影响程度与范围;根据监测数据反馈,实时调整优化爆破方案,合理控制爆破有害效应。
拆除爆破粉尘控制主要从两个方面入手:一是减少粉尘来源;二是控制粉尘的飞扬。目前,拆除爆破降尘技术还有很大提升空间,从爆破粉尘的来源、粉尘飞扬的原因以及粉尘的特点来看,要控制、降低粉尘的扩散范围和浓度,需采取综合降尘措施。
清理残渣、淋湿地面
清理掉预拆除时堆积于楼、地面的残渣碎块,爆破前淋湿地板,使得倒塌过程中产生的气浪无粉尘可扬。
喷洒淋水预湿墙体
对待拆建筑墙体用淋水和喷洒的方法使其湿透,可在各楼层地面钻一些不穿透的空孔,让水通过预制板中空孔把楼板浸湿浸透,甚至揭开部分披挡层,对砖砌体淋水,让水充分渗入墙体,达到预湿的目的,使墙体爆破倒塌时产生的粉尘大大减少。
在建筑物内悬挂水袋
在柱、梁和墙的爆破位置悬挂大量水袋,起爆后,水袋破裂,水直接快速流进断裂部位,抑制粉尘扬起,同时,还能起到防止飞石和降低噪音的效果。
在建筑物外围设高压喷水系统
沿建筑物四周挂设水管,在水管上每隔一定距离安装高压喷水装置,使高压水形成一道覆盖建筑物的“水幕墙”,阻止爆破产生的粉尘扩散。
搭设防尘排栅
在待拆建筑物的周围搭设防护排栅,排栅可由钢管和毛竹等材料组成,高8~12m,设两层,里层挂小孔建筑防护网,外层挂塑料彩布。当建筑物倒塌引起粉尘向外飞散时,可再次阻止、缓冲没有被“水幕墙”阻隔的粉尘。
直升飞机投水弹
起爆前,直升机载水弹在爆区上空等待,起爆后释放水弹,水带着一股气流将上扬起的粉尘遏制住,并将部分粉尘吹向水幕墙。此措施可作为“水幕墙”和防尘排栅防尘的配套措施。
预湿倒塌范围地面
楼房预定倒塌范围内陆面爆前用水湿透,减少建筑物倒塌后产生的地面扬尘。
采用水压爆破
在一定条件下,采用水压控制爆破技术对建筑物进行拆除,可有效减少冲击波、粉尘等有害效应。
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