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【摘 要】 近年来随着电力建设高速发展，对于烟囱的爆破拆除也更加频繁，因此对爆破过程产生的问题进行一系列的探讨。文中着重探讨了烟囱爆破技术设计原理，切口的高度和角度的选择问题，定向窗开凿问题，铺设缓冲层防止飞溅和震动问题等等，希望能够通过探讨，寻找更完善的爆破拆除技术。
【关键词】 定向爆破；拆除；开凿技术；钢筋混凝土烟囱
1.引言
近年来我国的电力建设正在快速的发展，电厂需要进行改造的工程有很多，现在运用百米以上钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除技术进行定向爆破拆除的大都是电厂的烟囱，所以这其中有很多值得借鉴的经验和教训，需要我们进行研究。作者想通过研究定向爆破的实践，进行理论分析，探讨烟囱定向爆破的各项技术要领和问题。
2.设计原理
钢筋混凝土烟囱的爆破拆除技术是根据刚性的整体绕定轴转动和倾倒的原理，将烟囱倒塌时的能量转化为动能，在烟囱倒下触地的瞬间，所受到的冲击力来使烟囱解体。这个依据稳定性的原理是在烟囱的一侧进行的，将受到支撑力的筒壁炸开一个有一定的高度和宽度的切口，而破坏它的稳定性使得结构失稳，烟囱按照规定的方向倾倒。
3.切口高度和角度的选择
3.1切口高度选择
在对切口的高度进行选择时，只要能够满足烟囱倾倒时需要的高度，即在爆破切口闭合的时候，烟囱的重心要能够偏离到支点之外，根据理论公式，如果烟囱的高度为120米，壁厚为0.5米，那么切口高度的选择在1.5米左右，然而在实际情况中，我们还要考虑烟囱在爆破之后倒下时要保持适当的距离和安全系数，所以这时候切口高度应该加大到2米左右。但是切口的高度也不宜过大，如果切口的高度过大，会导致烟囱触地时速度过快，而不能很好地控制倾倒的方向。另外，切口的高度越高，后面的支撑壁就越高越细，这样的支撑体更容易发生断裂。所以，切口的高度也不是越大越好，而经过不断的实践，120米的烟囱的最佳的切口高度是2米。
3.2切口角度选择
根据一般经验，切口角度设置要200到240度，如果切口的角度越大，那么爆炸后的倾覆力就越大，但是烟囱后部的支撑体就越小，这样导致的结果就是烟囱倾覆时转动的速度就越快，下坐也就很可能越快发生。在实践过程中，有的切口角度过大，烟囱才刚刚转动的时候就严重的下坐，这样加大可能造成烟囱的倾斜，甚至是发生其他更难预料到的意外事故。所以为了防止烟囱下坐太快，爆破的切口角度就不能够太大，才能更好的增加支撑面积，从而提高能够支撑的力度。但与之相反，如果切口角度过小，那么倾覆力也会小，使得烟囱的定向倒塌的可靠性大大的降低，理论上来说，当切口的角度大于190度时就能够有足够大的倾覆力，但是如果要考虑到安全系数，这种角度常常要大于200度，经过实践证明，爆破切口角度应该选在220度左右。
4.定向窗的开凿技术要求
定向窗开凿技术的好坏对烟囱的定向倾倒起至关重要的作用，而定向窗的夹角直接影响到了支撑部位力的分布状况，以及闭合的过程，所以烟囱倒塌是否平稳，下坐的时间是否合适都与夹角有非常重要的关系。
高大的烟囱的质量很大，他的切口角尖端的着力应该集中用于剪切或者压碎。理论上来说定向角的夹角越大，尖端用力的影响范围也越大，从而破坏的区域越大，发生下坐的时间可能就越短。从众多的实践来看，定向角的夹角最好在20到25度之间。实际上夹角在15度到20度时，烟囱爆破的倾倒就可以实现了。但是在这种情况下施工的难度会加大，所以我们在没有寻找到更好的方法之前，一般还是采用20到25度。除此以外，定上床的开口切边要求要平整和整齐。所以在开凿时要正确的放样测量，并用红油漆画出切口的形状，其次，在大顶胶的地方钻孔来确保它的准确性，再次，为了后续的分镐要在定向窗开凿的周边钻一些间距为5到8厘米的小口，重要的是还要修整一下定向角的边和顶角，以达到整齐的要求。
5.爆破技术的保障措施
5.1触地飞溅问题
120米高的烟囱倾倒时，速度是60到65米每秒，通过计算它冲击的动能相当于5到10公斤的炸药，如此大的冲击力砸向地面时，常常会引发飞溅的问题，这样的安全问题是不容忽视的。烟囱触地飞溅的物体来源于两个方面，一个是地表的碎石，另外一个就是烟囱本身被砸碎的部分。
5.2触地震动问题
烟囱在倒塌时冲击的能量非常大，这样会引起地面震动，而这种震动比爆破时的震动大很多，容易造成地面的破坏。
在对于防止烟囱倒塌时触地的飞溅和震动问题，一般有效的措施是铺设缓冲层，这样在烟囱倾倒时能够软着陆，而不会直接接觸地面或者在烟囱接受高压时破碎产生碎片，这样可以使烟囱倾倒时更加安全。而最适合作为缓冲层的材料，则是中粗沙或者是煤灰等等的散状的材料，这些材料可以有效地吸收烟囱倒塌时的强大冲击力，并且还不会产生物体的飞溅。而缓冲层的铺设一般长度是沿着倾倒的方向在烟囱的高度加10米处，而宽度要沿着倾倒中心线加减8度。但是每个烟囱的实际情况不一样，我们要视具体情况而定。
对于缓冲层的铺设，要每隔一段距离就堆一层沙包当做缓冲带，并且向烟囱的根部靠近，沙包袋之间的距离要适当增加，沙包袋的高度，要适当的减小。在一些地表比较坚硬的地方，除了铺设沙包袋之外，还需要再铺层厚厚的沙灰，或者稻草等缓冲材料，这样才能够使烟囱倒塌时不直接与地面接触而产生飞溅和震动，避免造成安全问题。
6.爆破事故预防
6.1爆破时，防止爆炸却不倾倒的情况
我们在设计烟囱爆破方案时，首先要了解钢筋内部的情况，要设计足够的爆炸高度和宽度，在必要时要处理与倒塌方向相反的钢筋并且增大爆破用的炸药量。
6.2爆破时，防止快速地后坐
爆破设计的切口高度和角度也不能过大或者过小，特别是过大时，容易造成快速的后坐而对施工安全造成影响。一些钢筋混凝土烟囱，由于钢筋数量较多，抗压能力较强，因此，在爆炸的初期阶段，后坐的表现常常不明显。与之相对的，如果钢筋量比较少的话，下坐则比较容易，其实我们在爆破的时候，需要降低支撑高度，并且控制切口长度来缓和后坐。
6.3爆破时，倒塌的方向可能不准
我们在设计开窗口时，必须要等距，有些用不到的掏灰口需要进行加固，各处的装药量要保持稳定。这样我们才能更好地控制倒塌的方向，保证施工的安全。
7.结语
本文主要围绕百米以上的钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除技术进行了探讨，文中谈到烟囱爆破技术设计的原理，并且着重谈到了在设计方案时要注意切口的高度和角度的选择，并且注意定向窗的开凿，爆破过程中要着重处理触地飞溅和震动的问题，然后还要预防爆破过程中可能产生的几个问题，如爆破而不倾倒问题，爆破后坐问题，倒塌方向不准的问题。
参考文献：
[1]王健.高耸烟囱爆破拆除安全性的力学分析[D].河北理工大学，2005.
[2]刘世波.百米以上钢筋混凝土烟囱拆除爆破研究[D].铁道部科学研究院，2004.
[3]于换小.钢筋混凝土高层结构爆破拆除倾倒研究[D].兰州大学，2013.
【关键词】 定向爆破；拆除；开凿技术；钢筋混凝土烟囱
1.引言
近年来我国的电力建设正在快速的发展，电厂需要进行改造的工程有很多，现在运用百米以上钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除技术进行定向爆破拆除的大都是电厂的烟囱，所以这其中有很多值得借鉴的经验和教训，需要我们进行研究。作者想通过研究定向爆破的实践，进行理论分析，探讨烟囱定向爆破的各项技术要领和问题。
2.设计原理
钢筋混凝土烟囱的爆破拆除技术是根据刚性的整体绕定轴转动和倾倒的原理，将烟囱倒塌时的能量转化为动能，在烟囱倒下触地的瞬间，所受到的冲击力来使烟囱解体。这个依据稳定性的原理是在烟囱的一侧进行的，将受到支撑力的筒壁炸开一个有一定的高度和宽度的切口，而破坏它的稳定性使得结构失稳，烟囱按照规定的方向倾倒。
3.切口高度和角度的选择
3.1切口高度选择
在对切口的高度进行选择时，只要能够满足烟囱倾倒时需要的高度，即在爆破切口闭合的时候，烟囱的重心要能够偏离到支点之外，根据理论公式，如果烟囱的高度为120米，壁厚为0.5米，那么切口高度的选择在1.5米左右，然而在实际情况中，我们还要考虑烟囱在爆破之后倒下时要保持适当的距离和安全系数，所以这时候切口高度应该加大到2米左右。但是切口的高度也不宜过大，如果切口的高度过大，会导致烟囱触地时速度过快，而不能很好地控制倾倒的方向。另外，切口的高度越高，后面的支撑壁就越高越细，这样的支撑体更容易发生断裂。所以，切口的高度也不是越大越好，而经过不断的实践，120米的烟囱的最佳的切口高度是2米。
3.2切口角度选择
根据一般经验，切口角度设置要200到240度，如果切口的角度越大，那么爆炸后的倾覆力就越大，但是烟囱后部的支撑体就越小，这样导致的结果就是烟囱倾覆时转动的速度就越快，下坐也就很可能越快发生。在实践过程中，有的切口角度过大，烟囱才刚刚转动的时候就严重的下坐，这样加大可能造成烟囱的倾斜，甚至是发生其他更难预料到的意外事故。所以为了防止烟囱下坐太快，爆破的切口角度就不能够太大，才能更好的增加支撑面积，从而提高能够支撑的力度。但与之相反，如果切口角度过小，那么倾覆力也会小，使得烟囱的定向倒塌的可靠性大大的降低，理论上来说，当切口的角度大于190度时就能够有足够大的倾覆力，但是如果要考虑到安全系数，这种角度常常要大于200度，经过实践证明，爆破切口角度应该选在220度左右。
4.定向窗的开凿技术要求
定向窗开凿技术的好坏对烟囱的定向倾倒起至关重要的作用，而定向窗的夹角直接影响到了支撑部位力的分布状况，以及闭合的过程，所以烟囱倒塌是否平稳，下坐的时间是否合适都与夹角有非常重要的关系。
高大的烟囱的质量很大，他的切口角尖端的着力应该集中用于剪切或者压碎。理论上来说定向角的夹角越大，尖端用力的影响范围也越大，从而破坏的区域越大，发生下坐的时间可能就越短。从众多的实践来看，定向角的夹角最好在20到25度之间。实际上夹角在15度到20度时，烟囱爆破的倾倒就可以实现了。但是在这种情况下施工的难度会加大，所以我们在没有寻找到更好的方法之前，一般还是采用20到25度。除此以外，定上床的开口切边要求要平整和整齐。所以在开凿时要正确的放样测量，并用红油漆画出切口的形状，其次，在大顶胶的地方钻孔来确保它的准确性，再次，为了后续的分镐要在定向窗开凿的周边钻一些间距为5到8厘米的小口，重要的是还要修整一下定向角的边和顶角，以达到整齐的要求。
5.爆破技术的保障措施
5.1触地飞溅问题
120米高的烟囱倾倒时，速度是60到65米每秒，通过计算它冲击的动能相当于5到10公斤的炸药，如此大的冲击力砸向地面时，常常会引发飞溅的问题，这样的安全问题是不容忽视的。烟囱触地飞溅的物体来源于两个方面，一个是地表的碎石，另外一个就是烟囱本身被砸碎的部分。
5.2触地震动问题
烟囱在倒塌时冲击的能量非常大，这样会引起地面震动，而这种震动比爆破时的震动大很多，容易造成地面的破坏。
在对于防止烟囱倒塌时触地的飞溅和震动问题，一般有效的措施是铺设缓冲层，这样在烟囱倾倒时能够软着陆，而不会直接接觸地面或者在烟囱接受高压时破碎产生碎片，这样可以使烟囱倾倒时更加安全。而最适合作为缓冲层的材料，则是中粗沙或者是煤灰等等的散状的材料，这些材料可以有效地吸收烟囱倒塌时的强大冲击力，并且还不会产生物体的飞溅。而缓冲层的铺设一般长度是沿着倾倒的方向在烟囱的高度加10米处，而宽度要沿着倾倒中心线加减8度。但是每个烟囱的实际情况不一样，我们要视具体情况而定。
对于缓冲层的铺设，要每隔一段距离就堆一层沙包当做缓冲带，并且向烟囱的根部靠近，沙包袋之间的距离要适当增加，沙包袋的高度，要适当的减小。在一些地表比较坚硬的地方，除了铺设沙包袋之外，还需要再铺层厚厚的沙灰，或者稻草等缓冲材料，这样才能够使烟囱倒塌时不直接与地面接触而产生飞溅和震动，避免造成安全问题。
6.爆破事故预防
6.1爆破时，防止爆炸却不倾倒的情况
我们在设计烟囱爆破方案时，首先要了解钢筋内部的情况，要设计足够的爆炸高度和宽度，在必要时要处理与倒塌方向相反的钢筋并且增大爆破用的炸药量。
6.2爆破时，防止快速地后坐
爆破设计的切口高度和角度也不能过大或者过小，特别是过大时，容易造成快速的后坐而对施工安全造成影响。一些钢筋混凝土烟囱，由于钢筋数量较多，抗压能力较强，因此，在爆炸的初期阶段，后坐的表现常常不明显。与之相对的，如果钢筋量比较少的话，下坐则比较容易，其实我们在爆破的时候，需要降低支撑高度，并且控制切口长度来缓和后坐。
6.3爆破时，倒塌的方向可能不准
我们在设计开窗口时，必须要等距，有些用不到的掏灰口需要进行加固，各处的装药量要保持稳定。这样我们才能更好地控制倒塌的方向，保证施工的安全。
7.结语
本文主要围绕百米以上的钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除技术进行了探讨，文中谈到烟囱爆破技术设计的原理，并且着重谈到了在设计方案时要注意切口的高度和角度的选择，并且注意定向窗的开凿，爆破过程中要着重处理触地飞溅和震动的问题，然后还要预防爆破过程中可能产生的几个问题，如爆破而不倾倒问题，爆破后坐问题，倒塌方向不准的问题。
参考文献：
[1]王健.高耸烟囱爆破拆除安全性的力学分析[D].河北理工大学，2005.
[2]刘世波.百米以上钢筋混凝土烟囱拆除爆破研究[D].铁道部科学研究院，2004.
[3]于换小.钢筋混凝土高层结构爆破拆除倾倒研究[D].兰州大学，2013.