石质路基爆破施工技术讲义.ppt

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1、第九章 石质路基爆破施工,第一节 炸药与起爆方法一、炸药的性质炸药是一种化学性质不稳定的物质，在外力作用下易发生爆炸。炸药的性质取决于它所含的化学元素，一般具有如下特性：（1）氧平衡性炸药爆炸后，其中氧恰好能够使碳、氢完成氧化生成水蒸气和二氧化碳，无剩余的氧，称为零氧平衡；（2）敏感性；（3）湿度炸药内所含水分与炸药质量之比的百分数。湿度大则爆速低，过大甚至不爆炸。（4）爆力炸药破坏一定介质的能力；,第九章 石质路基爆破施工,（5）猛度指炸药在裸置情况下爆炸的威力。二、炸药种类(1)起爆炸药一种爆炸速度极高的烈性炸药；（2）主要炸药用以对岩石或其他介质进行爆炸的炸药称为主要炸药，它的敏感性较低

2、。道路工程中常用的主要炸药成分为：黑色炸药、梯恩梯、胶质炸药、硝铵炸药、铵油炸药、浆状炸药、乳化油炸药。三、起爆材料与起爆方法（1）雷管与电力起爆方法雷管是常用的起爆材料，分火雷管和电雷管两种，雷管的构造由雷管壳、正副装药、加强帽三个部分组成。P244,第九章 石质路基爆破施工,电雷管的主要指标有：电阻、最大安全电流和准爆电流；电力起爆法通过电爆网路实现起爆的方法。（2）导火索与火花起爆法导火索在使用之前必须进行外观检查，不得有表层破损、折断、曲折、沾有油脂及涂料不均匀等情况，应做燃速试验；火花起爆法是利用导火索燃烧引爆雷管，从而使药包爆炸。（3）传爆线与传爆线起爆方法传爆线称导爆线，着火困难

3、，使用传爆线起爆可提高爆破效果。,第九章 石质路基爆破施工,（4）塑料导爆管及非电起爆方法塑料导爆管使用很安全，可作为非危险品运输。,第九章 石质路基爆破施工,第二节 爆破原理一、药包在无限介质内的作用为了爆破某一岩体，在其内部或表面放置一定数量的炸药，称为药包。药包在无限介质内爆炸时，炸药在瞬时间内通过化学反应转化为气体状态的爆炸产物，由于膨胀作用，体积增加数百倍乃至数千倍，而产生静压力，同时产生温度很高速度高达每秒上千米的冲击波，以动压力的形式作用于药包周围。这种极其巨大的爆炸能，传递给周围介质，使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。按破坏性质和程度分为：压缩圈、抛掷圈、松动圈、振动圈。

4、,第九章 石质路基爆破施工,二、药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗最小抵抗线的定义：药包中心至临空面的最短距离。最小抵抗线原理：爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使介质产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去。爆破漏斗的定义P243三、多边界条件下爆破作用的特性多边界条件即地形变化条件（1）爆破漏斗的形成过程与体积计算形成过程分为五个阶段：A、从炸药爆炸瞬间起至压缩波到达临空面时止，介质的运动完全与药包在无限介质中爆炸的运动相似；B、爆炸能量主要消耗于使介质在垂直临空面方向获得加,第九章 石质路基爆破施工,速度；C、抛掷漏斗内介质，在重力场作用下作弹道飞行；D、抛掷漏斗以上岩体，具有较大位能，在药包的爆震

5、破坏下，因自重而崩塌下来，坠入抛掷漏斗，减小可见漏斗，形成崩塌漏斗，扩大了爆破量；E、介质由整体经药包的破碎作用变为松散体，在其自身所含位能的作用下为达到新的平衡而坍滑出路基，最后在漏斗内和坡脚堆积成稳定的岩堆。多边界条件的爆破漏斗体积计算公式：P246式（9-1）、（9-2）（2）药包在多边界条件下的主要搬运作用上抛作用、崩塌作用、坍滑作用、侧抛作用,第九章 石质路基爆破施工,第三节 爆破设计参数的确定一、单位耗药量K值单位耗药量是在水平边界条件下,形成标准抛掷漏斗时爆破单位体积介质所需要的炸药用量。它是衡量岩石爆破性能的综合性指标。影响单位耗药量的因素很多，在爆破时，一般按以下几种方法综合

6、分析选取K值：1、根据岩石等级查表9-2或按公式（9-26）2、根据岩石密度由计算公式（9-27）确定3、松动药包的单位耗药量一般可近似取K/3，或按计算公式（9-28）（9-29）确定。,第九章 石质路基爆破施工,二、炸药换算系数e值以标准炸药为准，令其换算系数为1，若所用炸药不是标准炸药，则按公式（9-30）计算系数；三、堵塞系数d一般取用为1四、自然地面坡度a指最小抵抗线与下破坏作用斗径间的地面坡度，量取方法见P255五、抛掷率E应根据地形地质条件，结合工程单位的要求来确定；见P255,第九章 石质路基爆破施工,六、爆破作用指数n值是决定破坏范围大小、抛掷距离远近的主要参数，根据公式（9

7、-34）确定；七、压缩圈半径R压计算公式见P256（9-35）（9-38）八、破坏作用半径R，R下，R上计算公式见P256（9-39）（9-41）九、药包间距a必须确定一个适合的药包间距，在生产中一般按下列公式计算1、同一层药包间距公式9-42、9-432、上、下层药包距公式9-45、46、47,第九章 石质路基爆破施工,3、分集药包的药包间距公式9-489-52十、最大可见漏斗深度是爆破后测出的新地面线与原地面线之间的最大距离。计算公式见9-53、54十一、岩石的坍散宽度和高度计算公式见P258 公式9-559-63十二、不逸出半径的临界值W逸在抛掷爆破特别是定向爆破中，为保证爆能集中在主抛

8、方向，避免对其他临空面造成破坏，可根据地形、地质条件，采用不逸出半径，控制药包所在位置。具体计算公式见式9-649-68十三、爆破区安全距离的确定公式9-699-73,第九章 石质路基爆破施工,第四节 综合爆破方法一、综合爆破的内容及特性综合爆破是根据石方的集中程度，地质、地形条件，公路路基断面的形状，结合各种爆破方法的最佳使用特性，因地制宜，综合配套使用的一种比较先进的爆破方法。一般包括小炮和洞室炮两大类。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破、药壶炮和猫洞炮。（1）钢钎炮（眼炮）：指眼炮直径和深度分别小于7cm和5cm的爆破方法。单独使用是不太经济的。（2）深孔爆破：就是孔径大于75mm、深度5m以

9、上，采用延长药包的一种爆破方法。劳动效率高，一次爆破的,第九章 石质路基爆破施工,方量多，施工进度快。（3）微差爆破：两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。（4）光面爆破和预裂爆破光面爆破是在开挖限界的周边，适当排列一定间隔的炮孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的边坡；预裂爆破是在开挖限界处按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下，用控制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。,第九章 石质路基爆破施工,（5）药壶炮

10、（烘膛炮）：在深2.53.0米以上的炮眼底部用少量炸药经一次或多次烘膛，使眼底成葫芦形，将炸药集中装入药壶中进行爆破。（6）猫洞炮（蛇穴炮）：指炮洞直径为0.20.5米，洞穴呈水平或略有倾斜，深度小于5米，用集中药包在炮洞中进行爆破的一种方法。（7）洞室炮：为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷出路基，减少爆破后的清方工作量，保证路基的稳定性，可根据地形和路基断面形式，采用以下不同性质的洞室炮爆破法：抛掷爆破、抛坍爆破、定向爆破、松动爆破。,第九章 石质路基爆破施工,二、选用爆破方法的基本原则（1）全面规划，重点设计；（2）由路基面开挖，形成高阶梯；（3）综合利用小炮群，分段、分批爆破。,第九章 石

11、质路基爆破施工,第五节 大爆破设计及施工一、大爆破设计(1)爆破设计文件的内容概述；地形、地质及水文地质资料的分析；爆破方案的选择，爆破规模和炮群大小的确定及其依据；药包布置及选择设计参数的依据；药包量的计算和导洞、药室布置的设计；电爆网路选择的依据和计算；安全范围的规定和计算公式；预计爆破效果的分析。二、大爆破施工（1）爆破网路分类：一条电爆网路；两条独立电爆网路并联；一条电,第九章 石质路基爆破施工,爆网路，一条传爆线网路同时使用。连接方式：串联、并联、混合联；（2）导洞药室的测量定位导洞药室一般呈L形或T形，由导洞、横拐洞和药室三个部分组成。（3）导洞药室开挖A、炮眼的位置数量视石质情况

12、而有增减，坚石一般有79个，次坚石一般有56个，松石一般有34个；B、炮眼装药和堵塞装药量应视炮眼深度和石质情况及炮眼的作用而定；装药前应清除炮眼中的石粉和泥浆等物，炮眼的堵塞材料，一般为干细砂土、砂、粘土等；,第九章 石质路基爆破施工,（4）装药、堵塞和爆破A、起爆体的制作应当用烈性药制作起爆体，在生产中，每个洞室中配制的起爆体，一般不得超过4个；B、装药基本要求是药室四周全是基本炸药，内层为起爆炸药，核心为起爆体，而不能把起爆炸药和基本炸药混起来堆放。炸药的密度应各处相同；装药形状应尽可能集中，雷管脚步线引出后，和外面电路接线要准确，以免损坏。C、堵塞、接线和爆破先封闭药堆构成药室；再用土堵塞横拐洞，最后回填土。所有线路的主导线的连接必须在最后进行。,