1、爆破設(shè)計(jì)與施工一、爆破技術(shù)的現(xiàn)狀與開(kāi)展爆破技術(shù)是一門(mén)相當(dāng)古老的技術(shù),有著悠久曲折開(kāi)展的歷史.爆破技術(shù)是利用炸藥爆炸能量,使爆破對(duì)象發(fā)生變形、破碎、移動(dòng)和拋擲,到達(dá)預(yù)期目地的一門(mén)技術(shù),其理論根底是炸藥及其爆炸理論、固體中的應(yīng)力波理論、巖石動(dòng)力學(xué)等,內(nèi)容十分廣泛.爆破技術(shù)不僅在土木工程施工中得到廣泛應(yīng)用,而且在采礦、水利水電、國(guó)防、軍事等多領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用.在未來(lái)一定期間內(nèi),爆破技術(shù)仍然是巖石開(kāi)挖的主要手段.二、爆破工程主要研究的內(nèi)容1、技術(shù)可行：技術(shù)可行是指爆破設(shè)計(jì)方案所采用的各項(xiàng)技術(shù)在施工中是可行的,通過(guò)精心設(shè)計(jì),能夠到達(dá)預(yù)期的工程目標(biāo)和各項(xiàng)要求.2、經(jīng)濟(jì)合理：經(jīng)濟(jì)合理是指爆破工程設(shè)計(jì)和施

2、工不僅能夠?qū)崿F(xiàn)工程工程提出的主要技術(shù)和質(zhì)量指標(biāo),而且有可能降低爆破本錢(qián),防止因爆破不當(dāng)引起額外和后期的工作工程.3、平安可靠：平安可靠是指采取必要的平安防護(hù)和檢測(cè)舉措,保證爆破作業(yè)與環(huán)境平安,把爆破底座、空氣沖擊波、個(gè)別飛散物、有害氣體、噪聲、粉塵和對(duì)環(huán)境的不良影響限制在允許范圍以內(nèi),保證施工與爆破平安.三、爆破方法和爆破技術(shù)的分類爆破方法即爆破作業(yè)的步驟,是指首先要在爆破的介質(zhì)中鉆出炮孔、開(kāi)挖藥室或在其外表敷設(shè)炸藥,然后放入起爆雷管引爆.根據(jù)敷設(shè)炸藥方式的不同,爆破方法主要分為以下三大類.1、炮孔法在介質(zhì)內(nèi)部鉆出各種孔徑的炮孔,經(jīng)裝藥、放入起爆雷管、堵塞孔口、連線等工序起爆的,統(tǒng)稱炮孔爆破法

3、爆破.炮孔法是巖土爆破技術(shù)的根本形式.2、藥室法它是先在山體內(nèi)開(kāi)挖坑道、藥室,然后裝入大量炸藥的爆破方法,主要優(yōu)點(diǎn)是其一次性爆下的土石方數(shù)量幾乎不受限制,藥室爆破法主要用于露天開(kāi)挖塹壕、填筑路堤、基坑等工程,能夠縮短工期,節(jié)省勞動(dòng)力,需要的機(jī)械設(shè)備少、不受季節(jié)和地形條件限制.3、裸露藥包法它是一種不需要鉆孔,直接將藥包貼放在被爆物體外表進(jìn)行爆破的方法,主要用于清掃地基破碎大孤石和對(duì)爆下的大石塊做二次爆破等工作.按藥包空間形狀,爆破方法分為以下四種1、集中藥包法當(dāng)藥包的最長(zhǎng)邊長(zhǎng)不超過(guò)最短邊長(zhǎng)的四倍時(shí),稱為集中藥包.其主要應(yīng)用在藥室爆破和藥壺爆破中.集中藥包起爆后產(chǎn)生的沖擊波以均勻輻射狀作用到周圍

4、介質(zhì).2、延長(zhǎng)藥包法當(dāng)藥包最長(zhǎng)邊長(zhǎng)大于最短邊長(zhǎng)或者直徑的四倍時(shí),稱為延長(zhǎng)藥包.實(shí)踐中,其長(zhǎng)度要大于十七倍的藥包直徑,延長(zhǎng)藥包經(jīng)常適用于深孔爆破、淺孔爆破和藥室中的條形藥包爆破中.其特點(diǎn)是起爆以后爆炸沖擊波以柱面波的形式向四周傳播,并作用在介質(zhì)上.3、平面藥包法當(dāng)藥包直徑大于其厚度的34倍時(shí),稱為平面藥包,通常用于機(jī)械零件的爆炸加工.平面藥包起爆后,大多數(shù)的能量散失到空氣中,只有與炸藥接觸的介質(zhì)外表才受到爆炸作用,爆炸沖擊波近似于平面波.4、異形藥包法為到達(dá)某種特定的爆破作用,可以將炸藥做成特定的形狀,這種藥包應(yīng)用較少,所以進(jìn)行了解即可.爆破技術(shù)的分類主要有以下幾種1、毫秒延期爆破毫秒延期爆破是

5、20世紀(jì)40年代出現(xiàn)的爆破技術(shù).他利用毫秒延期雷管或連接在起爆網(wǎng)路上的延期裝置,可以實(shí)現(xiàn)延期時(shí)間間隔,一般以1325ms為一個(gè)間隔時(shí)間段.通過(guò)不同時(shí)差組成起爆網(wǎng)路.一次起爆后可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求順序使各炮孔內(nèi)的藥包依次起爆,從而獲得良好的爆破效果.毫秒延期爆破的特點(diǎn)是各藥包的起爆時(shí)間相差很小,被爆破的巖塊在移動(dòng)的過(guò)程中相互撞擊,形成了及其復(fù)雜的能量再分配使巖石破碎均勻,縮短拋擲距離,減弱地震波和空氣沖擊波的強(qiáng)度.在采礦和采石工程中使用廣泛.2、光面爆破和預(yù)裂爆破光面爆破和預(yù)裂爆破是20世紀(jì)50年代末期出現(xiàn)的一種密集鉆孔、小裝藥量的爆破技術(shù),在露天塹壕、基坑和地下工程的開(kāi)挖中,采用光面爆破和預(yù)裂爆破

6、可使邊坡形成較陡峻的外表使地下開(kāi)挖的坑道面形成預(yù)計(jì)的端面輪廓線,防止超挖和欠挖,并保持圍巖的穩(wěn)定.3、定向爆破定向爆破是利用最小反抗線在爆破作用中具有方向性的特點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)利用天然地形或人工改造后得地形使最小反抗線指向需要填筑的目標(biāo).這種技術(shù)以經(jīng)廣泛的應(yīng)用在水利筑壩、礦山尾礦壩、和填筑路堤等工程上,它突出的優(yōu)點(diǎn)是在極短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)一次爆破完成土石方的挖、填、運(yùn)、裝等多道工序,節(jié)約了大量的機(jī)械和人力,費(fèi)用省、成效高；缺點(diǎn)是后續(xù)工程難以跟上,而且受到某些地形條件的限制.4、撤除限制爆破它不同于一般的爆破工程,對(duì)由爆破作用引起的危害有著更加嚴(yán)格的要求,多用于城市或人口稠密、附近建筑群集的地區(qū)撤除房屋、煙

7、囪、水塔、橋梁以及廠房?jī)?nèi)部各種構(gòu)筑物基座爆破,因此又稱為城市撤除爆破.撤除限制爆破要求限制的內(nèi)容是：(1)限制爆破破壞的范圍,只爆破建筑物需要撤除的部位,保存其余局部的完整性；(2)限制爆破后建筑物的傾倒方向和坍塌范圍；(3)限制爆破是產(chǎn)生的碎塊飛出距離、空氣沖擊波的強(qiáng)度和聲響強(qiáng)(4)限制爆破所引起的建筑物地基震動(dòng)及其對(duì)附近建筑物的震動(dòng)影響.(5)水下爆破(6)地下掘進(jìn)爆破四、爆破設(shè)計(jì)的流程1、工程概況首先對(duì)目標(biāo)工程所處地的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察測(cè)量,并進(jìn)行總結(jié).2、施工方案選擇根據(jù)施工所需到達(dá)的目的,進(jìn)行施工方案的選擇,在保證目標(biāo)工程爆破效果的前提下,加快施工工期.3、爆破參數(shù)的選擇

8、(1)計(jì)算炮眼數(shù)NN鱉N炮眼數(shù)目q單位耗藥量,-i般取值q=1.22.4kg；ms開(kāi)挖斷面積裝藥系數(shù),即裝藥長(zhǎng)度與炮眼全長(zhǎng)的比值每米藥卷炸藥質(zhì)量(2)炮眼深度LL炮眼深度,m;1 -每掘進(jìn)循環(huán)的方案尺數(shù),m;炮眼利用率,一般要求不低于0.85;(3)炮孔直徑炮眼直徑的大小直接影響鉆眼速度、工作面的炮眼數(shù)目、單位耗藥量、爆落巖石的塊度和隧道輪廓的平整性.加大炮眼直徑以提升裝藥量可使炸藥能量相對(duì)集中,爆炸效果得以改善,但炮眼直徑增大將導(dǎo)致鉆眼速度明顯下降,并影響巖石破碎質(zhì)量、洞壁平整程度和圍巖的穩(wěn)定性.必須根據(jù)巖性、鑿巖設(shè)備和工具、炸藥性能等進(jìn)行綜合分析,合理選用炮眼直徑.(4)炮眼的間距和排距孔

9、距a是指同排相鄰炮孔中央之間的距離孔距按以下公式計(jì)算：amWda孔距Wd底盤(pán)反抗線一般根據(jù)孔的直徑選取Wd(2.50)dm-一炮孔密集系數(shù)一般選取0.91.4之間排距b是指多排爆破中,相鄰兩排炮孔之間的距離,它與孔網(wǎng)布置和起爆順序有關(guān)采用等邊三角形布網(wǎng)時(shí),排距與孔距的關(guān)系basin60=0.886a多排孔爆破時(shí),排距和孔距是一個(gè)相關(guān)參數(shù),在給定孔徑的前提下,每個(gè)孔都有合理的負(fù)擔(dān)面積S,即S=abb(5)裝藥量的計(jì)算裝藥量是影響爆破效果的重要因素.藥量缺乏,那么炮眼利用率低或產(chǎn)生大塊,甚至?xí)霈F(xiàn)炸不開(kāi)的現(xiàn)象；藥量過(guò)大,那么會(huì)破壞圍巖穩(wěn)定,產(chǎn)生飛石,崩壞支架和機(jī)械設(shè)備,且拋渣分散.合理的使用藥量應(yīng)

10、根據(jù)所使用炸藥的性能和質(zhì)量、地質(zhì)條件、開(kāi)挖斷面尺寸、自由面數(shù)目、炮眼直徑和深度及爆破質(zhì)量要求來(lái)確定.目前大多采用的方法是,先用裝藥量體積公式計(jì)算出一個(gè)循環(huán)的總裝藥量,然后根據(jù)各種不同類型的炮眼進(jìn)行分配,經(jīng)爆破實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)修正,直到取得良好的爆破效果為止.Q=qv式中Q-掘進(jìn)每循環(huán)所需總炸藥量,kg3q單位耗藥重,kg/mv1個(gè)循環(huán)進(jìn)尺所爆落巖石的總體積V=SLi其中S橫斷面積L炮眼平均深度炮眼利用率,一般取0.80.95(6)炮眼的布置布置炮眼時(shí),必須保證獲得良好的爆破效果,并考慮鉆眼效率,除在開(kāi)挖面上出現(xiàn)土石互層、圍巖類別不同、節(jié)理異常等特殊情況外,一般根據(jù)以下原那么布置；1、先布置掏梢眼,

11、其次是周邊眼,最后是輔助眼.2、周邊眼應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)位置布置,斷面拐角處應(yīng)布置炮眼.3、輔助眼的布置主要解決炮眼間距和最小反抗線的問(wèn)題4、當(dāng)炮眼深度超過(guò)2.5米時(shí),靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應(yīng)該和周邊眼有相同的傾角.5、當(dāng)巖層層理明顯時(shí),炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面,如節(jié)理發(fā)育,炮眼應(yīng)盡量避開(kāi)節(jié)理,以防卡鉆和影響爆破效果.(7)起爆網(wǎng)路的選擇導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路是由引爆雷管、導(dǎo)爆索和繼爆管組成.繼爆管是一種專門(mén)與導(dǎo)爆索配合使用,具有延期作用的起爆器材.導(dǎo)爆索與繼爆管組合為起爆網(wǎng)路,可借助繼爆管的毫秒延期作用實(shí)施毫秒延期爆破.常用的導(dǎo)爆索網(wǎng)路連接方式有開(kāi)口網(wǎng)路和環(huán)形網(wǎng)路.1、開(kāi)口網(wǎng)路由一根主干索、假設(shè)干并聯(lián)

12、的支索以及各孔中的引爆索組成,整個(gè)網(wǎng)路都是開(kāi)口的,各孔的引爆索又并聯(lián)在主干索上.主干索與支索或支索與引爆索之間的連接采用搭接法最方便.2、環(huán)形網(wǎng)路環(huán)形網(wǎng)路是一種閉口網(wǎng)路,這種網(wǎng)路的特點(diǎn)是各個(gè)炮孔或藥室中的引爆索可以接受從兩個(gè)方向傳來(lái)的爆轟波,引爆索與支索以及支索與主干索之間必須采用三角形連接法.導(dǎo)爆索起爆法的特點(diǎn)：1、操作簡(jiǎn)單,連接方便,易掌握,前期準(zhǔn)備工作量少.2、平安性好,藥包內(nèi)無(wú)雷管,不受外來(lái)電的干擾.3、可使成組炮孔或藥室同時(shí)起爆,而且同時(shí)起爆的炮孔數(shù)目不受限制.與延期雷管或繼爆管配合使用,可實(shí)現(xiàn)齊發(fā)爆破或延期起爆.4、由于導(dǎo)爆索的爆速高,故有利于提升被起爆炸藥傳爆的穩(wěn)定性.導(dǎo)爆索起爆法的缺點(diǎn)是不能用儀表檢查起爆網(wǎng)路的質(zhì)量；導(dǎo)爆索的價(jià)格較高；在露天爆破時(shí),噪聲較大；不能用于城市限制爆破.導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路在導(dǎo)爆管雷管連接網(wǎng)路中,最重要的也是最常用的網(wǎng)路有簇連網(wǎng)路、并聯(lián)網(wǎng)路、巖石起爆網(wǎng)路和逐孔起爆網(wǎng)路等.1、簇連網(wǎng)路(通俗成為大把抓)是將分組炮孔的導(dǎo)爆管各自集中成束捆綁在一起,用一發(fā)或者多發(fā)引爆雷管引爆.這種連接網(wǎng)路簡(jiǎn)單方便,多用于露天深孔比擬密集的炮孔或孔內(nèi)微差起爆的網(wǎng)路連接中.2、并串聯(lián)網(wǎng)路是只由導(dǎo)爆管傳播的起爆能量,經(jīng)由傳播元件(雷管、連接塊、