9路基路面工程+第九章石方路基爆破施工

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7. 爆破漏斗张开角,即爆破漏斗的顶角, 如图9-4中的θ所示。
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(二)爆破作用指数(crater index)。爆破漏斗底圆半径 与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数,用n表示,即:
n r (4-1) W
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。 爆 破作用指数n值的变化,直接影响到爆破漏斗的大小、岩 石的破碎程度和抛掷效果。
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k’则是指单个集中药包形成松动爆破漏 斗时(一般0<n<0.75),爆破每一立方米 岩石或土壤所消耗的2号岩石铵梯炸药的重 量,称作松动爆破单位用药量系数。
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二、最小抵抗线W
最小抵抗线W的确定方法根据爆破方法的不同 而有所区别。
❖ 对于硐室爆破、药壶法爆破以及其它采用集中药 包的爆破方法,最小抵抗线W是从药包中心到地 面或临空面的的最短距离;
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第二节 药包量计算原理
目前,在岩土工程爆破中,精确计算装药量 (charge quantity)的问题尚未得到十分圆满的解决。 工程技术人员更多的是在各种经验公式的基础上, 结合实践经验确定装药量。其中,体积公式是装药 量计算中最为常用的一种经验公式。
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一、体积公式的计算原理
在一定的炸药和岩石条件下,爆落的土石方体积与所用的 装药量成正比。这就是体积公式的计算原理。体积公式的形 式为:
的主要原因。这种学说忽视了爆轰气体的破坏作用,其基本 观点如下:
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应力波和爆轰气体压力共同作用学说 这种学说认为,岩石的破坏是应力波和爆轰气体
共同作用的结果。这种学说综合考虑了应力波和爆 轰气体在岩石破坏过程中所起的作用,更切合实际 而为大多数研究者所接受。
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一、药包在无限介质内的爆破作用
为了分析岩体的爆破破碎机理,通常假定岩 石是均匀介质,并将装药简化为在一个自由面条 件下的球形药包。球形药包的爆破作用原理是其 它形状药包爆破作用原理的基础。
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下面是不同类型松动爆破的f(n)值
最大的内部作用药包 f(n)=0.125~0.2

弱松动药包
f(n)=0.2~0.44
正常松动药包
f(n)=0.44
加强松动药包
f(n)=0.44~0.64 为了达到
松动爆破的爆破目的, 对于上述取值范围,f(n)一般不宜超
过上限0.25,即使在岩石坚硬完整的情况下也应遵守这个原
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工程中常用二三个以上炮孔或峒室的群药包 进行爆破。群药包爆破是单个药包爆破的组合, 通过调整群药包的药包间距和起爆时间顺序,采 用诸如光面爆破、预裂爆破、微差爆破、挤压爆 破等爆破技术,可以充分发挥单个药包的爆破作 用,达到单个药包分次起爆所不能达到的爆破效 果。
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某 土 石 方 爆 破 工 程
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1.对于抛掷爆破,n值的大小可根据地面坡度的大 小选取:
≤20°时
n = 1.75~2.0
=20°~30°时 n = 1.5~1.75
=30°~45°时 n = 1.25~1.5
=45°~60°时 n = 1.0~1.25
>60°时
n = 0.75~1.0
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2.松动爆破的n值。 在工程中一般只是借用爆破作用指数函数 f(n)的形式来计算松动爆破的装药量。
❖ 采用延长药包爆破的炮眼法爆破(浅眼爆破、深 孔爆破),最小抵抗线W则是从药包长度的中心 到距该中心最近临空面的最短距离。
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W
W o
(a)
W (b)
图4-8 各种爆破方法的最小抵抗线
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三、爆破作用指数n值 n值是表示爆破漏斗大小的一个重要指标,是一个
无量纲参数。通过n值,我们可以判断爆破工程的 性质。同时,也是分析爆破的效果和经济效益的重 要依据。为了获得良好的爆破效果,在选择n值时, 可参考以下原则:
则。
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第四节 影响爆破效果的因素
影响爆破效果的因素很多,本节就炸药性能、 地质条件、装药结构、堵塞以及起爆方式等爆 破工程中影响爆破效果的共性问题进行阐述。
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一、炸药性能对爆破效果的影响 炸药的密度、爆热、爆速、作功能力和猛
度等性能指标,反映了炸药爆炸时的作功能 力,直接影响炸药的爆炸效果。增大炸药的 密度和爆热,可以提高单位体积炸药的能量 密度,同时提高炸药的爆速、猛度和作功能 力。
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炮 孔 压 力
a
b
时 间
0
图4-16 堵塞对爆破作用的影响 a-有堵塞;b-无堵塞
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第五节 综合爆破方法
❖ 小炮
钢钎炮:炮眼直径和深度分别小于7cm和5m. 深孔爆破:孔径大于75mm,深度5m以上,采用延长药包。 药壶炮 猫洞炮;
❖ 洞室炮 ❖ 用药量1t以上为大炮;1t以下为中小炮
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(三)爆破漏斗的分类。根据爆破作用指数n 值的不同,将爆破漏斗分为以下四种。 1. 标准抛掷爆破漏斗。所示,当r=W,即 n=1时,爆破漏斗为标准抛掷爆破漏斗,漏 斗的张开角θ=90°。形成标准抛掷爆破漏斗 的药包叫做标准抛掷爆破药包。
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2.加强抛掷爆破漏斗。当r>W,即n> 1时,爆破漏斗为加强抛掷爆破漏斗,漏斗的 张开角θ>90°。形成加强抛掷爆破漏斗的药 包,叫做加强抛掷爆破药包。
第九章 石质路基爆破施工
山区公路土石方工程中, 爆破是应用最为广泛、最为 有效的一种破岩手段。为了 优化爆破参数,必须了解岩 石在爆破作用下的破碎机理、 装药量的计算原理以及各种 相关因素对爆破效果的影响。
施工人员正在钻孔
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博武 莱汉 进理 行工 高大 速学 公爆 路破 边研 坡究 光所 面在 爆山 破东
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(一 )爆破漏斗的几何要素 自由面(free face)是指被爆破的介质与空气接 触的面,又叫临空面。 最小抵抗线(minimum burden)是指药包中心 距自由面的最短距离。爆破时,最小抵抗线方向 的岩石最容易破坏,它是爆破作用和岩石抛掷的 主导方向。
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3. 爆破漏斗半径(crater radius)是指形成倒锥形爆破 漏斗的底圆半径。常用r表示爆破漏斗半径。
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武 汉 饭 店 拆 除 爆 破
录像资料由武汉理工大学爆破研究所提供
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爆破的不良影响:地震、飞石、空气冲 击波、噪音、毒气、粉尘、盲炮、粉碎性破 坏、不定向裂隙、超欠nd delay blasting)
1. 概念及特点
(1)定义:以毫秒数量级来控制相邻炮孔或炮排 之间的起爆间隔时间,这样的顺序起爆技术称为微 差爆破,又称毫秒爆破。15~75ms
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第三节 爆破参数的意义和选择
一、单位用药量k值(表9-2) 单位耗药量也是一个经济指标,可用来衡量爆破工程的经济 效益,是爆破工程预算的重要指标之一。
k是指单个集中药包形成标准抛掷爆破漏斗(n=1)时, 爆破每一立方米岩石或土壤所消耗的2号岩石铵梯炸药的重 量,称作标准抛掷爆破单位用药量系数,简称标准单位用药 量系数。
Q=k·V
(4-2)
式中: Q — 装药量,kg ;
k — 单位体积岩石的炸药消耗量,kg/m3 ;
V — 被爆落的岩石体积,m3 。
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二、集中药包的药量计算 1.集中药包(concentrated charge)的标准
抛掷爆破:根据体积公式的计算原理,对于采用单 个集中药包进行的标准抛掷爆破,其装药量可按 照下式来计算:
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爆破工程地质着重研究地形地质条件对 爆破效果、爆破安全及爆破后岩体稳定性的 影响,涉及地形、岩性、地质构造和水文地 质诸方面。
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1. 自由面对爆破效果的影响
R WR (a)
R WR W R
(b)
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2. 断层对爆破效果的影响
R2 R1
R `1 R `2
1
F
R`
F
R
图4-10 药包布置在断层中 1-药室;F-断层;R1-实际下破裂线 R2-设计下破裂线;R‘1-实际上破裂线 R‘2-设计上破裂线
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3.减弱抛掷爆破漏斗。当0.75<n<1时, 爆破漏斗为减弱抛掷爆破漏斗,漏斗的张开 角θ<90°。形成减弱抛掷爆破漏斗的药包, 叫做减弱抛掷爆破药包,减弱抛掷爆破漏斗 又叫加强松动爆破漏斗。
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4.松动爆破漏斗。当0<n<0.75时,爆 破漏斗为松动爆破漏斗,这时爆破漏斗内的 岩石只产生破裂、破碎而没有向外抛掷的现 象。从外表看,没有明显的可见漏斗出现。
Qb=kb·V= kb·W3
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式(4-3)中V值的大小为:
V 1r2 W
3
式中: r — 爆破漏斗底圆半径,m;
W — 最小抵抗线;m。
对于标准抛掷爆破漏斗,n r ,1 即r=W ,
W
所以 V W 2W W 3 1 .0 4 7 W 3 W 3
3
3
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2. 集中药包的非标准抛掷爆破 Q = f(n)·kb·W3 式中:f(n) — 爆破作用指数函数
图4-11药包布置在断层下
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三、装药结构对爆破效果的影响 炸药在被爆介质内的安置方式称为装药结
构。
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温 州 阑 尾 楼 装 药 结 构 一 瞥
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四、堵塞对爆破效果的影响
堵塞(tamping)就是针对不同的爆破方法 采用相应的材料,将岩体中通向药室(chamber)的 通道填实。堵塞的目的是:保证炸药充分反应,使 之产生最大热量,防止炸药不完全爆轰;防止高温 高压的爆轰气体过早地从炮眼或导洞中逸出,使爆 炸产生的能量更多地转换成破碎岩体的机械功,提 高炸药能量的有效利用率。
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R0 R1 R2
图4-2 爆破的内部作用 R0-药包半径;R1-粉碎区半径;R2-破裂区半径
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某 土 石 方 爆 破 后 形 成 的 爆 堆
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二、爆破漏斗(crater)
当单个药包在岩体中的埋置深度不大时,可以观 察到自由面上出现了岩体开裂、鼓起或抛掷现象。 这种情况下的爆破作用叫作爆破的外部作用,其特 点是在自由面上形成了一个倒圆锥形爆坑,称为爆 破漏斗,如图9-4所示。
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煤矿许用铵梯炸药
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2号岩石炸药
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岩石膨化硝铵炸药
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二、地质条件对爆破效果的影响 露天工程爆破的实践证明,爆破效果的好坏,在
很大程度上取决于爆区地质条件的好坏以及爆破设 计是否充分考虑到地质条件与爆破作用之间的的关 系。
国内外爆破专业人员越来越多地认识到爆破与地 质结合的重要性。爆破工程地质正在朝着形成一个 新学科的方向发展。
4. 爆破漏斗破裂半径,又叫破裂半径,是指从药包中心到 爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。图9-4中的R表示爆破漏 斗破裂半径。
5. 爆破漏斗深度。爆破漏斗顶点至自由面的最短距离叫爆 破漏斗深度。图9-4中的H表示爆破漏斗深度。
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H h
θ W
r R
图4-4 爆破漏斗的几何要素
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6. 爆破漏斗可见深度。爆破漏斗中碴堆表 面最低点到自由面的最短距离叫爆破漏斗可 见深度。,如图9-4中h所示。
录像资料由武汉理工大学爆破研究所提供
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钻 孔 工 人 正 在 进 行 光 面 爆 破 的 钻 孔
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某 经 过 光 面 爆 破 的 岩 石
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某 待 爆 破 的 山 体
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某 山 体 爆 破
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某 土 石 方 爆 破 后 形 成 的 爆 堆
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9.1爆破作用机理
由于岩石是一种非均质、各向异性的介质,爆 炸本身又是一个高温高压高速的变化过程,炸药 对岩石破坏的整个过程在几十微秒到几十毫秒内 就完成了,因此研究岩石爆破作用机理是一项非 常复杂和困难的工作。
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岩石爆破破碎原因的几种学说
爆轰气体压力作用学说( explosion gas failure theory)
这种学说从静力学观点出发,认为岩石的破碎主 要是由于爆轰气体(explosion gas)的膨胀压力引 起的。这种学说忽视了岩体中冲击波和应力波 (stress wave)的破坏作用,
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应力波作用学说(shock wave failure theory) 这种学说以爆炸动力学为基础,认为应力波是引起岩石破碎
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W W
W
r 45° 45°
θ
(a)
r
r
θ
(b)
r
W
θ
θ
(c)
(d)
爆破漏斗分类
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三、炸药的种类
❖ 起爆炸药-用来做作雷管,使主要炸药起爆 ❖ 主要炸药
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
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四、起爆材料及其起爆方法
❖ 雷管及电力起爆方法 ❖ 导火索及火花起爆方法 ❖ 传爆线及传爆线起爆方法 ❖ 塑料导爆管非电起爆方法
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宁 宿 徐 高 速 公 路 路 基 爆 破
录像资料由滁州爆破公司提供
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(2)特点(优) (1)地震效应低(指在等药量的前提下) (2)一次爆破量大(同震级条件下) (3)单耗低,节省炸药25%。 (4)爆破块度均匀,大块率低 (5)爆堆整齐、集中 (6)能将飞石、空气冲击波危害减少
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