隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么

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预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏,须采用轮廓控制爆破技术。

常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。

所谓预裂爆破,就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏;光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面。

预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。

(一)成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。

现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。

预裂爆破采用不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。

因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度,因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏,但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。

加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步发展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。

(二)质量控制标准1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量,炮孔痕迹率也称半孔率,为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。

在水电部门,对节理裂隙极发育的岩体,一般应使炮孔痕迹率达到10%~50%;节理裂隙中等发育者应达50%~80%;节理裂隙不发育者应达80%以上。

围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。

2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。

3)在临空面上,预裂缝宽度一般不宜小于1cm。

实践表明,对软岩(如葛洲坝工程的粉砂岩),预裂缝宽度可达2cm以上,而且只有达到2cm以上时,才能起到有效的隔震作用;但对坚硬岩石,预裂缝宽度难以达到1cm。

东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m,仍可起到有效隔震作用。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理

隧道光面爆破和预裂爆破的原理

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。

2、预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。

试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。

试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下:(1)根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。

(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼大均匀分布。

(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。

(4)采用毫秒微差有序起爆。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理(优选.)

隧道光面爆破和预裂爆破的原理(优选.)

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。

2、预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。

试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。

试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下:(1)根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。

(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼大均匀分布。

(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。

(4)采用毫秒微差有序起爆。

隧道光面爆破分析与控制

隧道光面爆破分析与控制

隧道光面爆破分析与控制隧道光面爆破是一种常用的隧道掘进方法,它利用高速爆破产生的冲击波和剪切力来破碎和移动岩石,从而完成隧道的挖掘工作。

在实际施工中,正确的分析和控制隧道光面爆破过程对确保施工质量和提高施工效率具有重要意义。

本文将从爆破原理、爆破参数和控制措施等方面进行详细阐述。

首先,爆破原理是隧道光面爆破分析与控制的基础。

隧道光面爆破是利用高能量爆炸物在密闭空间中瞬间释放能量,产生冲击波和高温气体来破碎和移动岩石。

冲击波和剪切力是主要的破碎力量,同时爆破产生的气体也能在爆破过程中起到冲击和破碎的作用。

因此,爆破参数的选择对爆破效果具有决定性的影响。

其次,爆破参数的确定是隧道光面爆破分析与控制的重点。

爆破参数包括药量、药包排布、装药密度和装药方式等。

药量的大小和爆破的频率直接影响到爆破的效果,药包排布的合理性和均匀性决定了爆破的均匀性和安全性,装药密度的大小对爆破的冲击力和破碎效果有直接影响,而装药方式则影响到冲击波的传播路径和破碎范围。

因此,在实际施工中,必须根据隧道的具体情况和需要,选择合适的爆破参数,以确保施工的安全性和效率。

最后,控制措施是实施隧道光面爆破分析与控制的关键。

正确的控制措施能够控制冲击波和剪切力的传播路径和范围,减少爆破对隧道结构和周围环境的影响。

常见的控制措施包括挡破、挡破爆破、分段爆破和预裂缝爆破等。

挡破是在岩石预留厚度的一定范围内进行钢管隔离层或其他基坑支护结构的施工,以保护隧道结构和控制爆破冲击波的传播,挡破爆破则是在挡破上进行爆破,以进一步减小冲击波和剪切力的传播范围。

分段爆破是将爆破工作按照隧道分段进行,以减小单次爆破的冲击力和剪切力,预裂缝爆破是通过预制裂缝,使岩石在爆破过程中沿着预定的裂缝面破碎,减小冲击波和剪切力的影响。

通过合理选择控制措施,可以有效减小隧道光面爆破的影响,保证施工的质量和进度。

综上所述,隧道光面爆破分析与控制是一项复杂的工作,需要的不仅是理论知识的运用,更需要施工人员的经验和实际操作技巧。

光面爆破与预裂爆破比较分析

光面爆破与预裂爆破比较分析

光面爆破与预裂爆破比较分析光面爆破与预裂爆破是矿山爆破工程中常用的两种爆破方法。

光面爆破是指在矿山开采过程中,直接对矿石或岩石进行爆破,将其破碎成小块;而预裂爆破则是通过在矿石或岩石内部安置预裂装置,通过爆破将矿石或岩石预先裂解,以便进行更加高效的采矿或挖掘作业。

首先,对于光面爆破,其优点主要包括以下几个方面。

首先,由于光面爆破是直接对矿石或岩石进行爆破,因此可以将矿石或岩石迅速破碎成小块,便于后续的矿石选矿或岩石挖掘作业。

其次,光面爆破作业相对简单,爆破炸药的选择相对灵活,可以根据具体情况进行调整,因此适应性较强。

此外,由于光面爆破不需要安置预裂装置,因此可以减少设备投资和安装的时间,从而节约成本。

然而,光面爆破也存在一些缺点。

首先,光面爆破容易引起较大的震动和噪音,对周围环境造成一定的影响,尤其是在城区或居民区附近的矿山作业中,可能引起居民的不满或抗议。

其次,光面爆破对爆破炸药的要求较高,需要选择具有较大破碎能力的炸药,从而可能增加成本。

此外,光面爆破容易产生大量的破碎物,需要进行后续的清理工作,增加了工作量和时间。

与光面爆破相比,预裂爆破具有以下几个优点。

首先,预裂爆破可以在矿石或岩石内部安置预裂装置,通过有选择地引起内部应力分布的变化,从而实现矿石或岩石的预先裂解,减少挖掘或采矿的阻力,提高施工效率。

其次,预裂爆破可以减少震动和噪音的产生,尤其适用于城区或居民区附近的矿山作业。

此外,预裂爆破可以减少破碎物的产生,从而减少清理工作量,提高工作效率。

然而,预裂爆破也存在一些缺点。

首先,预裂爆破需要在矿石或岩石内部安置预裂装置,因此需要额外的设备投资和安装工作,增加了工作量和成本。

其次,预裂爆破对预裂装置的设计和安装要求较高,需要充分考虑矿石或岩石的物理特性和力学响应,从而选择合适的预裂装置和爆破参数。

此外,预裂爆破需要对预裂装置进行布置和清理,工作量相对较大。

综上所述,光面爆破与预裂爆破各有优缺点,合理选择爆破方法需要考虑多方面的因素。

光面爆破与预裂爆破比较分析

光面爆破与预裂爆破比较分析

光面爆破与预裂爆破比较分析
一、光面爆破与预裂爆破比较
1、光面爆破与预裂爆破的材料
光面爆破是指对爆破石墨板上的龙门、冰裂缝等表面形成一道裂缝,
而预裂爆破则是利用梁状结构(如混凝土砌体、钢筋混凝土结构等),将
爆破材料(如煤屑、沙子、砂粒等)填充在梁状的缝隙,然后点燃爆破剂,以达到爆破的目的。

2、光面爆破与预裂爆破的特点
(1)光面爆破产生的爆破效果比较剧烈,能够产生较强的冲击波,
但是其爆轰片最多只能达到一定的范围,不能达到比较大的空间效果。

(2)预裂爆破产生的爆破效果稳定,能够产生比较大的散落物,可
以有效地增加爆破的空间效果,但是其产生的冲击波相对较小,爆轰片范
围也较小。

3、光面爆破与预裂爆破的应用
光面爆破主要用于采矿、建筑施工、核电站建设、管道建设等场合,
而预裂爆破则主要应用于采掘工程、深孔爆破等行业,以及需要有较大空
间效果的场合。

综上所述,光面爆破与预裂爆破各有其优势和不足,在实际应用中应
当根据不同的情况来选择不同的爆破方法,以达到最佳的爆破效果。

9.谈谈光面爆破和预裂爆破详解

9.谈谈光面爆破和预裂爆破详解

裂缝的作用和光面爆破所钻空孔的作用 相同且效果更佳。 所谓“不耦合”装药,就是装入孔内的 炸药卷和孔壁之间留有一定的空隙,炮 孔直径与装药直径之比约为2-3。通常 将孔口用泥土堵塞一定的长度。
这种结构的装药爆炸时,产生的爆轰波将首先传入炮孔
间隙的空气介质之中,将其强烈压缩,温度急剧升高, 亦即对空气做了工。由于这种做工的过程是不可逆的, 爆轰波所携带的能量就有一部分消耗在空气当中,削弱 了爆轰波的峰值压力。这样,传入孔壁周围岩石介质中 的爆炸应力波的强度会相应地降低,从而减轻对岩石的 直接粉碎作用。但是,受到削弱的应力波和孔内的高压 气团仍将在炮孔周围形成一个爆炸应力场。当多个“不 耦合”装药在相邻炮孔中同时爆炸时,应力场相互叠加, 岩石就会沿着炮孔的连心线产生一条裂缝,同时炮孔内 壁的岩石并不会被强烈粉碎。要得到比较理想的预裂缝, 必须采用“不耦合”装药,并且所有的预裂孔都必须被 置于设计的轮廓面上,不能产生过大的偏离。而 “不耦 合”装药的结构特殊,不易实现工厂化生产。因此,预 裂爆破比光面爆破的成本投入要大,而作业效率要低。
界面比较平整、光滑、稳定,是光面爆破的显
著特点。换言之,光面爆破可以将超挖和欠挖 均限定在较小的范围(十余厘米至数十厘米) 之内。
2 .预裂爆破: 首先在设计轮廓面上钻成一 列预裂炮孔,装入所谓的 “不耦合” 装药, 按照一定的要求进行起爆,沿设计轮廓面可形 成一条深度和需开挖深度相等、宽约数毫米至 数十毫米的裂缝,然后再对岩石挖方区进行钻 孔爆破的方法叫做“ 预裂爆破”。这条预
谈谈光面爆破和预裂爆破
湖南省路桥集团道路九公司 赵海彬
目 录
一、光面爆破和预裂爆破的区别 二、光面爆破和预裂爆破的用途 三、石质路堑光面爆破操作规程 附:各类岩石光面爆破炸药单耗表

光面、预裂爆破

光面、预裂爆破
对于主药包为条形峒室药包,一些工程提出的经验 公式为:
W后=(2.0~2.5)RY=(0.32~0.40)W 式中:RY——压缩圈半径;
W——峒室药包的最小抵抗线,大抵抗线取小值。
4. 预裂爆破设计
处理好预裂炮孔与前排药包位置的关系
对于主药包为深孔爆破,其经验数据如下:
主炮孔药包直径
主炮孔单段起爆药量
2.光面、预裂爆破的作用机理
2.1 爆炸应力波的导向作用 (1)由于不偶合装药控制了爆炸能量,使得向四周
传播的应力波只能对孔壁产生一定数量的初始微裂缝; (2)若相邻孔能保证同时起爆,各孔传来的应力波
便在孔心线上某处叠加,使岩体原有裂隙扩展或微观缺 陷形成裂纹,这对在孔连心线方向上成缝是有利的;
(3)如果相邻孔不能同时起爆,虽然应力波的叠加 作用将不存在,但先起爆孔产生的应力波传播至邻孔时, 将会使邻孔产生应力集中,使得孔壁与孔连心线两交点 处的环向拉应力达到最大值。因此,易在此两点形成初 始裂缝;
(4)相邻孔起着反射波阵源的作用,当应力波反射 到充满爆生气体的有放射状初始径向裂缝的原炮孔上时, 自然也容易使孔连心线方向上的初始径向裂缝最先扩展, 形成初始长裂缝。
影响光爆效果的主要因素 (3)堵塞 在线装药量、装药结构和不偶合系数确定 的情况下,堵塞时要保证回填物不会下落 至装药段,否则,不偶合系数将会改变, 影响光爆效果。
(4)起爆间隔时间 主炮孔和缓冲孔微差间隔时间一般为100~ 150毫秒,缓冲孔和光爆孔微差间隔时间 为75~110毫秒,间隔时间过长或过短 都将影响光爆质量。
6. 质量标准及实施中的一些问题
影响光爆效果的主要因素 (3)装药结构
光爆孔有连续装药和间隔装药两种不偶合 结构。在进行光面爆破装药结构设计时,必 须根据地形地质情况,选择合理的装药结构, 光爆孔装药结构选择的不合理,会造成边坡 局部破坏较大,超欠挖严重,使得平整度下 降。

光面爆破与预裂爆破的对比分析

光面爆破与预裂爆破的对比分析

光面爆破与预裂爆破的对比分析摘要:从光面爆破和预裂爆破的基本概念入手,阐述其爆破机理。

借助于理论和经验,对光面爆破和预裂爆破做出了比较。

关键词:光面爆破、预裂爆破光面爆破和预裂爆破都是使爆破裂隙沿设计开挖面形成的控制爆破方法它们均能使露天边坡、井巷和隧道的开挖面光滑、平整,减少超挖、欠挖,以保持边坡和围岩的稳定性,从而提高爆破工程施工质量。

做到安全、经济、科学的开挖。

一、基本概念1、光面爆破光面爆破早20份纪50―60年代在瑞典发展起来并得到改进的爆破技术。

光面爆破亦称密眼小炮孔爆破。

通过合理地选择各种参数、严格控制装药量、科学布置各种眼孔、按照一定的顺序起爆装药以及利用岩石抗拉强度远远低于其抗压强度的特性,可以有效的组织爆破能力。

在爆后,要求成形的轮廓线以外的岩石不受扰动和破坏,尽可能地保持围岩自身强度。

这种人为控制的爆破方法就叫做光面爆破,简称“光爆”。

2、预裂爆破预裂爆破是在开挖区内的炮眼起爆以前,沿着设计轮廓面所布置的炮眼首先起爆,形成有一定宽度的贯穿裂缝,将开挖区与保留区的岩体分离开,留下光滑、平整的开挖面的爆破方法。

预裂爆破为轮廊爆破,是主炮孔爆破之前在开挖面上先爆破一排预裂炮孔,在相邻炮孔之间形成裂缝,从而在开挖面上形成断裂面,以减弱主爆区爆破时地震波向岩体的传播,减少保留岩体的破坏,且沿预裂面形成一个超挖很少的平整岩面。

长期的实践表明,光面、预裂爆破的成败60%取决于钻孔精度和质量,40%取决于爆破技术水平。

欧美已经研制生产出保证钻孔定位、定向精度的控制器,它在钻孔时能自动调整钻孔偏角,甚至在钻机上安装了GPS定位系统,可由电脑精确控制钻孔方向。

我国90年代末至本世纪初光面、预裂爆破技术在三峡工程临时船闸和永久船闸开挖中得到广泛应用。

其中永久船闸全长1620m,直立墙坡最大挖深67.8m,闸槽开挖方量达1300万方,爆破超欠挖起伏控制在15cm以内,半孔率大于95%,爆破开挖质量优良。

9.谈谈光面爆破和预裂爆破详解

9.谈谈光面爆破和预裂爆破详解
石质路堑分为单边路堑和双边路堑,均可进行
光面爆破。 基本要求如下: 1.是按设计的坡比和台阶高度开挖; 2. 是必须满足路基的设计宽度,一般情况下不 可欠挖,允许略有超挖; 3. 是达到规范要求的边坡平整度。此外,当需 要利用石料填方时,还应考虑对岩石破碎的块 度要求,必要时对大石块需进行二次破碎。 石质路堑光面爆破操作规程如下:(供管理者参 考):
附:各类岩石光面爆破炸药单耗表
岩石名 称
页 岩 千枚岩 板 岩 泥灰岩
岩 石 特 征
风化破碎 完整、微风化
岩石坚固
台阶松动爆破
系数f值 2- 400-520 370-520 400-560 330-480 430-560
光面爆破 K光(g/m3)
泥质、薄层、层面张开、 3-5 较破碎 较完整、层面闭合 泥质胶结、中薄层或风 化破碎 钙质胶结、中厚层、裂 隙不发育 5-8 4-6 7-8
2.光面爆破的用途
光面爆破在公路工程中主要适用于: (1)公路石质路堑的爆破开挖
可有效地提高路堑边坡的稳定性,降低路堑边坡的防护成本,实 现内实外美,有着良好的环保效应。
(2)岩石介质中公路隧道的爆破掘进 可有效地保
护围岩的自稳能力,保障安全施工,使隧道轮廓面平 整、光滑,从而大幅度地降低施工过程中的安全防护 成本和隧道的建造成本。
很坚硬完整、致密的
安 山 岩 玄 武 岩 辉 长 岩 辉 绿 岩
受节理裂隙切割的
7-12 12-20 8-14 14-25
430-600 530-800 470-680 600-840
5-8 9-12 5-8 9-12 6-8
400-560 470-640 400-560 500-640 430-560

光面爆破与预裂爆破的对比分析

光面爆破与预裂爆破的对比分析

光面爆破与预裂爆破的对比分析摘要:从光面爆破和预裂爆破的基本概念入手,阐述其爆破机理。

借助于理论和经验,对光面爆破和预裂爆破做出了比较。

关键词:光面爆破、预裂爆破光面爆破和预裂爆破都是使爆破裂隙沿设计开挖面形成的控制爆破方法它们均能使露天边坡、井巷和隧道的开挖面光滑、平整,减少超挖、欠挖,以保持边坡和围岩的稳定性,从而提高爆破工程施工质量。

做到安全、经济、科学的开挖。

一、基本概念1、光面爆破光面爆破早20份纪50―60年代在瑞典发展起来并得到改进的爆破技术。

光面爆破亦称密眼小炮孔爆破。

通过合理地选择各种参数、严格控制装药量、科学布置各种眼孔、按照一定的顺序起爆装药以及利用岩石抗拉强度远远低于其抗压强度的特性,可以有效的组织爆破能力。

在爆后,要求成形的轮廓线以外的岩石不受扰动和破坏,尽可能地保持围岩自身强度。

这种人为控制的爆破方法就叫做光面爆破,简称“光爆”。

2、预裂爆破预裂爆破是在开挖区内的炮眼起爆以前,沿着设计轮廓面所布置的炮眼首先起爆,形成有一定宽度的贯穿裂缝,将开挖区与保留区的岩体分离开,留下光滑、平整的开挖面的爆破方法。

预裂爆破为轮廊爆破,是主炮孔爆破之前在开挖面上先爆破一排预裂炮孔,在相邻炮孔之间形成裂缝,从而在开挖面上形成断裂面,以减弱主爆区爆破时地震波向岩体的传播,减少保留岩体的破坏,且沿预裂面形成一个超挖很少的平整岩面。

长期的实践表明,光面、预裂爆破的成败60%取决于钻孔精度和质量,40%取决于爆破技术水平。

欧美已经研制生产出保证钻孔定位、定向精度的控制器,它在钻孔时能自动调整钻孔偏角,甚至在钻机上安装了GPS定位系统,可由电脑精确控制钻孔方向。

我国90年代末至本世纪初光面、预裂爆破技术在三峡工程临时船闸和永久船闸开挖中得到广泛应用。

其中永久船闸全长1620m,直立墙坡最大挖深67.8m,闸槽开挖方量达1300万方,爆破超欠挖起伏控制在15cm以内,半孔率大于95%,爆破开挖质量优良。

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏,须采用轮廓控制爆破技术。

常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。

所谓预裂爆破,就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏;光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面。

预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。

(一)成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。

现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。

预裂灭火使用不耦合装药结构,其特征就是药包和孔壁间存有环状空气间隔层,该空气间隔层的存有缩减了促进作用在孔壁上的核爆压力峰值。

因为岩石颤抖抗压强度远大于抗拉强度,因此可以掌控缩减后的爆压不以致孔壁产生显著的放大毁坏,但轴向扎形变能够并使炮孔四周产生径向裂纹。

加之孔与孔间彼此的聚能促进作用,并使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的起始裂纹进一步发展,而落后的高压气体的科东俄静态促进作用,并使沿缝产生气刃伏毛促进作用,并使周边孔间连线上的裂纹全部全线贯通成缝。

(二)质量控制标准1)开凿壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹固定值来衡量,炮孔痕迹率为也表示半孔率,为开凿壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率为。

在水电部门,对节理裂隙极发育的岩体,通常增加收入炮孔痕迹率为达至10%~50%;节理裂隙中等发育者仅约50%~80%;节理裂隙不发育者仅约80%以上。

围岩壁面不理应显著的爆生裂隙。

2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。

3)在临空面上,进度表裂缝宽度通常不必大于1cm。

课堂教学说明,对软岩(例如葛洲坝工程的粉砂岩),进度表裂缝宽度仅约2cm以上,而且只有达至2cm以上时,就可以起著有效率的隔震促进作用;但对柔软岩石,进度表裂缝宽度难以达到1cm。

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破预裂爆破和光面爆破有哪些不同?进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓,此种爆破技术为预裂爆破。

光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面,是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。

预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。

预裂爆破是首先起爆周边眼,在其他炮眼未爆破之前先沿着开挖轮廓线预裂爆破出一条用以反射爆破地震应力波的裂缝而得名。

预裂爆破的目的同光面爆破,只是在炮眼引爆的顺序上,光面爆破先引爆掏槽眼,再引爆辅助眼,最后引爆周边眼,而预裂爆破则是首先引爆周边眼,使其沿着周边眼形成平顺的预裂面。

由于这个预裂面的存在,对后爆的掏槽眼、辅助眼的轰爆波能起到反射和缓冲作用,可以减轻爆轰波对围岩的破坏作用,保持岩体的完整性,使爆破后的开挖面整齐规则。

预裂爆破及光面爆破的使用条件和效果评价工程爆破的目的或原则,是在保证开挖质量的前提下,以最简捷的爆破方式来获得良好的社会效益和经济效益。

预裂爆破与光面爆破亦不会违背上述原贝U。

(一)预裂爆破与光面爆破效果的评价预裂爆破与光面爆破的目的是沿设计轮廓线形成整齐的轮廓面,其质量标准应符合以下条件:(1)裂缝必须贯通,壁面上不应残留未爆落岩体。

(2)相邻孔间壁面的不平整度小于土15mm。

(3)为使壁面达到平整,钻孔角度偏差应小于l o o(4)壁面应残留有炮孔孔壁痕迹,且应不小于原炮孔壁的1/3(5)残留的半孔率,对于节理裂隙不发育的岩体应达到85%以上;对于节理裂隙较发育和发育的岩体,应达到50~85%;对节理裂隙极发育的岩体,应达到10~50%o在过去文献资料中,还强调预裂爆破的裂缝宽度,认为缝宽应达Icm 以上。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理(优选.)

隧道光面爆破和预裂爆破的原理(优选.)

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。

2、预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。

试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。

试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下:(1)根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。

(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼大均匀分布。

(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。

(4)采用毫秒微差有序起爆。

(整理)预裂爆破和光面爆破

(整理)预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏,须采用轮廓控制爆破技术。

常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。

所谓预裂爆破,就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏;光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面。

预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。

(一)成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。

现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。

预裂爆破采用不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。

因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度,因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏,但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。

加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步发展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。

(二)质量控制标准1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量,炮孔痕迹率也称半孔率,为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。

在水电部门,对节理裂隙极发育的岩体,一般应使炮孔痕迹率达到10%~50%;节理裂隙中等发育者应达50%~80%;节理裂隙不发育者应达80%以上。

围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。

2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。

3)在临空面上,预裂缝宽度一般不宜小于1cm。

实践表明,对软岩(如葛洲坝工程的粉砂岩),预裂缝宽度可达2cm以上,而且只有达到2cm以上时,才能起到有效的隔震作用;但对坚硬岩石,预裂缝宽度难以达到1cm。

东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m,仍可起到有效隔震作用。

光面爆破与预裂爆破的对比分析

光面爆破与预裂爆破的对比分析

光面爆破与预裂爆破的对比分析光面爆破和预裂爆破都是常见的岩石爆破技术,用于矿山、隧道、道路建设等工程领域。

虽然目标相同,但两者在原理、适用条件、效果等方面存在一些差异。

在下面的分析中,将对光面爆破和预裂爆破进行对比。

光面爆破,顾名思义是指在光滑的岩石表面进行爆破,通常用于爆破挤压变形较大的岩体、矿石或煤炭。

首先需要在岩石表面切割出一条V形沟槽,然后在沟槽中放置炸药。

通过爆破产生的高压力和剪应力,使得岩石断裂,并沿沟槽的方向进行破碎。

这种爆破方法对操作要求较高,需要经验丰富的技术人员进行操作。

预裂爆破是一种将岩石或混凝土切割成预定形状的爆破方法,通常用于爆破切割较为均匀的岩体或混凝土。

首先需要在岩石或混凝土中钻孔,并将炸药装填入孔洞中。

然后通过爆破产生的冲击波和扩展力,使得岩石或混凝土发生断裂和破碎。

这种爆破方法对孔洞布置和装药量的控制要求较高,需要精确的计算和严格的操作。

在适用条件上,光面爆破适用于岩石或煤炭等较软的材料,且岩体的变形性较大。

预裂爆破适用于较硬的岩石或混凝土,且材料较均匀,无明显裂缝。

这是由于光面爆破主要依赖于岩体的挤压变形来产生爆破效果,而预裂爆破则需要岩体或混凝土具有一定的强度和韧性。

在爆破效果上,光面爆破主要通过岩体的挤压破裂来实现岩石的破碎,破碎面较为光滑,粒度较小。

而预裂爆破通过事先切割孔道并进行布药,实现了对岩石或混凝土的定向破裂,破碎面较为粗糙,粒度较大。

在施工安全方面,光面爆破可能存在较大的冲击和震动对施工环境的影响,需要采取相应的防护措施。

而预裂爆破则可以通过合理的孔距和装药量控制冲击和震动的范围,减少对周围环境的影响。

总的来说,光面爆破和预裂爆破都是常见的爆破技术,适用于不同的岩体或混凝土条件。

光面爆破适用于变形性大、挤压变形较多的材料,而预裂爆破适用于硬度较高、较均匀的材料。

在操作上,光面爆破对技术人员的要求较高,而预裂爆破的布孔和装药较为关键。

在爆破效果上,光面爆破破碎面光滑,粒度较小,而预裂爆破破碎面较为粗糙,粒度较大。

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破

预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏,须采用轮廓控制爆破技术。

常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。

所谓预裂爆破,就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏;光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面。

预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。

(一)成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。

现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。

预裂爆破采用不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。

因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度,因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏,但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。

加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步发展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。

(二)质量控制标准1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量,炮孔痕迹率也称半孔率,为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。

在水电部门,对节理裂隙极发育的岩体,一般应使炮孔痕迹率达到10%~50%;节理裂隙中等发育者应达50%~80%;节理裂隙不发育者应达80%以上。

围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。

2)围岩壁面不平整度(又称起伏差)的允许值为±15cm。

3)在临空面上,预裂缝宽度一般不宜小于1cm。

实践表明,对软岩(如葛洲坝工程的粉砂岩),预裂缝宽度可达2cm以上,而且只有达到2cm以上时,才能起到有效的隔震作用;但对坚硬岩石,预裂缝宽度难以达到1cm。

东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m,仍可起到有效隔震作用。

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隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么?应当采取的主要措施有哪些?两者有何区别?答:1.光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。

预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。

试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。

试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

2.光面爆破的主要技术措施如下:
(1).根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。

(2).严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼大均匀分布。

(3).周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。

(4).采用毫秒微差有序起爆。

要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。

(5).边孔直径小于等于50mm。

预裂爆破主要措施如下:
(1)炮孔直径一般为50-200mm,对深孔宜采用较大的直径。

(2)炮孔间距宜为孔径的8-12倍,坚硬岩石取小值。

(3).不耦令系数(炮孔直径d与药卷直径d的比值)建议取2-4,坚硬岩石取小值。

(4).线装药密度一般取250-400g/m。

(5).药包结构形式,目前较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上。

分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。

考虑到孔底的夹制作用较大,底部药包应加强,约为线装药密度的2-5倍。

(6).装药时距孔口1m左右的深度内不要装药,可用粗砂填塞段过短,容易形成
漏头过长则不能出现裂缝。

3两者有区别:
1.概念方面区别:光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形式一个平整的开挖;预裂爆破是先起爆布置在设计轮廓线上的预裂破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏。

2.起爆方法的区别:由于光面爆破孔是最后起爆,导爆索有可能遭受超前破坏,为了保证周边孔准爆,对光面爆破孔采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。

预裂孔若与主爆区爆孔组成同一网络起爆,则预裂孔应超前第一排爆孔75-100ms起爆。

3.主要技术措施要求的区别:(见第二问光面爆破和预裂爆破的主要措施)。

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