隧道光面爆破和预裂爆破的原理(优选.)

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光面爆破与预裂爆破

光面爆破的优点1．减少超欠挖，减少炸药用量，减少支护混凝土用量；2．爆破后岩面平整，岩碴块度均匀较小，利于装碴，为后期铺挂防水板及二次衬砌施工缩短时间；3．减少支护投入，节约施工成本，增加效益。

三、光面爆破设计1．光面爆破的起爆顺序。

起爆顺序：掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮→底角炮。

2．光面爆破参数的确定（1）周边孔间距E。

周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3～5°。

当爆孔孔径D为40mm时，周边孔间距E =（10～16）D，Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m，Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。

（2）光爆层厚度W。

光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。

断面大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，可以大些；断面小，光爆眼受到的夹制力大，光爆层厚度相对要小些。

同时，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。

凤凰山隧道光爆层厚度W=0.5m～0.8m，Ⅱ、Ⅲ级围岩W取55cm，Ⅳ级围岩W取60cm。

（3）密集系数K。

周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值，是影响爆破效果的重要因素。

K=E/W（K取值0.8）（4）孔深L。

围岩循环进尺：L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m(隧道宽度B=6.0m)。

除掏槽眼和底角眼取值3.2m外，其余各眼炮孔深度取3.0m。

在实际操作中应视掌子面的凹凸情况，调整各炮眼钻孔长度，使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。

（5）装药量Q。

一是确定炸药单耗量q，炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。

它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。

q取值1.2kg/m3。

二是装药集中度Q。

光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即Q=qEWQ确定为0.11～0.30kg/m。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么

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。

预裂爆破和光面爆破在隧道台阶法施工中的应用

工程技术预裂爆破和光面爆破在隧道台阶法施工中的应用章和平(中铁二十四局福建铁路建设有限公司，福建福州350013)￡|商要]光面爆破一直是隧道施工的主要爆破工艺，但在围宕较差情况下往往爆破效果达不到预期效果。

所以在隧道施工中我们采用预裂爆破和光面爆破相配合的方法，保证掌子面轮廓线和设计轮廓线的一致。

目鞠枣词]光面爆破；预裂爆破；隧道施工．舍宁亭子山2#隧道为双线大断面隧道，全长1635m，其中1100m为m级围岩，局部岩层节理发育，层理明显，设计采用上下台阶法开挖。

在施工中发现下台阶部分光爆效果差，超挖明显，很难达到预期爆破效果，为此我f门在施工中，对围岩上台阶采用光面爆破，对下台阶采用预裂爆破，在改善施工方法后，发现爆破效果有明显改善。

本文根据隧道现场施工状况，结合光面爆破的原理，分析台阶法施工工艺、爆破参数的选取对爆破效果影响。

现场爆破效果表明隧道施工中，光面爆破是一种有效的技术措施。

1从光面爆破和预裂爆破异同点阐述原理隧道施工中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—个平整的开挖面。

光面爆破和预裂爆破异同点：1．1戍缝机理相同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，两者都是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，使孔问连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进—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，使周边孔问连线上的裂纹全部贯通成缝。

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。

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。

光面和预裂爆破参数的合理选择

浅析光面和预裂爆破参数的合理选择摘要：浅析光面爆破发展应用情况、爆破参数的合理选择，以及光面和预裂爆破的质量保障措施。

关键词：巷道；光面；预裂；爆破；控制中图分类号：x752 文献标识码：a 文章编号：煤矿巷道掘进使用的光面爆破应用技术，是五十年代从国外兴起的，六十年代初期在国内得到了全面的推广应用。

多年的实践，光面爆破在巷道挖掘上起到了很大的作用，取得了显著的经济效益和综合效益。

而预裂爆破则是由光面爆破演变而来的，它是光面爆破的其中一种，也有的称作预裂光面爆破。

两者的主要差别在于：光面爆破的主爆破炮眼先于控制开挖轮廓面的光面炮眼起爆，而预裂爆破的主爆破炮眼在控制开挖轮廓面的预裂炮眼之后起爆。

光面、预裂爆破的应用，都是岩石工程爆破掘进和开挖史上的一次重大变革。

光面预裂爆破的效果，主要取决于工程中爆破参数选择和爆破控制技术。

因此，合理选择爆破参数，对于完成预期的爆破质量至关重要。

一、合理选择爆破参数煤矿巷道掘进爆破参数的选择，直接影响着爆破的质量和效果，它是光面、预裂爆破工程设计的重要内容。

我们应该利用一切有利于提高光面爆破质量的因素，努力提高爆破质量。

对于光面及预裂爆破参数的设计计算，有公式计算法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等。

现结合有关资料和实践经验，给出爆破参数的一些计算公式及其参考值。

1）炮眼直径。

炮眼直径（db）的确定，直接关系到施工的效率和成本，应综合考虑岩石特性、现场机械设备及工程具体情况要求选择。

一般主要依据爆破的现场和钻工机具确定。

在小断面巷道实施光面预裂爆破时，孔径宜选35～45 mm。

2）炮眼间距。

光面、预裂爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂隙，以形成平整的断裂面。

因此，炮眼间距（a）对形成贯通裂隙有着非常重要的作用，它的大小主要取决于炸药的性质、不耦合系数和岩石的物理力学性质。

①对光面爆破有：a = 2ri+(pi/st)db，式中:ri=(bpb/st)arb,为每个炮眼产生的裂缝长度，st为岩石的抗拉强度，db为炮眼直径，pi为爆生气体充满炮眼时的静压，pb为孔壁压力，b为切向应力与径向应力比例系数，b=μ/(1-μ),μ—波松比。

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
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

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

光面与预裂爆破

爆破工程概述爆破与爆炸爆破:爆炸作用于周围介质的破坏效应结果.爆炸:物质内能的高速释放过程,分化学爆炸和物理爆炸炸药爆炸属于化学爆炸,指炸药在一定的起爆能的作用下,在瞬时内发生化学分解产生高温和高压的气体. 基本概念冲击波:炸药爆炸后对相邻介质的冲击压力以波的形式向四周传播,使介质受到一定程度的破坏.炸轰波:炸药在局部引爆后迅速扩展到全体,从引爆到爆炸全部结束在炸药中传播的化学反应能的波的形式.二者的关系1,炸轰波是介质中冲击波的激发源,即介质中的冲击波是由炸药爆炸时产生炸轰波引起的2,炸轰波是与炸药同时发生反应的冲击波,它是在炸药中传播的冲击波,而冲击波是指在岩体介质中传播的波.3,炸轰波与冲击波在炸药中以同一速度传播,但炸轰波总比冲击波滞后一个时段.爆破的基本原理及药量计算无限均匀介质的爆破作用基本假定①药包是球形②药包是放在无限介质中③介质是均匀的各向同性爆破作用范围压缩圈(粉碎圈)Rc抛掷圈 R松动圈(破裂圈)Rp震动圈 Rz有限介质的爆破作用基本概念:临空面:爆破介质与空气的交界面自由面:不同介质的交界面声抗阻系数:ρc(ρ为介质的密度kg/m3,c为纵波传播速度m/s)临空面发射拉应力的破坏作用透射波产生的应力σt=2σi/(1+N)反射波产生的应力σr=2σi(1-N)/(1+N)σi为爆破冲击波产生的应力,N=ρ1c1/ρ2c2,两介质的声抗阻系数之比.临空面的作用可见:当药包在介质1中爆破,N=1时,σr=0即:不会形成反射应力波,N1时,σt透射压缩波σr反射拉伸波不同N→(即在岩石中爆破,应力波向临空面发射,全部生成反射拉伸波,可能引起岩石的破坏) 可看出充分利用自由面的存在对爆炸应力波的作用,一般地,每增加一个自由面,单位耗药量减少10%～20%,即提高爆破能量利用率具有十分重要的意义.爆破漏斗:在有限介质中的爆破,当药包中心距离自由面较小时,药室周围的岩石发生压缩粉碎破坏和径向与环向裂缝的交错破裂,同时自由面处的岩石发生落片破裂,若爆轰气体还有一定的膨胀压力时会把一部分已破裂的岩石抛掷出去,形成爆破坑称爆破漏斗.爆破漏斗的几何参数:①最小抵抗线长W:药包中心至自由面的最短距离②爆破漏斗半径r:爆破漏斗的底圆半径③爆破作用半径R:药包中心至爆破漏斗底圆圆周上任一点距离④可见漏斗深度l:爆破漏斗底部到自由面的最短距离⑤爆破作用指数n:n=r/W爆破的分类: ①标准抛掷爆破n=1②加强抛掷爆破n>1③减弱抛掷爆破0.75<N④松动爆破0.3325mW≤25m预裂爆破(多用于明挖)定义:在主体爆破前,在设计轮廓线上预先炸出一条一定宽度的裂缝.预裂原理:由于不耦合装药(即药包和孔壁间有环状空隙),空隙的存在削减了作用在孔壁上的爆压峰值,并为孔间彼此提供了聚能的临空面.削减后的爆压峰值不致使孔壁产生明显的压缩破坏,只切向拉力使炮孔四周产生径向裂纹,加之临空面聚能作用使孔间连线产生应力集中,孔间裂纹发展,而滞后的高压气体沿缝产生"气刃"劈裂作用,使周边孔间连线上裂纹全部贯通.施工技术参数:①选择适当的炮孔直径,不耦合系数(即炮孔直径与药卷直径比值)一般2～4, (经验数据及公式炮孔直径通常50～200mm多取于葛洲坝及②炮孔孔距一般为孔径的8～12倍,炮孔孔距与岩石特性,炸药性质,装药情况,缝壁平整度,孔径大小有关.③线性分散装药,,预裂炮孔内间隔装药,线装药密度取200～400g/m.④钻孔轴线与设计开挖边线的偏离值控制在15cm内.⑤预裂炮孔孔口应用不小于10mm的砾石堵塞.起爆可用传爆线或毫秒微差雷管,起爆时差控制在10ms内. 其他经验可补充如下:钻孔质量影响效果,尤其是岩壁的不平整度;小直径,密间距与低线装药密度,成型效果好;在孔深较大时,为克服夹制作用保证裂缝面的形成,孔底药量酌情适当增加,顶部除了预留不装药的堵塞段外,上部一定长度内线装药密度适当减少;所有药包应绑在导爆索上用雷管施行成组起爆.我国《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(SDJ212-83)附录提供预裂爆破参数.光面爆破(多用于地下工程开挖)定义:主体工程爆破之后,利用布置在开挖轮廓线上的炮孔准确地把预留的先爆层在岩石上切下来.施工方法:沿设计开挖线布置小孔径,密间距的周边孔,采用低密度,低爆速,低猛度和高爆力的光爆炸药,不耦合装药或间隔装药,进行弱震爆破,炸除沿洞周留下的厚度为最小抵抗线的光爆层,形成光面.施工技术参数:①炮孔直径50mm以下.当炮眼较深时从经济角度考虑应选用60～100mm.②孔距(12～16)d,若轮廓线为曲线则加密20cm.③控制装药量Q=KaWL L为炮眼长度.④控制孔距与最小抵抗线之比a/W=0.8～1.0,岩石坚韧取大值,岩石松软可取小,甚至达0.5～0.6.⑤周边孔要同时起爆,钻孔准确度高.光面爆破常用参数可见下表:光面爆破的优点:①超挖少,减少<>工程<>量②降低开挖后的糙率③对围岩的破坏小与预裂爆破相比孔数少,耗药低,起爆时间不象预裂那样先于主爆破孔而是滞后于主爆破孔.岩塞爆破(1971年辽宁清河取水工程首次使用并获成功)定义:岩塞爆破是一种水下控制爆破,施工时,先从隧洞出口逆水流向开挖,待掌子面到达水库库底或湖底附近,预留一定厚度的岩塞,当隧洞和进口闸门井全部完建后,再一次将岩塞炸除.爆破后的岩渣处理:①聚渣爆破:爆前在洞内正对岩塞的下方挖一容积与岩塞体积相当的集渣坑,让爆落的石渣大部分抛入坑内,且保证运行期中坑内石渣不被带走.②泄渣爆破:对于灌溉,供水,防洪隧洞取水口岩塞爆破,爆破时闸门开启,借助高速水流将石渣冲出洞口.施工技术参数:①装药量:QS=(1.2～1.3)KW3(0.4+0.6n3)其中n取1～1.5②药室布置及炮孔形式:药室呈"王"字型,药室开挖采用浅孔小炮.岩塞周边宜采用预裂爆破,预裂孔距30cm,孔径45～55mm,孔深3～8m.线装药密度220～270g/m.③起爆方式:起爆网路采用复式并——串——并,或增补一套传爆线,起爆体可放在塑料袋中,封口涂上黄油,炸药和雷管也需进行防水处理.炸药的性能及爆破的安全控制炸药的基本性能威力:分别以爆力和猛度表示.爆力:又称静力威力,用定量的炸药炸开规定尺寸铅柱体内空腔的容积(mL)表示,表征炸药炸胀介质的能力;猛度:又称动力威力,用定量炸药炸塌规定尺寸铅柱体的高度(mm),表征炸药粉碎介质的能力.最佳密度:炸药能获得最大爆破效果的密度.氧平衡:指炸药含氧量和氧化反应程度的指标.当炸药的含氧量恰好等于可燃物完全氧化所需的氧量称零氧平衡.当含氧量大于需氧量称正氧平衡.当含氧量少于需氧量称负氧平衡.安定性:炸药在长期储存中,具有保持自身性质稳定不变的能力.敏感度:炸药在外部能量激发下,引起爆炸反应的难易程度.殉爆距:炸药药包的爆炸引起相邻药包起爆的最大距离,以cm计.爆破的安全控制1.安全距离:①飞石安全距离RP(m)②爆破地震作用的安全距离R(m)③空气冲击波影响的安全距离RB(m)④殉爆的安全距离rs(m)⑤有害气体扩散安全距离[Rr]max(m)2.瞎炮及其处理:①通过引爆而未能爆炸的药包称瞎炮.②产生的原因:主要是爆破器材失效或损伤,制度不严或操作不当也是一重要原因.③瞎炮的处理:(仅介绍<>工程<>上常用方法)距瞎炮炮孔30～60cm,钻平行孔装药爆破,切勿与瞎炮炮孔斜交;若证实雷管未失效,宜从新接线起爆;若证实炸药已失效且其敏感度不高可将炮泥掏出;对散装的粉状硝铵炸药可用水冲洗,冲出炮泥和炸药;对深孔或洞室爆破,最好重新接线起爆.起爆方法和起爆网路炸药的基本起爆方法包括：火花起爆、电力起爆、导爆管起爆和导爆索起爆。

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。

谈谈光面爆破和预裂爆破详解

运用光面爆破或预裂爆破能较好地解决上述问题。光面爆破和预裂爆破具有相同的工程目的，它们在理念上强调的都是合理地利用炸药爆炸的能量，减轻非开挖区岩石受到的爆破扰动，使开挖工作完成后形成的最终界面（即设计轮廓面）比较平整、光滑、稳定。因此，光面爆破和预裂爆破实质上均属于现代控制爆破技术的分支。运用光面爆破和预裂爆破，能较好地实现工程质量的内实外美，预防工程病害的发生，保障施工安全。
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。
孔爆破的方法叫做“预裂爆破”。这条预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

(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。

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。

初级爆破工程师培训土岩爆破技术(2光面爆破与预裂爆破)

A
B
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
σ
Ⅳ
第一状态
σ 准静应力
σ 准静应力动应力
动应力 σ
动应力
第二状态
第三状态第四状态
相邻炮孔起爆时差的四种典型情况
（3）A炮孔的爆炸应力波波峰到达B炮孔的瞬间，B炮孔起爆；（4）A、B两炮孔同时起爆。
A
B
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
σ
Ⅳ
第一状态
σ 准静应力
σ 准静应力
动应力
动应力 σ
动应力
第二状态
第三状态第四状态
2.2.1.1 线装药量（QL）和孔距（a）
QL和a是预裂爆破两个主要参数，确定的方法大致有三种：理论计算法；经验公式计算法和经验类比法。（1）理论公式
多数理论公式是从孔壁岩石所受压应力小于抗压强度，而孔间岩石所受拉应力大于岩石抗拉强度为出发点，应用爆破力学理论推导出相应的计算公式。
①[美]D.霍尔姆斯公式：以P0表示炸药爆炸的初始峰压，Vs表示单个药卷的炸药体积，VC表示两药卷间炮孔的体积，则孔壁所受的压力Pb可由下式算出：
问题：
预裂、光面爆破是两种在固体介质中应用的控制爆破技术。这两种爆破技术有何相同和不同之处？
2.1 预裂、光面爆破作用机理
• 2.1.1 作用机理
• 2.1.1.1 应力波叠加理论
在两波交会处，应力波合力的方向垂直于连心线，而且方向相背，促使岩体向外移动，产生拉伸应力，如图（1）所示。
• 将上两式代入，得：
[R]22 6 Q 5 2Q L5 Q /L0 Q / 7 0(2Q 5LQ /0
据此，可求得最佳线装药密度为： QL0.1[R]2(.516.02Q05 140/[0R]0