光面爆破与预裂爆破技术总结
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。
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。
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。
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。
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
首先，从岩石破碎效果来看，光面爆破主要通过单一的爆破孔直接破
碎岩石，破碎范围较小。
而预裂爆破则是在岩石上事先切割出裂缝，在爆
破时通过裂缝的扩展来达到破碎的目的，因此破碎范围较大。
预裂爆破的
破碎效果更加理想，可以控制岩石的断裂面，使得岩石的破碎程度更均匀。
其次，从爆破效率来看，光面爆破只需要钻孔、装药、引爆就可以完成，操作简单，速度较快，适用于对岩石破碎效果要求不高的场合。
而预
裂爆破需要事先进行裂缝的切割，增加了施工的难度和时间成本。
但是预
裂爆破可以根据裂缝的位置和形态设计合理的装药方案，能够更好地控制
岩石破碎的效果，提高爆破效率。
再次，从安全性来看，光面爆破对人员和设备的要求较低，但由于破
碎范围小，有可能造成岩石飞溅和飞石伤害的风险增加。
而预裂爆破能够
控制岩石的破碎范围，减少飞石的风险，提高施工的安全性。
但是预裂爆
破需要对裂缝的切割进行精确控制，如果设计不当，可能会导致裂缝扩展
不稳定，在施工过程中出现意外情况。
此外，从施工环境来看，光面爆破对施工环境要求较低，可以适用于
狭小空间和复杂地质条件下的爆破作业。
而预裂爆破需要事先切割裂缝，
对环境的要求较高，需要有足够的工程施工条件。
同时，预裂爆破需要对
结构物或者地下设施的周边影响进行评估，以确保施工的安全性。
综上所述，光面爆破与预裂爆破在岩石爆破工程中都有各自的优势和
适应场景。
选择何种爆破方法需要综合考虑工程要求、施工条件、安全性
以及经济性等多个因素，根据实际情况做出合理选择。
关于岩体边坡爆破施工中的光面爆破与预裂爆破
工程设计施工与管理China Science&Technology Overview关于岩体边坡爆破施工中的光面爆破与预裂爆破潘先智(深圳市越众(集团)股份有限公司，广东深圳518000)摘要:本文重点针对岩体边坡爆破施工当中光面爆破和预裂爆破技术进行了分析和研究，对光面爆破和预裂爆破的技术要点进行了阐述，有效提高岩体边坡爆破施工质量和安全性,推动我国领土工程得到快速建设和发展。
关键词:岩体边坡；光面爆破；预裂爆破中图分类号:TD235.3文献标识码:A文章编号:1671-2064(2020)12-0134-020引言在岩体边坡爆破施工过程中，经常需要使用光面和预裂爆破技术，对爆破技术的应用，主要是根据设计工作要求进行破碎、抛掷形成全新的岩土结构。
在工程设计范围之外需要尽可能防止爆破工作对岩体结构产生的破坏与影响。
爆破技术的应用，主要是使用炸药所产生的爆炸力，将岩石直接粉碎这种爆炸力的作用范围较大，经常会造成靠近岩石开挖区域的其他建筑体受到不同程度的影响。
因此，工程施工单位追求在爆破效果达到理想标准的状态下，尽可能降低对周围的岩石结构以及建筑体所产生的影响。
经过相关工作人员的不懈努力研究和实验，研发出了光面爆破和预裂爆破技术，在岩体边坡爆破施工过程中运用效果非常明显。
1光面爆破和预裂爆破技术1.1光面爆破技术在光面爆破技术的应用过程中，主要是沿着设计开挖的边界位置，设计出密集程度较高的炮孔。
通过选用不耦合装药或者使用威力较低的炸药来进行爆破施工，在主爆破区域爆破工作完成之后，会形成表面更加平整的开挖轮廓爆破作业。
1.2预裂爆破技术预裂爆破主要是沿着工程设计开挖的边界设置密集的炮孔，然后通过使用不耦合装药或者使用爆炸威力较低的炸药，在主爆破区域正式爆破之后，会在爆破区域和保留区域之间形成相应的预裂缝结构，有效降低主爆破区域对周围岩体结构以及建筑体所产生的影响。
现阶段，光面爆破和预裂爆破技术在我国各大岩体边坡工程中得到了广泛应用，并且取得的工程施工效果非常明显2岩体边坡爆破施工中的光面爆破与预裂爆破技术优势和难点2.1光面爆破与预裂爆破技术优势在最近几年的发展过程中，随着我国各大高速公路工程建设发展速度不断加快，公路工程的覆盖面积越来越大，在一些山区地区经常需要穿过一些特殊的地质条件，需要对高边坡路线进行开挖工作。
(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。
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，当不偶合系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶合系数为1时的大约1/16。
因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶合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。
在利用不偶合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。
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。
矿山常用爆破技术
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿山常用爆破技术
（一）预裂爆破和光面爆破
预裂爆破就是沿开裂边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆破对保留岩体的破坏形成平整轮廊面的爆破作业。
因其具有明显的降震作用而被广泛应用。
并可以放宽对开挖区爆破规模的限制，有利于提高工效。
光面爆破是在开挖断面的设计轮廓线上布置间距较小、互相平行的炮眼，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的一种爆破技术。
又称轮廓爆破或周边爆破。
光面爆破比预裂爆破所受到的夹制作用小，因此孔间距可销大些，药量可小些。
（二）微差爆破
微差爆破是利用毫秒延时雷管，在炮孔之间、排间或孔内以毫秒级的时间间隔（25-50ms），按一定顺序起爆的一种爆破方法，又称为毫秒延时爆破。
微差爆破的特点是各药包的起爆时间相差微小，被爆破的岩块在移动过程中互相撞击，形成极其复杂的能量再分配。
因此具有以下优点：
1、增加了岩石的破碎作用，降低了单位炸药消耗量；
2、能够降低爆破产生的地震效应，防止对井巷围岩或地面建筑造成破坏；
3、减小了抛掷作用，爆堆集中，防止崩坏支架或其他设备，有利于提高装
岩效率；
4、在有瓦斯与煤尘工作面采用微差爆破，可实现全断面一次爆破，缩短爆
破和通风时间，提高掘进速度。
（三）其他爆破技术。
谈谈光面爆破和预裂爆破
隧道光面爆破示意图
（3）公路构造物基坑的开挖。 （4）其它方面（例如公路附属工程等）。
我司已在国外的睦巴公路和国内的永连公路二期、张罗公路以及常吉高速公路吉首段
等工程中将光面爆破技术运用于岩石路堑的开挖、高边坡的修整和隧道的掘进，并积累了 较为丰富的经验。
三、石质路堑光面爆破操作规程
370－520 430－640
530－720
160－320 180－370
160－320 190－380 160－330 190－380
150－300 180－360
210－420
通常将孔口用泥土堵塞一定的长度。 D－光爆孔直径（m）。
风化破碎的
5－7
370－520
150－300
后附ɑ如这－一：果样钻种 各 没 ，孔方类有传角法岩自入度所石然孔（要光形壁倾求面成周斜的爆的围度破自岩“光）炸由石爆；药面介孔单，质石英岩”孔耗可中距表运的不用爆必浅炸那孔应么爆力小破波中，法的和等创强传造度坚统一会的硬个相台倾应、阶斜地爆较角降破度低完法（，相整即从比斜而的钻坡减孔坡轻量面对略与岩有水石增平的加面直，之接不间粉需的碎要夹 作8特角用－殊）。1的为4钻65机－，9因00而的在自实由4践面7中0。－应用6较4多0 。
❖以上两种方法，前一种需要在爆破之前沿着设计轮廓面钻一列紧密排列的空孔，钻孔量大且 质量要求高，一般的爆破钻孔机械难以达到需要的钻孔密度，需要配备特殊的空孔钻机，通 常难以实现，因而应用较少；后一种方法所要求的“光爆孔”孔距不必那么小，和传统的台 阶爆破法相比钻孔量略有增加，不需要特殊的钻机，因而在实践中应用较多。但不管那种方 法，爆破后在设计轮廓面上均保留有大量残留的光面孔痕迹（痕迹的保存率通常不低于50 ％）。
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1.预裂爆破参数设计 正确选择预裂爆破参数是取得良好爆破效果的 保证，但影响预裂爆破的因素很多，如钻孔直径、 钻孔间距、装药量、钻孔直径与药包直径的比值
（称不偶合系数）、装药结构、炸药性能、地质构
造与岩石力学强度等。目前，一般根据实践经验， 并考虑这些因素中的主要因素和它们之间的相互关 系来进行参数的确定。
质量要求高的工程取a＝（7～10）d。选择a时，钻
孔直径大于100mm时取小值，小于60mm时取大值；
软弱破碎的岩石取小值，坚硬的岩石取大值；质量
要求高的取小值，要求不高的取大值。
3）不偶合系数n
不偶合系数n为炮孔内径与药包直径的比值。 n
值大时，表示药包与孔壁之间的间隙大，爆破后对
孔壁的破坏小；反之对孔壁的破坏大。一般可取
装药结构，在开挖主体爆破之前，同时起爆预裂炮
孔内的装药，从而形成一条贯穿预裂炮孔的裂缝， 通过这条裂缝降低开挖主体爆破时对保留岩体的破 坏。
概念：沿设计轮廓线打一排减小了孔距
的平行炮孔，采用不偶合装药，先起爆预裂
孔，形成裂缝后（1—2cm），再起爆主爆孔， 使预裂缝在一定范围内减小主爆孔的地震效
应50—80%以上。
破坏，抵抗线W也不宜过大，通常取W=（1～3）
m，否则爆破后不能形成光滑的岩壁，达不到光面
爆破的目的。因此对于露天深孔光面爆破的抵抗
线W最好采用与钻孔直径d有关的关系式计算， 即W=（7～20）d 。
炮孔密集系数m m过大，爆后可能在光面眼间留下岩埂，造成 欠挖；m过小，则会在新岩面上造成凹坑。实践表 明，当炮孔密集系数m＝0.8～1.0时，光爆效果较好； 硬岩取大值，软岩取小值。
一、光面爆破
50年代出现，煤 炭系统规定：永久
性巷道，矿山边坡
必须用光面爆破。
高速公路山石质路爆破
光面爆破（smooth blasting）是一种使爆出的新 壁面保持平整，而不受明显破坏的爆破技术，其特
点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗
线相匹配的光爆孔并采用不偶合装药或其它特殊的
装药结构，在开挖主体的装药响炮之后，光爆孔内
n＝2～4。实践证明，当n≥2时，只要药包不与保留
的孔壁（指靠保留区一侧的孔壁）紧贴，孔壁就不 会受到严重的损害。如果n＜2，则孔壁质量难以保 证。药包应放在炮孔中间，•绝对不能与保留区的孔 壁紧贴，否则n值再大一些，就可能造成对孔壁的破 坏。
4）线装药密度q
装药量合适与否关系到爆破的质量、安全和
单位装药量q 单位装药量又叫线装药密度和装药集中度， 它是指单位长度孔眼中装药量的多少(•g／m或kg
／m)。为了控制裂缝的发展，保持新壁面的完整
稳固，在保证沿孔眼连线破裂的前提下，应尽可 能减少装药量。软岩一般用70～120g／m，中硬岩 为100～150g／m，硬岩为150～25Og／m。
起爆间隔时间
形成条件
避免压缩粉碎破坏 避免不定向径向裂隙
力学条件
σ r<[σ σ T<[σ
动压] 动拉]
沿炮孔连心线形成贯通裂隙
σ
T合>[σ 动拉]
2）保证光面裂隙形成的措施 减小爆破孔网参数 光面孔孔距a取（10~20）d孔；W≥a。 减弱装药 选用D↓,ρ↓, q↓炸药。 线装药密度：软：70—120 g/m 中硬：100—150 g/m
经济性，因此它是一个很重要的参数。装药密度
可用以下经验公式进行计算： （1）不损坏孔壁（除相邻炮孔间连线方向外） 的线装药密度
q 2.75 y
0.53 0.38
r
式中 δy——岩石极限抗压强度，MPa； r——预裂孔半径，mm。 q——线装药密度,Kg/m。
该式适用范围是δy＝10～15Mpa,r=46～
3 气体尖劈作用，促进加速发展连心线上 的裂隙。
4 相邻的（密集）炮孔互为导向空孔作用，
沿炮孔连心线上岩石强度下降，为光面裂隙 形成提供了原始条件。
应力波叠加原理和应力波与爆炸气体共同 作用原理
3.光面爆破参数设计
不偶合系数
合理的不偶合系数应使炮孔压力低于孔壁岩石
的动抗压强度而高于动抗拉强度。不偶合系数通常
的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔，光
滑平整的开挖面。
1.优点（特点）
爆面平整，凹凸度小，隧道≯5cm，边坡
≯20cm，光爆孔痕迹>50%。 保持了围岩的完整性和稳定性。 避免应力集中，在深部岩壁表面可减少岩爆危 险。 施工安全性好。 总掘进成本低，巷道支护、维修费用小。
2.光面爆破形成条件与机理 1）光面裂隙的形成条件和力学条件
采用1.1～3.0，其中以l.5～2.5用的较多。
光面炮孔间距a
炮孔间距一般为孔眼直径的10～20倍。在节理
裂隙比较发育的岩石中应取小值，整体性好的岩石
可取大值。
最小抵抗线W 光面层厚度或周边眼至相邻辅助眼间的距离是 光面爆破的最小抵抗线，一般应大于光面孔眼的 间距。在爆破中，为了使保留区岩壁光滑而不致
实验研究表明，齐发起爆的裂缝表面最平整，
微差起爆次之，而秒延期起爆最差。齐发起爆时， 孔眼贯通裂缝较长，可抑制其它的壁面。 所以在实施光面爆破时，时间间隔越短，壁面平整 的效果越有保证。
二、预裂爆破
预裂爆破（presplitting）是预先沿设计轮廓线用 爆破方法形成一条裂缝后再起爆主炮孔的一种控制 爆破方法，其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排 孔距合适的预裂孔并采用不偶合装药或其它特殊的
1）钻孔直径d 目前，孔径主要是根据台阶高度和钻机性能来 决定。对于质量要求高的工程，采用较小的钻孔。
一般工程钻孔直径以80～150mm为宜，对于质量要
求较高的工程，钻孔直径以32～100mm为宜，最好
能按药包直径的2～4倍来选择钻孔直径。
2）钻孔间距a
预裂爆破的钻孔间距比光面爆破要小一些，它
与钻孔直径有关。通常一般工程取a＝（5～7）d；
硬：150—250 g/m
不偶合装药
d孔 1.1 ~ 3.0 不耦合系数 d药
同时起爆光面孔
3）机理 1 不偶合装药中，空气间隔层缓冲消弱了 爆炸冲击作用，单孔使 σr<[σ动压],孔壁不致 压碎，σT<[σ动拉]，单拉不成缝。 2 相邻炮孔连心线上应力加强σT合>[σ动 拉]，形成一条裂隙。