光面爆破与预裂爆破教材
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。
爆破工程教材71~80
３．２火雷管起爆法火雷管起爆法是利用导火索传递火焰引爆雷管再起爆炸药的一种方法，又称导火索起爆法、火花起爆法。
火雷管起爆法出现时间最早，也是一种操作与技术最为简便的起爆法。
由于其他先进起爆方法相继产生，使它的应用范围日益缩小，并显现其落后性。
但是，因其价格较低，在我国仍有使用，尤其在乡镇的采石场和某些小型隧洞开挖中使用较多。
由于其安全性较差，从起爆方法发展的总趋势上看，火雷管起爆法终将被淘汰。
火雷管起爆材料由导火索、火雷管和点火材料三部分组成。
３．２．１火雷管在工业雷管中，火雷管是最简单的一种品种，但又是其他各种雷管的基本部分。
火雷管的结构如图３１所示，它由以下几个部分组成。
（１）管壳火雷管的管壳通常采用金属（铝或铜）、纸制成，呈圆管状。
管壳必须具有一定的强度，以图３１火雷管结构示意图１—管壳；２—传火孔；３—加强帽；４—正起爆药；５—加强药；６—聚能穴减小正、副起爆药爆炸时的侧向扩散和提高起爆能力，管壳还可以避免起爆药直接与空气接触，提高雷管的防潮能力。
管壳一端为开口端，以供插入导火索之用；另一端密闭，做成圆锥形或半球面形聚能穴，以提高该方向的起爆能力。
表３２列出火雷管的管壳规格。
（２）正起爆药火雷管中的正起爆药在导火索火焰作用下，首先起爆。
所以其主要特点是感度高。
它通常由雷汞、二硝基重氮酚或叠氮化铅制成。
表３２火雷管的管壳规格雷管品种管壳内径（ｍｍ）长度（ｍｍ）加强帽至管口距离（ｍｍ）６号金属壳６．１８～６．２２３６±０．５≥１０８号金属壳６．１８～６．２２４０±０．５≥１０纸壳６．１８～６．３０４５±０．５≥１５塑料壳６．１８～６．３０４９±０．５≥１５（３）副起爆药副起爆药也称为加强药。
它在正起爆药的爆轰作用下起爆，进一步加强了正起爆药的爆炸威力。
所以它一般比正起爆药感度低，但爆炸威力大，通常由黑索金、特屈儿或黑索金—梯恩梯药柱制成。
４）加强帽加强帽是一个中心带小孔的小金属罩。
第五章 第七节 预裂爆破与光面爆破
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预裂爆破装药量的确定
三种方法：理论计算法 ，经验公式计算法 和 经验数值法 。
经验公式计算法
不耦合系数建议
地下隧道及巷道开挖：取 1.5~4； 露天爆破及大型硐库中的深孔爆破：取 2~4。
装药量的计算
用于地下隧道爆破 用于深孔爆破
q 0.034[ 压 ]0.6 [a]0.6 q 0.042[ 压 ]0.5 [a]0.6
预裂爆破成缝的力学条件
① 单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动 态抗压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：
压 [动压 ]
② 单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动 态极限抗拉强度，使孔壁不产生不定向裂隙，即：
拉 [ 动拉 ]
③ 相邻炮孔在其炮孔连心线上产生的合成拉应力应大于岩石的动 态极限抗拉强度，使相邻炮孔在其连心线上产生定向裂缝，即：
切缝药包方法
（a）切缝药包 （b）内切槽装药管 1—炮孔壁 2—切缝管内装药 3—切缝管
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八达岭高速公路山羊洼二号巷道光面爆破
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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★ 光面爆破和预裂爆破的特点
1）爆破开挖面符合设计要求，平整，减少超挖； 2）对保留岩体的爆破损伤小，有利于围岩和边坡 的稳定性； 3）开挖岩壁上很少有危石，较少了掉块、滑坡和 冒顶的可能性，保障施工安全；
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★光面爆破和预裂爆破的不同点
1）炮孔起爆顺序不同。光面爆破是主爆区先爆，形 成光爆层后再起爆光爆炮孔；预裂爆破是预裂孔先爆，主 爆区后爆。
式中，q` 为炮孔线装药密度，kg/m； 压 为岩石极限抗压强度，MPa；a 为炮孔间距，m。
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
铁路石质路堑预裂爆破及光面爆破施工工艺
铁路石质路堑预裂爆破及光面爆破施工工艺目录第一章总则第二章爆破参数及爆破器材第三章爆破施工第四章质量标准附录1附录2附录3附加说明第一章总则第1条在石质路堑爆破开挖时，为使路堑边坡符合设计要求，保持边坡岩体完整稳定、坡面平顺整齐，减少超挖欠挖和人工清理修整的工作量，应采用预裂爆破或光面爆破。
第2条预裂爆破和光面爆破可与主体爆破在同一起爆网路进行，也可与主体爆破分开单独进行。
一般预裂爆破多与主体爆破同时进行；光面爆破则通常在主体开挖接近设计边坡面时，用预留光面层的办法单独完成。
第3条编制石质路堑爆破施工组织设计时，应依据工程的地质地形条件及所拥有的施工机械等条件，选定边坡爆破方案。
凡使用潜孔钻机等大直径钻具，进行深孔爆破开挖路堑时，宜优先选用预裂爆破。
岩石特别坚硬、地形平坦、主体开挖后钻机能够进入堑顶钻孔时，才可考虑采用光面爆破。
小直径钻孔爆破开挖一般宜采用光面爆破。
第4条路堑边坡钻孔深度小于20m时，可一次预裂爆破或光面爆破到路基面。
边坡钻孔深度大于20m时，宜采用分层预裂爆破或光面爆破。
并在分层处设边坡平台，平台宽度一般不应小于1.5m，以满足设置截水沟和钻机作业的需要。
第5条预裂爆破，光面爆破的施工工艺流程一般为：第二章爆破参数及爆破器材第6条孔网参数孔径D：深孔预裂爆破或光面爆破中硬以上岩层D=φ100mm软弱光层D=φ60~80mm 孔距a：预裂爆破：中硬以上岩层a=（8~12）D软弱岩层a=（6~8）D光面爆破：中硬以上岩层a=（12~15）D软弱岩层a=（8~12）D相对距离E：为孔距a与最小抵抗线W之比。
无论何种岩层，光面爆破的孔距a均应小于最小抵抗线W，且相对距离E均以E=a/W≤0.8为宜。
主体炮孔与设计边坡面应保持一定距离：中硬岩层≥0.8m；软弱岩层≥1.2m超钻深度H：预裂或光面爆破沿边线的孔深应超过主体爆破孔深，此超钻深度H一般不宜小于2m。
同时，为使坡面平顺，在开挖前进方向宜钻1~2个不装药的导向孔。
路堑边坡光面(预裂)爆破施工作业指导书
路堑边坡光面〔预裂〕爆破施工作业指导书1 适用条件及范围：适用于中铁五局衡茶吉铁路工程指挥部管段路堑开挖路堑边坡爆破作业。
2 施工准备〔1〕审阅图纸：仔细审阅施工图纸及文件，图纸所标注的尺寸、工程数量等有无错误、遗漏，是否详尽，发现问题及时与相关设计单位、监理联系，以便及时更正。
〔2〕测量放样：对照施工图纸准确放样边坡开挖桩，进行详细技术交底。
〔3〕场地清理：路堑开挖前应做好堑顶和场内临时排水，对场地内的植被和其他建筑物进行清理。
〔4〕根据工程量，配置足够的机械和人员。
3 边坡爆破方案和施工工艺3.1 边坡光面〔预裂〕爆破设计浅孔爆破宜采用光面爆破〔预留光爆层〕；深孔爆破宜采用预裂爆破，与主体开挖爆破一次完成。
〔1〕浅孔〔光面〕爆破1〕浅孔〔光面〕爆破用手风钻钻孔，孔径ф38～48mm。
2〕最小抵抗线w根据边坡预留岩体的情况取值1～1.5m〔取1.2m〕，边坡顶留层不宜过大〔边坡一般预留1.5～2m光爆层〕。
3〕光爆孔炮孔间距一般取50～80cm，单位体积耗药量q根据岩石施工分级确定，一般：软岩0.26～0.3Kg/m3，次坚石0.3～0.34Kg/m3，每个炮孔的装药量q0=q×a×w ×h，最大每孔装药量为〔坡率按1：0.75，垂直高度按3m计算〕：软石1.08kg，次坚石：1.22kg。
4〕光爆孔采用同段毫秒雷管起爆。
〔2〕预裂爆破1〕深孔爆破宜采用预裂爆破，与主体开挖爆破一次完成。
2〕深孔爆破采用潜孔钻机钻孔，炮眼直径ф＝80～100mm，光爆炮眼间距a=80～120cm，炮眼深度根据开挖垂直深度和边坡设计坡率计算确定，倾斜度与边坡坡率相同。
3〕预裂孔药量根据线装药密度计算确定，孔底1～2m范围药量应增加2～4倍，线装药密度：软石为0.18～0.28Kg/m，次坚石为0.25～0.4kg ／m，线装药密度应该进行严格控制，以防药量过大而损伤边坡。
4〕预裂孔需正确确定超深、超长和预裂孔与主炮孔的距离。
第六章预裂爆破与光面爆破
2020/4/2
第六章 预裂爆破与光面爆破
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第二节 光面爆破
光面爆 （Smooth blasting ） 破 沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主 爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。
2020/4/2
第六章 预裂爆破与光面爆破
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预裂爆破与光面爆破的差异
①用最有效的方法将既定范围内的岩石进行适度破碎，必要时，再将 破碎后的岩石进行抛掷，以达到一定的工程目的；
②降低爆破对爆破范围以外岩石的破坏（损伤），最大限度地保持岩 石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩的长期稳定。同时，也 包括降低爆破地震效应对环境的影响等。
预裂爆 （presplitting preshearing ） 破 沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主
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预裂光面爆破后的效果
2020/4/2
第六章 预裂爆破与光面爆破
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光面爆破的其他相关知识
一
二
三
光面爆破作用机理
光面爆破设计
光面爆破施工
2020/4/2
第六章 预裂爆破与光面爆破
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第五节 定向断裂爆破新技术简介
（1）炮孔切槽爆破
（2）聚能药包爆破
（3）切缝药包爆破
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炮孔切槽及异形钻孔方法
第六章 预裂爆破与光面爆破
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光面爆破装药结构
6
2
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5
2
2
3
6
(a) 5
2
3
6
(b)
4
2
(c)
1、Φ20～25mm药卷；2、Φ32mm药卷；3、导爆索；4、径向空气间隔； 5、空气间隔；6、孔塞
光面爆破与预裂爆破
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。
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。
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 采用1.1～3.0，其中以l.5～2.5用的较多。
❖ 在预裂爆破中，只要不会发生预裂爆破破坏 主爆破孔的起爆网路现象，就应尽可能加大 间隔时间。
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❖ 6.3.2装药
❖ 为了保证孔口段的光面或预裂爆破效果，孔 口0.8～1.5m处不要装药，可以用炮泥堵塞， 不装药段长度视岩石性质、风化程度而定。 如果风化层较厚或岩石较破碎、裂隙节理发 育，则在不装药段以下1.2m内把线装药密度 减为设计值的1/2～1/3，以防止表面岩层被 抬开松动。孔底部位为了克服岩石的夹制作 用，加强孔底抵抗线方向岩石的破碎，要采 用加强底药包，根据岩石性质及底部抵抗线 的大小，底部1～2m处的线装药密度可以为 设计值的1～5倍。
凿岩爆破工程-光面(预裂)爆破的成缝机理
第七章 预裂爆破与光面爆破
7.3光面（预裂）爆破的成缝机理
（1）预裂爆破成缝机理 （消灭粉碎区，控制破裂区 ）
预
①单个炮孔装药爆炸产生的径向压力应小于岩石的动态极限动态抗
裂
压强度，使孔壁不发生粉碎性破坏，即：
爆 破
压 [动压 ]
成
②单个炮孔装药爆炸产生的切向伴生拉应力应小于岩石的动态极限
2）相邻炮孔连心线上应力加强
3）相邻炮孔互为导向空孔
4）同时起爆预裂孔
第七章 预裂爆破与光面爆破
A B C D
凿岩爆破工程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第七章 预裂爆破与光面爆破
7.3光面（预裂）爆破的成缝机理
（1）预裂爆破成缝机理
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。
凿岩爆破工程
第七章 预裂爆破与光面爆破
7.3光面（预裂）爆破的成缝机理
（2）光面爆破成缝机理
一般认为，炸药起爆时，对岩体产生三种效应： 一是应力波反射拉伸破坏所起的作用 二是爆炸气体膨胀做功所起的作用 三是二者共同作用所起的破坏，研究、实验和生产实践表明，第三种效应 比较符合工程实际情况。 光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻 炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，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，爆炸产物的膨胀作用 使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
光面、预裂爆破ppt课件
Q线=0.034[a·σ压] 0.6
深孔爆破
Q线=0.042[a] 0.5·[σ压]0.6
式中: Q线——炮孔单位长度的装药量，kg/m；
a——孔间距，m；
σ压——岩石抗压强度，MPa
4. 预裂爆破设计
预裂爆破的装药量目前主要有经验公式计算法和 经验数据法两种：
（2）经验数据法
岩石性质 炮孔直径/mm 孔间距/m 单位长度装药量
路堑底宽40m，中心最大挖深59m，总挖方量为60 万m3，最大的边坡垂直高度为70m，边坡设计为1： 0.75，每隔20m高度设置一个5m宽的平台。基岩主要 为熔结凝灰岩，岩石节理裂隙上部挖深10～20m范围 较发育，底部不发育。
工程施工要求：①必须保证边坡的稳定和边坡的坡率； ②保证边坡的平整度，超欠挖不大于50cm ；③靠近边 坡15m范围内必须采用深孔微差爆破，以减少爆破振动 对边坡保留侧基岩的扰动，保证基岩的稳定性不受到破 坏；④边坡采用光面爆破；⑤超挖大于50cm的地段要 进行砌筑。
5. 光面、预裂爆破施工工艺
制作方法一般是按照炮孔深度，先准备一根 稍长于孔深的竹片，然后把细药卷按照每米的装 药量、间隔一定距离与起爆的导爆索一起用黑胶 布或绑线缠紧在竹片上。为了克服炮孔底部的阻 力，在底部1~2m的区段，线装药密度应比设计 值大1~4倍；而在接近孔口的区段，线装药密度 应比设计值小1/2~1/3。另一种制作方法是按照 设计的线装药密度，选取一定内径的塑料管，将 起爆的导爆索先插入塑料管中固定，然后采用连 续装药或间隔装药结构方式，其孔底与孔口的装 药密度按上述方法控制。
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 （2）爆破参数 在地质条件确定的情况下，爆破参数选 择的合理与否是影响光爆效果的关键因素。 如炮孔间距和抵抗线过大，爆破后边坡的平 整度就差，超欠挖也较大；线装药密度过大， 易造成边坡保留侧岩石破坏较严重，影响边 坡的稳定，且超挖严重，半孔率低；线装药 密度过小，则达不到光爆的效果，欠挖严重， 需进行二次刷坡，造成更大的浪费；一般要 求不偶合系数为2~5，其值过大或过小都会 影响光爆效果，特别是影响半孔率。
初级爆破工程师指导培训课件土岩爆破技术2光面爆破和预裂爆破
—预裂爆破与光面爆破
顾月兵 副教授
工程兵工程学院精确爆破技术研究中心
• 预裂爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，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，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破 坏并形成平整轮廓面的爆破作业，称为预裂爆破。
• 光面爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或 装填低威力的炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓 面的爆破作业，称为光面爆破。
T [ P ]
式中， σr—预裂孔壁受到的最大径向压应力，kPa； σT—预裂孔连心线上岩体受到的最大切向压应力，kPa； [σ]R—岩石的极限抗压强度，kPa；
[σ ]P—岩石的极限抗拉强度，kPa。
• 根据冲击波对障碍物作用理论，可以写出：
•
P=25QQL/0
•
式中， P—冲击波压力，kPa；
•
由此得出： h 2D2 H [ r ] /(d 2 p0 )
•
或
H P0d 2h /(2 [ r ]D2 )
•
这时，两孔间应力波产生的切向（即环向）拉应力
可由下式表达，即
P Ed P P0
D
ae
a d
[ P ]d
式中，p—应力波引起的环向拉应力，Pa；Ed—岩石动态弹性模量，Pa； P—应力波引起的环向拉应变；—岩石波松比；a—孔距，α —
待到B炮孔爆炸时，由于A σ r 炮孔产生的准静态应力场在B炮 孔周围的应力集中，将协助B炮 孔的爆炸应力波在连心线方向 形成裂缝。
σT
Ⅲ
Ⅰ
B
Ⅱ
σr
Ⅳ
σT
A炮孔准静应力对B炮孔的作用
6第六章： 预裂爆破与光面爆破15页PPT
03.04.2020
第六章 预裂爆破与光面爆破
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预裂爆破与光面主爆区爆破之前进行； B 预裂爆破是在一个自由面条件下爆破，所受夹制作用很大.
光面爆破
A 光面爆破则在主爆区爆破之后进行； B 光面爆破则在两个自由面条件下爆破，所受夹制作用小。
03.04.2020
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堵塞
当预裂孔与主爆区炮孔一起爆破时：预裂孔应在主爆孔 爆破前引爆，其时间差应不小于75~110ms。
03.04.2020
第六章 预裂爆破与光面爆破
6
第二节 光面爆破
光面爆 （Smooth blasting ） 破 沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主 爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。
用于地下隧道爆破
装药量的计算 用于深孔爆破
q0.034 [压 ]0.6[a]0.6 q0.042 [压 ]0.5[a]0.6
式中，q` 为炮孔线装药密度，kg/m； 压 为岩石极限抗压强度，MPa；a 为炮孔间距，m。
03.04.2020
第六章 预裂爆破与光面爆破
5
预裂爆破施工
A
B
C
钻孔
装药结构
第六章 预裂爆破与光面爆破
8
光面爆破的其他相关知识
一
二
三
光面爆破作用机理
光面爆破设计
光面爆破施工
03.04.2020
第六章 预裂爆破与光面爆破
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第五节 定向断裂爆破新技术简介
（1）炮孔切槽爆破
（2）聚能药包爆破
（3）切缝药包爆破
03.04.2020
炮孔切槽及异形钻孔方法
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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 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 r 0.53 0.38
起爆间隔时间
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，可抑制其它方向裂隙的发展， 有利于减少孔眼周围裂隙的产生和形成平整的壁面。 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（ presplittin）g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 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。
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 采用1.1～3.0，其中以 l.5～2.5用的较多。
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。
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。
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； 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。
6光面爆破与预裂爆破
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 blasti）ng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 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
形成条件 避免压缩粉碎破坏 避免不定向径向裂隙 沿炮孔连心线形成贯通裂隙
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。
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。
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 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 。
不偶合装药
不耦合.1 ~ 3.0
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。
3 气体尖劈作用，促进加速发展连心线上 的裂隙。
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
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。
力学条件 σr<[σ动压 ] σT<[σ动拉 ] σT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 硬：150—250 g/m