工程爆破讲义一一

3岩土控制爆破3.1预裂爆破3.2光面爆破3.1预裂爆破3.1.1概述发展：(1)线性钻孔法——（2~4）d，形成一排密集钻孔，减震，它钻孔费用高，时间长，钻孔精度要求很高，不常使用。(2)龟裂爆破法——孔间距20~30cm，隔数孔装药；装黑火药（现也装硝氨炸药），耦合装药；但岩体因耦合装药有破坏，且要求清除压渣。

3.1预裂爆破3.1.1概述(3)缓冲爆破法——隔孔不耦合分段装药；用隋性物质充填孔内四周；较前两法孔间距大，软岩中效果好；由于在主爆区开挖完后实施，故受掌子面形状影响大。(4)预裂爆破法——逐孔装药，每个炮孔即是爆破孔，又是邻孔的导向孔；不耦合装药；3.1预裂爆破3.1.1概述(3)缓冲爆破法——隔孔不耦合分段装药；用隋性物质充填孔内四周；较前两法孔间距大，软岩中效果好；由于在主爆区开挖完后实施，故受掌子面形状影响大。(4)预裂爆破法——逐孔装药，每个炮孔即是爆破孔，又是邻孔的导向孔；不耦合装药；3.1预裂爆破3.1.1概述(4)预裂爆破法特点：1)先于主爆破起爆；

2)只有一个自由面；

3)成本约为主爆破的4~5倍;4)本身产生的震动大.3岩土控制爆破预裂爆破定义：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，以减弱主爆破对兔岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破作业。3.1预裂爆破3.1.2预裂爆破的成缝机理(1)预裂爆破成功的必要条件

——是炸药在炮孔中爆炸产生的压力不压坏孔壁和沿预定的方向成缝。(2)削减作用于孔壁上的爆轰压力的措施：

1)采用低猛度、低爆力的炸药；

2)不耦合装药；不耦合系数：r=孔径/药径≥1.5一般为2~10。

3.1预裂爆破3.1.2预裂爆破的成缝机理(3)成缝机理

1)应力波干涉理论相邻两孔同时起爆，以柱面波形式向四周扩散，并在两孔连心线的中点相遇，产生应力波的叠加；应力波合力方向垂直于连心线，而且方向相背，产生拉应力；当拉应力大于岩石的极限抗拉强度时，便在炮孔连心线中间点产生裂缝，向两孔发展，最后形成一条断裂面。

3.1预裂爆破3.1.2预裂爆破的成缝机理(3)成缝机理应力波干扰作用理论指出两个物理现象：1）相邻两孔应同时起爆，以保证应力波在两孔连线中点产生迭加；2）应力波迭加后，相邻两孔中点产生的拉应力成倍增加，裂缝因此从中点首先产生，并向两孔方向发展。至于爆炸产生的高压气体在岩体成缝的作用则没有提到。

3.1预裂爆破3.1.2预裂爆破的成缝机理(3)成缝机理2）以高压气体为主要作用的理论在气体压力共同作用下，炮孔很近时，炮孔连线孔壁的交点在切线方向因应力叠加而产生很高的拉应力；当其拉应力大于岩体的极限抗拉强度时，便在其交点处首先产生裂缝，然后向炮孔连线方向延升，最后形成一条断裂面。3.1预裂爆爆破3.1.2预裂爆爆破的的成缝缝机理理2）以高高压气气体为为主要要作用用的理理论由此得得出以以下结结论：：a.不论是是单孔孔或是是两孔孔同时时起爆爆，裂裂缝均均能产产生，，后者者更易易形成成裂缝缝；b.要加长长爆破破气体体的作作用时时间，，强调调堵塞塞和不不耦合合装药药；要要求炸药的的爆速速低，，生成成气体体数量量多；；c.关于应应力波波，他他们认认为不不会形形成孔孔间贯贯穿裂裂缝，，仅能能形成成潜在的闭闭合裂裂缝，，对于于单孔孔而言言，这这些裂裂缝是是无规规则的的，对对于双孔而而言，，两孔孔连线线方向向的裂裂缝最最长，，裂缝缝的贯贯穿是是在气气体作用下下完成成的；；d.裂缝是是由孔孔壁向向中间间发展展的。。3.1预裂爆爆破3.1.2预裂爆爆破的的成缝缝机理理3）爆炸炸应力力波和和高压压气体体联合合作用用理论论联合作作用理理论可可以用用以下下粗略略的模模式来来描述，爆爆炸应应力由由炮孔孔向四四周传传播，，在孔孔壁及及炮孔连线线方向向出现现裂缝缝，随随后在在爆炸炸气体体作用用下，使使原裂裂缝延延伸扩扩大，，最后后形成成平整整的开开裂面。3.1预裂爆爆破3.1.2预裂爆爆破的的成缝缝机理理3）爆炸炸应力力波和和高压压气体体联合合作用用理论论上述模模式将将预裂裂成缝缝机理理分为为两个个过程程，即即应力力波的的作用用过程和和高压压气体体的作作用过过程，，它们们有先先后，，但又又是连连续的的、不不可分割割的。。第一一个过过程，，应力力波的的作用用：当当它从从孔壁壁向四四周传传开后，，产生生的切切向拉拉应力力超过过岩石石的抗抗拉强强度而而使岩岩石破破裂。。最初的的裂缝缝出现现在炮炮孔壁壁向外外的短短距离离内。。如果果应力力波在在两孔孔之间能能够发发生迭迭加，，那么么，在在此区区段内内，合合成拉拉应力力也能能使岩岩石产生生裂缝缝。这这些裂裂缝给给预裂裂面的的形成成创造造有利利的导导向条条件。。3.1预裂爆爆破3.1.2预裂爆爆破的的成缝缝机理理3）爆炸炸应力力波和和高压压气体体联合合作用用理论论爆炸高高压气气体紧紧接着着应力力波作作用到到孔壁壁上，，它的的作用时时间比比应力力波要要长得得多。。孔周周围便便形成成准静静态的的应力场场。相相邻炮炮孔相相互作作用，，并互互位于于应力力场中中。孔孔中连线线方向向产生生很大大的拉拉应力力，孔孔壁两两侧产产生拉拉应力力集中。。如果果孔的的间距距很近近，则则炮孔孔之间间连线线两侧侧全部部是拉应应力区区，并并达到到足以以拉断断岩石石的程程度。。3.1预裂爆爆破3.1.2预裂爆爆破的的成缝缝机理理3）爆炸炸应力力波和和高压压气体体联合合作用用理论论如果相相邻孔孔的距距离很很小，，上述述拉应应力可可以是是岩石石抗拉拉强度度的数倍倍，孔孔壁的的集中中拉应应力还还要大大。因因此，，即使使应力力波没没有产产生裂缝缝，单单靠高高压气气体的的作用用，也也能使使岩石石断裂裂。如如果应应力波波产生了了初始始裂缝缝，高高压气气体渗渗入使使裂缝缝尖端端产生生气刃刃效应应。由由于气体体作用用的时时间比比应力力波长长得多多，其其总能能量也也大得得多。。所以，气气体的的作用用不仅仅能爆爆炸形形成贯贯通裂裂缝，，还可可以使使裂缝缝扩展展成一定定的宽宽度。。因此此爆炸炸气体体作用用是预预裂缝缝最终终形成成的基基本条条件，起起着主主导的的作用用。3.1预裂爆爆破3.1.3两相邻邻孔预预裂爆爆破时时几种种组合合情况况分析析1.相邻炮炮孔起起爆时时差很很大——大到A炮孔的的爆炸炸应力力场几几乎完全消消失后后，B孔才起起爆（1）炮孔孔间距距很大大——A、B两炮孔如同同单独独起爆爆，不不能形形成预预裂面面；（2）炮孔孔间距距很小小——认为A爆时，，B为空孔孔，在A、B孔的连连线孔孔壁处处出现现应力力集中中并产产生裂裂隙，但但不一一定连连通，，当B孔爆炸炸时，，沿此此裂隙隙扩展，在在A、B连线上上形成成裂缝缝面。。实践证证明上上述爆爆破条条件可可以形形成预预裂缝缝，但但相邻邻孔的的间距距要小小，而而且裂裂缝面的质量不好。。3.1预裂爆破3.1.3两相邻孔预裂爆破破时几种组合情况况分析2.相邻炮孔起爆时差差较小——A峰已过B，但准静态气体压压力仍在起作用，，A爆时，其应力场在在B孔处产生拉伸和压缩应力，由由于B孔的空孔效应，在拉伸应力作用下下，应力集中的连连线方向将产生裂缝；；B爆时，两孔间爆炸炸应力波不能叠加加，但A孔的准静态应力场与B孔的应力波与准静静态应力场叠加，，原裂缝进一步扩展，最最终形成带有一定定宽度的预裂面。。3.1预裂爆破3.1.3两相邻孔预裂爆破破时几种组合情况况分析3.相邻炮孔起爆时差差极小——A峰正在B处A孔爆破后的应力波波到达B孔之前B孔起爆。预裂孔之之间用导爆索连接一般都属于于这一情况。两孔孔的爆破应力波有可可能在后爆孔附近近迭加；两孔爆炸产产生的准静态应力力场发生迭加；上上述两种情况的迭加使使孔间连线方向裂裂缝的发展处于有有利地位。高压气体的的渗入，导致裂缝缝形成。3.1预裂爆破3.1.3两相邻孔预裂爆破破时几种组合情况况分析4.相邻炮孔同时起爆爆两孔爆炸产生的应应力波及准静态应力场都会迭加。。它们的迭加促使预预裂缝的形成，达达到最佳的组合。。但是，这一情况在实实际施工中难以实实现。从以上讨论看出，，尽量缩小两孔间间起爆时差，对于预裂缝形成总是是有利的。3.1预裂爆破3.1.4预裂爆破设计原则则（1）选用爆速低、爆爆力大的炸药品种种；（2）采用连续不偶合合装药结构形式，，在孔底段适当加强装药，近近孔口段适当减少少装药后加以堵塞；（3）通常预裂孔深度度与主炮孔深度相相同，但各部门在应用时尚有有差异，水电工程程有时预裂孔深度与主爆孔相同同或略小于主炮孔孔深度；交通土建工程的预裂孔孔深度则大于主炮炮孔爆破的破坏深度；3.1预裂爆破3.1.4预裂爆破设计原则则（4）直径宜小不宜大大，但要满足药包包的不耦合系数大于2的要求；（5）孔距视地质构造造和节理裂隙条件件而定，坚硬完整岩石，孔距距可适当增大至1．０～１．５m裂隙发育的岩体体,一般不宜超过1m。3.1预裂爆破3.1.5预裂爆破装药量的的确定1影响装药量的因素素影响预裂爆破效果果的因素很多，包包括钻孔间距、直径，岩石石的物理力学性质质，地质构造，炸药性质，装装药结构和不耦合合系数等。它们同时又影响着装装药量。至于其中中哪些因素是主要的，到目前为为止尚无定论。3.1预裂爆破3.1.5预裂爆破装药量的的确定但是，装药过小使使裂缝不能形成，，装药过大，壁面面残留不是半孔而是是l／3～l／4个孔壁及两孔之间间出现凹槽或鱼鳞状破裂，，药量过大与过小小出现的情况都可可以分辨清楚。除上述述两种药量外，其其它的装药量若能能保证成缝，在其中选选择最佳装药量较较为困难。通过现现场爆破试验，在过大大与过小装药量之之间选取中值可以以做到。本书介绍的装装药量计算公式是是指中值附近的数数值。3.1预裂爆破3.1.5预裂爆破破装药量量的确定定在影响预预裂效果果及装药药量的因因素中，，岩石性质质、孔距及不不耦合系系数较为重要要。钻孔间距距不仅影影响装药药量的大大小，还还直接关关系着预裂壁壁面的质质量。无无数预裂裂爆破的的实践表表明，在在保证两孔之之间裂开开成缝的的前提下下，小间间距的壁壁面质量量远远优于大大间距的的壁面质质量。因因为小间间距增加加钻孔量量，使其应用用受到一一些限制制。但是是，为保保证边坡坡工程质质量，也不不宜选择择大的孔孔间距。。孔间距距的选择择一般以以钻孔直径的的倍数表表示。永久边坡坡宜取7～10倍钻孔直直径（d）。3～5年的临时时边坡宜宜取10～15d，其它临临时性边坡15～20d。3.1预裂爆破破3.1.5预裂爆破破装药量量的确定定2装药量确确定预裂爆破破装药量量的计算算及确定定有3种方法：：理论计算算法，经经验公式式计算法法和经验验数值法法。3.1预裂爆破破3.1.5预裂爆破破装药量量的确定定2装药量确确定1）经验公公式计算算法如上所述述，岩石石的抗压压强度、、钻孔间间距和不不耦合系系数是影响响装药量量的主要要因素。。在装药量量计算中中，不耦耦合系数数可以不不纳入计计算式中，不耦耦合系数数建议选选取下列列数据：：地下隧道道及巷道道开挖：：取：1．5～4；明挖及大大型硐库库中的深深孔爆破破：取2～4。3.1预裂爆破破3.1.5预裂爆破破装药量量的确定定2装药量确确定1）经验公公式计算算法地下隧道道爆破时时：Q线=0.034[σ压]0.6*[a]0.6深孔爆破破时：Q线=0.042[σ压]0.5*[a]0.6式中：：Q线——炮孔线装装药密度度，kg／m；σ压——岩石极限限抗压强强度，MPa；d——炮孔间距距，m。3.1预裂爆破破3.1.5预裂爆破破装药量量的确定定2装药量确确定2）经验数数据法——查表法正由于预预裂爆破破成缝与与装药量量不存在在一一对对应关系，，所以一一些学者者提出一一些经验验数据供供选取，然后后再通过过试验确确定合适适的装药药量。表表8-34为瑞典U．兰格福福斯(Langefors)建议值。。表8-35为中孔径径深孔预预裂爆破破时建议议选取的的数值。。3.1预裂爆破破3.1预裂爆破破3.1.6预裂爆爆破施施工1钻孔预裂爆爆破实实践表表明，，预裂裂壁面面的超超欠挖挖和不不平整度主主要取取决于于钻孔孔精度度。可可以这这样说说，预预裂爆爆破的成败败60％取决决于钻钻孔质质量，，40％取决决于爆爆破技技术水平。。3.1预裂爆爆破3.1.6预裂爆爆破施施工1钻孔精精度3.1预裂爆爆破3.1.6预裂爆爆破施施工1钻孔钻孔质质量的的好坏坏取决决于钻钻孔机机械性性能、、施工工中控控制钻钻孔角度度的措措施和和工人人操作作技术术水平平。以以上3个影响响钻孔孔质量量的因素素中，，尤以以工人人操作作技术术水平平最为为重要要。如如果操操作人人员技术水水平不不高，，即使使采用用一些些好设设备，，也难难以打打出高高质量量的炮孔。。相反反，即即使采采用一一些性性能较较差的的设备备，但但技术术工人人认真操作作，仍仍可打打出高高质量量炮孔孔。国国内钻钻孔经经验表表明，，对于于平整的施施工现现场，，设置置钻机机移动动轨道道，是是打出出高质质量钻钻孔的的一个非常常重要要的技技术措措施。。目前前，已已有国国家研研制生生产出出保证证钻孔精度度的控控制器器，它它在钻钻孔时时能自自动调调整钻钻孔角角度。。3.1预裂爆爆破3.1.6预裂爆爆破施施工1钻孔预裂孔孔的偏偏差直直接关关系到到边坡坡面的的超欠欠挖，，控制制钻孔质质量是是施工工人员员必须须关注注的问问题。。预裂裂孔的的放样、定定位和和钻孔孔施工工中角角度的的控制制决定定着钻钻孔质质量。。一般施施工放放样的的平面面误差差不应应大于于5cm。钻孔孔定位位是施工中中的重重要环环节，，对于于不能能自行行行走走的钻钻机，，铺设设导轨往往往是是不可可少的的；而而对于于能自自行行行走的的钻机机必须须注意机机体定定位。。钻孔孔过程程中，，应有有控制制钻杆杆角度度的技技术措施施。3.1预裂爆爆破3.1.6预裂爆爆破施施工1钻孔在预裂裂面内内的钻钻孔左左右偏偏差比比在设设计预预裂面面前后后方向的的钻孔孔偏差差危害害要小小一些些。因因为它它尚不不至于于给超超欠挖带带来过过大的的影响响，仅仅仅使使相邻邻钻孔孔之间间平面面内的的不平整整度增增大。。在设计计预裂裂面前前后方方向的的钻孔孔偏差差的危危害则则要大大得多，它是壁壁面参差不齐齐、波浪起伏伏和造成超欠欠挖的根源，钻孔中中要防止这种种偏差的产生生。3.1预裂爆破3.1.6预裂爆破施工工1钻孔国内外预裂爆爆破的钻孔深深度多在15m以内；也偶有深深度达数十米米的情况。过过大的钻孔深度；易使钻钻孔精度难以以控制而对预预裂爆破效果不利。3.1预裂爆破3.1.6预裂爆破施工工2装药结构3.1预裂爆破3.1.6预裂爆破施工工2装药结构预裂爆破装药药结构有两种种形式：采用用定位并将装装药的塑料管控控制在炮孔中中央，爆破效效果好，但费费用较高；另一种是是将25mm、32mm或35mm等直径的标准准药卷顺序连续续或间隔绑在在导爆索上。。炮孔底部l～2m区段的装药量应应比设计值大大l一4倍。取值视孔深深和岩性而定，孔深者及及岩性坚硬者者取大值。接近堵塞段顶顶部lm的装药量为计计算值的1／2或1／3。炮孔其它部部位按计算的装药量装装药。绑在导导爆索上药串串可以再绑在在竹片上，缓缓送人人孔内，应使使竹片贴靠保保留岩壁一侧侧。3.1预裂爆破3.1.6预裂爆破施工工3堵塞为了保证预裂裂爆破效果，，应该进行堵堵塞，但是，，也有人主张预裂裂爆破的炮孔孔可以不堵塞塞，使在坚硬硬岩石中形成宽度非非常小的缝即即可。不过坚坚持不堵塞观观点的人已越来越少少。堵塞时先用牛牛皮纸团或编编织袋放人堵堵塞段的下部，再回填钻钻屑。要使装装药段保持空空气间隔。3.1预裂爆破3.1.6预裂爆破施工工4起爆顺序及网网路由于预裂爆破破是在夹制条条件下的爆破破，振动强度度很大，有时为为了防振，可可将预裂孔分分段起爆(图8-62)，一般采用25ms或50ms延时的毫秒雷雷管。在分段段时，一段的孔数在满满足振动要求求条件下尽量量多一些，但但至少不应少于3孔。实践证明明，孔数较多多时，有利于于预裂成缝和壁面整齐齐。3.1预裂爆破3.1预裂爆破3.1.6预裂爆破施工工4起爆顺序及网网路当预裂孔与主主爆区炮孔一一起爆破时，，预裂孔应在主爆孔孔爆破前引爆爆，其时间差差应不小于75~110ms。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施施中的一些问问题(1)预裂爆破(含光面爆破)壁面质量标准准预裂爆破与光光面爆破的目目的是沿设计计轮廓线形成成整齐的轮廓面面，其质量标标准应符合以以下条件：①裂缝必须贯贯通，壁面上上不应残留未未爆落岩体。。②相邻孔间壁壁面的不平整整度小于±15cm。③为使壁面达达到平整，钻钻孔角度偏差差应小于l。④壁面应残留留有炮孔孔壁壁痕迹，且应应不小于原炮炮孔壁的1／2—1／3。⑤残留的半孔孔率，对于节节理裂隙不发发育的岩体应应达到85％以上；对于于节理裂隙较较发育和发育育的岩体，应应达到50％～85％；对节理裂裂隙极发育的的岩体，应达达到10％一50％。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施施中的一些问问题在过去文献资资料中，还强强调预裂爆破破的裂缝宽度，认为缝缝宽应达1cm以上。在软岩岩中，这一要求可以做到到；但对于中中硬、坚硬岩岩石，该要求难以达到。。有时勉为其其难，将使保保留岩体受到很大损伤。。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施施中的一些问问题(2)预裂爆破与地地质状况的关关系①一般而言，岩岩石愈完整均均匀，愈有利利于预裂爆破。非均质、、破碎和多裂裂隙的岩层则则不利于预裂裂爆破。对于破碎碎的岩石，预预裂壁面的不不平整度往往往不由爆破参数决定定，而由破碎碎面控制。甚甚至预裂面也也沿裂隙面或破碎面面形成。当裂裂隙率达到5％时，预裂爆爆破有时难以按设计计成缝。当裂裂隙率为1．5％一5％时，采用小孔距预裂往往往收到良好好效果。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(2)预裂爆破与地质状状况的关系②高倾角裂隙对预裂裂面不平整度的影影响较之倾角为45°~60°时小得多。与预裂裂面大致平行，位位于保留区而距设设计预裂面不太远的高倾角角裂隙，爆破时该该面与预裂面之间间的岩石有时很难留住，由此造造成超挖。但是，，该裂隙面的面积积若很大，沿该面滑下形成的保保留面，对边坡稳稳定有时很有利。。总之这种情况下，设计应根据据高倾角的构造情情况调整预裂缝的的位置。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(2)预裂爆破与地质状状况的关系③与预裂面垂直的裂裂隙，往往使预裂裂缝不能连接起来，构成齿状缝面面，形成超欠挖。。与预裂面斜交的裂裂缝，又易使裂缝偏离中心线线，顺裂隙延伸一一段距离后与其它它预裂孔连起来，形成更严重的的超欠挖。④岩石的非均质性也也影响裂缝的形成成。某工程试验证证明，顺岩层走向易成缝缝，而垂直岩层走走向难成缝。单孔孔爆破试验表明，顺岩层走向裂裂缝长度是垂直岩岩层走向的2～3倍。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(2)预裂爆破与地质状状况的关系⑤对于水平层状岩岩石，层厚不大时时，预裂爆破时常常造成孔口移动。可可通过减少顶部装装药量、减小孔距距和减少堵塞长度予以以调整。由上可知，必须在在预裂爆破前及实实施少数几次爆破破后，在弄清地质质状况的基础上及及时调整预裂爆破破参数。不管地质质状况如何变化，，减小孔距总可以以获得较好效果。。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(3)炸药特性对预裂爆爆破效果的影响预裂爆破的理论说说明，要求炸药具具有一定的猛度和爆速，而且生成成的气体量多。我我国的工业炸药普普遍使用岩石铵梯炸炸药、乳化炸药、、铵油炸药、水胶胶炸药等。尽管它们们都有获得预裂爆爆破成功的例证，，但不等于它们都是是进行预裂爆破最最合适的炸药。由由于采用不耦合装药药进行预裂爆破，，使孔壁受力状态态得以调整。这是上上述炸药都能获得得预裂爆破成功的的重要条件。采用上上述炸药进行预裂裂爆破，当不耦合合数小于2时，常使孔壁受到到损坏。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(3)炸药特性对预裂爆爆破效果的影响国外有专用于预裂裂和光面爆破的炸炸药，例如表8-34中的古力特等。我我国也曾研制出专专用于光面爆破炸药药，因种种原因未未形成规模生产，也未能在全全国推广。承包商商为求施工简便，多用与主爆爆破区相同的炸药药进行预裂爆破。通过不耦合合系数和装药量的的调整满足预裂爆破需要。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(3)炸药特性对预裂爆爆破效果的影响在其它预裂爆破参参数不变的条件下下，采用不同品种炸药可以获得得不同的效果。例例如在葛洲坝工程程中，使用40％耐冻胶质炸药获获得很好的预裂面面，换成同量的2号岩石铵梯炸药，，则往往形不成裂裂缝。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(3)炸药特性对预裂爆爆破效果的影响凡能进行预裂爆破破的炸药，都有一一个适合每种岩石的合适的装药药量范围。当炸药药性能改变时，这这一范围随之而变，，此时必须重新调调整装药量或钻孔孔间距。在施工过程程中经常对所使用用的炸药进行性能能测定(例如爆速等)，对取得良好的爆爆破效果有极大好处。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(4)关于预裂缝前设置置缓冲孔的问题——预裂面与缓冲孔的的孔距离＞(10~30)d过去为了保护预裂裂面的完整性，人人们在它前面设置置1～2排缓冲孔(一排居多)。缓冲孔的抵抗线线较主炮孔小、间距小和装药药量小。在我国缓缓冲孔使用以水利利水电系统最多，铁道道建设次之，矿山山采用较少。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防破破坏预裂爆破是一种处处在夹制作用很大大情况下的爆破，振动强度大和和使保留岩石受到到某种影响在所难难免。但是，预裂缝缝一旦形成，对防防止主爆区产生的的振动及保留岩体的的损坏起着重要的的保护作用。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防破破坏1)预裂爆破自身的影影响正确的设计和施工工，预裂爆破一般般不会对保留岩体产生严重损坏坏。产生损坏的原原因除因设计不当当外，主要为施工中中将药包贴保留壁壁面所致。尤其在在炮孔底部，因装药药量大破坏范围可可达约10cm。此外，当岩石为水平平层状时，预裂爆爆破的上抬力，会会使孔口以下数米的的岩层受到损坏。。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防破破坏1)预裂爆破自身的影影响预裂爆破使保留岩岩体在水平向的损损坏程度一般在1．0m以内，遇到水平层层状岩石并含泥化化夹层，顺夹层损坏深度可达达2～3m。上述的损坏一般般不影响边坡的稳定。至于于孔口段保留岩体体的损坏，可通过过孔口装药量及堵塞塞长度进行调整。。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防破破坏1)预裂爆破自身的影影响至于预裂爆破产生生的振动影响，根根据三峡等水电工程的观测资料，，在装药量相等情况况下，是深孔台阶爆破的3～4倍。因此，有重要设设施需要保护以及及为减少对保留岩体体的振动，应当限限制预裂爆破的单单响药量。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防破破坏2)预裂缝的减震及防防损坏预裂缝形成后有两两个重要作用：第一，防止主爆区区的破裂缝伸向保保留区；第二，减小主爆区区对保留区的振动动影响。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防破破坏2)预裂缝的减震及防防损坏预裂爆破的实践表表明：软弱岩石(小于60MPa)和坚硬岩石形成的裂缝差别很很大。前者缝宽可可达lcm，甚至超过它。后后者只在5mm以内。缝宽对减振振有重要影响。葛葛洲坝工程预裂缝的地面宽度可达达lcm以上，实测减振率率达48．2％～70．8％。若预裂缝充填填泥石或水，减振振效果大为降低。。在预裂缝形成后，尽快进行行主爆区的爆破。。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(5)预裂爆破的自身损损坏及其防震防损损坏2)预裂缝的减震及防防损坏坚硬岩中预裂缝宽宽度虽然小，减振振效果也不显着，，但其抗压强度高，抵抗抗应力波作用能力力强，一般主爆区区爆破产生的振动不容易造成成保留岩体损坏。。预裂缝又阻断了了主爆区延伸至保留区的裂缝缝，因而保留岩体体的质量可以得到到保证。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(6)预裂面与前排爆破破的关系1)预裂孔底以下开裂裂深度合适的预裂爆破装装药量，均可使裂裂缝在孔底贯穿；有时预裂缝还还可向下延伸一段段距离。葛洲坝等等工程中实测的预裂裂缝向下延伸距离离为0．7～．5m。预裂缝向底部延伸伸的深度，与炮孔孔装药量，尤其与与底部装药量有关。。以上数值仅给出出一个大体的数量量概念。当靠近预裂裂孔底有水平夹层层或裂隙时，预裂裂缝一般就此止住，，不会再向下延伸伸。3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(6)预裂面与前排爆破破的关系2)最后一排主爆孔至至预裂孔的距离原则：既能使预裂裂缝与最后一排炮炮孔之间的岩体能够得到应有的的破碎，又能保护护预裂形成的自由由面。一般情况下为为0.6~(1.5~1.8)3)与缓冲孔的孔底距距离＞(10~30)d3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(6)预裂面与前排爆破破的关系2)预裂缝的超深h和超长S3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(6)预裂面与前排爆破破的关系2)预裂缝的超深h和超长Sh≤H—l式中:h——预裂缝超过炮孔底底的深度，m；H——预裂缝的总深度，，ml——炮孔深度，m。h≥RV=（10~20）dRV——垂直的破坏半径3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实施中的的一些问题(6)预裂面与前排爆破破的关系2)预裂缝的超深h和超长S如果预裂缝的超超深值等于或大大于主爆孔爆破破的底部破坏深度，，那么由于主爆爆孔造成的破坏坏性裂缝当然不会通过预预裂缝延伸至保保留区。从防震震上讲，应力波绕射到保保留区的强度较较之直达波的强强度弱。一般预裂缝的超超深值应大于1．0m。3.1预裂爆破3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实实施中的一一些问题(6)预裂面与前前排爆破的的关系2)预裂缝的超超深h和超长S预裂缝超长长值(S)的确定大多多采用经验验数据。为为了防止爆破破应力波绕绕过预裂缝缝破坏保留留岩体，预预裂缝应该越过过爆破界限限范围以外外7～10m。美国有人人建议为15m。S≥RH=（50~100）dRH——水平破坏半半径3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实实施中的一一些问题(7)不同抗力条条件下的预预裂爆破——裂缝两侧岩岩体厚度不不相等的预预裂爆破3.1预裂爆破3.1.7预裂爆破实实施中的一一些问题(7)不同抗力条条件下的预预裂爆破——裂缝两侧岩岩体厚度不不相等的预预裂爆破在进行不对对称抗力条条件下的预预裂爆破，，要正确地地确定预裂孔深度度与两侧岩岩体厚度的的关系，即即图8-64所示的B和B′与H的关系。当当B′>>H>>B时，属不对对称情况。。当预裂孔深为H时，B值应多大才才能抗得住住预裂爆破破的推力，，B值大小显然然与岩石性性质、地质质产状等因因素有重要要关系。如如在B位置存在的的水平夹层层、断层或或裂隙，将将极大减弱弱其抵抗预裂爆破破推力的能能力。理论论上B应大于2H才是安全的的。否则应改为为光面爆破破。3.2光面爆破3.2.1简述定义——沿开挖边界界布置密集集炮孔，采采取不耦合装药或装装填低威力力炸药，在在主爆区之之后起爆，以形成成平整轮廓廓面的爆破破作业，称称为光面爆破3.2光面爆破3.2.1简述(2)光面爆破与与预裂爆破破主要差别别：1)预裂爆破是是在主爆区区爆破之前前进行，光光面爆破则则在其后进进行；2)预裂爆破是是在一个自自由面条件件下爆破，，所受夹制制作用很大大。而光面爆破破则在两个个自由面条条件下爆破破，受夹制制作用小。。因装药量远比主主炮区炮孔孔小，故振振动影响较较小，对保保留基岩的的破坏较轻微。主主要缺点是是它在主爆爆区之后爆爆破。所以以，防振及及防裂缝伸人保留留区的能力力较预裂爆爆破差。3.2光面爆破3.2.1简述(2)光面爆破与与预裂爆破破主要差别别：因为光面爆爆破存在第第二个自由由面，进行行光面爆破破的一个重要要而必备的的条件是孔孔间距应小小于抵抗线线。采用与之相反反的做法，，孔间岩壁壁不易形成成平整壁面面或者壁面不平整整度差。3.2光面爆破3.2.1光面爆破作作用机理在爆破成缝缝的机理方方面，光面面爆破与预预裂爆破可可谓大同小异。。不同之处处是光面爆爆破有侧向向自由面，，应力波传到自由由面后产生生反射拉伸伸波，因其其抵抗线一一般大于孔间距，，若用导爆爆索起爆，，反射波尚尚不能干扰扰两孔间直达波波波峰的迭加加；侧向自自由面的存存在，使应应力波和爆生气体体的能量向向抵抗线方方向转移。。实践证明明，这种转移的能能量不至于于阻碍裂缝缝的形成，，但可使作作用于保留岩体的的能量减弱弱。光面爆爆破的壁面面质量优于于预裂壁面质量，，这也是重重要原因之之一。3.2光面爆破3.2.2光面爆破作作用机理光面爆破时时，相邻孔孔不论同时时起爆还是是有毫秒差差的延时起爆，，应力波的的作用都会会使相邻孔孔间岩体形形成裂缝，随后爆爆炸气体的的作用有助助于裂缝的的延长，并并使两孔间裂缝贯贯通。3.2光面爆破3.2.3光面爆破参参数的设计计(1)光面爆破设设计原则1)光爆层厚应应小于主炮炮孔的最小小抵抗线，并视开挖挖断面的尺寸大大小和岩体体构造情况况而定。开开挖断面大大，夹制作用较小小、岩体较较易崩落、、岩石松软软破碎时，，光爆层可适当厚厚些；相反反，开挖断断面小、夹夹制作用较较大、岩石坚硬完完整时，光光爆层就可可薄些。3.2光面爆破3.2.3光面爆破参参数的设计计(1)光面爆破设设计原则2)炸药单耗要要比主爆孔孔小，约为为后者的二二分之一左左右；3)炮孔直径宜宜小不宜大大，但要满满足不耦合合系数大于于1．５～２．．０以上的的要求；4)光爆孔的密密集系数一一般应取m=０．８～１１．０之间，以确保保既获得良良好的光爆爆面，以不不至于过多多地增加钻孔工作作量为原则则。3.2光面爆破3.2.3光面爆破参参数的设计计(2)参数设计1）光面爆破破抵抗线的的确定Wmin=(10~20)d式中Wmin——光面爆破最最小抵抗线线，m；d——钻孔直径，，mm。2）孔距a=(0．6～0．8)Wmin式中a——光面爆破孔孔间距，m。3.2光面爆破3.2.3光面爆破参参数的设计计(2)参数设计3）装药量的的确定A.采用下式计计算装药量量Q=q.a.l.Wmin(8—51)式中Q——装药量，kg；a——钻孔间距，