光面爆破技术

光面爆破技术 光面爆破技术约在1950年发源于瑞典，1952年在加拿大首次应用；预裂爆破由光面爆破演变而来。从整个爆破技术来分，它们均属于光面爆破技术。 光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术。预裂爆破则是周边眼最先起爆，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些。 光面爆破可以分为三大类型： (1)​ 轮廓线钻眼法 它是沿设计的隧道开挖轮廓线钻凿紧密相邻的炮眼，这些炮眼内不装炸药，然后视其离自由面的远近再钻一至若干排炮眼并装炸药爆破。由于密集且相邻的炮眼存在，隔开了其它炮眼爆炸时爆炸应力波和裂缝的传递与扩展，使岩体沿弱面切开，形成平整的岩壁保护岩体稳定。 目前在隧道内使用较少，仅在不够稳定的岩层（如软弱岩层、断层带等）中及城市地下隧道、地铁为减轻地震动时，才部分采用，应用该种技术能获得较好的光面爆破效果，但钻眼工作量大，钻眼费用高。 (2)​ 预裂爆破法 这种方法是在开挖轮廓线上钻凿相互平行较密集的炮眼，装炸药并使之先于其它爆破眼起爆，当轮廓线上的炮眼间距、数量、装药结构合适时，爆破后各炮眼间将形成相互贯通的裂隙，与原岩分割开来。此后再爆破其它炮眼，由于轮廓线上裂缝已形成，所以其它炮眼爆破时不会引起围岩岩体破坏，而构成光滑的平整壁面。预裂爆破可以起到较好的隔振作用，一般适用于岩体较为完整的硬岩、中硬岩中深眼及深眼爆破。 (3)​ 光面爆破法 它与预裂爆破法恰好相反，轮廓线上的炮眼（周边眼）是在其它炮眼爆破后最后起爆，是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。与预裂爆破法比较，周边轮廓线上炮眼数较少。根据断面不同，施工方法可分为光面层光面爆破法和全断面一次爆破光面爆破法。 光面爆破技术的优缺点 (1)​ 优点 1 隧道围岩不产生或很少产生炮震裂缝，保持了围岩完整性，从而增大了围岩自身的承载能力，这为采用锚喷支护创造了有利的条件。光面爆破技术和锚喷技术相结合，进一步增强了锚喷支护的作用，特别是在松软岩层中更能显示这一特点。 2 在裂隙发育的地层中，避免裂隙扩大和产生新的裂缝，提高了围岩的稳定性，能基本清除落石伤人事故，为快速施工提供了有利条件。 3 隧道成型规整，极大地减少了掘进超挖数量和出碴工作量，加快了掘进速度，节省了衬砌 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ，提高了施工进度。 4 由于隧道成型规整，凹凸很少，除增强隧道本身稳定性外，也减少了隧道的维护量，在有瓦斯的隧道则不易于产生瓦斯局部聚集。 (2)​ 缺点 1 炮眼数较一般爆破法要多一些，钻眼的准确性要求较高，钻爆作业的单项工序时间要多一些。 2 需要一些特殊器材，如专用炸药、毫秒雷管、导爆索（传爆线）等。 核心是药包布置原则。包括： （1）在任何情况下，药包布置均以最小抵抗线为设计依据； （2）根据路堑中心挖深和宽度，进行药包分层布置； （3）尽量对药包进行纵向或横向分集或分条布置； （4）合理安排药包的起爆时间。光面爆破和预裂爆破的主要参数有钻孔直径、孔间距、抵抗线、线装药量、装药结构、最后一排主爆孔与裂孔间距等。 光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，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；二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，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点： 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，尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3、 周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。 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。 预裂爆破和光面爆破在石方路堑开挖工程中的应用 张喜忠 摘  要:预裂爆破预先沿着设计轮廓线爆破出一条裂缝，以保护保留区岩体。光面爆破是在开挖主爆孔的药包爆破之后再进行光爆孔的爆破。预裂爆破时只有一个自由面，而光面爆破有两个自由面，对保留区岩体的破坏影响有所改善。预裂爆破和光面爆破的选用在追求爆破质量和爆破效果的同时，还要兼顾经济合理，综合进行考虑。 关键词：预裂爆破   光面爆破   线装药密度  堵塞长度 0 概述 预裂爆破是指在正式爆破开挖之前，预先沿着设计轮廓线爆破出一条一定宽度的裂缝，以保护保留区岩体的一种爆破方法。光面爆破也是控制开挖轮廓的爆破方法之一，它与预裂爆破不同之处在于光爆孔的爆破是在开挖主爆孔的药包爆破之后进行。从爆破时的岩体状态看，预裂爆破时只有一个自由面，而光面爆破有两个自由面，对保留区岩体的破坏影响有所改善。预裂爆破和光面爆破的优点很突出，主要表现在： （1）可以减少超欠挖量，节省工程投资； （2）开挖面光洁严整，有利后期作业； （3）对保留岩体的破坏影响小，有利于保留岩体的稳定； （4）由于预裂缝的存在，可以放宽对开挖区爆破规模的限制，提高功效。 1 工程实例 以某路基工程为例，该路段岩石以花岗岩为主，上层为全风化～强风化花岗岩，属软弱层，下层为中风化～弱风化花岗岩，属坚硬岩石层；按设计要求，石方路堑边坡全部采用预裂（光面）爆破，边坡率在1：0.6～1：0.9之间，坡面平整度要求在±20cm以内，坡面半壁孔痕率要求软岩50%，硬岩80%。 施工前，经过经济分析比较，若在上层软岩中实施预裂爆破，工程费用能增大1倍以上。根据以往的施工经验，对松软岩石，不进行预裂爆破，也可以达到预期目的。 1.1 确定技术参数 （1）孔深L 设计开挖边坡坡度为1：0.6，分级台阶高度为8.0 m，为了保证分级平台的完整性，预裂孔不能超深，故孔深取9.3米。 （2）孔径D 选用支架式或自行式潜孔钻，钻孔直径100mm。 （3）孔距a 采用a=8～12m，根据风化程度，上层风化较严重的取小值，风化较轻的取最大值。 （4）线装药密度 采用计算公式： 1-1 式中： —炮孔的线装药密度，㎏/m —岩石的极限抗压强度 —炮孔间距，m （5）确定装药结构 ①计算不耦合系数：采用Φ32岩石硝铵炸药孔径D=100mm，则不耦合系数为：100/32=3.1 ②堵塞长度B：取B=12～20m ③确定同一炮孔药卷中心间距：采用间隔装药，底部1.0m线装药密度采用3倍的平均线装药密度，顶部1.0m线装药密度取平均线装药密度的1/2。选用Φ32岩石硝铵炸药，每卷重0.15Kg，预裂孔深L=9.3m,堵塞长度取B=1.3m,设其平均线装药密度为0.25Kg/m,则： 该孔总装药量应为 ＝0.25×9.3＝2.325（㎏） 底部1.0m装药量应为 ＝0.25×3×1.0＝0.75（㎏） 顶部1.0m装药量应为 ＝0.25×0.5×1.0＝0.125（㎏） 中间6.0m正常装药段量 则： 中间正常装药段的线装药密度为1.45/6=0.242 Kg/m 其药卷间距为0.15/0.242=0.62(m) 顶部0.125Kg炸药可分为两份,其间距为0.5m即可 底部可将5卷炸药一卷接一卷固定好，其装药结构详见图（1）。 光面爆破的有关技术参数的选择与计算与预裂爆破基本相同，只是要考虑光爆层的厚度，即根据光爆层的厚度确定光爆孔的间距，光爆孔的间距一般取光爆层厚度的0.8倍，由于光爆孔的间距不能无限度地增大(一般不宜超过1.8m)，而光爆层的厚度有时过大，一般超过3.0m，就需要在光爆孔前打一排平行于光爆孔的辅助孔，辅助孔和光爆孔的间距宜取(1.2～1.5)a,辅助孔的间距a根据其装药的最小抵抗线W来确定,一般取a=(1.2～1.5)W,辅助孔采用间隔耦合装药,整个辅助孔可用一根导爆索起爆,辅助孔段比光爆孔提前起爆,提前起爆时间间隔不低于100ms,辅助孔每辅助药包都按一个单独的集中药包来考虑,布孔时要考虑预留边坡保护层,认真核算每一个药包的最小抵抗线,按标准松动爆破的标准逐一计算每一个药包的装药量,这样既可以达到将光爆层岩石充分破碎,克服光爆层过厚,保证光爆层崩落的目的,又可以保证爆破时不产生飞石,保证施工安全。辅助孔的布孔方式见图(2)，图中辅助孔的药包最小抵抗线W1、W2、W4、W3等应认真量测，谨慎计算其装药量 ，遵循宁少勿多的原则，达到松动的目的即可。辅助孔药包之间上下距可取最小抵抗线的1.5～2.0倍。 1.2 爆破实施阶段。 首先，按设计要求测放开挖线，然后用挖掘机沿开挖线修一条5.0～6.0m宽贯通整个挖方段的施工便道，并标定每个断面点的准确位置，同时将每个断面点处的开挖深度测出来，根据设计坡率将钻孔深度推算出来，并用标签标好。 潜孔钻钻孔前，要事先在相邻两个标准开挖点设置坡度板，将设计坡面的准确位置标示出来，再调整潜孔钻钻杆的角度，使其钻杆的轴线和设在标准开挖点上的坡度板的斜边在同一平面上（即三线共面），才可以开始钻孔。钻孔过程中，操作人员要随时检查潜孔钻钻杆的角度是否发生变化，一旦有误，应立即纠正，若无法纠正，则将该孔废弃不用，变换位置，重新钻孔。因为保证钻孔角度准确无误，是最基本的要求，若钻孔角度出现偏差，爆破出来的坡面就无法符合设计要求。 在实施大规模爆破之前，应先进行试验爆破。按前面爆破设计所取数据进行布孔、装药，试验段预裂孔和主爆孔及其他辅助孔的钻孔工作同时进行。钻孔工作完成后，装药、起爆。 2 分析 通过试验爆破发现，堵塞深度低于1.2m时会产生漏斗坑，为避免这一现象发生，将堵塞长度加大至1.3～1.5m，离村庄最近处预裂堵塞长度增加至1.8m。同时，导爆索爆破露出地面，产生爆破噪音很大，距村舍较近处空气冲击波的作用很可能危及村舍或其他设施的安全。因此，起爆网路采用导爆索网路和电爆网路相结合，即每个预列孔内采用导爆索将药卷串起来，导爆索顶端绑扎瞬发电雷管，堵塞时将导爆索埋入地下约0.6～0.8m，再用连接线将各孔电雷管串联。这样，避免了空气冲击波的危害，也不会在孔口出现漏斗坑，从而施工安全和施工质量就可以得到保证。 随着工程的进展，发现边坡预裂爆破速度远低于主体爆破速度，这时就需要预留光爆层，实施光面爆破。主体爆破布孔时应留足光爆层，一般主药包距坡面的距离不应低于0.5W(W为靠近边坡主药包的最小抵抗线)，光爆层的厚度保留在3.0～5.0m光爆层厚度低于3.0m时，只采用光爆孔进行光面爆破，超过3.0m时，可加辅助孔，确保岩石的破碎效果和光爆层的完全塌落。 进行光面爆破时，若光爆层厚度较薄且光爆层上下厚度较均匀（2.0m左右），则可以取消底部加强药段，只是顶部1.0m仍应采用减弱装药，其余部分线装药密度相等。如果施工条件允许，光面爆破的线装药密度取值可以稍大于预裂爆破的取值，将前者增大至后者的1.1～1.2倍，光爆破效果会更好些。 3 结语 实践证明，预裂爆破和光面爆破在石方路堑开挖工程中有很高的实用价值，通过预裂（光面）爆破，可以保持石方边坡的稳定性，保证工程质量，提高劳动效率，降低工程成本。但在某种条件下不宜采用预裂爆破和光面爆破。 对上层松软岩石，主体爆破采用浅孔药壶法，靠近边坡布孔时应注意留足边坡保护层，药包距设计坡面的水平距离不低于其最小抵抗线的一半。同时，在靠近边坡的主炮孔和开挖线之间布一至两排小孔径（40㎜左右）的浅孔，先于靠近边坡的主爆孔起爆，单独提前起爆也可，采用微差起爆也可，比主爆提前起爆的时间间隔不低于100ms。其布孔方式见图（3）。 利用上述爆破方法爆破后，大面积开挖时，可于边坡处预留1.0～2.0m厚度岩石不挖，待作业面展开后，用大功率挖掘机将坡面上多余岩石一次性挖除，若仍有个别突起部分，可于突起部分打几个浅孔爆破后再挖。在K44+800~K45+120段第三、四级坡采用这种方法，第二级坡采用光面爆破，虽然都达到了设计要求，但第三、四级坡平整度达到±10㎝以内，比第二级坡更加光洁、平整。 可见，并不是所有岩石都适合采用预裂（光面）爆破，在追求爆破质量和爆破效果的同时，还要考虑到经济方面的问题，也要兼顾施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的可行性。 高边坡路堑控制爆破施工技术 摘要：国道**线改建工程L1 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 段的高边坡路堑采用了控制爆破施工技术，取得良好的工程效果。文中结合工程实践，介绍了控制爆破各技术参数的选取和施工工艺的控制。  　　 　　关键词：路堑 控制爆破 施工技术 1、工程概况 　　国道**线**至**段改建工程L1合同段全长12km，土石方总量565000m3，有多处深挖石质路堑，其中**路堑（k1051＋720～k1052＋020）断面底宽14.5m，最大边坡高度33m，是全线最大的挖方段，路堑岩体为中元古界燧石条带白云岩，节理裂隙发育，有松散的软弱夹层，对边坡稳定十分不利。该爆破工点紧临国道**线，线路右侧有密集村庄，施工环境比较复杂，对控制爆破的要求高，再加上工程量集中，工期紧，施工难度比较大。 2、爆破方案 　　路堑边坡设计率从上至下为1：1、1：0.75、1：0.5，每10m台阶高度设置2m宽的碎落台。根据工程特点，结合进度要求和资源配置等因素，采取按台阶高度分层分段多作业面同时开挖的 施工方案 围墙砌筑施工方案免费下载道路清表施工方案下载双排脚手架施工方案脚手架专项施工方案专项施工方案脚手架 ，施工中采用深孔微差爆破技术，先拉通路堑主槽，两侧边坡预留的1m～2m宽的岩体不爆，作为中部主爆体的隔墙，以减少大爆破对边坡的损伤，同时预留的岩体光面爆破时，可以根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果。 　　2·1主爆区控制爆破参数 　　采用潜孔钻机垂直钻孔，钻孔直径d＝100mm，炮孔布置如图1所示。 　　图1　炮眼布置示意 （1）底盘抵抗线W底＝2.7m 　　（2）炮孔间距a＝m*W底＝1×2.7＝2.7m 　　（3）炮孔排距b＝0.9a～1.0a，取2.7m 　　（4）钻孔深度L＝H＋h＝10.5m 　　（5）单位体积耗药量q：考虑路堑上、下部石质坚硬程度不等，一般路堑上部石质较软取0．25kg／m3～0.32kg／m3，路堑下部取0.30kg／m3～0.39kg／m3，每个炮孔装药量Q＝q×a×W×H（kg），最大孔装药量为28.5kg。 　　（6）装药结构：施工中选用直径Φ32mm的2号岩石铵梯炸药，采用连续装药结构，如图2所示。装药时把5支药卷捆成一组连续装药，使药量均匀分布在炮孔长度上，炮孔底部1m左右为加强段。起爆药包用2个同段的毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底30cm处。 　　（7）堵塞长度：2.5m，最小堵塞长度不得小于2.0m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。 图2 主爆孔装药结构示意图 单位：m 　　1-填塞物；2-炸药；3-导爆管雷管；4-导爆管 8）起爆方式：采用排间微差顺序起爆。 　　2.2 边坡光面爆破参数 　　（1）最小抵抗线W，根据边坡预留岩体的情况取值1.0m～2.0m，边坡顶留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力，容易造成欠挖。 图3　边坡光爆孔装药结构示意　单位：m 　　1-填塞物；2-炸药；3-导爆管雷管；4-导爆管 （2）炮眼直径d0＝100mm，光爆炮眼间距取100cm～120cm。 　　（3）光面爆破单位体积耗药量q＝0.2kg／m3～0.3kg／m3，每个炮孔装药量Q0＝q′×a×W×H（kg），最大每孔装药量为6.3kg，线装药密度为0.36kg／m～0.69kg／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）装药结构采用不耦合间隔装药法，如图3如示。施工中选用直径Φ32mm的2号岩石铵梯炸药，不耦合系数为3.13，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再装入炮孔，炮孔堵塞长度1.5m。 　　（5）光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。 　　2.3 爆破地震安全距离 　　为了保证爆破区外侧民房安全，根据爆破安全规程规定对爆破地震安全距离进行验算。一般砖石建筑物地面的质点安全振动速度为3cm／s，根据公式R＝（KV1a.Qm计算，结果为69m（K＝100，V＝3cm／s，a＝1.5，Q为最大一段的药量285kg，m取1／3），现场测定爆破中心距民房最小的水平距离为80m，验算结果表明，爆破对民房并无影响。个别飞石的安全距离按200m进行警戒，为减少飞石，施工中采用草袋装土覆盖炮孔。 3、施工工艺控制 　　爆破施工一般顺序为：施工测量→标定炮孔位置→钻孔→炮孔检查→爆破器材准备→装药→联结爆破网络→布设安全岗哨→炮孔堵塞→爆破覆盖→起爆信号→起爆→消除瞎炮、处理危石→解除警戒→爆破效果分析及资料记录。 　　 3.1 布孔 　　炮孔标定必须按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行标识，不能随意变动设计位置。布孔前应先清除爆破体表面积土和破碎层，根据施工测量确定的边坡线，从边坡光爆孔开始标定，然后进行其他孔位的布置，布孔完成后，应认真进行校核，实际的最小抵抗线应与设计的最小抵抗线基本相符。 　　 3.2 钻孔 　　 在钻孔过程中，应严格控制钻孔的方向、角度和深度，特别是边坡光爆孔的倾斜度应严格符合设计要求。孔眼钻进时应留意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，应及时同技术人员进行研究处理，调整孔位及孔网参数。钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔直接采用胶管向孔内吹气，吹净后，应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与设计相符，若和设计相差较多，应对参数适当调整，如果可能影响爆破效果或危及 安全生产 安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账 ，应重新钻孔。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。 　　 3.3 装药 　　 装药前，要仔细检查炮孔情况，清除孔内积水、杂物。装药过程中应严格控制药量，把炸药按每孔的设计药量分好，边装药边测量，以确保线装药密度符合要求。为确保能完全起爆，起爆体应置于炮孔底部并反向装药。 　　 3.4 堵塞 　　 堵塞物用粘土和细砂拌和，其粒度不大于30mm，含水量15％～20％（一般以手握紧能使之成型，松手后不散开，且手上不沾水迹为准）。药卷安放后应即进行堵塞，首先塞入纸团或塑料泡沫，以控制堵塞段长度（光爆孔口预留1m～1.5m，主爆孔口预留2m～2.5m），然后用木炮棍分层压紧捣实，每层以10cm左右为宜，堵塞中应注意保护好导爆索。 　　 3.5 爆破覆盖 　　 它是控制飞石的重要手段，施工中采用两层草袋覆盖，先在草袋内装入砂土，覆盖后将排间的草袋用绳子连成一片，草袋覆盖时要注意保护好起爆网络。 4 结语 　　 从工程实践看，效果十分明显，整个路堑爆破中基本无飞石现象，爆堆高度适中，成型后的边坡坡面平整度均能符合要求，路堑边坡稳定。控制爆破中要达到最佳的爆破效果，选择合理的爆破参数是至关重要的，在施工中应严密观注有无夹层、石质突变或软硬不一等地质条件的变化，以便及时调整各项参数。