輔助炸孔

輔助炸孔

在山區,公路路基施工經常遇到石方工程。有些石方工程數量大、石質堅硬、工期長,故為路基的關鍵工程。爆破是石方路基最有效的方法,也可用於爆松凍土、淤泥,開採石料等。石方的開挖應根據岩石的類別、風化程度、節理髮育程度和周圍管線、建築物等具體情況確定開挖方式。對於軟石和強風化的岩石,能用機械直接開挖的均應採用機械開挖,也可以採用人工開挖。凡是不能使用機械或人工直接開挖的石方,則採用爆破施工。

爆破作用原理

爆破作用原理是藥包點火後產生高溫(2000~5000℃)、高壓(1~1.5MPa)而發生衝擊波(波速達1000m/s),使藥包體積膨脹千倍以上,這種爆破足以使岩體破壞而產生碎裂。藥包共有集中藥包、延長藥包和分集藥包三種類型。

爆破衝擊波由藥包中心呈球面向外擴散,按其破壞程度大致分為四個作用圈。

(1)壓縮圈。爆破能使介質粉碎,產生塑性變形,在藥包周圍形成空腔。

(2)拋擲圈。爆破能衝出岩石表面,介質在重力場下作彈道飛行,產生拋擲現象。介質產生拋擲的範圍邊界,稱為拋擲圈。

(3)鬆動圈。拋擲圈以外爆炸力大為減弱,但岩石結構受到破壞而鬆動。大塊岩石下落崩塌,小塊石塊經雨水和振動作用緩慢滑坍。

(4)振動圈。岩石受振動而未破壞的範圍。

炸藥的種類

炸藥是一種化學性質不穩定的化學混合物,是一種受一定外力作用就能引起高速化學分解反應、產生大量的氣體和熱量,並能將其集中的能量在瞬間釋放出來的物質。在爆破工程中主要分為起爆炸藥和主要炸藥。

起爆炸藥是一種爆炸速度極高的烈性炸藥,爆速可達2000~8000m/s,用以製造雷管。主要炸藥指用以對岩石或其他介質進行爆炸的炸藥,它的敏感性較低,要在起爆炸藥強力的衝擊下才能爆炸。

常用的爆破方法

爆破器材

爆破器材包括炸藥和引爆材料兩類。

1.炸藥

(1)黑火藥:這是最常用的炸藥,威力小。

(2)黃色炸藥:又稱TNT炸藥,化學名為硝基甲苯,粉末狀,不溶於水,衝擊敏感性不大,需用雷管起爆。

(3)銨梯炸藥:又稱硝銨炸藥,是TNT與硝酸銨及少量木粉的混合物。具有中等威力和一定敏感性,可用雷管安全起爆。

(4)膠質炸藥:是硝化甘油與硝酸鈉的混合物。有劇毒、易爆、不安全,爆炸威力大,使用時需格外小心。

2.引爆材料

有導火線(如鞭炮)和傳爆線(用雷管起爆)。雷管有火雷管和電雷管。火雷管用導火線點火引爆,電雷管用電線通電引爆。

爆破方法

常用的爆破方法一般包括中小炮和大爆破兩類。小炮用藥量在1t以下,主要包括鋼釺炮、深孔爆破、裸露炮、藥壺炮和貓洞炮。爆破方法的採用應根據石方集中程度、地形、地質條件及路基斷面形狀等具體情況決定。

(1)鋼釺炮。鋼釺炮是指炮眼直徑和深度分別小於7cm和5m的爆破方法。用於工程分散、石方少的情況。

(2)深孔爆破。深孔爆破是指炮眼孔徑大於75mm、深度在5m以上(一般深8~12m),使用延長藥包的爆破方法,多用於石方數量較大且較集中的情況。

(3)裸露炮。裸露炮是將藥包置於被炸體表面或經清理的石縫中,藥包表面用草皮或稀泥覆蓋,然後進行爆破。該法僅用於破碎孤石或大塊岩石的二次爆破。

(4)藥壺炮(葫蘆炮)。藥壺炮是指在炮眼底部用少量炸藥經一次或多次烘膛,使炮眼底部擴大成藥壺形(葫蘆形),然後將炸藥集中裝入藥壺中進行的爆破。葫蘆炮炮眼較深(一般為5~7m),它適用於均勻緻密黏土(硬土)、次堅石、堅石。對於炮眼深度小於2.5m,且節理髮育的軟石、地下水發育或雨季施工時,不宜採用。

(5)貓洞炮。貓洞炮是指炮眼直徑為0.2~0.5m、深度為2~6m,炮眼成水平或略有傾斜,用集中藥包進行的爆破方法。它適用於硬土、膠結良好的古河床、冰漬層、軟石和節理髮育的次堅石,堅石可利用裂隙修成導洞或藥室,這種炮型對大孤石、獨岩包等爆破效果較佳。

(6)微差爆破。兩相鄰藥包或前後排藥包以毫秒的時間間隔(一般為15~75ms)依次起爆,稱為微差爆破,也稱為毫秒爆破。多發一次爆破最好採用毫秒雷管。當裝藥量相等時其優點是:可減震1/3~2/3左右;前發藥包為後發藥包開創了臨空面,從而加強了岩石的破碎效果;降低多排孔一次爆破的堆積高度,有利於挖掘機作業;由於逐發或逐排依次爆破,減少了岩石夾制力,可節省炸藥20%,並可增大孔距,提高每米鑽孔的炸落方量。根據斷面形狀和岩性,可採用不同的炮孔排列和起爆順序。多排孔微差爆破是淺孔深孔爆破發展的方向。

(7)光面爆破和預裂爆破。光面爆破是在開挖限界的周邊,適當排列一定間隔的炮孔,在有側向臨空面的情況下,用控制抵抗線和藥量的方法進行爆破,使之形成一個光滑平整的邊坡。

預裂爆破是在開挖限界處按適當問隔排列炮孔,在沒有側向臨空面和最小抵抗線的情況下用控制藥量的方法,預先炸出一條裂縫,使擬爆體與山體分開,作為隔震減震帶,起保護和減弱開挖限界以外山體或建築物的地震破壞作用,光面與預裂爆破後,在邊坡壁上通常均留下半個炮孔的痕跡。

爆破作業的施工程式

(1)對爆破人員進行技術學習和安全教育。

(2)對爆破器材進行檢查和試驗。

(3)消除岩石表面的覆蓋土及鬆散石層,確定炮型,選擇炮位。

(4)鑽眼或挖坑道、藥室,裝藥及堵塞。

(5)敷設起爆網路。

(6)設定警戒。

(7)起爆。

(8)清理爆破現場(處理瞎炮,測定爆破效果等)。

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