爆破施工学习资料
29页1、第二章 爆 破 施 工第一节 爆破的基本概念一. 爆破施工简述: 爆破是开挖石方最有效的手段,也常用于土石方的松动、抛掷,定向爆破可用来撤除旧的建筑物,在水利工程施工中,通常采用爆破来开挖基坑,开挖地下建筑物所需要的空间,如遂洞开挖,也可用定向爆破建筑大坝。目前控制爆破方法的高技术,把爆破的应用领域进一步拓宽。因此研究探索爆破的机理,掌握各种爆破技术,在水利工程施工中是十分必要的。二. 爆破基本机理: 炸药爆炸是化学爆炸。在某中起爆能的作用下,炸药瞬时内(约万分之一秒内)发生化学分解,产生高温(几千度)、高压(数万几十万个大气压)的气体,对相邻的介质产生极大的冲击压力,以波的形式向四周传播。若传播介质为空气,称为空气波;若传播介质为岩土,则称地震波,也叫固体冲击波。三. 无限均匀介质中的爆破作用: 工程中的介质总是有限的和不均匀的。为了研究方便,假设爆破作用的介质是无限的和均匀的。在这种理想介质中的爆破作用是:冲击波以药包中心为球心,呈同心球向四周传播。距球心越近,作用介质的压力越大,距球心越远,由于介质的阻尼,使作用于介质的压力波逐渐衰减,直至全部消失。假如沿球心切割一平面,可将爆破
2、作用的影响范围划分为如下几个部分(如图21):(一) 压缩圈(粉碎圈): 最靠近药包的介质,受到膨胀压力最大,介质若为塑性体,会被压缩成一个球形空腔;介质若为脆性体,会被压缩的粉碎。因此爆破影响的这个范围称为压缩圈或粉碎圈。(二) 抛掷圈: 压缩圈外具有抛掷势能的介质。这部分介质当具有逸出的临空面,常发生抛掷。这个范围称为抛掷圈。(三) 松动圈: 抛掷圈外围的一部分介质 ,爆破的作用只能使其产生破裂松动。因此这一范围称为松动圈。(四) 震动圈: 松动圈以外的介质,随着冲击波的进一步衰减,只能使这部分介质产生震动,故称为震动圈。(五) 爆破影响半径: 有药包向外,相应各圈的半径分别叫压缩半径、抛掷半径、松动半径、震动半径。各圈半径的大小与炸药的特性、药包结构、爆破方式、介质的特性等密切相关。四. 有限介质中的爆破作用: (一)基本概念 爆破作用受到临空面的影响,即爆破作用半径能达到临空面的爆破,称为有限介质中的爆破作用。工程中多属于这种爆破。(二)爆破漏斗的概念及形成: 如炸药的埋置深度小于爆破作用半径,就是有限介质爆破。当药包的爆破作用具有使部分介质直接飞逸出临空面的能量时,往往形成一
3、个倒立圆堆形的爆破坑,这个坑称为爆破漏斗(如图22)。(三)爆破漏斗的几何特性参数: 假设:药包中心到临空面的最短距离称为最小抵抗线长度W;爆破漏斗底半径r;爆破作用半径R;可见爆破漏斗坑深度P;爆破抛掷距离L;爆破作用指数n=r/W。(四) 爆破作用指数n: 爆破漏斗的几何特征反映了药包重量大小和埋深的关系,反映了爆破作用的影响范围。显然爆破漏斗底半径r和爆破最小抵抗线长度W的比值r/W反映了爆破漏斗的几何特征,并将它定义为爆破作用指数n=r/W。爆破作用指数n是爆破设计中最重要的设计参数,n值大,爆破漏斗呈宽浅式,n值小,爆破漏斗呈窄深式,甚至不出现爆破漏斗。因此可以用n值大小对爆破进行分类。(五) 爆破分类:当n=1即r =W时,称为标准抛掷爆破;当n1即rW时,称为加强抛掷爆破;当0.75n1即rW时,称为减弱抛掷爆破;当0.33n0.75时,称为松动爆破。(教材中0.33为0.2)不因爆破使临空面产生破坏的爆破,叫隐藏式爆破,这种爆破只在介质内部引起破坏,所以也叫内部爆破,可用于炸胀药壶。(六) 药包分类: 响应于以上各类爆破的药包分别叫:标准抛掷药包、加强抛掷药包、减弱抛掷
4、药包、松动药包。(七) 可见漏斗深度计算: 抛掷爆破将部分介质抛出,其中部分介质又回落到爆破漏斗坑中,回落后的 可见漏斗深度为: P=CW(2n1) 式中C介质系数,对于岩石,C=0.33;对于粘土:C=0.4 。(八) 爆破抛掷距离计算: 抛掷堆积距药包中心的最大距离(一般简称抛距)为: L=5nW第二节 炸药和装药量计算一. 炸药简介(一) 炸药概念: 在外力激发下,可以发生化学爆炸的单质或混合物,叫炸药。(二) 基本性能:1. 爆速: 炸药爆炸时的反应沿着药包传播(爆轰波)的速度叫爆速。工程常用炸药的爆速一般为20008000m/s.值得注意的是,药包 有大有小,爆炸反应不是同时进行的,而是从引爆点逐步扩展开的。2. 敏感度: 炸药在外力作用下发生爆炸的难以程度称为炸药的敏感度。炸药在热能、机械能、爆炸能的作用下都会发生爆炸,为了施工安全,工程用炸药的敏感度都是较低的.,但制造雷管用的起爆炸药的敏感度常是较高的,以利引爆。3. 爆力: 炸药在介质中爆炸时释放的总能力叫爆力。(爆炸做功的总能力,也是爆炸对介质破坏的总能力),爆热、爆温、爆压越高 的 炸药,爆力越大。4. 猛度: 炸
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