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1、重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY授课章节 第三章 石方机械与石质路基施工主要内容31 爆破的基本概念32 炸药、起爆器材和起爆方法33 凿岩机械34 爆破与清方工程35 爆破施工组织管理36 石质路堑开挖授课方式 多媒体授课目的1.了解和掌握爆破的基本概念和爆破的方法2.了解和掌握常用的石方机械和石质路基施工方式教学内容要点第三章 石方机械与石质路基施工31 爆破的基本概念一、爆破作用圈1定义爆破：利用炸药爆炸时产生的热量和高压，使岩体和周围介质受到破坏和移位。药包：为了爆破某一岩体，可在岩体内或表面放置一定数量
2、的炸药。爆炸圈：把受到爆炸作用群的作用范围。爆炸圈可分成为压缩圈、抛掷圈、松动圈和震动圈四个作用圈，如图 3-1 所示。图 3-l 爆破作用圈R1-压缩圈半径；R 2-抛掷圈半径；R 3-松动圈半径；R 4-震动圈半径重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY二、爆破漏斗1定义药包在有限介质内爆炸时，在具有临空面的表面都会形成漏斗状爆破坑，称爆破漏斗。2各类地形的爆破漏斗 倾斜地形的爆破漏斗椭圆锥体; 1平坦地形的爆破漏斗倒置圆锥体； 2多面临空地形的爆破漏斗抛掷漏斗崩塌漏斗; 3垭口地形的爆破漏斗1 个抛掷漏斗2 个崩塌
3、漏斗。 43爆破漏斗要素最小抵抗线 W 1爆破漏斗口半径 r 2破坏作用半径 R（也称为破裂半径） 3抛掷率 E： 4爆破作用指数 n： 5三、爆破分类及使用范围按药包在介质中爆破作用性质及地面横坡度，可将爆破分为以下几种类型，见表 3-1。爆破分类表 表 3-1类型 地面横坡度 （ ） 爆破作用指数 的使用范围 抛掷率（%） 适用条件扬弃爆破 15 n=1.001.75 6070 斜坡地形的路堑抛坍爆破 30 n=1.00 5090 斜坡地形的半路堑多面临空爆破 15 n=1.001.50 5080具有两个以上临空面的地形，如山咀、山包处的路堑、半路堑。定向爆破 = 090 n=1.02.0
4、 4070 用于移挖作填、陡坡及峡谷地形。松动爆破 = 090 n1.0 - 开采石料，深挖路段边坡较陡时，下部采用松动爆破。重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY32 炸药、起爆器材和起爆方法一、爆炸与炸药1爆炸定义：是物质发生非常迅猛的物理和化学变化的现象，同时其释放的能 1量极快地转变成动能或机械能使周围介质破坏。爆炸特征： 210 在爆炸时作用在周围介质上的压力突然增高；20 周围介质震动；30 发出声音。2炸药起爆炸药：爆炸速度极高的烈性炸药，主要用于制造雷管和速燃导火索 1等。常用的有雷汞、迭氮铅等爆破炸药
5、：用于对岩石或其他介质进行爆破的炸药。 2特点是：敏感性低，要在起爆炸药的强烈冲击下才能爆炸。3常用炸药 黑色炸药：适用于石料开采； 硝铵炸药：（岩石铵梯、露天铵梯、铵油炸药）适用于露天爆破； 胶质炸药：适用于水下及硬岩石爆破； 梯恩梯（三硝基钾苯）：不宜于地下作业。二、起爆器材1工业雷管起爆器材火雷管、电雷管。2导火索起爆火雷管和黑火药导火线、导火绳、火引线，表皮为白色，直径为 5.25.8mm 的绳索。3导爆索 传爆线传递爆炸，引爆炸药，爆速为 65007000m/s。外表涂成红色或红白相间色。三、起爆方法重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAO
6、TONG UNIVERSITY1火花起爆 火花起爆是利用燃速一定的导火索的火花燃烧来引爆雷管，由雷管再引爆炸药的一种方法。2电力起爆 通过一定量的电流使电雷管发生爆炸，再引爆炸药的一种方法。电雷管的连接型式有串联、并联和混联三种。3传爆线起爆传爆线的索芯是用高级烈性炸药制成，但着火较难，使用时须在药室外的一段传爆线上捆扎一个 8 号雷管来传爆，传爆网路与药包的连接方式有关，有串联、并联和共簇联等。33 凿岩机械1定义用于在坚硬岩石中的钻凿炮孔，是石方工程施工的关键设备。2分类（按动力分类）风动凿岩机：以压缩空气为驱动动力的双作用活塞式风动工具。电动凿岩机：以电动机为驱动力，并通过机械传动的方法
7、将电动机的旋转运动转化为锤头周期性的对钎尾的冲击运动。液压凿岩机：以高压液体为驱动力的凿岩工具。34 爆破与清方工程一、炮孔位置的选择1最小抵抗线一般为梯段高度的 7080。2炮孔深度采用台阶式爆破时，炮孔的深度应该使爆破后的地面尽量与原地面平齐。较硬的岩石易留炮根，因此炮眼的深度 L 应大于岩层厚度 H，软岩石可小于台阶高度，一般是：坚石： L（1.0 1.15） H次坚石： L（0.850.95） H软石： L(0.7 0.9)H重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY3炮孔距离和行距的确定两孔之间的距离为孔距 a，
8、两排炮孔之间的距离为行距 b，孔距的大小与起爆方法和最小抵抗线 W 有关。火花起爆： a(l.4 2.0)W电力起爆： a(0.8 2.3)W采用多排炮孔爆破时，炮孔应按梅花形交错布置。行距 b 约为 0.86a。二、凿孔1浅孔爆破 通常多用手提式凿岩机凿孔，孔径在 75mm 以内，深孔不超过 5m，可用电力或速燃引爆线引起药包同时爆炸。2深孔爆破 即对孔深大于 5m，孔径大于 75mm 的炮孔进行爆破，通称深孔爆破。钻凿大型炮孔多采用冲击式钻机或潜孔钻机。三、装药1集中药包 炸药完全装在炮孔的底部，这种方式对于工作面较高的岩石，崩落效果较好，但不能保证岩石均匀破碎。2分散药包 炸药沿孔深的高
9、度分散装置，这种方式可以使岩石均匀地破碎，适用于高作业面的开挖段。3药壶药包 在炮孔的底部制成葫芦形的储药室，以增大装药量。这种方式适用于岩石量大而集中的石方施工。4坑道药包 它不同于上述各种方法的是药包装在竖井或平洞底部特制的储药室内。四、堵塞一般可用干砂、石粉、粘土和碎石等。堵塞物的捣实，切忌使用铁棒，一般用木棒或黄铜棒。棒的直径为炮孔直径的 0.75 倍，下端稍粗，约为炮孔直径的 0.9 倍。在棒的下端开有供导火索穿过的纵向导槽。重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY五、引爆火花起爆、电力起爆等。六、清方1 开挖
10、路堑，无需填方，必须组织机械配合运输；2 半填半挖，推土机、装载机清方。3 运距在 3040m 以内用推土机推运较为经济。4 运距在 40100m 用装载机比较经济； 5 100m 以上用挖掘机配合自卸汽车比较经济。35 爆破施工组织管理一、爆破器材的贮存和保管1爆破材料库址的选择按临时爆破材料库址的标准来确定,不应贪图方便设在村头或街道一端。2爆破材料库的管理 库内照明宜用铠装电缆引入。 库区内严禁点火、吸烟；任何人不准携带火柴、打火机、武器或其他引火物品进入炸药库,不准穿带钉子的鞋进入黑火药库房。 库区围墙内,要及时清除枯草、干树枝、干树叶,库房外围要有足够的防火沟。 爆破材料的储量不得超
11、过设计规定量。二、爆破人员素质要求及爆破管理1专业爆破人员2调研、设计和审批3合理确定安全警戒范围4爆破工序安排施爆区管线调查爆破设计与设计审批配备专业施爆人员用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石开凿炮孔爆破器材检查与试验炮孔检重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY查与废碴清除安置药包及起爆器材布置安全岗和爆区安全员炮孔堵塞撤离爆区和飞石、强地震波影响区内的人、畜起爆清除瞎炮评估或测定爆破效果(包括飞石、地震波对施爆区内外建筑物造成的损伤及造成的损失)。5起爆线路敷设6爆破的实施7瞎炮处理方法 找出接头，接上电源重
12、新起爆； 从炮孔中小心地掏出堵塞物，取出起爆体； 对于遇水失效的炸药，用水浸灌药室使炸药失效，然后清除之； 对于中小炮孔，可在原炮孔的最近距离不小于 0.6m 处,另行打孔爆破；当炮孔不深时,也可用裸露药包爆破。36 石质路堑开挖一、爆破法开挖利用炸药爆炸的能量将土石炸碎以利挖运或借助爆炸能量将土石移到预定位置。二、松土法开挖利用岩体的各种裂缝和结构面，先用推土机牵引松土器将岩体翻松，再用推土机或装载机与自卸汽车配合将翻松的岩块搬运到指定地点。三、破碎法开挖利用破碎机凿碎岩块，然后进行挖运等作业。破碎法主要用于岩体裂缝较多、岩块体积小、抗压强度低于 10OMPa 的岩石， 。重 庆 交 通 大 学 教 案 公路工程机械化施工与管理CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY
