光面预裂爆破技术.doc

PAGE PAGE 2 铁路工程光面预裂爆破推广应用交流会 光面预裂爆破技术 本小册子采集《现代水利水电工程爆破》（张正宇、张文煊等著，2003年，中国水利水电出版社）、《现代公路工程爆破》（刘运通、高文学、刘宏刚编著，2006年，人民交通出版社）、《交通土建工程爆破工程师手册》（张志毅、王中黔主编，2002年，人民交通出版社）三部著作中的相关内容汇编成册，供2007年由中国铁道学会与铁道部建设司联合主办的“铁路工程光面预裂爆破推广应用交流会”参考。 xx年xx月 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u 1 路堑预裂爆破和光面爆破 1 1．1概述 1 1．2预裂缝的形成机理 3 1．3 预裂爆破参数间的关系 10 1．4 预裂爆破装药量的确定 15 1．5 预裂爆破施工 20 1．6 预裂爆破与主爆区炮孔的相互关系 22 1．7 预裂爆破的减震效果 25 1．8 不同抗力条件下的预裂爆破 29 1．9光面爆破及其作用 30 1．10光面爆破参数的确定 31 1．11光面爆破新技术 32 1．12 预裂及光面爆破的质量控制和效果评价 34 2 隧道光面爆破和预裂爆破 37 2．1爆破参数设计 37 2．2 光面爆破施工 42 2．3 预裂爆破施工 43 2．4 光面爆破、预裂爆破质量评定 44 PAGE 46 1 1 路堑预裂爆破和光面爆破 1．1概述 预裂爆破是在爆破开挖过程中，沿设计开挖轮廓线打密集孔装少量炸药预先爆炸成缝，以防止爆破区炮孔爆破引起爆区外保留岩体或其他建筑物破坏的一种技术。 由于在开挖区和保留区之间预先形成一条裂缝，使主爆区爆破的应力波传到预裂缝时 被反射掉一部分，透射到保留岩体中的应力波强度减少，从而达到减震的目的。另一方面，预裂缝切断爆区传来的裂缝．避免其伸入保留岩阵内，达到保护岩体不被破坏。此外，采用预裂爆破开挖的岩面平整美观，超欠挖量少，可以减少混凝土的回填量，使其得以广泛推广应用。 为了得到整齐的壁面，瑞典的一些科学家，如U.兰格福斯等人在树脂玻璃和地下工程岩石中进行试验，得到关于光面爆破的初步结果。这一技术在美国和加拿大得到进一步发展：l957年在美国科罗拉多矿山采用了预裂法；1959年美国尼亚加拉水电站引水渠和竖井开挖中使用了预裂爆破法；美国的D．Holmes(霍尔米斯)做过许多试验，将预裂爆破应用到各种地下工程中。之后，许多国家在花岗岩、石灰岩、白云岩、片岩、页岩、片麻岩中都取得预裂或光面爆破的良好效果。 我国于1964～1965年曾在湖北陆水水电站施工中做过浅孔预裂爆破试验，并在护坦开挖中使用，取得良好效果。20世纪70年代，在葛洲坝水利枢纽工程中曾做过大规模预裂爆破试验，取得了适用于该工程的预裂爆破参数，之后，设计单位在施工中将缓坡均改为较陡的边坡，并实施预裂爆破。像这样大规模地运用预裂爆破，在中国爆破史上尚属首次。该工程预裂孔有垂直的，也有倾斜的(60～75)，一次钻孔最大深度达38m，在砂岩和砾岩地质条件下均取得了良好的预裂壁面。葛洲坝的成功经验为水利水电行业全面推广应用预裂爆破打下了良好的基础。l978～1979年作者及同事对预裂爆破进行了总结，随后在东江水电站等工程中又取得坚硬岩石中进行预裂爆破的经验(1984年，作者将东江水电站等工程的经验再次进行总结，撰写的。预裂爆破的原理、设计、试验与施工论文收录到了由原水利电力部水电建设总局编辑印刷的“预裂爆破在水电建设中的应用”内部专题文集中)。1983年，《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》SDJ211－83将预裂爆破收入其中。自此，在水电建设中，预裂爆破已成为必须进行的保护边坡质量的技术措施。此后，我国水利水电行业在许多工程中都取得了优良的预裂爆破效果，整齐的预裂壁面像纪念碑一样标志着我国开挖质量进入一个崭新的阶段。 岩石开挖往往是利用炸药的爆炸力，将岩石炸碎并将其运走。这种爆炸力经常会使靠近开挖区的岩体或建筑物破坏。在大型爆破中，特别是深孔爆破条件下，即使采取斜孔、毫秒分段、限制一响起爆药量等措施，破坏区的范围依然很大。深孔台阶爆破造成的破坏形状如图1－1所示。表1－1系葛洲坝等工程中深孔爆破岩体破坏范围的实测值，由该表可见破坏范围很大。开挖区外的保留岩体，有时是建