2015年二級(jí)建造師《水利》輔導(dǎo)：爆破施工

　　爆破施工

　　重點(diǎn)內(nèi)容

　　爆破的基本原理和基本施工方法

　　難點(diǎn)內(nèi)容

　　理解爆破作用圈和爆破漏斗的概念；常用炸藥的種類及性能；控制爆破的主要施工技術(shù)；隧洞開挖和襯砌的施工程序與施工方法。

　　1.爆破的基本原理

　　爆炸氣體作用理論；

　　反射應(yīng)力波作用理論；

　　爆炸氣體和反射應(yīng)力波聯(lián)合作用理論。

　　2. 爆破作用圈的概念

　　假設(shè)爆破作用的介質(zhì)是無(wú)限的和均勻的。在這樣的介質(zhì)中埋設(shè)一個(gè)球形藥包（見圖3-1）。起爆后的沖擊波以藥包為中心，呈同心圓向四周傳播，可以按照介質(zhì)距藥包中心的遠(yuǎn)近，分別形成不同狀態(tài)的同心圓球體。距球心越近，作用于介質(zhì)的壓力越大；越遠(yuǎn)則壓力越小。由介質(zhì)的阻尼，使作用于介質(zhì)的壓力波逐漸衰減，直到全部消失。若沿球心切割一個(gè)平面，可將爆破作用的影響，劃分為壓縮圈（亦稱粉碎圈）、拋擲圈、松動(dòng)圈、振動(dòng)圈。

　　上述前三個(gè)圈的介質(zhì)在爆炸作用下，是起破壞性的塑性變形，因此在爆破工程中將壓縮圈、拋擲圈、松動(dòng)圈合起來叫做破壞圈，其半徑稱為破壞半徑，或叫破壞作用半徑。

　　以上四個(gè)作用圈的劃分，只是根據(jù)藥包爆炸時(shí)產(chǎn)生的幾種現(xiàn)象歸納出來的，實(shí)際上很難定量地把各個(gè)作用圈的半徑劃分出來。由于土巖的性質(zhì)差異很大，藥包形狀不同，各作用圈的范圍相差也很懸殊，因此目前還只能是由經(jīng)驗(yàn)判斷決定。

　　（詳見文字教材第134-135頁(yè)）

　　3. 爆破漏斗的概念

　　巖石在爆破作用下，形成一個(gè)漏斗似的倒立圓錐體。這個(gè)倒立的圓錐體，就稱之為爆破漏斗。

　　爆破漏斗的幾何參數(shù)

　　爆破作用指數(shù)與爆破漏斗分類

　　（詳見文字教材第136-137頁(yè)）

　　4. 什么叫爆炸？什么叫爆破？

　　爆炸，從廣義的角度來說，能量在瞬間釋放的現(xiàn)象都可稱之為爆炸。爆炸作用在一定的介質(zhì)中，使其發(fā)生變形和破壞，稱之為爆破。習(xí)慣上是把在空氣中的爆炸叫“爆炸”，在水和土巖介質(zhì)中的爆炸叫“爆破”。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?33頁(yè)及第206頁(yè)答案）

　　5. 炸藥的一般性質(zhì)

　　在人類利用炸藥的化學(xué)反應(yīng)快，產(chǎn)生大量的熱和生成大量的高壓氣體等特點(diǎn)的同時(shí)，還應(yīng)該在制造、運(yùn)輸、保管和使用的過程中了解和掌握炸藥的一般性質(zhì)，以免發(fā)生意外事故。炸藥一般性質(zhì)主要有：

　　1）炸藥的敏感度：炸藥在外界能的作用下，發(fā)生爆炸反應(yīng)的難易程度，叫炸藥的敏感度。敏感度的高低，以引起炸藥爆炸所需的最小外界能量來表示。這個(gè)能量叫起爆能。所以敏感度越高，所需的起爆能越小。炸藥的敏感度包括：

　?。?）炸藥的熱感度：炸藥在熱能作用下起爆的難易程度，稱為熱感度，以爆燃點(diǎn)來爆燃點(diǎn)。

　?。?）炸藥的火焰感度：是指炸藥對(duì)火焰的敏感度。有些炸藥的爆燃點(diǎn)雖然高，如黑火藥為290~310℃，但在接觸火焰或火花時(shí)，很容易發(fā)火引起爆炸。因此，對(duì)火焰感度高的炸藥如黑火藥、無(wú)煙火藥等，應(yīng)特別注意火焰的危險(xiǎn)。

　?。?）炸藥的沖擊感度：是指炸藥對(duì)機(jī)械作用的敏感程度。沖擊能使炸藥局部加熱到炸藥的爆燃點(diǎn)而發(fā)生爆炸。因此要特別注意沖擊對(duì)炸藥的危險(xiǎn)性。

　　（4）炸藥的起爆敏感度：通常以能引起爆炸的極限起爆藥量的大小來表示該炸藥的起爆敏感度。起爆藥量小，說明該炸（詳見文字教材第140頁(yè)）藥的起爆敏感度高。

　　2）炸藥的安定性：炸藥在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中，保持其原有物理化學(xué)性質(zhì)不變的能力，稱為炸藥的安定性。

　?。?）物理安定性：主要取決于炸藥的物理性質(zhì)，對(duì)炸藥起主要影響的有：吸濕、結(jié)塊、揮發(fā)、滲油、老化、凍結(jié)和耐水等性能。

　?。?）化學(xué)安定性：主要取決于炸藥的化學(xué)性質(zhì)。硝基化合物炸藥是屬于化學(xué)安定性最高的炸藥種類，沒有雜質(zhì)的硝基化合物炸藥，可以貯存多年而不改變?cè)谐煞趾驼ㄋ幮阅?。例如，梯恩梯的化學(xué)安定性特別高。

　　3）炸藥的穩(wěn)定性：凡經(jīng)起爆的炸藥，若能以恒定不變的速度自始至終保持完整的爆炸反應(yīng)，并使爆炸完全，稱為穩(wěn)定爆炸。否則會(huì)降低效果甚至拒爆。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?39-140頁(yè)）

　　6. 炸藥的爆炸性能

　　在一般情況下，炸藥的爆炸性能可以從以下幾個(gè)方面來闡明。

　?。?）殉爆距離：它表示在水平地面炸藥的爆炸性能由一個(gè)藥卷爆炸后，可引起鄰近另一個(gè)藥卷爆炸的能力。國(guó)產(chǎn)2#巖石硝銨炸藥的殉爆距離為4~8cm；而銨油炸藥的殉爆距離僅為2~4cm.

　　（2）爆炸速度：炸藥爆炸時(shí)沖擊波自始點(diǎn)至終點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)的傳播速度，亦即炸藥的分解速度，叫做爆炸速度。炸藥的爆速一般在2000~7500m/s.

　　（3）爆熱與爆溫：炸藥爆炸分解時(shí)所生成的熱量叫爆熱。一般炸藥的爆熱約600~1500kcal/kg.爆炸產(chǎn)物所能達(dá)到的最高溫度叫爆溫。通常可達(dá)1500~4500℃。

　　（4）爆力：炸藥破壞一定量的介質(zhì)（土或巖）體積的能力，叫爆力，也就是炸藥對(duì)介質(zhì)的破壞威力。炸藥的爆力越大，破壞力就越強(qiáng)，破壞的范圍及體積就愈大。爆力的大小取決于爆炸時(shí)所產(chǎn)生的氣體與熱量多少，以及溫度的高低。

　　（5）猛度：炸藥破壞一定量的介質(zhì)（土或巖），并將此一定量的介質(zhì)破碎成細(xì)塊程度的能力，叫做猛度，也就是炸藥的猛烈程度。炸藥的猛度越大，破壞的巖石就愈碎。它與炸藥的爆速有關(guān)，爆速愈大猛度也愈大。

　　（6）氧平衡：炸藥在爆炸分解時(shí)的氧化情況。如炸藥本身的含氧量恰好等于其中可燃物完全氧化時(shí)的需要量，炸藥爆炸后，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱，這種情況就叫做零氧平衡。如含氧量不足，可燃物不能完全氧化，則產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳，這種情況稱為負(fù)氧平衡。如含氧量過多，將放出的氮氧化成為有毒氣體二氧化氮，這種情況叫正氧平衡。無(wú)論是正氧平衡還是負(fù)氧平衡，都會(huì)帶來兩個(gè)害處：一是熱能量減少，炸藥威力降低，影響爆破效果；二是生成有毒氣體。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?40頁(yè)）

　　7. 論述爆破工程中的某種基本方法及其在工程施工中的運(yùn)用。

　　基本爆破方法有淺孔爆破、深孔爆破、峒室爆破、水下爆破、裸露爆破等多種方法。

　　淺孔爆破 深度小于5m、直徑在75mm以內(nèi)的炮孔稱為淺孔。它適用范圍很廣。例如：城市建筑的拆除（叫控制爆破）、地下隧洞的開挖（叫地下工程爆破）、大塊石的解?。ń卸伪疲┑榷伎捎脺\孔爆破。

　　深孔爆破 深孔是和淺孔相對(duì)而言。常把孔深大于5m，孔徑大于75mm的鉆孔爆破叫做深孔爆破 .深孔梯段爆破對(duì)邊坡和基礎(chǔ)的影響，比大爆破小得多，它配合光面爆破或預(yù)裂爆破，能按要求一次形成設(shè)計(jì)輪廓，并且壁面平整邊坡穩(wěn)定，可減少邊坡開挖工程量和混凝土回填工程量。與大爆破或單自由面深孔爆破相比，爆破同樣的方量，所需的藥量少，特別是二次解小的工作量大大減少，相應(yīng)地降低了成本。深孔梯段爆破相對(duì)用藥量較小，又比較均勻地分散在爆區(qū)巖體中，所以爆破時(shí)無(wú)論是震動(dòng)強(qiáng)度、飛石距離等都比大爆破或單自由面的小。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?49-166頁(yè)）

　　8. 控制爆破的主要方法

　　控制爆破的主要方法有預(yù)裂爆破、光面爆破、建筑物拆除爆破等。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?66-179頁(yè)）

　　9.峒室爆破的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

　　一次爆破的方量很大；能加快施工進(jìn)度；鑿巖工作量少；機(jī)械設(shè)備比較簡(jiǎn)單；爆破工效高，節(jié)省勞力。但是開挖裝藥的峒室比較困難，勞動(dòng)強(qiáng)度高，工作條件差，爆后的巖塊不均勻，產(chǎn)生大塊率較高，二次解小工作量比較大；引起較大的震動(dòng)對(duì)建筑物保護(hù)不利，通風(fēng)條件也差。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?60頁(yè)）

　　10. 鉆爆洞挖中的炮孔類型，作用及布置要求有那些？

　　布置在開挖面上的炮孔，按其作用不同分為掏槽孔、崩落孔和周邊孔三種。

　?。?）掏槽孔 掏槽孔布置在開挖面中心部位，首先爆出一個(gè)小的槽穴，其作用是增加爆破臨空面，提高周圍炮孔的爆破效果。常見的掏槽孔布置方式有楔形掏槽孔、錐形掏槽孔和垂直掏槽孔等，其布置方式和適用條件見表3-20.掏槽方式的選擇，主要根據(jù)巖石性質(zhì)、巖層構(gòu)造、斷面大小和鉆爆方法等因素確定。

　　（2）崩落孔 崩落孔的主要作用是爆落巖體，大致均勻地分布在掏槽孔外圍，通常崩落孔與開挖斷面垂直，孔底應(yīng)落在同一平面上。

　　（3）周邊孔 周邊孔的主要作用是控制開挖輪廓，布置在開挖斷面四周。周邊孔的底落在同一平面上。孔底距設(shè)計(jì)邊界的距離，視巖石強(qiáng)度而定，對(duì)于中硬石（f＞4），孔 底 可達(dá)設(shè)計(jì)邊界；對(duì)于軟石（f≤2～4），孔底可不達(dá)到設(shè)計(jì)邊界；對(duì)于極堅(jiān)硬的巖石，孔底 應(yīng)超出設(shè)計(jì)邊界10～15cm.

　　（詳見文字教材第185-187頁(yè)）

　　11. 鉆爆法隧洞開挖循環(huán)作業(yè)有哪些工序？

　　測(cè)量定線、鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)散煙、安全檢查與處理、裝渣運(yùn)輸、洞室臨時(shí)支撐、洞室襯砌或支護(hù)、灌漿及質(zhì)量檢查

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?82頁(yè)及第206頁(yè)答案）

　　12.爆破安全控制

　　爆破安全是所有爆破工程都應(yīng)特別重視的主要問題。爆破安全可分為兩個(gè)部分，第一是爆破工程的安全，即爆破準(zhǔn)備工作及爆破工程施工的安全。第二是因爆破而引起的危害，即爆破能量中非作功部分而造成的災(zāi)害。

　　（詳見文字教材第179-182頁(yè)）

　　13. 繪制水工隧洞的炮孔布置圖并說明其意義。

　?。ㄔ斠娢淖纸滩牡?85-187頁(yè)）

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