【正文】 編號(hào)：時(shí)間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟頁(yè)碼：第16頁(yè) 共16頁(yè)第二章 爆 破 施 工第一節(jié) 爆破的基本概念一. 爆破施工簡(jiǎn)述： 爆破是開(kāi)挖石方最有效的手段，也常用于土石方的松動(dòng)、拋擲，定向爆破可用來(lái)撤除舊的建筑物，在水利工程施工中，通常采用爆破來(lái)開(kāi)挖基坑，開(kāi)挖地下建筑物所需要的空間，如遂洞開(kāi)挖，也可用定向爆破建筑大壩。目前控制爆破方法的高技術(shù)，把爆破的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。因此研究探索爆破的機(jī)理，掌握各種爆破技術(shù)，在水利工程施工中是十分必要的。二. 爆破基本機(jī)理： 炸藥爆炸是化學(xué)爆炸。在某中起爆能的作用下，炸藥瞬時(shí)內(nèi)（約萬(wàn)分之一秒內(nèi)）發(fā)生化學(xué)分解，產(chǎn)生高溫（幾千度）、高壓（數(shù)萬(wàn)幾十萬(wàn)個(gè)大氣壓）的氣體，對(duì)相鄰的介質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊壓力，以波的形式向四周傳播。若傳播介質(zhì)為空氣，稱為空氣波；若傳播介質(zhì)為巖土，則稱地震波，也叫固體沖擊波。三. 無(wú)限均勻介質(zhì)中的爆破作用： 工程中的介質(zhì)總是有限的和不均勻的。為了研究方便，假設(shè)爆破作用的介質(zhì)是無(wú)限的和均勻的。在這種理想介質(zhì)中的爆破作用是：沖擊波以藥包中心為球心，呈同心球向四周傳播。距球心越近，作用介質(zhì)的壓力越大，距球心越遠(yuǎn)，由于介質(zhì)的阻尼，使作用于介質(zhì)的壓力波逐漸衰減，直至全部消失。假如沿球心切割一平面，可將爆破作用的影響范圍劃分為如下幾個(gè)部分（如圖2—1）：（一） 壓縮圈（粉碎圈）： 最靠近藥包的介質(zhì)，受到膨脹壓力最大，介質(zhì)若為塑性體，會(huì)被壓縮成一個(gè)球形空腔；介質(zhì)若為脆性體，會(huì)被壓縮的粉碎。因此爆破影響的這個(gè)范圍稱為壓縮圈或粉碎圈。（二） 拋擲圈： 壓縮圈外具有拋擲勢(shì)能的介質(zhì)。這部分介質(zhì)當(dāng)具有逸出的臨空面，常發(fā)生拋擲。這個(gè)范圍稱為拋擲圈。（三） 松動(dòng)圈： 拋擲圈外圍的一部分介質(zhì) ，爆破的作用只能使其產(chǎn)生破裂松動(dòng)。因此這一范圍稱為松動(dòng)圈。（四） 震動(dòng)圈： 松動(dòng)圈以外的介質(zhì)，隨著沖擊波的進(jìn)一步衰減，只能使這部分介質(zhì)產(chǎn)生震動(dòng)，故稱為震動(dòng)圈。（五） 爆破影響半徑： 有藥包向外，相應(yīng)各圈的半徑分別叫壓縮半徑、拋擲半徑、松動(dòng)半徑、震動(dòng)半徑。各圈半徑的大小與炸藥的特性、藥包結(jié)構(gòu)、爆破方式、介質(zhì)的特性等密切相關(guān)。四. 有限介質(zhì)中的爆破作用： （一）基本概念 爆破作用受到臨空面的影響，即爆破作用半徑能達(dá)到臨空面的爆破，稱為有限介質(zhì)中的爆破作用。工程中多屬于這種爆破。（二）爆破漏斗的概念及形成： 如炸藥的埋置深度小于爆破作用半徑，就是有限介質(zhì)爆破。當(dāng)藥包的爆破作用具有使部分介質(zhì)直接飛逸出臨空面的能量時(shí)，往往形成一個(gè)倒立圓堆形的爆破坑，這個(gè)坑稱為爆破漏斗（如圖2—2）。（三）爆破漏斗的幾何特性參數(shù)： 假設(shè)：藥包中心到臨空面的最短距離稱為最小抵抗線長(zhǎng)度W；爆破漏斗底半徑r；爆破作用半徑R；可見(jiàn)爆破漏斗坑深度P；爆破拋擲距離L；爆破作用指數(shù)n=r/W。(四) 爆破作用指數(shù)n： 爆破漏斗的幾何特征反映了藥包重量大小和埋深的關(guān)系，反映了爆破作用的影響范圍。顯然爆破漏斗底半徑r和爆破最小抵抗線長(zhǎng)度W的比值r/W反映了爆破漏斗的幾何特征，并將它定義為爆破作用指數(shù)n=r/W。爆破作用指數(shù)n是爆破設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，n值大，爆破漏斗呈寬淺式，n值小，爆破漏斗呈窄深式，甚至不出現(xiàn)爆破漏斗。因此可以用n值大小對(duì)爆破進(jìn)行分類。（五） 爆破分類：當(dāng)n=1即r =W時(shí)，稱為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破；當(dāng)n＞1即r＞W(wǎng)時(shí),稱為加強(qiáng)拋擲爆破；＜n＜1即r＜W時(shí)，稱為減弱拋擲爆破；＜n＜，稱為松動(dòng)爆破。（）不因爆破使臨空面產(chǎn)生破壞的爆破，叫隱藏式爆破，這種爆破只在介質(zhì)內(nèi)部引起破壞，所以也叫內(nèi)部爆破，可用于炸脹藥壺。（六） 藥包分類： 響應(yīng)于以上各類爆破的藥包分別叫：標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包、加強(qiáng)拋擲藥包、減弱拋擲藥包、松動(dòng)藥包。（七） 可見(jiàn)漏斗深度計(jì)算： 拋擲爆破將部分介質(zhì)拋出，其中部分介質(zhì)又回落到爆破漏斗坑中，回落后的 可見(jiàn)漏斗深度為： P=CW(2n－1) 式中C—介質(zhì)系數(shù)，對(duì)于巖石，C=；對(duì)于粘土：C= 。（八） 爆破拋擲距離計(jì)算： 拋擲堆積距藥包中心的最大距離（一般簡(jiǎn)稱拋距）為： L=5nW第二節(jié) 炸藥和裝藥量計(jì)算一. 炸藥簡(jiǎn)介（一） 炸藥概念： 在外力激發(fā)下，可以發(fā)生化學(xué)爆炸的單質(zhì)或混合物，叫炸藥。（二） 基本性能：1. 爆速： 炸藥爆炸時(shí)的反應(yīng)沿著藥包傳播（爆轟波）的速度叫爆速。工程常用炸藥的爆速一般為2000—8000m/，藥包 有大有小，爆炸反應(yīng)不是同時(shí)進(jìn)行的，而是從引爆點(diǎn)逐步擴(kuò)展開(kāi)的。2. 敏感度： 炸藥在外力作用下發(fā)生爆炸的難以程度稱為炸藥的敏感度。炸藥在熱能、機(jī)械能、爆炸能的作用下都會(huì)發(fā)生爆炸，為了施工安全，工程用炸藥的敏感度都是較低的.，但制造雷管用的起爆炸藥的敏感度常是較高的，以利引爆。3. 爆力： 炸藥在介質(zhì)中爆炸時(shí)釋放的總能力叫爆力。（爆炸做功的總能力，也是爆炸對(duì)介質(zhì)破壞的總能力），爆熱、爆溫、爆壓越高 的 炸藥，爆力越大。4. 猛度： 炸藥爆炸時(shí)對(duì)藥包附近介質(zhì)產(chǎn)生的壓縮、粉碎能力叫猛度。注意：常說(shuō)的炸藥威力是指的爆力和猛度的合稱。爆力反映了藥包爆炸全過(guò)程做功的總能力；而猛度反映了炸藥爆炸的初始階段在氣體高壓作用下做功的能力。爆力和猛度都是熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的表現(xiàn)形式。威力大的炸藥一般稱為猛性或烈性炸藥。5. 氧平衡： 炸藥成分中一般都有C、H、O、N四種元素，這些元素能化合成H2O、CONCO、NO、NO2等氣體。(1) 零氧平衡： 炸藥爆炸后，炸藥中的氧正好能使碳、氫完全氧化生成CO2和H2O，無(wú)剩余氧，此時(shí)叫零氧平衡。(2)正氧平衡： 炸藥爆炸后，有多余的氧，多余的氧會(huì)再把氮氧化成NO、NO2。此時(shí)稱為正氧平衡。 (3)負(fù)氧平衡： 炸藥爆炸后，氧的含量不足，還會(huì)有一部分碳只能被氧化成CO，此時(shí)叫負(fù)氧平衡。 注意： 零氧平衡的炸藥爆破效果好，不產(chǎn)生有毒氣體，使用比較安全。正氧平衡和負(fù)氧平衡的炸藥，爆炸后生成ON、NOCO等氣體，這些氣體是吸熱反應(yīng)，都要吸收部分熱量，使爆炸能量減小，爆破效果降低，而且都有毒性，爆破后若不能及時(shí)排除炮煙，會(huì)引