概述：
爆破與爆炸
爆破：爆炸作用于周圍介質(zhì)的破壞效應結(jié)果。
爆炸：物質(zhì)內(nèi)能的高速釋放過程，分化學爆炸和物理爆炸
炸藥爆炸屬于化學爆炸，指炸藥在一定的起爆能的作用下，在瞬時內(nèi)發(fā)生化學分解產(chǎn)生高溫和高壓的氣體。
基本概念
沖擊波：炸藥爆炸后對相鄰介質(zhì)的沖擊壓力以波的形式向四周傳播，使介質(zhì)受到一定程度的破壞。
炸轟波：炸藥在局部引爆后迅速擴展到炸藥全體，從引爆到爆炸全部結(jié)束在炸藥中傳播的化學反應能的波的形式。
二者的關(guān)系1，炸轟波是介質(zhì)中沖擊波的激發(fā)源，即介質(zhì)中的沖擊波是由炸藥爆炸時產(chǎn)生炸轟波引起的
2，炸轟波是與炸藥同時發(fā)生反應的沖擊波，它是在炸藥中傳播的沖擊波，而沖擊波是指在巖體介質(zhì)中傳播的波。
3，炸轟波與沖擊波在炸藥中以同一速度傳播，但炸轟波總比沖擊波滯后一個時段。
爆破的基本原理及藥量計算
無限均勻介質(zhì)的爆破作用
基本假定
①藥包是球形
②藥包是放在無限介質(zhì)中
③介質(zhì)是均勻的各向同性
爆破作用范圍
壓縮圈(粉碎圈)Rc
拋擲圈 R
松動圈(破裂圈)Rp
震動圈 Rz
有限介質(zhì)的爆破作用
基本概念：
臨空面：爆破介質(zhì)與空氣的交界面
自由面：不同介質(zhì)的交界面
聲抗阻系數(shù)：ρc(ρ為介質(zhì)的密度kg/m3，c為縱波傳播速度m/s)
臨空面發(fā)射拉應力的破壞作用
透射波產(chǎn)生的應力σt=2σi/(1+N)
反射波產(chǎn)生的應力σr=2σi(1-N)/(1+N)
σi為爆破沖擊波產(chǎn)生的應力，
N=ρ1c1/ρ2c2，兩介質(zhì)的聲抗阻系數(shù)之比。
臨空面的作用可見：當藥包在介質(zhì)1中爆破
N=1時，σr=0即：不會形成反射應力波
N1時，σt透射壓縮波σr反射拉伸波不同N→(即在巖石中爆破，應力波向臨空面發(fā)射，全部生成反射拉伸波，可能引起巖石的破壞)可看出充分利用自由面的存在對爆炸應力波的作用，一般地，每增加一個自由面，單位耗藥量減少10%～20%，即提高爆破能量利用率具有十分重要的意義。
爆破漏斗：在有限介質(zhì)中的爆破，當藥包中心距離自由面較小時，藥室周圍的巖石發(fā)生壓縮粉碎破壞和徑向與環(huán)向裂縫的交錯破裂，同時自由面處的巖石發(fā)生落片破裂，若爆轟氣體還有一定的膨脹壓力時會把一部分已破裂的巖石拋擲出去，形成爆破坑稱爆破漏斗。
爆破漏斗的幾何參數(shù)：
①最小抵抗線長W：藥包中心至自由面的最短距離
②爆破漏斗半徑r：爆破漏斗的底圓半徑
③爆破作用半徑R：藥包中心至爆破漏斗底圓圓周上任一點距離
④可見漏斗深度l：爆破漏斗底部到自由面的最短距離
⑤爆破作用指數(shù)n：n=r/W
爆破的分類：
①標準拋擲爆破n=1
②加強拋擲爆破n>1
③減弱拋擲爆破0.75
④松動爆破0.3325m
W≤25m
預裂爆破(多用于明挖)
定義：在主體爆破前，在設計輪廓線上預先炸出一條一定寬度的裂縫。
預裂原理：由于不耦合裝藥(即藥包和孔壁間有環(huán)狀空隙)，空隙的存在削減了作用在孔壁上的爆壓峰值，并為孔間彼此提供了聚能的臨空面。削減后的爆壓峰值不致使孔壁產(chǎn)生明顯的壓縮破壞，只切向拉力使炮孔四周產(chǎn)生徑向裂紋，加之臨空面聚能作用使孔間連線產(chǎn)生應力集中，孔間裂紋發(fā)展，而滯后的高壓氣體沿縫產(chǎn)生"氣刃"劈裂作用，使周邊孔間連線上裂紋全部貫通。
施工技術(shù)參數(shù)：
①選擇適當?shù)呐诳字睆剑获詈舷禂?shù)(即炮孔直徑與藥卷直徑比值)一般2～4，
(經(jīng)驗數(shù)據(jù)及公式 炮孔直徑通常50～200mm多取于葛洲壩及
②炮孔孔距一般為孔徑的8～12倍，炮孔孔距與巖石特性，炸藥性質(zhì)，裝藥情東江<>工程<>) 況，縫壁平整度，孔徑大小有關(guān)。
③線性分散裝藥，，預裂炮孔內(nèi)間隔裝藥，線裝藥密度取200～400g/m。
④鉆孔軸線與設計開挖邊線的偏離值控制在15cm內(nèi)。
⑤預裂炮孔孔口應用不小于10mm的礫石堵塞。起爆可用傳爆線或毫秒微差雷管，起爆時差控制在10ms內(nèi)。
其他經(jīng)驗可補充如下：鉆孔質(zhì)量影響效果，尤其是巖壁的不平整度;小直徑，密間距與低線裝藥密度，成型效果好;在孔深較大時，為克服夾制作用保證裂縫面的形成，孔底藥量酌情適當增加，頂部除了預留不裝藥的堵塞段外，上部一定長度內(nèi)線裝藥密度適當減少;所有藥包應綁在導爆索上用雷管施行成組起爆。
我國《水工建筑物地下開挖<>工程<>施工技術(shù)規(guī)范》(SDJ212-83)附錄提供預裂爆破參數(shù)。
光面爆破(多用于地下<>工程<>開挖)
定義：主體<>工程<>爆破之后，利用布置在開挖輪廓線上的炮孔準確地把預留的先爆層在巖石上切下來。
施工方法：沿設計開挖線布置小孔徑，密間距的周邊孔，采用低密度，低爆速，低猛度和高爆力的光爆炸藥，不耦合裝藥或間隔裝藥，進行弱震爆破，炸除沿洞周留下的厚度為最小抵抗線的光爆層，形成光面。
施工技術(shù)參數(shù)：
①炮孔直徑50mm以下。當炮眼較深時從經(jīng)濟角度考慮應選用60～100mm。
②孔距(12～16)d，若輪廓線為曲線則加密20cm。
③控制裝藥量Q=KaWL L為炮眼長度。
④控制孔距與最小抵抗線之比a/W=0.8～1.0，巖石堅韌取大值，巖石松軟可取
小，甚至達0.5～0.6。
⑤周邊孔要同時起爆，鉆孔準確度高。
光面爆破常用參數(shù)可見下表：
光面爆破的優(yōu)點：①超挖少，減少<>工程<>量
②降低開挖后的糙率
③對圍巖的破壞小
與預裂爆破相比孔數(shù)少，耗藥低，起爆時間不象預裂那樣先于主爆破孔而是滯后于主爆破孔。
巖塞爆破(1971年遼寧清河取水<>工程<>首次使用并獲成功)
定義：巖塞爆破是一種水下控制爆破，施工時，先從隧洞出口逆水流向開挖，待掌子面到達水庫庫底或湖底附近，預留一定厚度的巖塞，當隧洞和進口閘門井全部完建后，再一次將巖塞炸除。
爆破后的巖渣處理：
① 聚渣爆破：爆前在洞內(nèi)正對巖塞的下方挖一容積與巖塞體積相當?shù)募�，讓爆落的石渣大部分拋入坑�?nèi)，且保證運行期中坑內(nèi)石渣不被帶走。
②泄渣爆破：對于灌溉，供水，防洪隧洞取水口巖塞爆破，爆破時閘門開啟，借助高速水流將石渣沖出洞口。施工技術(shù)參數(shù)：①裝藥量：QS=(1。2～1。3)KW3(0。4+0.6n3)其中n取1～1.5
②藥室布置及炮孔形式：藥室呈"王"字型，藥室開挖采用淺孔小炮。巖塞周
邊宜采用預裂爆破，預裂孔距30cm，孔徑45～55mm，孔深3～8m。線裝藥密度220～270g/m。
③起爆方式：起爆網(wǎng)路采用復式并——串——并，或增補一套傳爆線，起爆體可放在塑料袋中，封口涂上黃油，炸藥和雷管也需進行防水處理。
炸藥的性能及爆破的安全控制
炸藥的基本性能
威力：分別以爆力和猛度表示。爆力：又稱靜力威力，用定量的炸藥炸開規(guī)定尺寸鉛柱體內(nèi)空腔的容積(mL)表示，表征炸藥炸脹介質(zhì)的能力；猛度：又稱動力威力，用定量炸藥炸塌規(guī)定尺寸鉛柱體的高度(mm)，表征炸藥粉碎介質(zhì)的能力。
最佳密度：炸藥能獲得最大爆破效果的密度。
氧平衡：指炸藥含氧量和氧化反應程度的指標。當炸藥的含氧量恰好等于可燃物完全氧化所需的氧量稱零氧平衡。當含氧量大于需氧量稱正氧平衡。當含氧量少于需氧量稱負氧平衡。
安定性：炸藥在長期儲存中，具有保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。
敏感度：炸藥在外部能量激發(fā)下，引起爆炸反應的難易程度。
殉爆距：炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離，以cm計。
爆破的安全控制
1、安全距離：
①飛石安全距離RP(m)
②爆破地震作用的安全距離R(m)
③空氣沖擊波影響的安全距離RB(m)
④殉爆的安全距離rs(m)
⑤有害氣體擴散安全距離[Rr]max(m)
2。瞎炮及其處理：
①通過引爆而未能爆炸的藥包稱瞎炮。
②產(chǎn)生的原因：主要是爆破器材失效或損傷，制度不嚴或操作不當也是一重要
原因。
③瞎炮的處理：(僅介紹<>工程<>上常用方法)距瞎炮炮孔30～60cm，鉆平行孔裝藥爆破，切勿與瞎炮炮孔斜交；若證實雷管未失效，宜從新接線起爆；若證實炸藥已失效且其敏感度不高可將炮泥掏出；對散裝的粉狀硝銨炸藥可用水沖洗，沖出炮泥和炸藥；對深孔或洞室爆破，最好重新接線起爆。 |
