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第五章 石方爆破施工运用 第五章 石方爆破施工运用 利用炸药在介质（例如土壤、岩石）中爆炸时迅速释放出的巨大能量（热能和冲击动能），使周围介质遭到破坏的工程措施，称为爆破。 爆破在铁路和公路建设中通常用于下列场合：① 为获取建筑材料― 碎石，利用爆破技术从山体开采块石，然后再利用岩石破碎及筛分设备将块石加工成相应规格的碎石；② 开凿穿山或穿越河底隧道；③ 需要开挖路堑，但材料质地坚硬，用普通的土方机械（挖掘机或松土机）难以开挖时，施工中也常采用爆破方法；④ 傍山公路修筑半堤半堑路基。  爆破施工的主要工序是：钻孔～装置炸药及起爆器材～堵塞药孔～起爆～爆后清理。 道路施工的爆破工程，通常用凿岩机穿凿炮孔。凿岩机以能量转换方式（将电能、热能或流体的动能转化为机械冲击能），通过钻具对岩石进行冲击破碎，以形成炮孔。 凿岩机按工作动力不同，分为风动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机四种。按凿岩机架持方式不同，分为手持式、气腿式、向上式、导轨式四种。常用的有露天钻机和手持式风动凿岩机。 § 5 一1 爆破技术 一、基本概念 1 ．爆破作用圈 一个充满炸药的球形药包，在没有边界的均质无限介质中爆炸时，根据距离药包中心远近不同，介质受到的破坏程度是不同的。按照破坏程度的差异，可以画出半径不等的4 个 同心球体。 ( l ）压缩圈：是与药包表面直接接触 的一层介质。在药包爆炸时，产生高 温与高达几十万个大气压力。这会使 可塑性介质被压缩成一个球形空腔； 对坚硬的不可压缩的脆性介质将被此 压力粉碎，因此也常称为粉碎圈。 ( 2 ）抛掷圈：紧靠压缩圈的一层介质，由于受到的压力较小，坚硬的脆性介质不能被粉碎，但介质本身除了被破坏外，爆破的剩余能量还能将其推出一定距离。当处在阻力较小的临空面时，便可发生抛掷现象。  ( 3 ）破坏圈：在掷抛圈的外层，介质受到的作用力更小，但仍有足够能量，使其原来结构受到破坏，产生破碎裂缝，被分割成若干块体，却不能被推移前进。 ( 4 ）振动圈：在破坏圈之外，介质获得的爆炸能量很小，只能产生弹性变形，而应力波消失后，介质就恢复到原来的状态，原有结构不受破坏，只受到爆破振动的影响。 2 ．爆破作用效果 上述的爆破作用圈，显然是在假设条件下的一项分析研究，而工程爆破通常是在有临空面的情况下进行的。药包中心至临空面的最短距离，称为最小抵抗线长度，用W 表示。药包爆炸后，在自由面上形成倒立的锥体，称为爆破漏斗。漏斗各部的参数如图所示。 最小抵抗线w 不变，我们改变药包的剂量；或者药包剂不变，我们改变最小抵抗线长度，会发现爆破漏斗的结构特征发生改变。我们把爆破漏斗斗底半径；与最小抵抗线长度w 的比值r/w定名为爆破作用指数n，即n =r/w 。 n较为准确地描绘了爆破作用效果。 （ l ）压缩爆破：药包埋藏很深，药包到自由面（临空面）的距离― 抵抗线长度很长，此时爆炸后药包周围的岩石产生粉碎和裂缝。但由于抵抗线长度很长，破碎后的岩石无法冲破这种阻力，因此自由面只受到振动，并无破坏。  （ 2 ）松动爆破：当抵抗线长度小到某一临界值时，爆破使药包以上直到表面的岩石都受到破坏，而发生松动，但由于抵抗力仍然较大，并无抛掷现象发生。 ( 3 ）抛掷爆破：当抵抗线长度再减小，爆破后的岩石不仅松动，且 有向四周抛出的现象。当然也有部分岩石抛出后又重新落人漏斗内。  根据抛出岩石数量在爆破岩石中的比例不同，抛掷爆破又可再细分为如下三种不同形状的爆破漏斗，它们的特征都可以用爆破作用指数n 描述。 ① 标准抛掷爆破：n =1（r=w）;  ② 加强抛掷爆破：n 1 ( r W ) ，爆破后抛出的岩石，大部分落到漏斗外部； ③ 弱抛掷爆破：0 . 75 n 1 ( 0 . 75 r W r ）爆破后抛出的岩石，小部分落到漏斗外部。 松动爆破的爆破作用指数n = 0 . 75 ，爆破后的岩石绝大部分在漏斗内部，极少有岩石抛出。 压缩爆破的爆破作用指数n 0 . 75 ，爆破时极少有岩石抛出。 二、药包剂量的确定 药包剂量是指为了得到一定体积的爆破体（按岩石的自然方量计算）所需安放的炸药的质量。药包剂量与