隧道光面爆破和预裂爆破的原理是什么

预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏，须采用轮廓控制爆破技术。

常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。

所谓预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏；光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。

预裂爆破和光面爆破在坝基、边坡和地下洞室岩体开挖中获得了广泛应用。

（一）成缝机理预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面，两者成缝机理基本一致。

现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。

预裂爆破采用不耦合装药结构，其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。

因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度，因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏，但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。

加之孔与孔间彼此的聚能作用，使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。

（二）质量控制标准1）开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量，炮孔痕迹率也称半孔率，为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。

在水电部门，对节理裂隙极发育的岩体，一般应使炮孔痕迹率达到10％～50％；节理裂隙中等发育者应达50％～80％；节理裂隙不发育者应达80％以上。

围岩壁面不应有明显的爆生裂隙。

2）围岩壁面不平整度（又称起伏差）的允许值为±15cm。

3）在临空面上，预裂缝宽度一般不宜小于1cm。

实践表明，对软岩（如葛洲坝工程的粉砂岩），预裂缝宽度可达2cm以上，而且只有达到2cm以上时，才能起到有效的隔震作用；但对坚硬岩石，预裂缝宽度难以达到1cm。

东江工程的花岗岩预裂缝宽仅6 m m，仍可起到有效隔震作用。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。

2、预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。

试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。

试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下：（1）根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。

（2）严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼大均匀分布。

（3）周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。

（4）采用毫秒微差有序起爆。

隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。

尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。

一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。

2、预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。

为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。

当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。

要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。

试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。

试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。

因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。

当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。

在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。

实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。

二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下：（1）根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。

（2）严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼大均匀分布。

（3）周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。

（4）采用毫秒微差有序起爆。

隧道光面爆破分析与控制隧道光面爆破是一种常用的隧道掘进方法，它利用高速爆破产生的冲击波和剪切力来破碎和移动岩石，从而完成隧道的挖掘工作。

在实际施工中，正确的分析和控制隧道光面爆破过程对确保施工质量和提高施工效率具有重要意义。

本文将从爆破原理、爆破参数和控制措施等方面进行详细阐述。

首先，爆破原理是隧道光面爆破分析与控制的基础。

隧道光面爆破是利用高能量爆炸物在密闭空间中瞬间释放能量，产生冲击波和高温气体来破碎和移动岩石。

冲击波和剪切力是主要的破碎力量，同时爆破产生的气体也能在爆破过程中起到冲击和破碎的作用。

因此，爆破参数的选择对爆破效果具有决定性的影响。

其次，爆破参数的确定是隧道光面爆破分析与控制的重点。

爆破参数包括药量、药包排布、装药密度和装药方式等。

药量的大小和爆破的频率直接影响到爆破的效果，药包排布的合理性和均匀性决定了爆破的均匀性和安全性，装药密度的大小对爆破的冲击力和破碎效果有直接影响，而装药方式则影响到冲击波的传播路径和破碎范围。

因此，在实际施工中，必须根据隧道的具体情况和需要，选择合适的爆破参数，以确保施工的安全性和效率。

最后，控制措施是实施隧道光面爆破分析与控制的关键。

正确的控制措施能够控制冲击波和剪切力的传播路径和范围，减少爆破对隧道结构和周围环境的影响。

常见的控制措施包括挡破、挡破爆破、分段爆破和预裂缝爆破等。

挡破是在岩石预留厚度的一定范围内进行钢管隔离层或其他基坑支护结构的施工，以保护隧道结构和控制爆破冲击波的传播，挡破爆破则是在挡破上进行爆破，以进一步减小冲击波和剪切力的传播范围。

分段爆破是将爆破工作按照隧道分段进行，以减小单次爆破的冲击力和剪切力，预裂缝爆破是通过预制裂缝，使岩石在爆破过程中沿着预定的裂缝面破碎，减小冲击波和剪切力的影响。

通过合理选择控制措施，可以有效减小隧道光面爆破的影响，保证施工的质量和进度。

综上所述，隧道光面爆破分析与控制是一项复杂的工作，需要的不仅是理论知识的运用，更需要施工人员的经验和实际操作技巧。

光面爆破与预裂爆破比较分析光面爆破与预裂爆破是矿山爆破工程中常用的两种爆破方法。

光面爆破是指在矿山开采过程中，直接对矿石或岩石进行爆破，将其破碎成小块；而预裂爆破则是通过在矿石或岩石内部安置预裂装置，通过爆破将矿石或岩石预先裂解，以便进行更加高效的采矿或挖掘作业。

首先，对于光面爆破，其优点主要包括以下几个方面。

首先，由于光面爆破是直接对矿石或岩石进行爆破，因此可以将矿石或岩石迅速破碎成小块，便于后续的矿石选矿或岩石挖掘作业。

其次，光面爆破作业相对简单，爆破炸药的选择相对灵活，可以根据具体情况进行调整，因此适应性较强。

此外，由于光面爆破不需要安置预裂装置，因此可以减少设备投资和安装的时间，从而节约成本。

然而，光面爆破也存在一些缺点。

首先，光面爆破容易引起较大的震动和噪音，对周围环境造成一定的影响，尤其是在城区或居民区附近的矿山作业中，可能引起居民的不满或抗议。

其次，光面爆破对爆破炸药的要求较高，需要选择具有较大破碎能力的炸药，从而可能增加成本。

此外，光面爆破容易产生大量的破碎物，需要进行后续的清理工作，增加了工作量和时间。

与光面爆破相比，预裂爆破具有以下几个优点。

首先，预裂爆破可以在矿石或岩石内部安置预裂装置，通过有选择地引起内部应力分布的变化，从而实现矿石或岩石的预先裂解，减少挖掘或采矿的阻力，提高施工效率。

其次，预裂爆破可以减少震动和噪音的产生，尤其适用于城区或居民区附近的矿山作业。

此外，预裂爆破可以减少破碎物的产生，从而减少清理工作量，提高工作效率。

然而，预裂爆破也存在一些缺点。

首先，预裂爆破需要在矿石或岩石内部安置预裂装置，因此需要额外的设备投资和安装工作，增加了工作量和成本。

其次，预裂爆破对预裂装置的设计和安装要求较高，需要充分考虑矿石或岩石的物理特性和力学响应，从而选择合适的预裂装置和爆破参数。

此外，预裂爆破需要对预裂装置进行布置和清理，工作量相对较大。

综上所述，光面爆破与预裂爆破各有优缺点，合理选择爆破方法需要考虑多方面的因素。

光面爆破与预裂爆破比较分析
一、光面爆破与预裂爆破比较
1、光面爆破与预裂爆破的材料
光面爆破是指对爆破石墨板上的龙门、冰裂缝等表面形成一道裂缝，
而预裂爆破则是利用梁状结构（如混凝土砌体、钢筋混凝土结构等），将
爆破材料（如煤屑、沙子、砂粒等）填充在梁状的缝隙，然后点燃爆破剂，以达到爆破的目的。

2、光面爆破与预裂爆破的特点
（1）光面爆破产生的爆破效果比较剧烈，能够产生较强的冲击波，
但是其爆轰片最多只能达到一定的范围，不能达到比较大的空间效果。

（2）预裂爆破产生的爆破效果稳定，能够产生比较大的散落物，可
以有效地增加爆破的空间效果，但是其产生的冲击波相对较小，爆轰片范
围也较小。

3、光面爆破与预裂爆破的应用
光面爆破主要用于采矿、建筑施工、核电站建设、管道建设等场合，
而预裂爆破则主要应用于采掘工程、深孔爆破等行业，以及需要有较大空
间效果的场合。

综上所述，光面爆破与预裂爆破各有其优势和不足，在实际应用中应
当根据不同的情况来选择不同的爆破方法，以达到最佳的爆破效果。

光面爆破与预裂爆破的对比分析摘要：从光面爆破和预裂爆破的基本概念入手，阐述其爆破机理。

借助于理论和经验，对光面爆破和预裂爆破做出了比较。

关键词：光面爆破、预裂爆破光面爆破和预裂爆破都是使爆破裂隙沿设计开挖面形成的控制爆破方法它们均能使露天边坡、井巷和隧道的开挖面光滑、平整，减少超挖、欠挖，以保持边坡和围岩的稳定性，从而提高爆破工程施工质量。

做到安全、经济、科学的开挖。

一、基本概念1、光面爆破光面爆破早20份纪50―60年代在瑞典发展起来并得到改进的爆破技术。

光面爆破亦称密眼小炮孔爆破。

通过合理地选择各种参数、严格控制装药量、科学布置各种眼孔、按照一定的顺序起爆装药以及利用岩石抗拉强度远远低于其抗压强度的特性，可以有效的组织爆破能力。

在爆后，要求成形的轮廓线以外的岩石不受扰动和破坏，尽可能地保持围岩自身强度。

这种人为控制的爆破方法就叫做光面爆破，简称“光爆”。

2、预裂爆破预裂爆破是在开挖区内的炮眼起爆以前，沿着设计轮廓面所布置的炮眼首先起爆，形成有一定宽度的贯穿裂缝，将开挖区与保留区的岩体分离开，留下光滑、平整的开挖面的爆破方法。

预裂爆破为轮廊爆破,是主炮孔爆破之前在开挖面上先爆破一排预裂炮孔,在相邻炮孔之间形成裂缝,从而在开挖面上形成断裂面,以减弱主爆区爆破时地震波向岩体的传播,减少保留岩体的破坏,且沿预裂面形成一个超挖很少的平整岩面。

长期的实践表明，光面、预裂爆破的成败60%取决于钻孔精度和质量，40%取决于爆破技术水平。

欧美已经研制生产出保证钻孔定位、定向精度的控制器，它在钻孔时能自动调整钻孔偏角，甚至在钻机上安装了GPS定位系统，可由电脑精确控制钻孔方向。

我国90年代末至本世纪初光面、预裂爆破技术在三峡工程临时船闸和永久船闸开挖中得到广泛应用。

其中永久船闸全长1620m，直立墙坡最大挖深67.8m，闸槽开挖方量达1300万方，爆破超欠挖起伏控制在15cm以内，半孔率大于95%，爆破开挖质量优良。