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爆破施工的概念、常用术语及分类一、爆破的概念爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果。
埋在介质内的炸药引爆后，在极短的时间内由固态转变为气态，体积增加数百倍至几千倍，伴随产生极大的压力和冲击力，同时产生很高的温度，使周围介质受到各种不同程度的破坏，称为爆破。
二、爆破的常用术语1.爆破作用圈当具有一定质量的球形药包在无限均质介质内部爆炸时，在爆炸作用下，距离药包中心不同区域的介质，因受到的作用力有所不同，会产生不同程度的破坏或震动现象。
整个被影响的范围叫作爆破作用圈。
爆破作用圈指的是炸药爆炸时所产生的膨胀力和冲击波，以药包为中心向四周传播的同心圆，从中心向外依次为压缩圈、抛掷圈、破坏圈和震动圈。
（1）压缩圈。
在压缩圈的范围内，介质会直接承受药包爆炸产生的巨大作用力，如果是可塑性的土壤介质，会因为受到巨大的压缩形成孔腔，如果是坚硬的脆性岩石介质，便会因为巨大的作用力而粉碎，因此，压缩圈又叫破碎圈。
（2）抛掷圈。
抛掷圈紧邻压缩圈的外部。
其受到的爆破作用力虽然比压缩圈小，但爆炸的能量破坏了介质的原有结构，使其分裂成具有一定运动速度的碎块。
如果这个地带的某一部分处于自由面上，碎块便会产生抛掷现象。
（3）破坏圈。
破坏圈又叫作松动圈。
它是抛掷圈外的一部分介质，其受到的作用力更弱，爆炸的能量只能使介质结构受到不同程度的破坏，不能使被破坏的碎片产生抛掷运动。
（4）震动圈。
震动圈为破坏圈以外的范围，爆炸的能量甚至不能使介质产生破坏，介质只能在应力波的传播下，发生震动现象。
震动圈以外，爆破作用的能量就完全消失了。
以上各圈是为说明爆破作用划分的，并无明显界限，其作用半径的大小与炸药的用量、药包结构、起爆方法和介质特性等有关。
2.爆破漏斗把药包埋入有限介质中，爆破产生的气体沿着裂隙冲出，使裂隙扩大，介质移动，于是靠近自由面一侧的介质被完全破坏而形成漏斗状的坑，叫作爆破漏斗。
爆破漏斗的几何特征参数有：药包中心至临空面的最短距离，即最小抵抗线长度W；爆破漏斗底半径r；可见漏斗深度h；爆破作用指数n。
1 爆炸和炸药的基本知识1．基本概念1． 1 爆炸及其分类何谓爆炸:爆炸是某一物质系统瞬间释放出巨大能量的物理和化学变化的过程,在这个过程中产生大量的高压、高温气体，伴随有冲击波、热、光‘声、电磁等效应。
爆炸分类：（1)物理爆炸：系统物质形态发生变化而物质组成和性质不发生变化的爆炸现象，如锅炉爆炸等（2)化学爆炸:系统物质形态、物质组成和性质都发生变化的爆炸现象，如炸药爆炸，这是本章的重点。
（3）核爆炸:原子弹、氢弹，都是利用化学元素U235的裂变和氘、氚、锂等聚变发生的爆炸现象1．2 产生化学爆炸的条件：（1）变化过程必须是放热反应，这是发生爆炸的首要条件，但不是说放热反应就能发生爆炸。
ZnC2O4=Zn+2CO2—205.4kj (吸热反应，不能发生爆炸）CuC2O4=Cu+2CO2+23.86kj （小量的热，不足以发生爆炸) AgC2O4=2Ag+2CO2+55.2kj （放出大量的热，有产生爆炸的条件）(2)变化过程必须是高速的，也就是要求释放能量快，即单位时间内传播的能量大，这是发生爆炸的重要条件。
如煤的放热反应,每kg释放能量为8960kj，而TNT炸药的爆炸反应,每kg释放能量4187k，而1kg煤的放热反应时间需要半小时,TNT炸药的爆炸反应只需要10-6秒。
因此，虽然发热量煤是TNT的两倍，但单位时间内放出的能量TNT却是煤的几千万倍.（3）变化过程必须释放出大量的气体，这是发生爆炸的必要条件。
如铝热剂反应：2Al+Fe2O3=AlO3+2Fe+8290kj这是高放热反应，但没有气体发生,也不是爆炸反应。
以上三个是主要条件,缺一不可,否则就不能发生爆炸反应。
1．3 炸药及其分类1．3．1按炸药组成分类：（1）单质炸药：由C、H、O、N四大元素组成的单一结构的化学物质。
如TNT、黑索金等（2）混合炸药：由二种以上成分结构组成的机械混合物。
如硝铵炸药、铵油炸药等。
1．3．2 按用途分类：（1）起爆药：敏感度很高的炸药，如雷汞、迭氮化铅等。
名解：爆炸：爆炸是指物质的物理或者化学急剧变化，在变化的过程中伴随着能量的急剧转化，内能转化为机械压缩能，是原来的物质或其变化产物及周围介质产生活动，进而产生巨大的机械破坏效应。
爆容：1kg炸药爆炸生成的气体在标准状况下的气体的体积称为爆容。
爆热：单位质量爆炸时所释放的热量称为爆热。
爆温：爆温是指爆炸物在爆炸时放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度。
爆压：当爆炸结束，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压值称为爆压。
声波：是指介质中的若扰动纵波，其速度称为声速。
间隙效应:混合炸药细长连续装药时，如果药柱与炮孔孔壁存在间隙，常常会发生炮轰中断或炮轰转变为燃烧的现象，称为间隙效应。
三;最小抵抗线：炸药中心到自由面的垂直距离，即炸药的埋置深度。
耦合装药：炸药直径与炮孔直径相同，炸药与炮孔壁之间不留间隙。
连续装药：炸药在炮孔内连续装填，不留间隙。
正向起爆：若起爆点置于装药顶部，爆轰传向孔底，这种起爆称为正向起爆。
反向起爆优于正向起爆。
四;光面爆破的优点:1，能减少超挖。
2，爆破后成形规则，提高了岩石轮廓质量。
3，爆破后岩体轮廓岩体不产生或者少产生裂缝，保持了围岩的稳定性和减小了其承载能力的降低程度，不需要或者很少需要加强支护，减少了支付工作和材料消耗。
4，能加快隧道掘进速度，降低成本，保证施工安全。
总之就是快速，优质，安全，高效，低耗。
光面爆破的参数有;1，炮孔装药量，炮孔装药不耦合系数或装药系数确定。
2，炮孔间距3，最小抵抗线w，在知道炮孔间距后，可利用装药的密集系数确定。
光面爆破的设计步骤：1收集资料，包括隧道或巷道开挖断面的大小，进尺，岩石类型等。
2:确定光面爆破的施工顺序，3，选择合理的光面参数，，，，，4，确定炮孔的装药结构。
5，确定起爆方式及网络的连接方式，简答：爆炸三要素：快，放出大量气体，放出大量热量。
什么是炸药的养平衡：炸药内的本身氧含量与本身可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系称之为炸药的氧平衡关系。
1、爆炸是指物质在瞬间释放出大量的气体和能量，并对周围介质膨胀做功的过程，伴随有声、光等现象炸药是指在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出巨大能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物炸药爆炸的三要素：①反应过程中释放大量的热能；②反应过程必须告高速进行；③反应必须产生大量的气体2、炸药的氧平衡及对爆生有毒气体的影响氧平衡：炸药中实际含氧量与使炸药中的碳、氢元素完全氧化所需要的氧量之间相差程度①零氧平衡：炸药中得含氧量恰好能使碳氢元素完全氧化 c-（2a+b2）=0生成H2O和CO2 ②正氧平衡：炸药中的含氧量能使碳氢元素完全氧化后还有剩余 c-（2a+b2）＞0 生成N2O3、NO、N2O4③负氧平衡：炸药中的含氧量不足以将碳氢元素完全氧化 c-（2a+b2）＜0 生成CO3、①炸药在外能作用下发生爆炸的过程称为起爆②炸药的敏感度（即感度）是指炸药在外能作用下发生爆炸的难易程度（炸药的感度可分为热感度、机械感度、爆炸冲能感度、静电感度）敏感度是衡量炸药安全性和可靠性的指标（8号工业雷管可靠起爆为宜）③爆速是爆轰波传播的速度④爆热是指单位质量的炸药在定容条件下爆炸瞬间所释放出的热量，单位为KJ/kg或KJ/mol，爆热是炸药做功的能源，也是衡量炸药威力的重要参数⑤爆温是指炸药爆轰结束，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的温度。
（爆温的高低取决于爆热和爆炸产物的成分，它也是炸药的重要参数之一，为了获得高威力的炸药，就使保温高）⑥猛度是表示炸药爆炸对其邻近介质产生局部的压缩、粉碎或击穿作用的能力，通常采用铅柱压缩法测定炸药的猛度⑦爆力是表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的能力，是炸药爆炸时总的做功能力的相对指标，它反映了爆炸冲击波在介质中得动态作用和爆炸气体膨胀静态作用的总效果（炸药爆力通常采用铅铸扩孔法和爆破漏斗法进行测定）（爆力比较大的炸药，一般生成气体量比较大，猛度比较大的炸药，一般密度和爆度比较大）⑧一个药包爆炸后，引起与它不相接触的邻近药包爆炸的现象称为殉爆，先爆的药包称为主动药包，被引爆的药包称为从动药包，主动药包引爆从动药包的最大距离称为殉爆距离。
爆破工程概述：一．爆破与爆炸爆破：爆炸作用于周围介质的破坏效应结果。
爆炸：物质内能的高速释放过程，分化学爆炸和物理爆炸炸药爆炸属于化学爆炸，指炸药在一定的起爆能的作用下，在瞬时内发生化学分解产生高温和高压的气体。
二．基本概念1．冲击波：炸药爆炸后对相邻介质的冲击压力以波的形式向四周传播，使介质受到一定程度的破坏。
2．炸轰波：炸药在局部引爆后迅速扩展到全体，从引爆到爆炸全部结束在炸药中传播的化学反应能的波的形式。
二者的关系1、炸轰波是介质中冲击波的激发源，即介质中的冲击波是由炸药爆炸时产生炸轰波引起的2、炸轰波是与炸药同时发生反应的冲击波，它是在炸药中传播的冲击波，而冲击波是指在岩体介质中传播的波。
3、炸轰波与冲击波在炸药中以同一速度传播，但炸轰波总比冲击波滞后一个时段。
第一节爆破的基本原理及药量计算一．无限均匀介质的爆破作用1．基本假定①药包是球形②药包是放在无限介质中③介质是均匀的各向同性2．爆破作用范围压缩圈（粉碎圈）R c抛掷圈 R松动圈（破裂圈）R p震动圈 R z二．有限介质的爆破作用1．基本概念：临空面：爆破介质与空气的交界面自由面：不同介质的交界面声抗阻系数：ρc（ρ为介质的密度kg/m3，c为纵波传播速度m/s）2．临空面发射拉应力的破坏作用透射波产生的应力σt=2σi/(1+N)反射波产生的应力σr=2σi(1-N)/(1+N)σi为爆破冲击波产生的应力，N=ρ1c1/ρ2c2，两介质的声抗阻系数之比。
临空面的作用可见：当药包在介质1中爆破N=1时，σr=0即：不会形成反射应力波N<1时，σtσr均为压缩波不同N=0（即在空气中爆破，岩石面受到加倍的压缩作用）N>1时，σt透射压缩波σr反射拉伸波不同N→ （即在岩石中爆破，应力波向临空面发射，全部生成反射拉伸波，可能引起岩石的破坏）可看出充分利用自由面的存在对爆炸应力波的作用，一般地，每增加一个自由面，单位耗药量减少10%～20%，即提高爆破能量利用率具有十分重要的意义。
爆破
利用炸药爆炸所释放出的能量破坏其周围的介质，以达到开挖、拆除或破坏特定目标的一种手段。
常用的爆破方法有浅孔爆破、深孔爆破和洞室爆破。
为获得不同的良好爆破效果，常采用毫秒爆破、预裂爆破、光面爆破、定向爆破、岩塞爆破和拆除爆破等新技术。
北京地区水利工程中的爆破主要用于露天、地下和水下土石方开挖，开采石料、工程加固及建筑物拆除等。
爆破起爆方式有导火索火雷管起爆、电雷管电起爆、导爆索起爆、塑料导爆管起爆等。
北京地区通常用导火索火雷管和电雷管电力起爆两种方法。
参考资料《中国水利百科全书》第一卷
浅孔爆破
在爆破工程中，炮孔深度小于5m的爆破技术，称浅孔爆破。
此项技术在北京地区使用最为普遍。
主要用于露天石方开挖、地下开挖工程，（如隧洞、导洞、地下厂方等）、建筑物加固改造或拆除等工程。
炮孔一般用人工手钎或机械钻进。
机械钻孔多采用手持式或气腿式凿岩机，根据动力不同，有风动凿岩机、电力凿岩机和内燃机凿岩机。
在地下工程施工中还采用多臂钻车或专门的潜孔钻机。
炮孔的布置和装药量根据施工条件和要求，通过计算和爆破试验来确定。
浅孔爆破使用的施工机械简单，容易掌握和操作，较少受地质、地形和环境的限制，能保证爆破质量和效果。
但工人劳动强度大，生产效率低，在大规模露天开挖爆破工程中，已普遍使用深孔爆破。
参考资料《中国水利百科全书》第三卷
深孔爆破
在爆破工程中，炮孔深度大于5m的爆破技术称深孔爆破。
从20纪纪70年代起广泛用于水利工程露天岩石的开挖，地下工程的扩大开挖和竖井开挖。
在上述开挖中，通常分区阶梯开挖方式，即选朝向自由面钻一排或数排垂直、倾斜或水平深孔，逐阶爆破，亦称深孔梯段爆破或台阶爆破。
采用潜孔钻机或多臂钻车钻孔，配以挖掘机和自卸汽车出碴，实现施工综合机械化，提高施工进度和效率。
如配合预裂爆破或光面爆破能达到按设计要求一次成型的效果，使壁面平整，边坡稳定。
参考资料《中国水利百科全书》第三卷
松动爆破
利用爆破作用，使被爆破物（介质）在原地破裂松动或散落在原地附近的一种爆破技术。
松动爆破比抛掷爆破作用指数小（n＜0.75＝、单位耗药量少（少1/3）、爆破地震强度低、破坏影响范围小等特点。
在水利工程中多使用松动爆破。
根据实际需要，选用减弱、正常、加强松动爆破三种不同强度的方式，由不同的爆破作用指数，即单位耗药量不同来确定。
参考资料《中国水利百科全书》第三卷
预裂爆破
沿设计开挖轮廓面先行爆破而形成一定宽度的贯穿裂缝，以分开开挖区和保留区的爆破技术。
预裂爆破的作用是利用预裂面把开挖区爆破时传来的应力波产生的反射和折射，从而减弱应力波的强度，并阻断爆破区的裂缝向保留区延伸，达到防止保留介质的破坏和保证附近其他建筑物的安全。
预裂爆破可减少超挖量、加快施工进度，在水利工程中，主要用于露天和地下岩石轮廓面的成型开挖。
预裂爆破是由光面爆破演变而来。
参考资料《中国水利百科全书》第四卷P2383
洞室爆破
将炸药集中装填于爆破区内预先挖掘好的洞室中进行爆破的技术。
洞室爆破在水利工程中常用于采石和工程中的定向爆破、扬弃爆破、松动爆破、水下岩塞爆破等。
其优点是：一次爆破方量大，工效高；钻孔工作量少，材料、动力、设备消耗少；可缩短工期；受气候，地形和交通条限制较少；易于集中管理和安全监督。
其缺点是：导洞药室的开挖、通风排烟比较困难；炸药装填和导洞堵塞工作集中，劳动强度大；爆落岩块中，大块率高，不均匀；爆破振动影响范围大，环境影响问题较突出；设计、施工精度要求高。
洞室爆破在北京地区曾用于密云水库龚庄子铁路大爆破、第一、第二、第三溢洪道开挖及潮河泄洪、引水隧洞岩塞爆破等。
参考资料《中国水利百科全书·水利》、《北京水利志稿》第二卷
光面爆破
在设计轮廓面上钻孔装药，并控炮孔后于开挖区主炮爆孔起爆，使岩体出现平整开挖轮廓面的爆破技术。
光面爆破能减少爆破对围岩的破坏和超挖率，有利于安全施工和采取喷锚支护。
特别对于洞室开挖施工更为有利。
中国水利工程采用光面爆破的质量标准，规定了开挖轮廓面上残留炮孔均匀分布，痕迹保留率在硬岩上不少于80%，中硬岩不少于70%，软岩不少于50%；相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆破裂隙；相邻两茬炮之间的台阶不大于20cm。
光面爆破的参数主要通过现爆破试验确定。
北京地区1964年在密云水库潮河第一溢洪道加固中，在混凝土保留区采用过光面爆破，效果良好。
20世纪70年代末以后，密云水库潮河泄空洞和十三陵引水工程中采用隧洞光面爆破都取得较好效果。
参考资料《中国水利百科全书》第一卷P646
定向爆破
利用爆破作用将岩土破碎，并使破碎岩土沿着最小抵抗线的方向，抛掷到预定部位，堆积成一定形状的爆破技术。
定向爆破在水利工程中主要用于开挖渠道、堆筑土石坝和截流工程。
农田基本建设应用定向爆破削梁填沟、改河造田等。
定向爆破具有进度快、节少劳力和机械、费用较低等优点。
在交通不便的山区，其效果更为明显。
1960年密云水库龚庄子铁路曾采用定向大爆破劈山筑路。
参考资料《中国水利百科全书》第一卷P346
拆除爆破
拆除建筑或拆除部份建筑，严格控制爆破能量、规模和影响的一种安全爆破技术。
使爆破的振动、声响、破坏区域、破碎物的飞散和坍塌范围控制在规定限度以内。
又称控制爆破。
随着城市建设事业和工业结构改革的发展，在市区交通要道，工厂和居民密集区需拆除建筑物日益增多。
在水利工程中，整体或部分建筑物拆除，在水工建筑物附近进行土石方开挖都会采用这种技术。
北京地区从二十世纪60年代开始，应用控制爆破技术进行水工建筑物的局部拆除工作。
通过试验研究，创造了微药量控制爆破技术，并广泛应用于溢洪道、水电站、大坝、导流管塞头的拆除。
参考资料：《中国水利百科全书》第一卷，《北京水利志稿》第二卷
毫秒爆破
将药包分组以毫秒级的时间间隔进行顺序起爆的爆破技术，又称微差爆破。
毫秒爆破的优点是利用两组药包的若干毫秒的间隔，后一组爆破时能利用前一组爆破时所产生的自由面、剩余应力和应力叠加，达到比常规爆破单位耗药量少，可控制爆堆方向、爆堆集中，爆破均匀，爆破地震强度低，施工安全和进度快等。
毫秒爆破在爆破工程中广泛使用。
参考资料《中国水利百科全书》第二卷P726
微药量拆除爆破
多数水工建筑物在正常运行情况下，需要加固或改建而拆除其部分体积所进行的微药量安全控制爆破拆除的方法，称微药量爆破拆除，是拆除爆破的一种。
微药量指单孔装药量少于100g的安全炸药量。
多用于闸、坝、溢洪道、坝内管道、水电站厂房机组改建等混凝土或钢筋混凝土建筑物的部分安全拆除。
具有安全、快速、节省投资和劳力的优点。
1964年密云水库第一溢洪道加固工程中，在水库高水位蓄水情况下，通过爆破试验，成功采用微药量爆破技术拆除了闸墩和牛腿的部分钢筋混凝土，振速控制在允许围之内，使保留部分的钢筋混凝土和整体建筑物完整无损，保证了水库不弃水，并多蓄水2亿多m3。
节约投资10万余元（当年价），提前完成了拆除任务。
此项技术当时处于国内领先地位。
此后，在北京地区广泛使用。
20世纪70年代此项技术曾用于密云水库白河电站厂房，在其它机组正常运行的情况下，进行了临近机近钢筋混凝土的爆破拆除；密云水库抗震加固中，为泄空水库，既要拆除主坝下廊道混凝土堵塞，又要保证坝体安全无恙，应用此技术也取得成功；20世纪80年代此项技术用于珠窝水库大坝加固工程。
在水库嵩水情况下，拆除下游坝面50cm厚混凝土，然后进行加固。
此外在上庄闸等拦河闸加固中也有应用，均取得满意的效果。
