浅谈预裂爆破质量控制措施

在控制轮廓的大规模开挖爆破中,保证爆破质量可归纳为三要素：预裂孔钻孔精度、爆破参数与起爆网络。本文从构皮滩观景采石场边坡预裂爆破与左右岸高边坡及拱坝开挖进行预裂控制爆破中的一点经验进行浅述。     

薄层岩体中的预裂爆破

针对西柏坡电厂三期铁路专用线与朔黄铁路并行段路堑拓宽石方爆破工程中出现扩堑岩体厚度仅为5~10m的情况,为实施边坡预裂爆破,通过利文斯顿爆破漏斗理论及爆破对岩石破坏范围的安全论证,提出了采用分台阶、毫秒延时预裂爆破、控制一段起爆最大药量等薄层岩体预裂爆破的设计原则,介绍了该工程所采用的设计方案与主要设计参数以及取得的爆破效果,可供类似工程参考。     

预裂爆破震动规律的试验研究

通过爆破震动观测与分析,研究了预裂爆破条件下的爆破震动特点和规律。预裂爆破本身所诱发的爆破地震强度必须关注。与预裂面的距离、预裂孔的单响药量和单孔药量、预裂孔与主爆孔之间起爆时差对爆破震动强度都有影响。     

数码电子雷管在预裂爆破中的应用研究

为消除预裂爆破冲击波对周围环境的危害,并消除预裂爆破齐发爆破药量大引起的振动危害,同时为了保证预裂爆破的效果,保证主爆体和保留体有效分离,保证边坡稳定和围岩的原岩强度不受影响,保证隧道的永久安全使用,通过对预裂爆破作用机理的深入研究,引入了数码电子雷管。利用数码电子雷管具备的延时精准可调的特性,每个预裂炮孔中装入一个数码电子雷管,并把齐爆的预裂孔划分成多个单元,编制一次性齐爆的电爆网路,代替了使用导爆索编制的导爆索网路进行预裂爆破。通过多次试验发现,数码电子雷管延时准确,同步性好,保证了每个齐爆单元的同时性和一致性,完全满足预裂爆破的机理要求;爆破后预裂面光滑平整、半孔率高;爆破冲击波彻底消除,振动大幅降低。经研究表明,数码电子雷管性能优越,在预裂爆破中完全可以替代导爆索;使用数码电子雷管进行预裂爆破可从源头上彻底消除冲击波和振动危害;数码电子雷管扩大了预裂爆破的应用范围,在复杂环境下发挥了独特和无可替代的作用,推动了预裂爆破技术的发展。     

光面、预裂爆破参数选择与质量措施研究

爆破参数的选择直接影响着爆破效果,是光面,预裂爆破工程设计的重要内容。本文结合工程实践,给出光面,预裂爆破的参数计算公式和一些参考值,并对确保光面,预裂爆破质量的技术措施进行了归纳总结。     

CMICT码头高边坡开挖的预裂爆破技术

介绍了微差预裂爆破和微差密孔预裂爆破在CMICT码头高边坡开挖工程中的应用.结果表明,采用微差预裂爆破和微差密孔预裂爆破可以显著降低预裂爆破的振动强度,从而扩大了预裂爆破的使用范围,降低了爆破成本.     

大孔径线型聚能预裂控制爆破设计

通过预裂爆破工业试验比较实践,阐述大孔径线型聚能预裂控制爆破的设计原理及方法,指出该新技术能有效提高预裂面成缝质量。     

预裂爆破成缝及参数计算原理

把预裂爆破被爆介质看成是连续和间断的统一体,运用弹性力学中的厚壁圆筒理论和断裂力学理论来研究预裂爆破成缝机理.通过计算先爆孔在临爆孔产生上的预应力分布,建立在冲击压缩条件下预裂爆破初始裂纹起裂、扩展和止裂的判据;得出了预裂爆破孔间起爆在一定时差范围内,先爆孔在邻爆孔产生的预应力作用能够控制定点定向初始裂纹生成的结论,由此推导出一种新型的预裂爆破主要参数计算公式.     

软弱层状岩体中的预裂爆破

软弱层状岩体中的预裂爆破水电部第七工程局徐成光１引言发明预裂爆破技术至今已有４０多年的历史了，这种作为保护设计介质面的先进技术，在具体实践中日趋完善。对岩石而言，岩石愈完整愈均匀愈有利于预裂爆破。非均质、破碎和多裂隙的岩层则不利于预裂爆破，特别是岩石...     

多重地质条件下的预裂爆破

在强度各异的介质中实施预裂爆破是边坡保护经常应用的爆破技术。本文介绍了笔者在澳门国际机场土石方爆破工程中的体会和做法,指出复杂地质条件下预裂爆破是一个爆破参数的综合运用问题,强调了施工中应注意的几点。     

动焦散线在爆炸裂纹扩展试验研究中的应用

爆炸裂纹的动态扩展问题是爆炸力学研究的热点。本文建立了爆炸加载的动焦散线测试系统,解决了试验中的有效光学图片获取、精确同步控制等问题,为进一步定量分析爆炸裂纹扩展规律提供了一种新的有效实验方法。采用爆炸加载的透射式动焦散实验系统,初步研究了爆炸载荷下的裂纹起裂、发展和止裂的动态扩展行为,分析其破坏模式和动态应力强度因子、裂纹扩展速度的变化,并研究了爆炸裂纹穿过有机玻璃板的人工层理的规律。     

含水裂纹在爆破扰动下的断裂机制

为探究地应力影响下含水裂纹在爆破扰动下的断裂机制,运用断裂力学原理建立了爆破扰动下深部岩体含水裂纹扩展的力学模型,通过定义等效爆破扰动荷载推导出了岩体动静耦合强度因子的计算表达式;同时,通过对拉剪型和压剪型裂纹断裂的分析,了解到爆破扰动、水压力、地应力、裂纹倾角等因素对裂纹断裂的影响方式,获得了裂纹断裂的广义断裂准则,并进行实例运算,结果表明:在拉剪型断裂中,地应力对其相同方向裂纹的断裂起促进作用;在压剪型断裂中,不同侧应力系数下裂纹最易发生断裂的角度与岩体的内摩擦系数有关;爆破扰动荷载相当于增大了裂纹水的压力。     

动焦散线在爆炸裂纹扩展试验研究中的应用

爆炸裂纹的动态扩展问题是爆炸力学研究的热点。本文建立了爆炸加载的动焦散线测试系统,解决了试验中的有效光学图片获取、精确同步控制等问题,为进一步定量分析爆炸裂纹扩展规律提供了一种新的有效实验方法。采用爆炸加载的透射式动焦散实验系统,初步研究了爆炸载荷下的裂纹起裂、发展和止裂的动态扩展行为,分析其破坏模式和动态应力强度因子、裂纹扩展速度的变化,并研究了爆炸裂纹穿过有机玻璃板的人工层理的规律。     

光面爆破的岩石裂纹扩展规律研究

光面爆破是一种控制爆破技术,为了实现更为精确的控制爆破效果,需要对光面爆破的岩石裂纹扩展规律进行研究。在光面爆破的初始裂纹产生阶段,利用数值模拟的方法,对光面爆破的弹性力学简化模型进行分析,得到了初始裂纹的起裂点位置以及初始裂纹长度。在爆轰气体驱动下,初始裂纹二次扩展。从裂纹扩展的能量角度,分析了裂纹扩展速度与裂纹长度的定量关系。基于断裂力学对裂纹二次扩展条件和二次扩展范围进行理论分析,定量描述了裂纹二次扩展长度与孔壁压力的关系。最后,在对光面爆破致裂机理认知的基础上,提出光面爆破中装药不耦合系数、炮孔间距、光面层厚度等参数的计算方法。     

光面爆破的岩石裂纹扩展规律研究

光面爆破是一种控制爆破技术,为了实现更为精确的控制爆破效果,需要对光面爆破的岩石裂纹扩展规律进行研究。在光面爆破的初始裂纹产生阶段,利用数值模拟的方法,对光面爆破的弹性力学简化模型进行分析,得到了初始裂纹的起裂点位置以及初始裂纹长度。在爆轰气体驱动下,初始裂纹二次扩展。从裂纹扩展的能量角度,分析了裂纹扩展速度与裂纹长度的定量关系。基于断裂力学对裂纹二次扩展条件和二次扩展范围进行理论分析,定量描述了裂纹二次扩展长度与孔壁压力的关系。最后,在对光面爆破致裂机理认知的基础上,提出光面爆破中装药不耦合系数、炮孔间距、光面层厚度等参数的计算方法。     

钻孔爆破断裂控制技术研究

提出了一种新型的断裂控制爆破方法——在炮孔内同时利用不同的偶合介质(水和空气)爆破法。利用空气和水不同的物理特性和传能性质,控制爆炸能量的释放过程及作用方向,从而达到控制断裂方向,以起到崩落一侧而保护另一侧的目的。分析了水和空气不偶合装药爆破对周围介质的作用,通过模拟试验,对爆破后水介质所在方向和空气介质所在方向的应变和损伤分别进行了对比,反映出了介质中的受力和变形情况。实验表明,能够有效地控制裂缝的产生和发展,是一种行之有效的断裂控制爆破方法。     

Experimental study of crack propagation in polymethyl methacrylate material with double holes under the directional controlled blasting

The crack propagation behaviours of polymethyl methacrylate material with double holes under the directional controlled blasting are studied using dynamic caustic method. A series of dynamic caustic patterns at the propagating crack tip under the explosive loading are recorded using the digital high‐speed camera. Some important dynamic fracture characterizations and parameters about two main cracks are determined including the crack path, the propagating speed and the crack tip stress intensity factors. The fracture mechanisms of the double blasting holes are analysed. The results provide the important experimental basis for evaluating and designing the directional controlled blasting for the rock tunnel and the rock face excavation.     

切缝药包岩石定向断裂爆破的研究

以爆炸力学、岩石断裂力学理论为原理，对切缝药包在岩石定向断裂爆破中的切缝产生及裂纹起裂和扩展进行了一定的研究。同时对该法的爆破参数进行了设计，并在实验室进行模型试验验证其正确性。实验结果表明切缝管能使爆炸后的能量有方向性地集中，裂纹的定向断裂控制效果良好，现场初步试验也表明该法是一种比较理想的断裂控制爆破技术。最后还指出了该技术还需要有待研究的方向，这些对相关理论研究和现场应用均有一定的指导意义。     

定向断裂控制爆破爆生裂纹扩展机理的实验研究

采用新型数字激光动态焦散线实验系统,对缺陷介质双孔定向断裂控制爆破裂纹扩展的动态行为进行了研究。结果表明,预制斜裂纹阻断了爆生主裂纹的扩展,最终两条主裂纹分别与翼裂纹形成相互勾连的形状。爆生主裂纹尖端以张拉应力场为主,其断裂为近似I型断裂。当爆生主裂纹运动到预制裂纹附近时,主裂纹端部应力场与预制裂纹尖端奇异应力场相互叠加,在预制裂纹尖端形成较强的拉剪应力场,且受已有主裂纹面的影响,预制裂纹扩展表现为弯向主裂纹面的弯曲断裂。研究结果可为含节理岩体定向断裂控制爆破提供理论依据。     

静态控制爆破破岩断裂贯通机制研究

针对传统破岩断裂扩展模型在扩展长度和扩展时间上的不足,采用等效方法将钻孔在平面上简化为岩体裂纹,提出了基于岩体破裂单元的静态爆破断裂力学模型。通过静态爆破压的确定,采用断裂力学计算方法,获得了钻孔裂纹尖端的应力强度因子表达式。基于Charles方程描述的静态爆破岩石临界扩展速度与应力强度因子的关系式,得到了钻孔裂纹扩展的三阶段裂纹长度表达式,该裂纹长度可有效判定静态爆破压钻孔扩展历程和扩展时间,同时可为静态爆破设计提供理论依据。某高速公路顺层岩质边坡静态爆破清除工程应用表明,裂纹扩展速度的变化规律与Charles应力腐蚀压临界扩展原理较为吻合,三阶段裂纹扩展长度分别为6.5 cm、26.9 cm、39.8 cm,在此爆破参数条件下,裂纹在第Ⅲ阶段贯通破坏,经反算得出贯通时间约9.5 h,与现场观测记录的数据相吻合。