湖北水利水电职业技术学院 教师授课教案 课程名称:水利水电工程施工技术 200年至2 年第学期第1次课 授课班级: 编制日期: 年_月_日 课题(章节):绪论 第一章爆破工程1.1爆破的概念与分类 传授主要知识点 爆破的概念、爆破的常用术语药包及装药量的计算、爆破的分类 传授主要技能点 了解爆破材料的种类及其性能 理解爆破基本原理 教学步骤安排:介绍水利水电工程施工技术课程的任务、内容、特点和学习要求,了解施工技术的发展概况 介绍本课程的学习方法,培养学生对水利工程施工的兴趣 授课方式:1、课堂讲授 2、利用多媒体放映著名水利工程的实景录像 3、要求学生上网查阅相关教学材料 教学手段:板书、多媒体 作业布置情况:1、课后阅读有关水利工程资料 2、了解我国水电建设的成就和前景 3、利用课后习题进行练习,巩固知识 课后分析与小结 教师签名 页
教师签名： 第 1 页 湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至 200 年第 学期第 1 次课 授课班级： 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 绪论 第一章 爆破工程 1.1 爆破的概念与分类 传授主要知识点： 爆破的概念、爆破的常用术语药包及装药量的计算、 爆破的分类 传授主要技能点： 了解爆破材料的种类及其性能 （2）理解爆破基本原理。 理解爆破基本原理 教学步骤安排：介绍水利水电工程施工技术课程的任务、内容、特点和学习要求，了解施工技术的发展概况 介绍本课程的学习方法, 培养学生对水利工程施工的兴趣 授课方式： 1、课堂讲授 2、利用多媒体放映著名水利工程的实景录像 3、要求学生上网查阅相关教学材料 教学手段： 板书、多媒体 作业布置情况：1、课后阅读有关水利工程资料 2、了解我国水电建设的成就和前景 3、利用课后习题进行练习，巩固知识 课后分析与小结：
绪论 水利水电工程施工技术是一门理论与实践紧密结合的专业课。它是在总结国内外水利水电工程建设经 验的基础上,从施工技术、施工机械等方面,研究水利水电建设基本规律的一门学科 、我国水利水电工程施工的成就与发展 我国水利建设有着卓越的成就,积累了许多宝贵的施工经验。几千年来,修建了都江堰工程、黄河大 堤、南北大运河以及其他许多施工技术难度大的水利工程。在抗洪斗争中,创造了平堵与立堵相结合的堵 口方法,取得了草土围堰等施工经验。这些伟大的水利工程和独特的施工技术,至今仍发挥作用,有力地 促进我国水利水电建设的发展。 建国后,我国水利建设事业取得了辉煌的成就。在水利建设中,江河干支流上加高加固和修建了大量 的堤防,整治江河,提高了防洪能力。修建了官厅、佛子岭、大伙房、密云、岳城、潘家口、南山、观音 阁、桃林口、江垭等大型水库,为防洪、蓄水服务。修建了三门峡、青铜峡、丹江口、满拉、乌鲁瓦提等 水利枢纽,是防洪、蓄水、发电等综合利用的。这些工程中有各种形式的高坝,我国坝工技术有飞跃的发 展。在灌溉工程方面,修建了人民胜利渠,是黄河下游第一个引黄灌溉渠。还修建了淠史灌区、内蒙古引 黄灌区、林县红旗渠、陕甘宁盐环定扬黄灌区、宁夏扬黄灌区等。在跨流域引水工程方面修建了东港供水、 引滦入津、南水北调东线一期、引黄济青、万家寨引黄入晋等。我国取水、输水、灌溉技术达到国际水平 在防洪方面,修建和加高加固大江大河堤防26万km,兴建水库8.5成座,总库容4924亿m3,初步控 制了常遇洪水,保护了4亿多人口、470座城市、5亿亩耕地和大量交通道路、油田等基础设施。新中国 成立后,战胜了历次大洪水和严重的干旱灾害,黄河年年安澜。1998年大洪水,长江堤防保持安澜,松花 江、嫩江主要城市和河段保证了安全。 在农田水利方面,灌溉面积发展到8亿亩,灌区生产的粮食占全国总产量的75%,棉花和蔬菜产量的 90%,我国以占世界近10%的耕地面积,解决了占世界22%人口的粮食问题 在供水水源方面,兴建了大量蓄水、引水、扬水工程,抽用地下水,农业灌溉和城市工业供水水源已 经初具规模,乡镇供水发展迅速,水利工程年供水能力达5800亿m。修建各种农村饮水工程315万处, 解决了2亿多人和1.3亿头牲畜的饮水问题。 在水资源调配方面,兴建了一批流域控制性工程,以及跨流域调水工程,初步解决了区域水资源分布 和城乡工农业用水的矛盾,缓解国民经济和社会发展用水的需要。三峡工程和小浪底工程建成后,将得到 进一步缓解。南水北调工程规模巨大,正在规划中,时机成熟也将兴建。 在水电建设中,修建了狮子滩、新安江、刘家峡、新丰江、六郎洞、葛洲坝、白山、东江、龙羊峡、 李家峡、鲁布革、天生桥、二滩等各种类型的大型水电站,还修建了数以万计的中小型水电站。目前大中 型水电站装机6400多万kw,年发电量约为2080亿kwh。大型水电站供应了工业和城市用电,支持灌溉用 量。中小型水电站供应全国1/3的县、45%国土面积和70%贫困山区的用电。三峡工程建成后水电装机大幅 度地增加,并可联系全国电网,互相调济。我国装机容量位居世界前列,在水电技术上达到国际水平,能 修建各种类型、条件复杂的大型水电站 施工技术也不断提髙。采用了定向爆破、光面爆破、预裂爆破、岩塞爆破、喷锚支护、预应力锚索、 滑模和碾压混凝土及混凝土防渗面板等新技术、新工艺。 施工机械装备能力迅速増长,使用了斗轮式挖掘机、大吨位的自卸汽车、全自动化混凝土搅拌楼、塔 带机、隧洞掘进机和盾构机等。水利工程施工学科的发展,为水利水电建设事业展示了一片广阔的前景 在取得巨大成就的同时,应认识到我国施工水平与先进国家相比,尚有较大差距。如新技术新工艺研 究、推广、使用不够普遍;施工机械还比较落后、配套不齐、利用率不充分,施工组织管理水平不高。 教师签名 第_2页
教师签名： 第 2 页 绪论 水利水电工程施工技术是一门理论与实践紧密结合的专业课。它是在总结国内外水利水电工程建设经 验的基础上，从施工技术、施工机械等方面，研究水利水电建设基本规律的一门学科。 一、我国水利水电工程施工的成就与发展 我国水利建设有着卓越的成就，积累了许多宝贵的施工经验。几千年来，修建了都江堰工程、黄河大 堤、南北大运河以及其他许多施工技术难度大的水利工程。在抗洪斗争中，创造了平堵与立堵相结合的堵 口方法，取得了草土围堰等施工经验。这些伟大的水利工程和独特的施工技术，至今仍发挥作用，有力地 促进我国水利水电建设的发展。 建国后，我国水利建设事业取得了辉煌的成就。在水利建设中，江河干支流上加高加固和修建了大量 的堤防，整治江河，提高了防洪能力。修建了官厅、佛子岭、大伙房、密云、岳城、潘家口、南山、观音 阁、桃林口、江垭等大型水库，为防洪、蓄水服务。修建了三门峡、青铜峡、丹江口、满拉、乌鲁瓦提等 水利枢纽，是防洪、蓄水、发电等综合利用的。这些工程中有各种形式的高坝，我国坝工技术有飞跃的发 展。在灌溉工程方面，修建了人民胜利渠，是黄河下游第一个引黄灌溉渠。还修建了淠史灌区、内蒙古引 黄灌区、林县红旗渠、陕甘宁盐环定扬黄灌区、宁夏扬黄灌区等。在跨流域引水工程方面修建了东港供水、 引滦入津、南水北调东线一期、引黄济青、万家寨引黄入晋等。我国取水、输水、灌溉技术达到国际水平。 在防洪方面，修建和加高加固大江大河堤防 26 万 km，兴建水库 8.5 成座，总库容 4924 亿 m 3，初步控 制了常遇洪水，保护了 4 亿多人口、470 座城市、5 亿亩耕地和大量交通道路、油田等基础设施。新中国 成立后，战胜了历次大洪水和严重的干旱灾害，黄河年年安澜。1998 年大洪水，长江堤防保持安澜，松花 江、嫩江主要城市和河段保证了安全。 在农田水利方面，灌溉面积发展到 8 亿亩，灌区生产的粮食占全国总产量的 75%，棉花和蔬菜产量的 90%，我国以占世界近 10%的耕地面积，解决了占世界 22%人口的粮食问题。 在供水水源方面，兴建了大量蓄水、引水、扬水工程，抽用地下水，农业灌溉和城市工业供水水源已 经初具规模，乡镇供水发展迅速，水利工程年供水能力达 5800 亿 m 3。修建各种农村饮水工程 315 万处， 解决了 2 亿多人和 1.3 亿头牲畜的饮水问题。 在水资源调配方面，兴建了一批流域控制性工程，以及跨流域调水工程，初步解决了区域水资源分布 和城乡工农业用水的矛盾，缓解国民经济和社会发展用水的需要。三峡工程和小浪底工程建成后，将得到 进一步缓解。南水北调工程规模巨大，正在规划中，时机成熟也将兴建。 在水电建设中，修建了狮子滩、新安江、刘家峡、新丰江、六郎洞、葛洲坝、白山、东江、龙羊峡、 李家峡、鲁布革、天生桥、二滩等各种类型的大型水电站，还修建了数以万计的中小型水电站。目前大中 型水电站装机 6400 多万 kw，年发电量约为 2080 亿 kwh。大型水电站供应了工业和城市用电，支持灌溉用 量。中小型水电站供应全国 1/3 的县、45%国土面积和 70%贫困山区的用电。三峡工程建成后水电装机大幅 度地增加，并可联系全国电网，互相调济。我国装机容量位居世界前列，在水电技术上达到国际水平，能 修建各种类型、条件复杂的大型水电站。 施工技术也不断提高。采用了定向爆破、光面爆破、预裂爆破、岩塞爆破、喷锚支护、预应力锚索、 滑模和碾压混凝土及混凝土防渗面板等新技术、新工艺。 施工机械装备能力迅速增长，使用了斗轮式挖掘机、大吨位的自卸汽车、全自动化混凝土搅拌楼、塔 带机、隧洞掘进机和盾构机等。水利工程施工学科的发展，为水利水电建设事业展示了一片广阔的前景。 在取得巨大成就的同时，应认识到我国施工水平与先进国家相比，尚有较大差距。如新技术新工艺研 究、推广、使用不够普遍；施工机械还比较落后、配套不齐、利用率不充分，施工组织管理水平不高。这
些和我国水电建设事业的发展是不相适应的,这就要求我们必须认真总结过去的经验和教训,努力学习和 引进国外先进的技术和科学的管理方法,走出一条适合我国国情的水利水电工程建设新路 二、水利水电工程施工技术的特点 (1)水利工程施工多在河流上进行,因而需要采取导截流、基坑排水、施工渡汛、施工期通航及下 游供水等措施,以保证工程施工的顺利进行。 (2)水利工程施工经常遇到复杂的地质条件,如渗漏、软弱地基、断层、破碎带及滑坡等。因而要 进行相应的地基处理,以保证施工质量 (3)水利工程多为露天施工,需要采取适合的冬节、夏季、雨季等不同季节的施工措施,保证施工 质量和进度。 (4)水利工程一般都是挡水或过水建筑物,这些建筑物的安全往往关系到国计民生和下游千百万人 民生命财产的安危。因此必须确保施工质量 、课程内容和方法 本课程将系统地阐述水利水电土建工程中各主要工种的施工工工艺、主要水工建筑物的施工程序与方 法等内容。通过学习,要求了解水利工程中施工常用的施工机械的主要组成部分、工作原理、主要性能及 其选择;掌握主要工种的施工过程、施工方法、操作技术、质量控制检査、施工安全技术,以及主要水工 建筑物的施工特点、施工程序和施工技术要求、施工方法以及质量控制检查。 根据教材内容和课程实践性很强的特点,学习中应掌握基本概念、基本原理、基本方法,结合所学过 的课程,循序渐进地进行。必须密切联系生产实际,配合生产实习、生产劳动、生产现场教学、电化教学 多媒体教学、课程作业、毕业设计等教学环节,运用所学的施工知识,才能有效地掌握本课程的内容。 第1章爆破工程 第一节爆破的概念与分类 、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,同时还产生很高的温度,使周围介质 受到各种不同程度的破坏,称为爆破。 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,由于受到的作用力有所不同,因而产生不同程度的破坏或振动现象。整个被影响的范围就叫做爆破作 用圈。这种现象随着与药包中心间的距离增大而逐渐消失,按对介质作用不同可分为四个作用圈。 (1)压缩圈 图1-1中R表示压缩圈半径,在这个作用圈范围内,介质直接 承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力,因而如果介质是可塑 性的土壤,便会遭到压缩形成孔腔;如果是坚硬的脆性岩石便会被 粉碎。所以把R这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。 B (2)抛掷圈 围绕在压缩圈范围以外至R2的地带,其受到的爆破作用力虽较 压缩圈范围内小,但介质原有的结构受到破坏,分裂成为各种尺寸 和形状的碎块,而且爆破作用力尚有余力足以使这些碎块获得能量 如果这个地带的某一部份处在临空的自由面条件下,破坏了的介质 图1-1爆破影响范围示意图 碎块便会产生抛掷现象,因而叫做抛掷圈。 教师签名 第_3页
教师签名： 第 3 页 些和我国水电建设事业的发展是不相适应的，这就要求我们必须认真总结过去的经验和教训，努力学习和 引进国外先进的技术和科学的管理方法，走出一条适合我国国情的水利水电工程建设新路。 二、水利水电工程施工技术的特点 （1）水利工程施工多在河流上进行，因而需要采取导截流、基坑排水、施工渡汛、施工期通航及下 游供水等措施，以保证工程施工的顺利进行。 （2）水利工程施工经常遇到复杂的地质条件，如渗漏、软弱地基、断层、破碎带及滑坡等。因而要 进行相应的地基处理，以保证施工质量。 （3）水利工程多为露天施工，需要采取适合的冬节、夏季、雨季等不同季节的施工措施，保证施工 质量和进度。 （4）水利工程一般都是挡水或过水建筑物，这些建筑物的安全往往关系到国计民生和下游千百万人 民生命财产的安危。因此必须确保施工质量。 三、课程内容和方法 本课程将系统地阐述水利水电土建工程中各主要工种的施工工工艺、主要水工建筑物的施工程序与方 法等内容。通过学习，要求了解水利工程中施工常用的施工机械的主要组成部分、工作原理、主要性能及 其选择；掌握主要工种的施工过程、施工方法、操作技术、质量控制检查、施工安全技术，以及主要水工 建筑物的施工特点、施工程序和施工技术要求、施工方法以及质量控制检查。 根据教材内容和课程实践性很强的特点，学习中应掌握基本概念、基本原理、基本方法，结合所学过 的课程，循序渐进地进行。必须密切联系生产实际，配合生产实习、生产劳动、生产现场教学、电化教学、 多媒体教学、课程作业、毕业设计等教学环节，运用所学的施工知识，才能有效地掌握本课程的内容。 第 1 章 爆破工程 第一节 爆破的概念与分类 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，同时还产生很高的温度，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，由于受到的作用力有所不同，因而产生不同程度的破坏或振动现象。整个被影响的范围就叫做爆破作 用圈。这种现象随着与药包中心间的距离增大而逐渐消失，按对介质作用不同可分为四个作用圈。 (1)压缩圈 图 1-1 中 R1 表示压缩圈半径，在这个作用圈范围内，介质直接 承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，因而如果介质是可塑 性的土壤，便会遭到压缩形成孔腔；如果是坚硬的脆性岩石便会被 粉碎。所以把 R1 这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。 (2)抛掷圈 围绕在压缩圈范围以外至 R2 的地带，其受到的爆破作用力虽较 压缩圈范围内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为各种尺寸 和形状的碎块，而且爆破作用力尚有余力足以使这些碎块获得能量。 如果这个地带的某一部份处在临空的自由面条件下，破坏了的介质 碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。 图 1－1 爆破影响范围示意图
(3)松动圈 松动圈又称破坏圈。在抛掷圈以外至R的地带,爆破的作用力更弱,除了能使介质结构受到不同程度 的破坏外,没有余力可以使破坏了的碎块产生抛掷运动,因而叫做破坏圈。工程上为了实用起见,一般还 把这个地带被破碎成为独立碎块的一部分叫做松动圈,而把只是形成裂缝、互相间仍然连成整块的一部分 叫做裂缝圈或破裂圈。 (4)震动圈 在破坏圈范围从外,微弱的爆破作用力甚至不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的作用下 产生振动现象,这就是图1—-1中R4所包括的地带,通常叫做震动圈。震动圈以外爆破作用的能量就完全 消失了。 2、爆破漏斗 在有限介质中爆破,当药包埋设较浅,爆破后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥型爆破坑,称之为爆 破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样,随着岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋置深度等不同而 化 3.最小抵抗线 由药包中心至自由面的最短距离。如图1-2中的W 4.爆破漏斗半径 即在介质自由面上的爆破漏斗半径。如图1-2中的r。若r=W,则r为标准抛掷漏斗半径 5.爆破作用指数 指爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值。即 h 图1-2爆破漏斗 r一爆破漏斗半径R一爆破作用半径 W一最小抵抗线h一漏斗可见深度 (1-1) 爆破作用指数的大小可判断爆破作用性质及岩石抛掷的远近程度,也是计算药包量、决定漏斗大小和 药包距离的重要参数。一般用n来区分不同爆破漏斗,划分不同爆破类型:当n=1时,称为标准抛掷爆破 漏斗;当n1时,称为加强抛掷爆破漏斗:;当0.75<n<1时,称为减弱抛掷爆破漏斗;当0.33<n≤O.75 时,称为松动爆破漏斗;当n≤0.33时,称为裸露爆破漏斗 6.可见漏斗深度h 经过爆破后所形成的沟槽深度叫做可见漏斗深度(如图1-2中的h),它与爆破作用指数大小、炸药的 性质、药包的排数、爆破介质的物理性质和地面坡度有关 7.自由面 教师签名 页
教师签名： 第 4 页 (3)松动圈 松动圈又称破坏圈。在抛掷圈以外至 R3 的地带，爆破的作用力更弱，除了能使介质结构受到不同程度 的破坏外，没有余力可以使破坏了的碎块产生抛掷运动，因而叫做破坏圈。工程上为了实用起见，一般还 把这个地带被破碎成为独立碎块的一部分叫做松动圈，而把只是形成裂缝、互相间仍然连成整块的一部分 叫做裂缝圈或破裂圈。 (4)震动圈 在破坏圈范围从外，微弱的爆破作用力甚至不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的作用下， 产生振动现象，这就是图 1—1 中 R4 所包括的地带，通常叫做震动圈。震动圈以外爆破作用的能量就完全 消失了。 2、爆破漏斗 在有限介质中爆破，当药包埋设较浅，爆破后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥型爆破坑，称之为爆 破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样，随着岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋置深度等不同而 变化。 3. 最小抵抗线 由药包中心至自由面的最短距离。如图 1-2 中的 W。 4. 爆破漏斗半径 即在介质自由面上的爆破漏斗半径。如图 1-2 中的 r 。若 r＝W，则 r 为标准抛掷漏斗半径。 5. 爆破作用指数 指爆破漏斗半径 r 与最小抵抗线 W 的比值。即： 图 1-2 爆破漏斗 r—爆破漏斗半径 R－爆破作用半径 W－最小抵抗线 h－漏斗可见深度 W r n = （1-1） 爆破作用指数的大小可判断爆破作用性质及岩石抛掷的远近程度，也是计算药包量、决定漏斗大小和 药包距离的重要参数。一般用 n 来区分不同爆破漏斗，划分不同爆破类型：当 n=1 时，称为标准抛掷爆破 漏斗；当 n>1 时，称为加强抛掷爆破漏斗；当 0.75<n<1 时，称为减弱抛掷爆破漏斗；当 0.33＜n≤0.75 时，称为松动爆破漏斗；当 n≤0.33 时，称为裸露爆破漏斗。 6. 可见漏斗深度 h 经过爆破后所形成的沟槽深度叫做可见漏斗深度（如图 1-2 中的 h），它与爆破作用指数大小、炸药的 性质、药包的排数、爆破介质的物理性质和地面坡度有关。 7. 自由面
自由面又称临空面,指被爆破介质与空气或水的接触面。同等条件下,临空面越多炸药用量越小,爆 破效果越好 8.二次爆破 二次爆破指大块岩石的二次破碎爆破。 9.破碎度 破碎度指爆破岩石的块度或块度分布。 10.单位耗药量 单位耗药量指爆破单位体积岩石的炸药消耗量 11.炸药换算系数 炸药换算系数e指某炸药的爆炸力F与标准炸药爆炸力之比(目前以2#岩石铵梯炸药为标准炸药), 、药包及其装药量计算 (一)药包:为了爆破某一物体而在其中放置一定数量的炸药,称为药包。 (二)药包的分类及使用可见表1-1 NTU (a)裸露药包;(b)抛掷药包;(c)松动药包;(d内部作用药包 1一临空面;2一药包;3一覆盖物(砂或粘土);4一被爆破的物体 图1-3 表1-1药包的分类及使用 分类名称 药包形状 作用效果 爆破效率高,省炸药和减少钻孔工作量,但破碎岩 集中药包长边小于短边4倍 石块度不够均匀。多用于抛掷爆破 长边超过短边4倍。延长药包又有连可均匀分布炸药,破碎岩石块度较均匀。一般用于 延长药包 续药包和间隔药包两种形式 松动爆破 (三)装药量计算 爆破工程中的炸药用量计算,是一个十分复杂的问题,影响因素较多。实践证明,炸药的用量是与被 破碎的介质体积成正比的。而被破碎的单位体积介质的炸药用量,其最基本的影响因素又是与介质的硬度 有关。目前,由于还不能较精确的计算出各种复杂情况下的相应用药量,所以一般都是根据现场试验方法, 教师签名 第_5页
教师签名： 第 5 页 自由面又称临空面，指被爆破介质与空气或水的接触面。同等条件下，临空面越多炸药用量越小，爆 破效果越好。 8. 二次爆破 二次爆破指大块岩石的二次破碎爆破。 9. 破碎度 破碎度指爆破岩石的块度或块度分布。 10. 单位耗药量 单位耗药量指爆破单位体积岩石的炸药消耗量。 11. 炸药换算系数 炸药换算系数 e 指某炸药的爆炸力 F 与标准炸药爆炸力之比（目前以 2＃岩石铵梯炸药为标准炸药）。 三、药包及其装药量计算 （一）药包：为了爆破某一物体而在其中放置一定数量的炸药，称为药包。 （二）药包的分类及使用可见表 1-1。 图 1-3 表 1-1 药包的分类及使用 分类名称 药包形状 作 用 效 果 集中药包 长边小于短边 4 倍 爆破效率高，省炸药和减少钻孔工作量，但破碎岩 石块度不够均匀。多用于抛掷爆破 延长药包 长边超过短边 4 倍。延长药包又有连 续药包和间隔药包两种形式 可均匀分布炸药，破碎岩石块度较均匀。一般用于 松动爆破 （三）装药量计算 爆破工程中的炸药用量计算，是一个十分复杂的问题，影响因素较多。实践证明，炸药的用量是与被 破碎的介质体积成正比的。而被破碎的单位体积介质的炸药用量，其最基本的影响因素又是与介质的硬度 有关。目前，由于还不能较精确的计算出各种复杂情况下的相应用药量，所以一般都是根据现场试验方法
大致得出爆破单位体积介质所需的用药量,然后再按照爆破漏斗体积计算出每个药包的装药量。 药包药量的基本计算公式是: O=KV (1-2) 式中K一一爆破单位体积岩石的耗药量,简称单位耗药量(kg/m3)。需要注意的是,单位耗药量K值的 确定,应考虑多方面的因素,经综合分析后定出。常见岩土的标准单位耗药量见表1-2 V--标准抛掷漏斗内的岩石体积(m),V=zm3≈w3 故标准抛掷爆破药包药量计算公式(1-2)可以写为: Q (1-3) 对于加强抛掷爆破 Q=(04+0.6n3)KW3 (1-4) 对于减弱抛掷爆破 4+3n okn (1-5) 对于松动爆破 O=0.33KW3 式中Q一药包重量(kg) 最小抵抗线(m) n一爆破作用指数 四、爆破的分类 爆破可按爆破规模、凿岩情况、要求等不同进行分类 (1)按爆破规模分,爆破可分为小爆破、中爆破、大爆破。 2)按凿岩情况分,爆破可分为浅孔爆破、深孔爆破、药壶爆破、泂室爆破、二次爆破。 表1-2单位耗药量K值 岩石种类 k (kg/m) 岩石种类 k (kg/m) 粘土 1.0~1.1 14~1.8 坚实粘土、黄土 1.1~1.25 片麻岩 14~1.8 泥灰岩 1.2~1.4 花岗岩 14~20 页岩、板岩、凝灰岩 1.2~1.5 石英砂岩 石灰岩 2~1.7 闪长岩 石英斑岩 1.3~1.4 辉长岩 16~1.9 砂岩 1.3~1.6 安山岩、玄武岩 16~2.1 流纹岩 14~1.6 辉绿岩 1.7~1.9 白云岩 14~1.7 石英岩 1.7~2.0 注:1.表中数据是以2“岩石铵梯炸药作为标准计算,若采用其它炸药时,应乘以炸药换算系数e(见表1-3) 2.表中数据,是在炮眼堵塞良好的情况下确定出来的,如果堵塞不良,则应乘以1~2的堵塞系数。对于黄色炸药等 烈性炸药,其堵塞系数不宜大于1.7 教师签名 6页
教师签名： 第 6 页 大致得出爆破单位体积介质所需的用药量，然后再按照爆破漏斗体积计算出每个药包的装药量。 药包药量的基本计算公式是： Q = KV （1-2） 式中 K――爆破单位体积岩石的耗药量，简称单位耗药量（kg/m3）。需要注意的是，单位耗药量 K 值的 确定，应考虑多方面的因素，经综合分析后定出。常见岩土的标准单位耗药量见表 1-2 V――标准抛掷漏斗内的岩石体积（m 3）， 3 W3 3 V = W 故标准抛掷爆破药包药量计算公式（1-2）可以写为： 3 Q = KW （1-3） 对于加强抛掷爆破 3 3 Q = (0.4+ 0.6n )KW （1-4） 对于减弱抛掷爆破 3 3 ) 7 4 3 ( kW n Q + = （1-5） 对于松动爆破 3 Q = 0.33KW （1-6） 式中 Q－药包重量（kg）； W－最小抵抗线（m）； n—爆破作用指数。 四、爆破的分类 爆破可按爆破规模、凿岩情况、要求等不同进行分类。 （1）按爆破规模分，爆破可分为小爆破、中爆破、大爆破。 （2）按凿岩情况分，爆破可分为浅孔爆破、深孔爆破、药壶爆破、洞室爆破、二次爆破。 表 1-2 单位耗药量 K 值 岩石种类 k（kg/m3） 岩石种类 k（kg/m3） 粘 土 1.0～1.1 砾岩 1.4～1.8 坚实粘土、黄土 1.1～1.25 片麻岩 1.4～1.8 泥灰岩 1.2～1.4 花岗岩 1.4～2.0 页岩、板岩、凝灰岩 1.2～1.5 石英砂岩 1.5～1.8 石灰岩 1.2～1.7 闪长岩 1.5～2.1 石英斑岩 1.3～1.4 辉长岩 1.6～1.9 砂岩 1.3～1.6 安山岩、玄武岩 1.6～2.1 流纹岩 1.4～1.6 辉绿岩 1.7～1.9 白云岩 1.4～1.7 石英岩 1.7～2.0 注： 1. 表中数据是以 2 ＃岩石铵梯炸药作为标准计算，若采用其它炸药时，应乘以炸药换算系数 e（见表 1-3）； 2. 表中数据，是在炮眼堵塞良好的情况下确定出来的，如果堵塞不良，则应乘以 1～2 的堵塞系数。对于黄色炸药等 烈性炸药，其堵塞系数不宜大于 1.7；
3.表中K值是指一个自由面的情况。如果自由面超过1个,应按表1-4适当减少用药量 表1-3炸药换算系数e值表 炸药名称型号换算系数e炸药名称型号换算系数e 岩石铵梯 0.91 煤矿铵梯 l.1 岩石铵梯 煤矿铵梯 岩石铵梯 2“抗水 1.00 煤矿铵梯 1.33 露天铵梯 煤矿铵梯 1“抗水 露天铵梯 1.28 梯恩梯 三硝基甲苯 0.86 露天铵梯 62%硝化甘油 0.75 露天铵梯 1“抗水 1.04 黑火药 1.70 表1-4自由面与用药量的关系 自由面数 减少药量百分数(%) 345 50 注:表中自由面的数目是按方向(上、下、东、南、西、北)确定的,不是按被爆破体的几何形体确定的 3)按爆破要求分。按爆破要求分为松动爆破、减弱抛掷爆破、标准抛掷爆破、加强抛掷爆破及定 向爆破、光面爆破、预裂爆破、特殊物爆破(冻土、冰块等)。 湖北水利水电职业技术学院 教师授课教案 课程名称:水利水电工程施工技术 200年至200年第学期第_?次课 授课班级:03级水工 编制日期 月 课题(章节):第一章爆破工程1.2爆破材料及起爆方法 1.3爆破施工 教师签名 7页
教师签名： 第 7 页 3. 表中 K 值是指一个自由面的情况。如果自由面超过 1 个，应按表 1-4 适当减少用药量。 表 1-3 炸药换算系数 e 值表 炸药名称 型 号 换算系数 e 炸药名称 型 号 换算系数 e 岩石铵梯 1 ＃ 0.91 煤矿铵梯 1 ＃ 1.1. 岩石铵梯 2 ＃ 1.00 煤矿铵梯 2 ＃ 1.28 岩石铵梯 2 ＃抗水 1.00 煤矿铵梯 3 ＃ 1.33 露天铵梯 1 ＃ 1.04 煤矿铵梯 1 ＃抗水 1.10 露天铵梯 2 ＃ 1.28 梯恩梯 三硝基甲苯 0.86 露天铵梯 3 ＃ 1.39 62％硝化甘油 － 0.75 露天铵梯 1 ＃抗水 1.04 黑火药 － 1.70 表 1-4 自由面与用药量的关系 自 由 面 数 减 少 药 量 百 分 数（％） 2 20 3 30 4 40 5 50 注：表中自由面的数目是按方向（上、下、东、南、西、北）确定的，不是按被爆破体的几何形体确定的。 （3）按爆破要求分。按爆破要求分为松动爆破、减弱抛掷爆破、标准抛掷爆破、加强抛掷爆破及定 向爆破、光面爆破、预裂爆破、特殊物爆破（冻土、冰块等）。 湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至 200 年第 学期第 2 次课 授课班级： 03 级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第一章 爆破工程 1.2 爆破材料及起爆方法 1.3 爆破施工
传授主要知识点 爆破材料、起爆方法、爆破施工、爆破的基本方法、爆破施工 传授主要技能点 破材料的应用、爆破的实施方法等 教学步骤安排:1、复习上节课内容 2、讲述爆破材料及起爆方法 3、讲述爆破施工 4、小结本次课内容 授课方式 1、课堂讲授 2、多媒体演示 教学手段:板书、多媒体、模具 作业布置情况 利用课后习题进行练习,巩固知识,补充习题 课后分析与小结: 第二节爆破材料及起爆方法 爆破材料 (一)炸药 1.炸药的基本性能 (1)爆力。爆力是指炸药在介质内部爆炸时对其周围介质产生的整体压缩、破坏和抛移能力。它的 大小与炸药爆炸时释放出的能量大小成正比,炸药的爆热愈高,生成气体量愈多,爆力也就愈大。测定炸 药爆力的方法常用铅铸扩孔法和爆破漏斗法 教师签名 8页
教师签名： 第 8 页 传授主要知识点： 爆破材料、 起爆方法、 爆破施工、 爆破的基本方法、 爆破施工 传授主要技能点： 爆破材料的应用、爆破的实施方法等 教学步骤安排： 1、复习上节课内容 2、讲述爆破材料及起爆方法 3、讲述爆破施工 4、小结本次课内容 授课方式： 1、课堂讲授 2、多媒体演示 教学手段： 板书、多媒体、模具 作业布置情况： 利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。 课后分析与小结： 第二节 爆破材料及起爆方法 一、 爆破材料 （一） 炸药 1. 炸药的基本性能 (1）爆力。爆力是指炸药在介质内部爆炸时对其周围介质产生的整体压缩、破坏和抛移能力。它的 大小与炸药爆炸时释放出的能量大小成正比，炸药的爆热愈高，生成气体量愈多，爆力也就愈大。测定炸 药爆力的方法常用铅铸扩孔法和爆破漏斗法
2)猛度。炸药的猛度是指炸药在爆炸瞬间对与药包相邻的介质所产生的局部压缩、粉碎和击穿能力。 炸药爆速愈高,密度越大,其猛度愈大。测量炸药猛度的方法是铅柱压缩法 (3)爆速。爆速是指爆炸时爆炸波沿炸药内部传播的速度。爆速测定方法有导爆索法、电测法和髙速 摄影法。 (4)殉爆。炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆炸的现象叫殉爆。殉爆反应了炸药对冲击波的 感度。主发药包的爆炸引爆被发药包爆炸的最大距离称为殉爆距离。影响殉爆的因素有:装药密度、药量 和直径、药卷约束条件和药卷放置方向等。 (5)感度。炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药的感度。不同的炸药在同一外能作用下起爆 的难易程度是不同的,起爆某炸药所需的外能小,则该炸药的感度高:起爆某炸药所需的外能高,则该炸 药的感度低。炸药的感度对于炸药的制造加工、运输、贮存、使用的安全十分重要。感度过高的炸药容易 发生爆炸事故,而感度过低的炸药又给起爆带来困难。工业上大量使用的炸药一般对热能、撞击和摩擦作 用的感度都较低,通常要靠起爆能来起爆。根据起爆能的不同,炸药的感度可分为热感度、撞击感度、摩 擦感度和爆炸冲能感度。 (6)炸药的安定性。炸药的安定性指炸药在长期贮存中,保持原有物理化学性质的能力。有物理安定 性与化学安定性之分。物理安定性主要是指炸药的吸湿性、挥发性、可塑性、机械强度、结块、老化。冻 结、收缩等一系列物理性质。物理安定性的大小,取决于炸药的物理性质。如在保管使用硝化甘油类炸药 时,由于炸药易挥发收缩、渗油、老化和冻结等导致炸药变质,严重影响保管和使用的安全性及爆炸性能。 铵油炸药和矿岩石硝铵炸药易吸湿、结块,导致炸药变质严重,影响使用效果。炸药化学安定性的大小 取决于炸药的化学性质及常温下化学分解速度的大小,特别是取决于贮存温度的高低。有的炸药要求储存 条件较高,如5#浆状炸药要求不会导致硝酸铵重结晶的库房温度是20~30℃,而且要求通风良好。 (⑦)氧平衡。氧平衡是指炸药在爆炸分解时的氧化情况。如果炸药中的氧恰好等于其中可燃物完全氧 化所需的氧量,即产生二氧化碳和水,没有剩余的氧成为零氧平衡:若含氧量不足,可燃物不能完全氧化 且产生一氧化碳,此时称为负氧平衡:若含氧量过多,将炸药所放出的氮也氧化成有害气体一氧化氮称为 正氧平衡。 2.工程炸药的种类、品种及性能 (1)炸药的分类。按其作用特点和应用范围,一般工程爆破使用的炸药可分为三种类型,见表1-5。 表1-5工程爆破常用炸药分类 特点 应用范围 主要有二硝基重氮酚、雷汞、迭氮化 起爆药 感度高、加热、摩擦或撞击易引起爆炸 用于制作起爆器材,如火雷管、电雷管 铅等 单质猛炸药有梯恩梯、黑索金、泰安、混合猛炸药是工业爆破工程中用量最大 猛炸药(单质猛炸 爆炸威力大,破碎岩石效果好:同起爆硝化甘油等:混合猛炸药有硝铵炸最基本的一类炸药:单质猛炸药是制造某 药相比,猛炸药感度较低,使用时需用药、铵油炸药、铵沥蜡炸药、铵松蜡种品种混合猛炸药的主要成分:黑索紧、 药和混合猛炸药) 起爆药起爆 炸药、浆状炸药、水胶炸药、乳胶炸泰安又常用作导爆索的药芯,黑索金也常 药、高威力炸药等 用作雷管副起爆药 对火焰的感度极高,余火能迅速燃烧 发射药 常用黑火药 用作导火素的药芯 在密闭条件下可转为爆炸 (2)常用炸药的性能 常用的炸药主要有梯恩梯、硝铵类炸药、胶质炸药、黑火药等,其主要性能和用途见表1-6。 国产岩石硝铵炸药和露天硝铵炸药的品种及性能可见表1-7、表1-8 表1-6常用炸药主要性能及用途表 名称 主要性能及特性 用途 教师签名 第_9页
教师签名： 第 9 页 （2）猛度。炸药的猛度是指炸药在爆炸瞬间对与药包相邻的介质所产生的局部压缩、粉碎和击穿能力。 炸药爆速愈高，密度越大，其猛度愈大。测量炸药猛度的方法是铅柱压缩法。 (3)爆速。爆速是指爆炸时爆炸波沿炸药内部传播的速度。爆速测定方法有导爆索法、电测法和高速 摄影法。 (4)殉爆。炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆炸的现象叫殉爆。殉爆反应了炸药对冲击波的 感度。主发药包的爆炸引爆被发药包爆炸的最大距离称为殉爆距离。影响殉爆的因素有：装药密度、药量 和直径、药卷约束条件和药卷放置方向等。 (5)感度。炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药的感度。不同的炸药在同一外能作用下起爆 的难易程度是不同的，起爆某炸药所需的外能小，则该炸药的感度高；起爆某炸药所需的外能高，则该炸 药的感度低。炸药的感度对于炸药的制造加工、运输、贮存、使用的安全十分重要。感度过高的炸药容易 发生爆炸事故，而感度过低的炸药又给起爆带来困难。工业上大量使用的炸药一般对热能、撞击和摩擦作 用的感度都较低，通常要靠起爆能来起爆。根据起爆能的不同，炸药的感度可分为热感度、撞击感度、摩 擦感度和爆炸冲能感度。 (6)炸药的安定性。炸药的安定性指炸药在长期贮存中，保持原有物理化学性质的能力。有物理安定 性与化学安定性之分。物理安定性主要是指炸药的吸湿性、挥发性、可塑性、机械强度、结块、老化。冻 结、收缩等一系列物理性质。物理安定性的大小，取决于炸药的物理性质。如在保管使用硝化甘油类炸药 时，由于炸药易挥发收缩、渗油、老化和冻结等导致炸药变质，严重影响保管和使用的安全性及爆炸性能。 铵油炸药和矿岩石硝铵炸药易吸湿、结块，导致炸药变质严重，影响使用效果。炸药化学安定性的大小， 取决于炸药的化学性质及常温下化学分解速度的大小，特别是取决于贮存温度的高低。有的炸药要求储存 条件较高，如 5＃浆状炸药要求不会导致硝酸铵重结晶的库房温度是 20～30℃，而且要求通风良好。 (7)氧平衡。氧平衡是指炸药在爆炸分解时的氧化情况。如果炸药中的氧恰好等于其中可燃物完全氧 化所需的氧量，即产生二氧化碳和水，没有剩余的氧成为零氧平衡；若含氧量不足，可燃物不能完全氧化 且产生一氧化碳，此时称为负氧平衡；若含氧量过多，将炸药所放出的氮也氧化成有害气体一氧化氮称为 正氧平衡。 2. 工程炸药的种类、品种及性能 (1)炸药的分类。按其作用特点和应用范围，一般工程爆破使用的炸药可分为三种类型，见表 1-5。 表 1-5 工程爆破常用炸药分类 分 类 特 点 品 种 应 用 范 围 起爆药 感度高、加热、摩擦或撞击易引起爆炸 主要有二硝基重氮酚、雷汞、迭氮化 铅等 用于制作起爆器材，如火雷管、电雷管 猛炸药（单质猛炸 药和混合猛炸药） 爆炸威力大，破碎岩石效果好；同起爆 药相比，猛炸药感度较低，使用时需用 起爆药起爆。 单质猛炸药有梯恩梯、黑索金、泰安、 硝化甘油等；混合猛炸药有硝铵炸 药、铵油炸药、铵沥蜡炸药、铵松蜡 炸药、浆状炸药、水胶炸药、乳胶炸 药、高威力炸药等 混合猛炸药是工业爆破工程中用量最大、 最基本的一类炸药；单质猛炸药是制造某 种品种混合猛炸药的主要成分；黑索紧、 泰安又常用作导爆索的药芯，黑索金也常 用作雷管副起爆药 发射药 对火焰的感度极高，余火能迅速燃烧， 在密闭条件下可转为爆炸 常用黑火药 用作导火索的药芯 （2）常用炸药的性能 常用的炸药主要有梯恩梯、硝铵类炸药、胶质炸药、黑火药等，其主要性能和用途见表 1-6。 国产岩石硝铵炸药和露天硝铵炸药的品种及性能可见表 1-7、表 1-8。 表 1-6 常用炸药主要性能及用途表 名 称 主 要 性 能 及 特 性 用 途
作雷管副起爆药 梯恩梯 (MT三确淡黄色或黄褐色,味苦,有毒,爆烟也有毒。安定性好,对冲击和摩擦的敏感2适于露天及水下爆破,不 性不大。块状时不易受潮,威力大 甲苯) 宜用于通风不良的隧洞爆 破和地下爆破 肖铵类炸药时是硝酸铵为主要成分的混合炸药,常用的有铵梯炸药(又分露天铵 梯炸药、岩石铵梯炸药、煤矿安全铵梯炸药)、铵油炸药、铵沥蜡炸药、浆状炸 硝铵类炸药药、水胶炸药、乳化炸药等。炸药有毒,但爆烟毒气少,对热和机械作用敏感 应用较广。适于一般岩石爆 也可用于地下工程爆破 度不大,撞击摩擦不爆炸,不易点燃。易受潮,受潮后威力降低或不爆炸,长 期存放易结块,雷管插入药包不得超过一昼夜 由硝石(75%)、硫磺(15%)、木炭(10%)混合而成。带深蓝黑色,颗粒坚硬明常用于小型水利工程中的 黑色火药亮,对摩擦、火花、撞击均较敏感,爆速低,威力小,易受潮,但制作简便,|小型岩石爆破,不能用于水 起爆容易(不用雷管) 下工程 由硝化棉吸收硝化甘油而制成,为淡黄色半透明体的胶状物,不溶于水,可在 胶质炸药 水中爆炸,威力大,敏感度高,有毒性。受撞击摩擦或折断药包均可引起爆炸主要用于水下爆破 (硝化甘油) 可点燃 表1-7岩石硝铵炸药的性能 2#岩石硝铵炸2#抗水岩石硝3#抗水岩石硝抗水岩石铵沥4#抗水岩石硝 1#岩石硝铵炸药 铵炸药 铵炸药 蜡炸药 铵炸药 水分(%)不大于 密度(g/cm3) 0.95~1.10 0.95~1.10 0.95~1.10 0.95~1.10 0.95~1.10 0.95~1.10 猛度(mm)不小于 爆力(cm3)不小于 浸水前不小于 殉爆(cm)浸水后不小于① 爆速(m/s) 3182 氧平衡(%) 0.71 比容(L/kg) 爆热(kcal/kg) 爆温(℃ 2514 2654 2560 爆压(MPa) 注①浸水深1m,时间1h 表1-8露天硝铵炸药的性能 炸药名称 性能 1#岩石硝铵2#岩石硝铵炸2#抗水岩石硝3#抗水岩石硝抗水岩石铵沥蜡4#抗水岩石硝 炸药 铵炸药 铵炸药 炸药 铵炸药 教师签名 第_10页
教师签名： 第 10 页 梯恩梯 (TNT、三硝基 甲苯) 淡黄色或黄褐色，味苦，有毒，爆烟也有毒。安定性好，对冲击和摩擦的敏感 性不大。块状时不易受潮，威力大 1.作雷管副起爆药 2.适于露天及水下爆破，不 宜用于通风不良的隧洞爆 破和地下爆破 硝铵类炸药 硝铵类炸药时是硝酸铵为主要成分的混合炸药，常用的有铵梯炸药(又分露天铵 梯炸药、岩石铵梯炸药、煤矿安全铵梯炸药)、铵油炸药、铵沥蜡炸药、浆状炸 药、水胶炸药、乳化炸药等。炸药有毒，但爆烟毒气少，对热和机械作用敏感 度不大，撞击摩擦不爆炸，不易点燃。易受潮，受潮后威力降低或不爆炸，长 期存放易结块，雷管插入药包不得超过一昼夜 应用较广。适于一般岩石爆 破，也可用于地下工程爆破 黑色火药 由硝石(75％)、硫磺(l5％)、木炭(10％)混合而成。带深蓝黑色，颗粒坚硬明 亮，对摩擦、火花、撞击均较敏感，爆速低，威力小，易受潮，但制作简便， 起爆容易(不用雷管) 常用于小型水利工程中的 小型岩石爆破，不能用于水 下工程 胶质炸药 (硝化甘油) 由硝化棉吸收硝化甘油而制成，为淡黄色半透明体的胶状物，不溶于水，可在 水中爆炸，威力大，敏感度高，有毒性。受撞击摩擦或折断药包均可引起爆炸， 可点燃 主要用于水下爆破 表 1-7 岩石硝铵炸药的性能 性能 炸 药 名 称 1＃岩石硝铵炸药 2＃岩石硝铵炸 药 2＃抗水岩石硝 铵炸药 3＃抗水岩石硝 铵炸药 抗水岩石铵沥 蜡炸药 4＃抗水岩石硝 铵炸药 水分（％）不大于 密度（g/cm3） 猛度（mm）不小于 爆力（cm 3）不小于 殉爆（cm）浸水前不小于 殉爆（cm）浸水后不小于① 爆速（m/s） 0.3 0.95～1.10 13 350 6 0.3 0.95～1.10 12 320 5 3600 0.3 0.95～1.10 12 320 5 3 3750 0.3 0.95～1.10 10 280 4 2 0.3 0.95～1.10 9 260 3 2 3182 0.3 0.95～1.10 14 360 8 4 氧平衡（％） 比容（L/kg） 爆热（kcal/kg） 爆温（℃） 爆压（MPa） 0.52 912 974 2700 3.38 924 881 2514 0．33 0.37 921 959 2654 0．36 0.71 931 926 2560 0.74 950 873 2434 0．25 0.43 902 1007 2788 注 ①浸水深 1m，时间 1h 表 1-8 露天硝铵炸药的性能 性能 炸 药 名 称 1＃岩石硝铵 炸药 2＃岩石硝铵炸 药 2＃抗水岩石硝 铵炸药 3＃抗水岩石硝 铵炸药 抗水岩石铵沥蜡 炸药 4＃抗水岩石硝 铵炸药
