第九章石质路基爆破施工 山区公路路基石方工程量大,而且集中,据统计一般约占土石方总量的45~75%。爆破是石 方路基施工最有效的方法,亦可用以爆松冻土、淤泥,开采石料等等。在公路工程中采用综合爆 破,不但施工技术获得了重大革新,而且对公路选线、设计也有较大的影响。例如,沿溪线经常 要遇到悬岩峭壁,施工十分困难,工程量也很大,过去多采用展线翻越,或跨河绕避的方案。展 线方案,由于急弯陡坡较多,既降低路线的技术标准,又增加公路里程。跨河方案,增加桥梁工 程,不仅增加工程费用,还可能遇到基础施工等困难。如能采用综合爆破法施工,功效较高,工 期较短,占用劳动力较少,成本也可降低,且可考虑采用平缓顺直的沿溪线方案而无需展线或跨 河。又如,公路通过鸡爪地形地段时,为了避免施工困难和节省工程量,往往是随地形曲折起伏 如采用综合爆破法施工,可取顺直的路线布置方案 §9-1爆破作用原理 、药包在无限介质内的作用 为了爆破某一岩体,在其中或表面放置一定数量的炸药,称为药包。按其形状或集结程度的 不同,可以分为集中药包、延长药包和分集药包三种。凡药包形状接近球形或立方体,以及高度 不超过直径四倍的圆柱体和最长边不超过最短边四倍的直角六面体,均属于集中药包;相反,药 包的长度或高度超过上述情况者,属于延长药包;分集药包是提高炸药有效能量利用率的新型装 药方式,它是将一个集中药包分为两个保持一定距离集中的子药包,如图9-1。 药包在无限介质内爆炸时,炸药在瞬时间内通过化学反应转化为气体状态的爆炸产物。由于 膨胀作用,体积增加数百倍乃至数千倍,而产生静压力,同时产生温度很高、速度高达每秒上千 米的冲击波,以动压力的形式作用于药包周围。这种极其巨大的爆炸能,差不多在爆炸的同时自 药包中心按球面等量扩展,传递给周围介质,使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。这种 现象随着距药包中心距离的增大而逐渐消失。按破坏程度的不同大致分为几个区间,如图9—2 所示。 空面 撇持 横拐涮 子药包 分集药包示意图 图9-2爆破作用圈示意图 压缩圈。图92中R压表示压缩圈半径,在这个作用圈范围内,介质直接承受药包爆炸, 产生极其巨大的作用力。如果介质是可塑性的土,便会遭到压缩形成空腔:如果是坚硬的脆性岩 石,便会被粉碎。所以把R压这个球形区叫做压缩圈或破碎圈263 第九章 石质路基爆破施工 山区公路路基石方工程量大，而且集中，据统计一般约占土石方总量的 45～75%。爆破是石 方路基施工最有效的方法，亦可用以爆松冻土、淤泥，开采石料等等。在公路工程中采用综合爆 破，不但施工技术获得了重大革新，而且对公路选线、设计也有较大的影响。例如，沿溪线经常 要遇到悬岩峭壁，施工十分困难，工程量也很大，过去多采用展线翻越，或跨河绕避的方案。展 线方案，由于急弯陡坡较多，既降低路线的技术标准，又增加公路里程。跨河方案，增加桥梁工 程，不仅增加工程费用，还可能遇到基础施工等困难。如能采用综合爆破法施工，功效较高，工 期较短，占用劳动力较少，成本也可降低，且可考虑采用平缓顺直的沿溪线方案而无需展线或跨 河。又如，公路通过鸡爪地形地段时，为了避免施工困难和节省工程量，往往是随地形曲折起伏， 如采用综合爆破法施工，可取顺直的路线布置方案。 §9-1 爆破作用原理 一、药包在无限介质内的作用 为了爆破某一岩体，在其中或表面放置一定数量的炸药，称为药包。按其形状或集结程度的 不同，可以分为集中药包、延长药包和分集药包三种。凡药包形状接近球形或立方体，以及高度 不超过直径四倍的圆柱体和最长边不超过最短边四倍的直角六面体，均属于集中药包；相反，药 包的长度或高度超过上述情况者，属于延长药包；分集药包是提高炸药有效能量利用率的新型装 药方式，它是将一个集中药包分为两个保持一定距离集中的子药包，如图 9—1。 药包在无限介质内爆炸时，炸药在瞬时间内通过化学反应转化为气体状态的爆炸产物。由于 膨胀作用，体积增加数百倍乃至数千倍，而产生静压力，同时产生温度很高、速度高达每秒上千 米的冲击波，以动压力的形式作用于药包周围。这种极其巨大的爆炸能，差不多在爆炸的同时自 药包中心按球面等量扩展，传递给周围介质，使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。这种 现象随着距药包中心距离的增大而逐渐消失。按破坏程度的不同大致分为几个区间，如图 9—2 所示。 图 9—1 分集药包示意图 图 9—2 爆破作用圈示意图 1．压缩圈。图 9—2 中 R 压表示压缩圈半径，在这个作用圈范围内，介质直接承受药包爆炸， 产生极其巨大的作用力。如果介质是可塑性的土，便会遭到压缩形成空腔；如果是坚硬的脆性岩 石，便会被粉碎。所以把 R 压这个球形区叫做压缩圈或破碎圈