土石方开挖中预裂爆破应用研究

　　摘要：预裂爆破技术具有速度较快、效率较高，而成本又偏低的特点，所以在很多土石方开挖的工程中都得到了广泛的应用。文章根据在日常生活中经常遇到的问题进行分析和研究，阐述了影响预裂爆破效果的因素以及爆破的参数设置、质量的控制标准，以解决在不同的复杂条件下爆破技术的顺利运用。

　　关键词：土石方开挖；预裂爆破；爆破参数；质量控制；预裂缝

　　中图分类号：TU751 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0041-03

　　1 概述

　　预裂爆破技术的特点是速度比较快，效率相对比较高，而其成本又偏低，所以在很多的土石方开挖的工程中都会得到很广泛的应用。因此我们具体探讨分析一下这种技术的原理和技术参数、质量控制标准等，以便于更好地运用。

　　1.1 预裂爆破的定义

　　预裂爆破就是在工程要求的需要爆破的区域，先把要开挖的轮廓线进行设计，然后把在轮廓的炮孔进行了爆破，这样就会形成爆破后的裂缝，之后再把在轮廓范围内的炮孔进行起爆，最后爆落岩石的方法。

　　1.2 预裂缝的形成机理

　　在预裂爆破完成后，岩体中会形成一道穿裂缝，这条裂缝能够反射和吸收随后爆破的主炮孔的应力波，这样就能够最大限度地减少要保护的岩石的破坏。由此得出结论，一个成功的预裂爆破必须在开始时形成一道贯穿的穿裂缝。

　　岩石爆破的过程本身存在复杂性和不确定性，所以对孔的形成有很多观念，以下是三种代表性的形成机理观念：

　　1.2.1 应力波在岩体中传播时的反射叠加作用而形成。当相互紧邻的两炮孔进行起爆时，每个炮孔都会产生一种压缩应力波，并且这种压缩应力波会向周围进行蔓延，并且会在两个紧邻的孔的连接线的中点处，压缩应力波会相遇，这样就会使得压力波进行叠加形成。然后在交汇处，应力波切向合力的切线垂直于连心线，而导致岩体外移，这样会产生拉伸压力，等到达临界值时就会形成发展贯通的裂缝。

　　1.2.2 爆破后放出的大量气体在周围形成高压而作用的结果。此观点认为是应力波作用后导致的结果，形成发展贯通的裂缝，主要是因为爆炸的气体产生高压，这样会有准静态应力，该理论重点强调的是，不耦合的装药条件下所产生的缓冲作用，由于存在了空气之间的间隙，这样作用于孔壁上的冲击波的波峰压力就会显著减小了。

　　1.2.3 以上两种原因共同作用而形成。应力波的反射叠加作用和高压气体共同的作用而形成，这个观点代表业内大多数人的观点，此观点认为：在通过炸药进行起爆时，应力波的反射和叠加主要是在炮孔周围，刚开始先会出现一些初始的裂缝，而这个裂缝是径向的，然后再经过爆破后的气体准静态压力的作用，这个先出现的初始的径向裂缝会逐渐地加大和扩展。

　　1.3 预裂爆破的技术要求

　　在技术层面上，炮孔直径的选取、孔径与药包的比例（即不偶合系数）都要做到根据实际情况严格控制。