东南大学：路面工程：路面工程第09章hw

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。 2．抛掷圈。在压缩圈范围以外至R抛的区间，所受的爆破作用力虽较压缩圈内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为不同尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有足以使这些碎块获得运动速度的余力。如果在有限介质内，这个区间的某一部分，处在临空的自由条件下，破坏了的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。在无限介质内不会产生任何的抛掷现象。 3．松动圈。 在抛掷圈以外至R松的区间。爆破的作用力更弱，但能使介质结构受到不同程度的破坏，因而叫做松动圈（即破坏）。 4．振动圈。松动圈范围以外，微弱的爆破作用力不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的传播下，发生振动现象，如图9—2 R松至R振所包括的区间，就叫做振动圈。振动圈以外爆破作用的能量就完全消失。 以上现象就称为药包的球形爆破作用。 二、药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗 药包在有限介质内爆炸时，药包的球形爆炸作用，在具有临空面的表面，都会形成漏斗状的爆破坑，这种爆破坑的形状、数量和大小，不但与药包量大小、炸药性能、介质的性质等有关，同时还与临空面的数量和所处的边界条件有关。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体，如图9—3。o为药包中心，ML 表示介质的临空面。oN为药包中心至临空面的最短距离，称为最小抵抗线，用W 表示。药包爆炸时，爆破作用首先沿着oN方向阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。
图9—3 倾斜地形爆破漏斗示意图 可以认为Mf两点是以R下为半径的球面与临空面的交点，mof漏斗内的岩石会被破碎成块，并部分掷抛出去，所以称mof为抛掷漏斗。在抛掷漏斗之外，还有一个随地面坡度变陡而增大的松动漏斗，它由Mom和foL所包围的漏斗组成，在爆破过程中松动漏斗内岩体被推出或因本身自重而崩塌下来，所以又将oL与of所包围的漏斗称为崩塌漏斗。又因为oM(R下）和om(Ro)在实践中很难区分，故两者可统称下破坏作用半径R下，oL称上破坏作用半径R上。R下与R上所包围的漏斗称爆破漏斗。r下与r上称爆破漏斗口径，a为椭圆的短轴，b为长轴。当地面坡度等于零时，崩塌漏斗消失，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图9—4）。mDL 称为可见的爆破漏斗，其体积 VmDL与爆破漏斗VmOL之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率； r0与W 的比值n0称为平地爆破作用指数，
；
。
图9—4 平坦地形爆破漏斗示意图 当临空面不只是一个，而是数个通过上述各圈或个别作用圈，且最小抵抗线均相等时，则在各临空面内均形成爆破漏斗，爆能将在各临空面内均匀分布；当药包中心至各临空面的最短距离不相等时，其最小的一个才是该药包的最小抵抗线。在具有最小抵抗线的临空面上，爆能才能充分发挥出来。而在其它几个临空面上，爆能的作用则显著降低，有的则以冲击波传布的形式，被无限介质所吸收。 以上各边界条件下药包的爆破作用，是药包在无限介质内的球形爆破作用，通过最小抵抗线原理在有限介质中的体现。 三、炸药种类 炸药的种类繁多，爆破工程中常用的可分为以下两类： （一）起爆炸药 起爆炸药是一种爆炸速度极高的烈性炸药，爆速可达2000～8000m/s，用以制造雷管。起爆炸药又可分为正起炸药和副起炸药。正起炸药对热能和机械冲击能均具有强烈的敏感性，如雷汞、叠氮铅、黑索金、泰安等；副起炸药须由正起炸药起爆，其爆速甚高，可加强雷管的起爆能量，如三硝基甲硝胺，四硝化戊四醇等。 （二）主要炸药 用以对岩石或其他介质进行爆炸的炸药称为主要炸药，它的敏感性较低，要在起爆炸药强力的冲击下才能爆炸。它可分为：缓性炸药（爆速为1000～3500m/s，如硝铵炸药、铵油炸药等）、粉碎性炸药（爆速为3500～7000m/s，如梯恩梯、胶质炸药等）等。道路工程中常用的主要炸药的成分和性能如下： 1．黑色炸药。它是由硝酸钾（或硝酸钠）、硫磺及木炭所组成的混合物，其配合比以75:10:15为最佳。好的黑色炸药为深灰色的颗粒，不沾污手。对火星和碰击极敏感，易燃烧爆炸，怕潮湿，威力低，适用于开采石料。 2．梯恩梯（三硝基甲苯）。它呈结晶粉末状，淡黄色，压制后呈黄色，熔铸块呈褐色，不吸湿，爆炸威力大。但本身含氧不足，爆炸时产生有毒的一氧化碳（CO）气体，不宜用于地下作业。 3．胶质炸药。它是由硝化甘油和硝酸铵（有时用硝酸钾或硝酸钠）的混合物，另加入一些木屑和稳定剂制成的。可分为耐冻、非耐冻两种。工业上常用的是硝化甘油及二硝化乙二醇含量各为62%和35%的耐冻胶质炸药。它对冲击、摩擦和火星都很敏感，如果湿度较高或储存时间过久，容易分解、渗油和挥发。此时对外界的作用更敏感，受冻后尤其危险，它是一种危险性较大的炸药。但胶质炸药威力大，不吸湿，有较大密度和可塑性，适合于水下和坚石中使用。 4．硝铵炸药。它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。道路工程中常用的2号岩石硝铵炸药其配合比例为85:11:4，具有中等威力和一定的敏感性，在8号雷管的作用下可以充分起爆，是安全的炸药。但是它有吸湿性与结块性，受潮后敏感性和威力显著降低，同时产生毒气。规程中规定，用于地下爆破时其含水率应小于0.5％，露天应小于1.5％，若含水率超过3％，则可能拒爆。 5．铵油炸药。它是硝酸铵（NH4NO3）和柴油（或加木粉）的混合物，通常两者的比例为94.5:5.5，当加木粉时，其比例为92:4:4。这是一种廉价、安全、制造简单、威力比硝酸铵炸药略低、敏感性低的炸药。其具有结块性和吸湿性，使用时不能直接以8号雷管起爆，须同时用10%的硝铵炸药作起爆体，才能使其充分起爆。工地就地拌制的铵油炸药，单价较便宜，目前在爆破中应用较多。 6．浆状炸药。它是以硝酸铵、梯恩梯（或铝、镁粉）和水为主混合而成的一种浆糊状炸药，它的威力大，抗水性强，适用于深孔爆破，但需烈性炸药起爆。 7．乳化油炸药。它是以硝酸铵、硝酸钠、高氯酸钠等水溶液，石蜡、柴油和失水山梨醇单油酸脂的乳化剂，以及含有微小气泡的物质如空心玻璃微球或膨胀珍珠岩等，混合而成的一种乳胶状抗水炸药，具有中等威力，8号雷管可以直接起爆。 四、 起爆材料及其起爆方法 （一）雷管及电力起爆方法 雷管是常用的起爆材料。按照引爆方式分为火雷管和电雷管两种。电雷管又分为即发、延期及毫秒雷管。雷管外壳有纸、铜、铁等几种。工业上依雷管内起爆药量多少，分成10种号码，通常使用6号和8号两种。6号雷管相当于1g雷汞的装药量，8号相当于2g雷汞的装药量。 1．雷管的构造。雷管由雷管壳、正副装药、加强帽三部分组成，如图9—5所示。 火雷管与电雷管的不同之处，是在管壳开口的一端，火雷管留出15mm左右的空隙端，以备导火索插入之用；而电雷管则有一个电气点火装置，并以防潮涂料密封端口。延期和毫秒电雷管的特殊点是在点火装置和正装药之间加了一段缓燃剂。 电气点火装置的构造，是在脚线（纱包绝缘铜线）的端部焊接一段高电阻的金属丝（一般为康铜丝，也有铬镍合金或铂铱合金丝），称为电桥丝。电桥上滴上一滴引燃剂，通电时灼热的电桥就能点燃引燃剂，使电雷管的正副起爆药发火起爆。 图9—5 雷管的构造 1—雷管壳；2—副装药；3—正装药；4—加强帽；5—电器点火装置； 6—滴状引燃剂； 7—密封胶和防潮涂料；8—延缓剂；9—窝槽（集能槽）；10—帽孔 2．电雷管的主要指标。为了保证电雷管的准爆和操作安全，现将使用电雷管的有关参数介绍如下： （1）电阻。一般使用的电雷管，电阻大致为0.5～1.5(（2m长铜脚线、康铜电桥丝）。按安全规定串联在一起的电雷管，电阻差彼此不能超过0.25(。 （2）最大安全电流和准爆电流。所谓最大安全电流，是指在通电5 min左右而不引起爆炸的最大电流。康铜电桥丝的雷管最大安全电流和准爆电流为0.3～0.4A，铬镍合金电桥丝的雷管为0.15～0.2A。用来测定电雷管的仪器输出电流，不得超过0.05A。 所谓最小准爆电流，是指在2min左右的时间内，通电而使雷管准爆的最小电流。康铜电桥丝的为0.5～0.8A，铬镍合金电桥丝的为0.4～0.5A。按照安全规定，成组串联电雷管的准爆电流，直流电为2A，交流电为2.5A 。若能保证有2.0～5.0A的电流通过每个电雷管，则可充分保证准爆。 3．电力起爆法。 通过电爆网路实现起爆的方法称为电力起爆法。电爆网路中，电爆管的联结型式有串联、并联和混合联三种。 （二）导火索及火花起爆法 导火索是点燃火雷管的配置材料，外形为圆形索线，索芯内有黑火药，中间有纱导线，芯外紧缠着一层纱包线或防潮剂。导火索的要求是燃烧完全，燃速恒定。根据使用的要求导火索的正常燃速为100～120s/m，缓燃导火索燃速为180～210s/m。 导火索在使用之前必须进行外观检查，不得有表层破损、折断、曲折、沾有油脂及涂料不均匀等情况，并应作燃速试验。 火花起爆法是利用导火索燃烧引爆雷管，从而使药包爆炸的一种起爆方法。 （三）传爆线及传爆线起爆方法 传爆线又称导爆线，其索芯用高级烈性炸药制成，内有双层棉织物，一层为防潮层，一层为缠绕着的纱线。为与导火索区别，表面涂成红色或红黄相间等色。我国制造的传爆线是用黑索金或泰安为索芯的，爆速为6800～7200m/s. 传爆线着火较困难，使用时须在药室外的一段传爆线上捆扎一个8号雷管来起爆，传爆网路与药包的联结方式有并联、串联、并簇联等。 由于传爆线的爆速快，故在大量爆破的药室中，使用传爆线起爆可以提高爆破效果。但必须严格遵守安全规定。 （四）塑料导爆管非电起爆方法 塑料导爆管由高压聚乙烯，制成内外径分别约为1.4和3mm的软管，内涂有以奥克托金（homocyclonite)或黑索金为主的混合炸药，药量为14～16mg/m。国产导爆管爆速为1600～2000m/s. 可用雷管、导爆索、火帽、引火头等能产生冲击波的器材激发。很安全，可作为非危险品运输。一个8号雷管可激发30～50根导爆管。起爆网路与药包的联结方式有并联、串联、簇联和复式联结法等。该起爆方法具有抗杂电、操作简单、使用安全可靠、成本较低等优点，致使有逐渐替代导火索和导爆索起爆法的趋势。 §9-2 药包量的计算原理 一、多边界条件下爆破作用的特性 多边界条件即地形变化条件。在爆破工程中，一般分为平坦地形（地面坡度角(=0～15(）、倾斜地形（α(15(）、凸形多面临空地形（山包地形）和凹形地形（垭口地形）四类。其中倾斜地形又分为缓坡地形（(=15～30(）、斜坡地形（(=30～50(）和陡坡地形（((50(）。 （一）爆破漏斗的形成过程 根据大量生产性使用的研究和高速摄影的宏观观察得知，药包在多边界条件下的爆破作用特点，可以从倾斜边界条件爆破漏斗的形成过程中得到反映，如图9—6。这一过程可分为五个阶段： 第一阶段：从炸药爆炸瞬间起至压缩波到达临空面时止，介质的运动完全与药包在无限介质中爆炸的运动相似。临空面对药包周围介质运动没有影响，爆炸作用保持球面等量分布，形成空腔，如图9—6a。大量爆能消耗在使药包周围介质产生粉碎或塑性变形，形成压缩圈。 第二阶段：爆炸能量主要消耗于使介质在垂直于临空面方向获得加速度。最后爆能的球形分布被破坏，临空面介质沿最小抵抗线方向逐渐隆起形成“鼓包”，如图9—6b。鼓包壳的厚度，随鼓包上升而拉薄，以致从顶部破坏成碎块。爆炸产物剩余能量将逸散于大气中不做功。 第三阶段：抛掷漏斗内介质，在重力场作用下作弹道飞行如图9—6d。介质的抛掷距离，由破碎介质中所储藏的动、位能，发射角和空气阻力等因素所决定。 第四阶段：抛掷漏斗以上岩体，具有较大位能，在药包的爆震破坏下，因自重而崩塌下来，堕入抛掷漏斗，减小可见漏斗，形成崩塌漏斗，扩大了爆破量，如图9—6c。崩塌量由地面坡度、岩性和结构软弱面产状所决定。 第五阶段：介质由整体经药包的破碎作用变为松散体，在其自身所含位能的作用下，为达到新的平衡而坍滑出路基，最后在漏斗内和坡脚推积成稳定的岩堆。其坡角为岩石碎块的安息角，如图9—6e。坍滑量由介质所含位能、岩性和地形所决定。 图9—6 倾斜边界条件爆破漏斗形成过程示意图 a）形成空腔阶段；b）鼓包阶段；c）岩土飞扬阶段；d）崩塌阶段；e）坍滑阶段（陡峭地形时） 以上五个阶段，并非在任何条件下均可同时出现，也不能截然分开。在倾斜地形条件下，当(((((时，坍滑阶段将消失；在水平边界条件下，崩塌与坍滑两阶段都将消失，鼓包和抛掷方向均垂直向上，位能的作用趋于零；多面临空地形，变化比较复杂，但最终还是由上述五个阶段组合而成。 多边界条件的爆破漏斗体积按下式计算： 1．倾斜、水平和多面临空地形（V）（m3）
（9—1） 2．凹形垭口地形（VY）（m3）
（9—2） 式中： A—崩塌系数，与岩性有关，一般为0.05～0.12； B—边界条件系数，倾斜地形为1，多面临空地形
； （9—3） r(—最小抵抗线出口点至山脊的距离，m； (上—崩塌漏斗附近的地面坡角，（(）； A·(上(1 其余符号同前。 根据式（9—1）、（9—2）计算，倾斜地形爆破漏斗体积比平坦地形大1～1.84倍；多面临空地形比平坦地形大1.8～2.8倍；凹形地形当地面横坡较陡时，爆破漏斗体积可能反而比平坦地形爆破漏斗体积小。 （二）药包在多边界条件下的主要作用 1．上抛作用。药包爆炸的一个作用是把介质向上升起，然后再向四周抛掷出去形成爆破漏斗。抛掷效果取决于所产生的动能，用药量愈大，抛得愈高，则所获得的抛掷量就愈大，爆破效果就愈稳定。若药包埋置较深或抛掷率E(50～55%，被抛起的介质有可能大部分将重新落入爆破漏斗，使实际的可见漏斗体积减小，甚至与松动爆破的漏斗相似。所以，在水平边界条件下，抛掷率与药包量大小成正比，即E0(Q(。上抛作用，是平坦地形和凹形地形确定可见漏斗体积的依据。爆破漏斗的主要尺寸（图9—4）一般是： 堆积高度： h =（0.32～0.36）W （9—4） 堆积距离： L =（0.1E+1.5）W （9—5） 爆破漏斗体积V(：因边界条件为水平，B=1，(上=0，A(上=1，代入式（9—1），得到
，当n0=1时，则
。 2．崩塌作用。在非水平地形条件下，崩塌漏斗内的岩体由于爆能的作用被破坏，在本身自重作用下发生崩塌，明显地扩大了爆破范围，急剧地增加了爆破量。其体积V崩（m3）由下式计算
（9—6）
崩塌作用大大降低了单位耗药量。但因崩塌漏斗内大部分岩体抛不出去，故相应地降低了抛掷率。在缓坡地形最少要降低30～40%；在斜坡和陡坡地形这种不利作用，将在一定程度上为侧抛作用所克服。但必须指出，即使在斜坡地形条件下，由于崩塌作用，路堑内岩体亦不能全部抛出路基。 3．坍滑作用。岩体因爆能的作用破坏成松散岩块所释放出来的位能，使岩块向路基外坍滑（图9—6e）。这是“抛坍爆破”能获得抛坍率的主要理论根据。它与地面坡度、岩石的爆破安息角、松散系数等有关。 （1）爆破安息角(。在斜坡以上地形，无论是采用抛掷药包或松动药包，当药量相差数倍甚至十倍时，爆后路基面上均残留有三角形的岩堆。其坡角(变化在 23～40(之间，略小于自然安息角，故称为爆破安息角。它可近似用下式表示
，（(） （9—7） 若松散岩块的边坡角大于爆破安息角，则岩块将因自重而坍出路基。 （2）坍滑作用力的分析。为了不伤及路基（图9—7），药包必须提高，使下破坏作用半径与路基交于有效路基宽度之外。如图9—7a，设其夹角为(。因为R下=1.41W，即AC=W，故(CAO=45(=常数，(角为地面坡度角，则 ((((((( 如图9—7b，当(角足够大时，崩塌或松动的岩石，将沿OA斜面滑坍出路基。 H=Gsin( F=fN=f·Gcos( （9—8） 式中：f—岩石的摩阻系数，f=tg(； (—动或静安息角，一般(动=21(，(静=32(； G—岩块M的重量。 若使M岩块向下滑动（或滚动），必须符合下列条件
（9—9）
或 (>( 令 (=(， 则由式（9—8）可得 ( = ( + 45( 当 ( = 21( 时，( = 66( ； 当 ( = 32( 时，( = 77( 。 由此可知，若考虑动摩阻角，当(((((时，岩块即可沿面AO坍滑，当(((((后，一般静止的岩块亦因自重而发生坍滑。这证明，在陡坡地形，岩体一经松动，便会因自重而坍滑出路基。
图9—7 横断面药包示意图 （3）坍滑作用与抛掷率的关系 药包仅起破碎岩石的作用时，根据破碎岩块的安息角，岩石的松散系数和自然地面坡度的关系（图9—8），可推导出坍出率的计算公式

（9—10） 式中：E出— 药包仅起破碎作用时，岩石的坍出率，以百分率表示； (— 岩石的松散系数，一般采用1.3； (— 岩石的爆破安息角，（(）； (— 设计的路堑边坡线与水平面所成的角度，一般为53～90(。 根据斜坡地形药包布置的基本原则，当(((((时，药包一般可靠近路基顶面布设。因此，可近似认为(为零，这样，式（9—10）即变成以下形式
（9—11） 设(((((((((((和1.(，(((((和(((，根据式（9—10）计算，所得结果如图9—9所示。 由图9—9看出，在药包仅起炸碎岩石的作用时，坍出率将随自然地面坡度的变陡而剧增。例如曲线“1”，当(((((时其坍出率为32%；当(((((时，其坍出率竟高达达59.4%，相当于斜坡地形采用抛掷爆破的最佳抛掷率。

图9—8岩石的安息角 图9—9药包仅起破碎作用时坍出率与自然地面坡度的关系曲线 与自然地面坡度示意图 1—为(=35(，(=1.3；2—为(=40(，(=1.3；3—为(=35(，(=1.5； 这一结果表明，在斜坡地形条件下，无需采用抛掷爆破。因为，岩体本身所含的位能已经代替将岩块抛出路基所需的爆能。 4．侧抛作用。由图9—6b可以看出，“鼓包”沿最小抵抗线倾斜上升，岩体具有一定的位能和有利的抛射角，使侧向抛起的岩块不易再落回爆破漏斗。因此只需要较小的抛起高度和抛距，即可获得较高的抛掷率。这种动位能的共同作用，称为“抛掷作用”。在此情况下，如药包量不变，爆破效果与自然地面坡度成正比，即Q=常数，(((。侧抛作用的大小，可近似地用标准抛掷爆破时，抛掷率的增量((表示。
% 二.多边界条件下药量计算公式 根据介质本身潜在位能的作用相当于炸药有效爆能的提高和能量守恒原理，即在倾斜边界条件下，抛坍一定量同类介质所需的机械能是常数。可以推导得到多边界药量Q的计算公式：
(9—12) 式中： e—炸药换算系数； d—堵塞系数，与施工条件有关，一般d=1； K—形成标准抛掷漏斗时，每方的耗药量，Kg/m3； W—最小抵抗线，m； F（E，(）—药包性质指数，可由图9—1查得经验值：
理论值：
其中：
；
(—自然地面坡度，（(）； E—抛掷率（或抛坍率），%； (（E）—抛掷率的函数，一般按下式计算，在抛坍爆破中(（E）=1；
（9—13)
—抛坍系数，随自然地面坡度按以下规律变化： 1.在抛掷爆破中 当(((～(((时
； 或
；
（9—14） 当(((((～(((时
（9—15） 2.在抛坍爆破中
（9—16） 其中：A和B—系数，一般情况下，A和B取值分别为26和0，当为低坡脚时，取值分别为21和0.30。 目前我国和前苏联广泛采用的包列斯柯夫公式：Q=KW3（0.4+0.6n3）是多边界药量计算公式在((((时的特例。 图9—10 药包性质指数F（E，(）与E、(的关系曲线 三、标准抛掷药包、松散药包和药包性质的变化 （一）标准抛掷药包 根据公式（9—2），当(((，E(((%时，则f(a)=1，(（E)=1,即F（E，()=1，由此可得：
kg （9—17） 此式即为标准抛掷药包的计算公式。用标准抛掷药包在介质内爆破，即形成标准抛掷漏斗。它具有以下特征：在水平边界条件下，其抛掷率为27%，，相应的爆破作用指数n=r0/W=1，漏斗的顶部夹角为直角。 若E(27%，n (1，则称为减弱抛掷药包；相反，E(27%，n (1，则称为加强抛掷药包。标准抛掷药包只作为药量的对比标准，在工程上没有什么实际的作用。 （二）松动药包 根据药包分类的意义，松动药包的抛掷率E=0%，在水平边界条件下(=0，按此条件，式（9—12）变为
kg （9—18） 此式就是在水平地形或拉槽路堑中所用的松动药包计算公式。 在陡坡地形或阶梯地形，因有崩塌作用，故可采用以下标准松动药包公式

kg （9—19） （三）药包性质的变化 为了与目前国内外其他爆破经验比较，根据药包性质指数变化，现列出在水平边界条件下药包性质变化的规律如表9—1。 药包性质变化表 表9—1 药包性质指数F（E，(） 抛掷率（E），% 爆破作用指数（n） 药包性质  0～0.187（0.125）( 0 0 内部作用  0.187～0.33 0 <1（0）( 减弱松动  0.33 0 1（0） 标准松动  0.45 0 1 一般松动  0.45～0.7 0～10 1（0～0.8） 加强松动  0.7～1.0 10～27 1（0.8～1） 减弱抛掷  1.0 27 1 标准抛掷  1～2 27～50 1～1.42 加强抛掷  2～9 50～100 1.42～2.35 稳定加强抛掷  注：( 括号内为烈性炸药的药包性质指数； ( 根据包列斯柯夫公式反算的“n” 值，实际上并不存在。 四、延长药包与分集药包的计算 （一）延长药包的计算 1．与临空面平行的延长药包（图9—11）按以下公式计算
（9—20） 式中： l—延长药包的长度。 2．与临空面垂直的药包（图9—12）按下式计算
（9—21） 式中： l—炮眼深度，m；
其余符号同前。
图9—11 与临空面平行的延长药包 图9—12 与临空面垂直的延长药包 在生产中一般不按式（9—21）计算，而是用装药长度lz与炮眼深度之间的比值控制，即
（9—22） 多临空面和阶梯地形，采用低限；临空面少，夹制力大，采用上限，但最小不得少于1/5。 3．每米长延长（条形）药包按下式计算
； 或
；
Kg/m （9—23） （二）平面药包的药量计算
或
；
Kg/m3 （9—24） （三）分集药包的计算 分集药包的药量仍按集中药包的公式计算。当两个子药包的最小抵抗线不等时，应取集中药包处的最小抵抗线，按以下联立方程式解出，然后按地形、地质情况作适当的调整。
（9—25） 式中： Q1、 Q2 ，W1、 W2，(1、(2— 分别为两个子药包的药量、最小抵抗线和地面坡度。 Q— 按集中药包计算出的药量， Kg。 当 W1= W2 时， Q1 = Q2 =1/2Q。 §9-3 设计参数的选择及有关数据的计算 一、单位耗药量K值 单位耗药量K是在水平边界条件下，形成标准抛掷漏斗时爆破单位体积介质所需要的炸药用量。它是衡量岩石爆破性能的综合性指标。影响单位耗药量的因素很多，在爆破时，一般按以下几种方法综合分析选取K值。 1．根据岩石等级，由表9—2查出。 除查表外，亦可根据岩石等级用下式计算各级岩石的平均K值。
（9—26） 式中：N— 岩石等级（按16级分级法）； b— 系数。 当N≤7级时，b=0.7； 当N＞7级时，b=0.6。 2．根据岩石密度（ρ），由下式计算
（9—27） 当最小抵抗线穿过不同岩层时，可用加权平均的方法计算，或以占大于30%的最小抵抗线的岩性的K值，作为整个药包K的值。当所遇岩体节理发育或风化严重时，可酌情降低岩石等级1～2级选用K值。 3．对于松动药包的单位耗药量K，一般可近似取1/3K，并可按下列公式计算： 　 1）在露天钻孔爆破中，当破碎岩块的平均尺寸为0.3～0.4 m时
（9—28） 2）在地下开采爆破中，当破碎岩块的平均尺寸为0.15～0.2m时
（9—29） 式中：K( — 松动药包单位耗药量，kg/m3； ( — 岩石的密度，kg/m3； 　 C — 岩体的当地声波传播速度，m/s； (·C— 波阻抗。 　 单位耗药量K值表 表9—2 岩石名称 岩石等级 （N） 坚实系数 （f） 岩石密度 (（kg/m3） 标准抛掷单位耗药量K（ kg/m3）  砂 I 0.5~0.6 1500 1.8~2.0  密实的或潮湿的砂 — 0.6~0.8 1600* 1.4~1.5  重亚粘土、砂质粘土 III 0.8~1.0 1750 1600（I） 1.2~1.35  坚实粘土 IV 1.0~1.5 2000 1.2~1.5  黄土 IV～V 1.0~2.0 1800 1600（II） 1.1~1.5  白垩土 V 1.5~2.0 1550 2600（VI） 0.9~1.1  石膏（硬石膏） V～IV 2.0~4.0 2200 2900（VII） 1.2~1.5  蛋白石（硅藻土） V～IV 2.0~4.0 2200 1.2~1.5  泥灰岩 V～IV 2.0~4.0 1900 2300 1.2~1.5  裂纹喷出岩（凝灰岩） VI 2.0~4.0 1100 1.5~1.8  重质浮石 VI 2.0~4.0 1100 1.5~1.8  贝壳—石灰岩 VI～VII 4.0~6.0 1200 1.8~2.1  钙质砾岩 VI～VII 4.0~6.0 2200～2800 1.35~1.65  砾岩 VI～VII 4.0~6.0 2500 1.35~1.65  粘土质砂岩 VI～VIII 6.0~8.0 2200 1.35~1.65  泥质页岩、石灰岩 VI～VIII 6.0~8.0 2300 1.35~1.65  泥灰岩 VII～VIII 6.0~8.0 2500 1.35~1.65  白云岩 VIII～X 8.0~12.0 2700 2900（XI） 1.5~1.95  石灰岩 VIII～X 8.0~12.1 2700 1.5~1.95  镁质岩 VIII～X 8.0~12.0 3000 1.5~1.95  钙质砂岩 VIII～X 8.0~12.0 2600 1.5~1.95  石灰岩 VIII～XII 80.~16.0 2900 3100 1.5~2.4  砂岩 VIII～XII 8.0~16.0 2700 1.5~2.4  花岗岩 IX～XII 10.0~15.0 2800 3100 3300 1.8~2.55  玄武岩 XII～XVI 14.0~20.0 2700 3100 3300 2.1~2.7  安山岩 XII～XVI 14.0~20.0 2700 3100 2.1~2.7  石英岩 XIV 18.0~20.0 2800 3300 1.8~2.1  斑岩 XIV～XV 18.0~25.0 2800 2700 3300 2.1~2.55  注： 1．“*”根据试验得出。 2．（ ）括号内的罗马字母代表相应容重的岩石等级。 二、炸药换算系数e值 以标准炸药为准，令其换算系数e＝1。标准炸药的爆力为300ml，猛度为11mm。若所用炸药不是标准炸药，则按下式换算
或
（9—30） 在换算中，也有采用爆力与猛度同时考虑取其平均值者。大爆破应以爆力为准。一般可按表9—3选用。 炸药换算系数e值表 表9—3 炸药名称 型号 换算系数 炸药名称 型号 换算系数  露天铵梯 1 1.00 3号铵油炸药 — 1.05～1.10  岩石铵梯 2 0.94 62%胶质炸药 耐冻 0.78  岩石铵梯 1 0.85 35%胶质炸药 耐冻 0.93  硝酸铵 — 1.35 梯恩梯（T.N.T） — 0.95～1.0  黑火药 — 1.5 苦味酸 — 0.90   三、堵塞系数d 从导洞至药室的转弯长度小于1.5m或堵塞长度小于1.2W时，d在1～1.4范围内选用，一般d＝1。 四、自然地面坡度( 地面坡度角是指最小抵抗线与下破坏作用半径间的地面坡度，量取方法如下： 1．最小抵抗线和下破坏作用半径间地面顺直时，直接量取自然地面坡度。 2．最小抵抗线和下破坏作用半径之间的地面成凸形时（图9—13），可取
（图中虚线）与水平面的夹角。其中A与B分别为地面线与最小抵抗线及下破坏作用半径的交点。 3．阶梯形地面或地面向内凹时（图9—14），地面坡度按下式计算
（9—31） 式中：(— 设计的自然地面坡度，（(）； 　(1—缓和段的地面坡角，（(）； 　　　(2—陡坡段的地面坡角，（(）。 采用猫洞炮与药壶炮时，可取主坡角(2。
图9—13 凸形地面时(值的量取 五、抛掷率E 抛掷率或抛坍率，不但是爆破设计时的主要参数，同时也是检验爆破效果的主要指标。应根据地形地质条件，结合工程单位的要求来确定。
图9—14 地形变化较大时(值的量取 a) 阶梯地形； b) 地面向内凹地形 1．在平坦地形，根据实际抛掷每立方米土石所用药量最小的经验，土的最佳抛掷率E＝80～95％，岩石的最佳抛掷率E＝70～85％。 2．在斜坡地形和多面临空地形，最佳抛掷率一般E＝65～75％。 3．将式（9—13）代入（9—12），且令系数e＝1、d=1，移项化简即得
% （9—32） 4．斜坡地形的半路堑，由于坍滑作用，抛坍率的多少与药包性质关系不大。按抛坍爆破经验，最佳抛坍率可按下式计算
% （9—33） 六、爆破作用指数n值 爆破作用指数n值，是决定破坏范围大小及抛掷距离远近的主要参数，可根据抛掷率E与地面坡角(按下式计算
（9—34） 在半路堑抛坍爆破中，n＝1。 七、压缩圈半径R压 对于路堑
m （9—35） 式中：
—　压缩系数，与岩石性质有关，对于粘土、坚硬土、松石、次坚石、坚石分别 为250、150、50、20、10。 在试布药包过程中
m （9—36） 对于半路堑
m （9—37）
m （9—38） 八、破坏作用半径R下（R）、R上 平坦地形爆破漏斗的抛掷作用半径R（m），斜坡地形的下破坏作用半径R下，以及多面临空地形的弧形作用剖面上的破坏作用半径R弧，均用下式计算
m （9—39） 上破坏作用半径R上（A(上(1）
m （9—40） 对于半路堑：
m （9—41） 式中，崩塌系数A 和破裂系数
，由表9—4查出。 破裂系数
值和坍塌系数A值 表9—4 爆  
 破 方  石质 地 H 土、软石 次坚石 坚石  法  面 W 坡度  〈2  〉2  〈2  〉2  〈2  〉2  抛 30～50( 1.8～2.3 — 1.6～2.0 — 1.5～1.8 —   50～70( 2.0～2.5 2.5～3.0 1.8～2.4 2.3～3.6 1.8～2.0 2  坍 〉70( — — 2.1～2.6 2.6～3.2 2.0～2.3 2.3～3.6  抛掷 A值 0.1～0.12 0.1～0.08 0.08～0.06 0.05～0.06   九、药包间距a 为使拟爆破路段一次爆破形成所需要的路堑，必须采用药包群。如果药包间的距离太远，爆破后将形成一个个互不相联系的爆破漏斗，其间残留一部分没有破碎的岩梗；药包距离太近，则爆破作用的重复性太大，增加导洞药室开挖工作量，大量浪费炸药，影响边坡的稳定性，飞石安全距离也无法保证。因此，必须确定一个适合的药包间距，保证药包爆破时互相产生比较理想的共同作用。在生产中一般按下列公式计算： 1．同一层药包间距a（m） （1）在抛掷爆破中

（9—42） 或
（9—43） 式中：　
、
—分别为相邻两药包的最小抵抗线和抛掷率的平均值。 （2）在抛坍爆破和松动爆破中
（9—44） 2．上下层药包间距b（m） 在一般情况下
　 （9—45） 需加大药包间距抛距时
（9—46） 式中：
— 相邻两层药包的爆破作用指数的平均值。 充分利用崩塌作用时
（9—47） 3．分集药包的药包间距 （1）子药包间距c（m）
（9—48） （2）分集药包的药包间距a分（m） 当纵向分集时（沿路线方向分集），在抛坍爆破中采用
（9—49） 式中：Z— 系数，Z＝1.0～1.3；
— 两子药包最小抵抗线的平均值。 在抛掷爆破中
（9—50） 当一边用分集药包，一边用集中药包时，药包间距采用
（9—51） 当采用横向分集药包时，药包间距采用
（9—52） 采用分集药包，横断面上的破坏作用半径，仍按一般集中药包的公式计算。但在断面上划破坏作用半径时，不是以分集药包中心为圆心，而是以子药包中心为圆心，以破坏作用半径弧与地面线相交的连线，得到设计的爆破漏斗。 十、最大可见漏斗深度P 最大可见漏斗深度P值，是爆破后测出的新地面线与原地面线之间的最大距离。它是在断面图上预先估计爆破效果及清方工作量的一个参数。其值一般与抛掷率和自然地面坡度有关，其所在位置与边界条件有关。 1．在抛掷爆破中
m （9—53） 土和高抛掷率（E(70％）时，采用上限，其位置在平坦地形与最小抵抗线一致，在斜坡地形路堑一般
R下附近，并按爆破安息角堆积。 2．在抛坍爆破中 根据坍滑作用，最大可见漏斗深度P值，可在下破坏作用半径R下与地面线相交处，按爆破安息角作斜线，与压缩圈的切线相交点C处直接量取，如图9—15。亦可由下式近似计算。
（9—54） 十一、岩石的坍散宽度和高度 1．在抛掷爆破中（图9—16），最大的坍散宽度x和高度y如下
m （9—55）
m （9—56） 式中：
—坡脚处自然地面坡度角；
— 如图9—16所示；其他符号同前。

图9—15爆破漏斗的可见深度图 图9—16抛掷爆破中坍散宽度与高度示意图 2．抛掷爆破时垂直于抛掷方向的最大宽度B（m）
（9—57） 式中：
— 横向药包间距；
、
和
— 两头药包的平均值。 3．在抛坍爆破中，岩堆的坍散高度和宽度（图9—16），可根据爆破时抛坍出来的岩体，在坡脚下按爆破安息角堆积成三角形岩堆的体积平衡原则，推导出下列公式 当坡脚地面坡度小于90(时
（9—58）
（9—59） 或
（9—60） 当坡脚地面坡度等于90(时
（9—61）
（9—62） 式中：
—岩堆的坍散高度，m；
—岩堆的坍散宽度，m；
—坡脚处自然地面坡角，（(）；
—爆破安息角，（(）；
—在最小抵抗线方向处，沿路线方向取1m长的岩堆方数（即岩堆断面积），其值 与抛坍方量有关，可按下式估算
（9—63） 十二、不逸出半径（W逸）的临界值 在抛掷爆破特别是定向爆破中，为保证爆能集中在主抛方向，避免对其他临空面造成破坏，可采用不逸出半径“W逸”进行控制。根据药包所在位置和地形地质条件，有以下几种情况。 1．为使不逸出方向的岩体不致受到破坏当采用中间性和缓和性炸药时（如硝铵炸药）
m （9—64） 如果采用烈性炸药时，则
m （9—65） 2．如果不逸出方向为良好的临空面，在爆破中易遭破坏时（如临河陡坎、山后冲沟很深、山峰高耸、坡度陡峻、山体较薄或地质不良层理外倾等），为确保侧面或山后不破坏和路基不至炸毁形成坍方，此时不逸出半径按下式计算 对于中间性和缓性炸药
m （9—66） 对于烈性炸药
m （9—67） 3．当不逸出面可以破坏或松动，但不允许抛掷时，用下式计算
m （9—68） 以上各式中的
、
均为最小抵抗线方向的有关参数，而
则为不逸出方向的有关参数。 十三、爆破区安全距离的确定 1．个别飞石的安全距离r石（m）

（9—69） 式中：
、
— 采用炮群中最大药包的相应值。
— 安全系数，对于人，
=1.5～2.0；对于机械
=1.0； 沿最小抵抗线方向，个别飞石距离应增加50% 。 2．爆破地震的安全距离 （1）爆破对基岩的破坏范围或爆震对井巷工程的安全距离r震。
（9—70） 式中：
—系数，对于一般地下建筑和地质条件
=2；对于重要的地下建筑
=3。亦可参照不逸出半径公式计算，见式（9—64）～（9—66）。 （2）爆震对地面建筑的安全距离r震（m）

（9—71） 式中：Q—总装药量，Kg，如用毫秒差爆破，延发时间大于30ms时，采用分段的总装药量；
—系数，一般等于1；
—系数，坚石
=3，次坚石
=5，土
=7～15。 3．空气冲击波的安全距离r气（m）
（9—72） 式中：Q—总装药量，Kg； 　
—系数，对于建筑物采用3～5，对于人取5。 4．抛掷的最大高度ymax（m）
（9—73） 式中：(—岩石的密度，Kg/m3。 §9-4 综合爆破方法 一、综合爆破的内容及特性 综合爆破是根据石方的集中程度，地质、地形条件，公路路基断面的形状，结合各种爆破方法的最佳使用特性，因地制宜，综合配套使用的一种比较先进的爆破方法。一般包括小炮和洞室炮两大类。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破等钻孔爆破、药壶炮和猫洞炮；洞室炮则随药包性质、断面形状和微地形的变化而不同。用药量1吨以上为大炮，1吨以下为中小炮。现将各种爆破方法在综合爆破中的作用与特性分述如下： （一）钢钎炮（眼炮） 在路基工程中，钢钎炮通常指眼炮直径和深度分别小于7cm和5m的爆破方法。一般情况下，单独使用钢钎炮爆破石方是不大经济的，其原因是：（1）炮眼浅，用药少，每次爆破的方数不多，并全靠人工清除；所以功效较低。（2）不利于爆破能量的利用。由于眼浅，爆破时爆炸气体很容易冲出，变成不做功的声波，以致响声大而炸下的石方不多，个别石块飞得很远。因此，在公路工程中，应尽可能少用这种炮型。但是，由于它比较灵活因而它又是一种不可缺少的炮型，在地形艰险及爆破量较小地段（如打水沟、开挖便道、基坑等）仍属必需，在综合爆破中是一种改造地形，为其它炮型服务的辅助炮型。其用药量按式（9—22）估算。 （二）深孔爆破 深孔爆破就是孔径大于75mm、深度5m以上、采用延长药包的一种爆破方法。炮孔需用大型的潜孔凿岩机或穿孔机钻孔，如用挖运机械清方可以实现石方施工全面机械化，是大量石方（万方以上）快速施工的发展方向之一。其优点是劳动生产率高，一次爆破的方量多，施工进度快，爆破时对路基边坡的影响比大炮小。若配合预裂或光面爆破，则边坡平整稳定，爆破效果容易控制，爆破时比较安全。但由于需要用大型机械，故转移工地、开辟场地、修筑便道等准备工作都较复杂，且爆破后仍有10～25％的大石块需经第二次爆破改小。 进行深孔爆破，要求先将地面修成台阶，称为梯段。梯段的倾角最好为60～75(，高度应在5～15m之间。炮孔分垂直孔和斜孔两种，如图9—17和图9—18，炮孔直径Ｄ一般为80～300mm，公路工程中以用100～150mm的为宜。超钻长度h大致是梯段高度的10～15%。岩石坚硬者取大值。因此，

图9—17 垂直和斜炮梯断面 图9—18 炮孔布置立面图

斜孔的深度
炮孔间距
（9—75） 底板抵抗线
（9—76） 以上式中：m— 系数，约为0.6～1.4 ，通常取0.7～0.85； 　D— 钻孔直径，m； 　(—　炸药密度，kg/m3； 　K(— 单位耗药量，kg /m3，K(＝
K； 　(—深孔装药系数，当H<10m ，(＝0.6；H=10～15m，(＝0.5； H=15～20m，(＝0.4。 W值确定后可按下式估算L值
（9—77） 式中：L为炮孔与梯段顶边缘的距离，为确保凿岩机作业的安全，此值应大于2～3m，否则需调整W值。 多排孔时，排的间距b可取b＝Ｗ。最后按下式计算炸药量
kg （9—78） 深孔爆破除需正确选用设计参数和布孔外，对装药、堵塞等操作技术要求也比较严格。随着石方施工机械化程度的提高，深孔爆破已开始在石方集中，地形较平缓的垭口或深路堑中使用，并获得较好的效果。单位耗药量为4.5～7.5 kg /m3，平均每米钻孔爆落岩石11～20m3。因此，在有条件时应尽可能采用这种爆破方法。 （三）微差爆破 两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔（一般为15～75ms）依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。当装药量相等时其优点是：可减震1/3～2/3左右；前发药包为后发药包开创了临空面，从而加强了岩石的破碎效果；降低多排孔一次爆破的堆积高度，有利于挖掘机作业；由于逐发或逐排依次爆破，减少了岩石夹制力，可节省炸药20％，并可增大孔距，提高每米钻孔的炸落方量。炮孔排列和起爆顺序，根据断面形状和岩性，有如下几种（图9—19）。多排孔微差爆破是浅孔深孔爆破发展的方向。
图9—19 微差爆破各种起爆网路图　（图中数字为起爆顺序） a) 直排依次顺序起爆法；b) 直排中心掏槽起爆法； c) “V”形起爆网路；d)波形起爆网路 （四）光面爆破和预裂爆破 光面爆破是在开挖限界的周边，适当排列一定间隔的炮孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的边坡。 预裂爆破是在开挖限界处按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下，用控制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。光面与预裂爆破后，在边坡壁上通常均留下半个炮孔的痕迹。 进行光面或预裂爆破时，应严格保持炮孔在同一平面内，炮孔间距a和抵抗线W之比应小于0.8。装药量应控制适当，并采用合理的药包结构，通常使炮孔直径大于药卷直径1～2 倍，或采用间隔药包、间隔钻孔装药。预裂炮的起爆时间在主炮之前，光面炮在主炮之后，其间隔时间可取25～50ms。同一排孔必须同时起爆，最好用传爆线起爆，否则会影响爆破质量。光面和预裂爆破的主要设计参数，归纳如下： 光面炮眼间距　a1 =16d 预裂炮眼间距 a2 =（8～12）d 光面炮眼抵抗线 W=1.33a1 =21.5d 装药密度 q(=9d2 式中：　d— 钻孔直径，cm； q(—每米钻孔装药量，kg /m； 　a、W单位与d同。 （五）药壶炮（烘膛炮） 药壶炮是指在深2.5～3.0m以上的炮眼底部用少量炸药经一次或多次烘膛，使眼底成葫芦形，将炸药集中装入药壶中进行爆破，如图9—20。此法主要用于露天爆破，其使用条件是：岩石应在XI级以下，不含水分，阶梯高度（H）小于10～20m，自然地面坡度在70(左右。如果自然地面坡度较缓，一般先用钢钎炮切脚，炸出台阶后再使用。经验证明，药壶炮最好用于VII～IX级岩石，中心挖深4～6m，阶梯高度在7m以下。装药量可根据药壶体积而定，一般介于10～60kg之间，最多可超过 100kg。每次可炸岩石数十方至数百方，是小炮中最省工、省药的一种方法。 （六）猫洞炮（蛇穴炮） 猫洞炮系指炮洞直径为0.2～0.5m，洞穴成水平或略有倾斜（台眼），深度小于5m，用集中药包在炮洞中进行爆破的一种方法，如图9—21。其特点是充分利用岩体本身的崩塌作用，能用较浅的炮眼爆破较高的岩体，一般爆破可炸松15～150m3。其最佳使用条件是：岩石等级一般为IX级以下，最好是V～VII级；阶梯高度最少应大于眼深的两倍，自然地面坡度不小于50(，最好在70(左右。由于炮眼直径较大，爆破利用率甚差，故炮眼深度应大于1.5～2.0m，不能放孤炮。猫洞炮功效，一般可达4～10m3，单位耗药量在0.13～0.3kg/m3之间。在有裂缝的软石和坚石中，阶梯高度大于4m，药壶炮药壶不易形成时，采用这种爆破方法，可以获得好的爆破效果。

图9—20 药壶炮 图9—21 猫洞炮 （七）洞室炮 为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷（抛坍）出路基，减少爆破后的清方工作量，保证路基的稳定性，可根据地形和路基断面型式，采用以下不同性质的洞室炮爆破法。 1．抛掷爆破 （1）平坦地形的抛掷爆破（亦称扬弃爆破）。自然地脉内坡角(<15(，路基设计断面为拉沟路堑，石质大多是软石时，为使石方大量扬弃到路基两侧，通常采用稳定的加强抛掷爆破。抛掷率为55～98％（n=1.5～2.2） ,一般在80％左右。根据铁道兵经验，当n=2时（E=83%），抛掷一m3岩石的耗药量为1.4～2.2kg。炸药费用一般占总工程造价的80％左右，且爆后对路堑边坡的稳定性影响很大，故在公路工程中很少采用。 （2）斜坡地形路堑的抛掷爆破。自然地面坡角(在15～50(之间，岩石也较松软时，可采用抛掷爆破。抛掷率一般设计在60％左右，根据地面坡度的不同，爆破作用指数在1～1.5之间单位耗药量大于1kg，炸药费用占整个工程造价60％以上，对路堑边坡的稳定性有较大的影响。 2．斜坡地形半路堑的抛坍爆破。自然地面坡度大于30(，地形地质条件均较复杂，临空面大时，宜采用这种爆破方法。在陡坡地段，岩石只要充分被破碎，就可以利用岩石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果。 抛坍爆破的抛坍率一般为45～85％，单位耗药量为0.1～0.42kg/m3。炸药费用不到总造价的40％，而功效可达6～15m3/工日，比小炮功效高2～4倍，总的路基工程造价可降低16％以上，爆后路堑边坡稳定。　 　 3．多面临空地形爆破。路线通过波浪起伏的峡谷或鸡爪地形地段，横切山包或山咀时，临空面较多，有利于爆破。由于山包或山咀的石质，一般较周围岩体坚固完整，因此爆破后可获得较陡的稳定边坡。多面临空地形的爆破抛掷率（抛坍率）约为60～80%，单位耗药量为0.2～0.8Kg/m3，工效为10～20m3/工日，最高可达70m3/工日，比小炮高6～15倍或更多，但工程造价只比小炮减少约5%。 4．定向爆破。这是利用爆能将大量土石方按照指定的方向，搬移到一定的位置并堆积成路堤的一种爆破施工方法。它减少了挖、装、运、夯等工序，生产率极高。在公路工程中用于以借为填或移挖作填地段，特别是在深挖高填相间、工程量大的鸡爪形地区，采用定向爆破，一次可形成百米以至数百米路基。 5．松动爆破。大型松动爆破主要用于不宜采用抛掷爆破的次坚石、软石路基，或配合机械化清方的地段。在坚石中，宜采用深孔炮。 大型洞室爆破，威力大、效率高，可以缩短工期，节约劳力，技术安全可靠性也大，但使用不当，则可能破坏山体平衡，造成路基后遗病害。使用时必须进行现场调查，摸清当地的工程地质条件及周围环境，通过技术经济比较来确定。 不宜进行大爆破的工程地质条件是： 1．岩堆、滑坡体，坡顶上部堆积的覆盖层较厚而倾向路基的不良地区。 2．断层破碎带，侵入体与围岩的接触带，节理破碎带，以及具有引起坍方的地质软弱面的地段。 3．当软弱面通过路基的后方或下方时，爆破不易形成路基的地段。 4．层理面、错动面以及其它构造软弱面，倾向路基，而其倾角大于临界倾角（B0），并小于50(，层面胶结不良的地段。 5．山脊较薄，山后有良好临空面，不逸出半径可使整个山头破坏，引起坍方的地段。 6．多组软弱面，形成坍方体的地段。 此外，对周围环境亦需考虑，如有良田、果树、重要建筑物等，在无法确保其安全时，不宜采用大爆破。 二、选用各种爆破方法的基本原则 为了充分发挥各种爆破方法的特点。利用微地形和地质的客观条件，在路基石方工程中采用综合爆破，选用各种爆破方法，组织炮群，有计划有步骤地爆破拟开挖的石方是十分重要的。为此，石方工程的施工方案应按以下原则与步骤进行。 1．全面规划，重点设计。对拟爆破的路基工程，应根据石方集中的程度、微地形的变化、路基设计断面的形状，以及地质条件所能允许的爆破规模，结合各种爆破方法的特点，进行全面规划，确定哪些地段采用洞室炮、深孔炮，哪些地段采用小炮群（一般，中心挖深大于6m时，可采用洞室炮，小于6m可采用小炮群），以及各段的开挖顺序。然后对石方集中的点进行重点设计。在生产中，一般可按照爆破方案选择表进行（表9—5）。 2．由路基面开挖，形成高阶梯。为了充分利用岩石的崩塌作用，开挖应从路基面开始，逐渐形成高阶梯，为深孔炮、药壶炮或猫洞炮创造有利条件。 3 ．综合利用小炮群，分段分批爆破。一般有以下几种方法： （1）在半挖半填的斜坡地形，采用一字排炮，对自然坡度较缓的地形，应先用钢钎炮切脚，改造地形后，再采用一字排炮。 爆破方案选择表 表 9-5 编号 起讫桩号 中心挖深 （m） 爆破地段长度 （m） 自然坡度 （(） 断面石方量（m3） 爆破类型 备注  1 K1+500～ K1+600 3～5 100 30～45 3000 小炮群 软石  2 K3+700～ K3+900 6～9 200 50～70 7000 抛坍爆破炮群 坚石  3 K4+100～ K4+140 12 40 40 4000 多面临空面地形爆破 次坚石节理不发达   （2）路线横切小山包时，采用钢钎炮三面切脚，改造地形后，再在中间用药壶爆破。 （3）遇路基加宽，阶梯较高的地形，采用上下互相配合的小炮群，如图9—22。
图9—22 上下互相配合的小炮群 （4）对拉沟地堑，采用两头开挖时，可以用竖眼揭盖，平底搜眼的梅花炮，如图9—23。 （5）机械化清方时，如遇坚石，可采用眼深2m以上的钢钎炮，组合成30～40个的多层炮群，或采用深孔炮。在坚硬岩石中，为使岩石破碎的程度满足清方的要求，除调整炮群设计参数外，还可以采用微差爆破和间隔药包。遇软石或节理发育的次坚石，可用松动爆破开挖。
图9—23 拉沟路堑使用的梅花形立眼和平眼的混合炮群（炮数可酌情增减） 由上面的介绍可知，根据不同的客观条件，采用不同的爆破方法，可以使工效提高2～10倍，劳动强度也可大大减轻。但由于单位耗药量都比小炮定额高2～4倍以上，因此工程造价的降低并不显著。为了降低工程造价，有条件时可在综合爆破中采用铵油炸药。 虽然综合爆破具有不少优点，但是在快速施工方面仍很不够。目前，特别严重的是导洞掘进和清方这两道工序很慢，一般人工开挖导洞就需要15～30天，爆破后虽有65%左右的岩体被抛掷（抛坍）出路基，但剩下岩体若用人工清方，仍须较长时间。这种两头慢中间快的不协调现象，只有采用机械化打眼和机械化、半机械化清方的办法才能改变。 §9-5 大爆破设计及施工 一、大爆破设计 （一）爆破设计文件的内容 大爆破设计文件包括说明书和设计图表。设计说明书的内容如下： 1．概述。包括设计任务、工程情况、对爆破结果提出的要求，以及设计中特殊情况的考虑和估计（如有关地面、地下人工建筑物、道路、良田和果树等）。 2．地形、地质及水文地质资料的分析。 3．爆破方案的选择，爆破规模和炮群大小的确定与其依据。
4．药包布置及选择设计参数的依据。 5．药包量的计算和导洞、药室布置的设计。 6．电爆网路选择的依据和计算。 7．安全范围的规定和计算公式。 8．预计爆破效果的分析。 图9—24 低坡角示意图 （二）抛坍爆破的设计 抛坍爆破是根据斜坡地形、公路横断面的特点和快速施工的要求，充分利用岩体本身所具有的位能，在药包的崩塌和坍滑作用下建立起来的。因此仅适用于自然坡度大30°的斜坡地形中半路堑的开挖和近距离的定向爆破。耗药量甚少，爆后边坡稳定，是山区公路最常用的一种洞室爆破。 1．药包布置中应注意的问题 （1）分清高低坡脚。划分高低坡脚，以爆破后岩块能否自谷底按爆破安息角堆至路基面上，影响坍滑作用为标准。能堆至路基面的，或一般从路基底通过药包中心到地表的垂直高度h1大于路基到河谷高度h2称为低坡脚，如图9—24；反之称为高坡脚。 （2）首先在爆破区段内挖切最深、石方最集中的断面上布置控制性的主药包或分集药包，然后再布置主药包间的药包。当挖切深度在全段内相差不大时，亦可从任意一端开始布置。 （3）在横断面上布置药包，应留足够的保护层，以免影响靠山边坡的稳定、过多超炸和损及路基的有效宽度。在任何情况下，特别是高坡脚时，不但要用压缩圈来控制药包的位置或标高，同时要用上下破坏作用半径来校核，使下作用半径与地面线的交点处于路基有效宽度之外。而上破坏作用半径与地面线的交点，则应在设计边坡范围以内。仅在低坡脚和地面坡角小于45°时、如施工允许，才能将药包置于路基面上，甚至在路基面以下。 （4）布置药包时，应认真考虑爆破的工程地质条件。 2．药包布置的步骤 （1）研究分析路面的纵、横断面图，划分爆破区段，确定主药包和控制药包的大致位置。必要时，设计人员应到现场勘察核对图纸。 （2）在横断面上布置药包 横断面上布置药包的目的，是使药包的破坏范围尽可能炸除全部拟开挖的路基部分，并且不致伤及边坡和路基的有效宽度。为此，布置药包时，在横断面上必须控制四个点，如图9—25。通常采用逐步逼近法，按以下步骤进行：

图 9—25 图 9—26 ( 在距边坡1～1.5m的地方，假设O为拟布置的药包中心（图9—26），并量出最小抵抗线W值。 (按式（9－37），用向后的压缩半径R压后，检查是否会破坏路基边坡。由O点作水平线与边坡相交于点1，若
的长度大于R压后值，药包需向内移，反之需向外移，直至
(R压后值为止。 (用下破坏作用半径R下检查路基有效宽度是否会被炸毁。一般以R下=1.43W为半径，以O为圆心划弧，使与地面线交于点2，
即为下破坏作用半径。若
线穿过路基有效宽度（如图9—26虚线02(），说明路基有效宽度将被炸毁，药包布置得太低，应适当提高。相反，若
线太高，说明爆破后残留的“炮根”太多，增加了小炮开挖工作量。最恰当的药包位置是
线切路基的有效宽度边缘A点。 (按式（9—41）计算上破坏作用半径R上，检查是否会损伤边坡。以O为圆心，以R上为半径划弧，使于地面线交于点3，
线就是上破坏作用半径。一般控制点3在边坡与地面线的交点C以内或附近。若超过太多，说明爆破后将伤及边坡并形成大量超炸。此时，应将药包向外移；若点3 在断面内，距C点较远，则应将药包尽可能靠近边坡。 (按式（9—38），用向下的压缩圈半径R压下检查是否会伤及路基面。即校核O点至其铅垂线与路基面交点4之距离是否与R压下接近。当路基可炸松时，此点不必考虑。 当药包位置基本上同时满足上述4个点的不同要求时，则O点即为拟布置的位置。但这是不多见的，一般应以1、2两点为主要控制点，3、4两点可适当照顾。根据不同的地形有些点的要求也是不存在的，如在斜坡以下地形和路堑，点2不需控制；在陡坡地形，点4是不易照顾到的。 (通过O点划出爆破漏斗。如图9—26，以药包中心O为圆心，分别以R下和R上为半径划弧，与地面线交于点2、3，连接O2和O3的线即表示爆破漏斗的破坏范围。再取向后的压缩圈为半径划圆，得压缩圈。最后，分别由2、3两点向压缩圈作切线，所得的卧置椭圆锥体，即为爆破漏斗。 当路基中心挖得很深（图9—27），布置一层药包，其中心至地表的垂直高度H1≥（2～3）W下时，应布置两层或多层药包，使各层药包间距a(≤2W下，而最上层药包的位置满足Ｗ上＞（0.4～0.6）H2的要求。 当遇低坡脚时，爆后大量岩块由沟谷堆至路基，清方工作量甚大。为减少清方工作量和炸除爆不到的底部三角形岩底，可在路基面上增设一个翻渣的抛掷药包（E＞60%，迟发6～10s），将堆积于路基上的岩块再次抛出，使半路堑一次爆破成型。 当下破坏作用半径微向上翘（图9—28）时，爆后的路基边缘易形成未爆的石坎（图中阴影部分）。为此，在药包布置时可采用横向分集药包或用小炮将岩坎外缘先切除，使R下不向上翘。

图9—27 多层药包布置示意图 图9—28 因R下微向上，爆后形成石坎 （3）沿路线方向布置药包 沿路线方向布置药包的主要目的，是求出各药包间合理的间距，以保证炮群构成一个整体，一次爆破即形成路基雏形，得到顺直稳定的边坡。通常按以下两步进行： 1）以各横断面图所决定的最小抵抗线W值为纵坐标，以路线里程为横坐标，绘成W的折线图。据此即可近似地确定其他任意桩号的最小抵抗线W值。例如，在爆破区段内，根据原路线测量已有五个横断面，各横断面药包布置的结果列于表9—6。按该表绘制的W折线图，如图9—29。
图9-29最小抵抗线的折线图 沿路线方向药包布置表 表9—6 断面桩号 自然地面坡度角 ( 原W值 （m） 断面间距 （m） 拟采用的药包间距系数 计算后药包桩号 决定的药包间距a值 （m） 决定的W值 （m） 实际的 m值  1+31 33( 6 10 1.10 1+33.68 7.32 6.3 1.10  1+41 44( 7 9 1.15 1+41.00 7.48 7.0 1.15  1+50 47( 6 9 1.15 1+48.48 7.02 6.2 1.15  1+59 43( 6 8 1.10 1+55.50 7.0 6.1 1.10  1+67 39( 6.6   1+62.50  6.3    2 )计算药包间距 在W折线图上以W最大点为起点，进行药包间距的核算工作。由图9—29上量得 W最大在B点，然后由B点分别向左右进行计算。 首先根据自然地面坡度和岩性（在本例题中是砂岩，属次坚石），决定药包间距系数m。当α＞45(时，m=1.15；当α＜45(时，m=1.1。 向左进行计算： 第一次：α＝mW平均=
m 由B点向左量7.15m，得该点的Ｗ＝6.3m 第二次：W平均＝
m，得α＝1.10×6.65=7.32m 由B点向左量7.32m，得该点 Ｗ=6.3m。这次所得的Ｗ与第一次所得的Ｗ相等，故决定用α＝7.32m。于是，由B点向左量7.32 m得A(点。A(即为药包A调整后的设计位置。 因该地形比较顺直，起伏不大。故桩号A(的断面可不另行绘制或补测，而借用桩号A的横断面作为药包设计的依据。 向右进行计算
第一次:
m ， a= 1.15(6.5=7.48m 由B点向右量7.48m得C(点的W=6.2m。因与C点的W接近，故决定用α＝7.48m，W=6.2m，将C处的药包向左移1.52m，至C(处。C(处即为药包C调整后的设计位置，该桩号的横断面仍采用C处的横断面。 再以C(为起点，继续向右进行计算。同理可得到D、E调整后的位置D(和E(。计算结果列于表9—6中。调整后各药包的间距，如图9—30所示。
图9—30 沿路线方向药包布置 必须指出，当计算出的药包位置与原药包位置相差甚远时（这种情况一般出现在路线所测横断面较少时），最好到现场补测横断面。当补测不可能时，则可根据相邻两横断面图和纵断面图绘出中间的横断面图，然后在此横断面上布置药包，决定α、W等有关参数。其次，药包间距也不能机械地完全根据计算，而必须考虑到地形和地质的情况，在不破坏炮群整体性的条件下，可作适当调整。 （三）分集药包群设计示例 某公路K440+852～K440+913一段需进行爆破，有关资料、设计方案及爆效分析如下： 1．地形地质及水文地质情况 爆破工点全长70余米，为沿溪线中的一段，路基距河面10～40m，自然地面横坡度为65～85(，陡坡地形，岩石为玄武岩，石质坚硬完整，河岸不时出现倒坡，经鉴定为坚石及特坚石，岩石密度(为2900～3000kg/m3。气候干燥，无地下水。 2．设计方案的确定 由路线横断面图看出，这段路基全为半路堑，大部属于低坡脚。将(=65～85(代入式（9—33）得到抛坍率E坍=65～90%，所以该段为进行抛坍爆破的最有利地形。又因该爆破工地运输十分困难，炸药需要人运，同时河谷很窄，起炸方量应尽可能减少，以免堵塞河道，增加河道清理工程量。故决定按抛坍爆破设计，抛坍系数按式（9—16）计算，其中A、B分别取值为26和0。 在确保爆破后边坡稳定、抛坍率E坍>65%的条件下，为进一步使炸药的爆炸力沿着路线方向，在拟爆破区段内的岩体中均匀分布，尽可能减少炸药用量，决定采用纵向分集的分集药包群。 3．在横断面上布置药包及药量计算 （1）根据药包布置中应注意的问题，详细研究路线设计所提供的资料，药包尽可能靠近靠山边坡，并保证路基有效宽度。 （2）按横断面上药包布置的一般步骤，在各横断面上布置药包。因岩石为坚石，岩体完整、裂缝很少、自然地面横坡大于70(，参照表9—4决定破裂系数(在2.0～2.3内选取。 压缩圈半径R压，下破坏作用半径R下，上破坏作用半径R上，分别用公式（9—37）、（9—38）、（9—39）、（9—40）计算。 横断面上药包位置确定后，即可由式（9—7）算出爆破安息角(和由式（9—54）算出可见爆破漏斗深度P，最后画出爆破后可见的爆破漏斗，以检验爆破效果和估算清方工程量。布置结果，见图9—31。 4．沿路线方向布置药包 （1）根据横断面上的药包布置绘制“最小抵抗线折线圈”，并标明自然地面坡度角(值，如图9—32。 （2）在挖方最大的断面上布设主药包，其里程为K440+861.5，W=8.4m。以此为准向左右两侧布置其它药包。 （3）确定子药包间距。按式（9—48）或c=（0.5～0.65）W计算（施工时实际采用c=（0.4～0.757W）。 纵向分集药包群爆破设计资料及效果分析表 表9—7 药包 药包桩号 最小抵抗线 W 药包中心至地表面的垂直高度 自然地面坡度 a 抛坍系数f 设计抛坍率 E坍 岩石单位耗药量K 药包重量Q 分集药包间距 子药包间距  编号 分集药包桩号 子药包桩号 (m) H(M) H/W  (() (a) (%) (kg/m3) 设计(kg) 实际(kg) a分(m) a分/ W平均 c (m) c/W  1 K440 K400 +850.5 6.7 13.4 2.0 75 0.28 78 1.9 159 70   3.0 0.45   +852 +853.5         89 9.9 1.30    2 +186.9 +860 8.4 14.0 1.7 76 0.25 78 2 297 130   3.8 0.45    +863.8         167 10.1 13.4    3 +872 +870 6.7 18.4 2.7 85 0.24 90 2 145 73   4 0.5    +874         72 11.0 1.53    4 +883 +881.5 7.7 16.5 2.1 82 0.22 83 2 201 101   3 0.39    +884.5         100 11.4 1.50    5 +894.4 +892.4 7.6 10.2 1.3 80 0.23 83 1.9 192 96   4 0.53    +896.4         96 9.6 1.3    6 +904 +901.5 7.2 10.2 1.4 80 0.23 83 1.9 162 81   5 0.7    +906.5         81 9.0 1.41    7 +913 +911 5.6 13.6 2.4 65 0.34 65 1.9 113 57   4 0.75    +915         56      合 计          1269 1269       图9—31 横断面上药包的布置及爆破后的断面图 图9—32 纵向分集药包W折线图及纵向布置图 续上表 药包 下破坏作用半径 R下 上破坏作用半径 R上 压缩圈 半径 R压 最大可见漏斗深度P 爆破后岩  爆破方量及效果  单位耗药量  编号  设计(m)  实际(m)  设计 (m)  实际(m)  设计(m)  实际(m) 设计(m)  实际 (m) 堆自然安息角((() 断面内总方量(m3) 爆破方量 (m3) 抛坍方数 (m3) 抛坍率 E坍(%) 清方方数 (m3) 爆破单位耗药量(kg/m3) 抛坍单位耗药量(kg/m3)  1 9.5  15.4 15.3 1.07 0.5 5.35 7.4 39 1139 984 782 79 202 0.161 0.203  2 12.0 12.0 18.4 18.1 1.34 0.5 6.7 5 35 1603 1399 1076 77 323 0.222 0.276  3 9.6 9.4 15.4 13.4 1.07 0.7 5.6 7.2 47 1367 1177 937 79 240 0.124 0.155  4 11.0  16.8 12.3 1.23 0.6 6.4 4.2 49 1232 1002 858 85 144 0.218 0.234  5 10.9  16.5 12.8 1.22 1.1 6.2 9.2 25 1187 987 930 94 57 0.197 0.207  6 10.0  15.8 11.8 1.15 2.1 5.9 8.2 20 961 853 846 99 7 0.190 0.192  7 8.0  12.0 11.6 0.91 0.5 4.3 6.1 30 695 695 605 87.1 90 0.163 0.171  合 计          8184 7097 6034 85 1063 0.179 0.210   分集药包间距离按式（9—49）或(分 =（1.2～1.5）W平均计算。计算结果列于表9—7中。首先根据(分 给出分集药包的中心位置，再从此位置按
将两子药包的位置分别绘于两侧，如图9—32所示。设计资料及爆后效果分析，列于表9—7及图9—31中。 由上述资料看出，7个分集药包共炸下岩石7097m3，爆破的单位耗药量为0.179kg/m3，其中抛坍出路基6034m3，抛坍率高达85%，抛坍单位耗药量为0.21kg/m3。经施工时工料消耗的设计统计资料分析，开挖每米导洞共用炸药5～10kg，用工10～15个。总单位耗药量（包括导洞掘进和爆破用炸药）为0.2～0.3kg，每工日产量（不计在爆破漏斗中的松动方量）为6～11m3。单位耗药量略低于或接近钢钎炮定额，而工效却提高5～9倍。通过实地检验，各药包间均未留埂，边坡顺直，爆破后基本形成路基雏形，其中K440+872～K440+882一段形成反坡，因石质坚硬完整，边坡顶上未发现裂缝，故属于稳定的边坡。 二、大爆破施工 （一）爆破网路 1．爆破网路的型式一般有以下几种：一条电爆网路；两条独立电爆网路并联，每条网路具有同样的电阻；一条电爆网路、一条传爆线网路同时使用等。 2．电爆网路的连接方式，可分为串联、并联和混和联三种。 串联的设计和敷设比较简单，所需总电流少，电线消耗量少。但在网路中有一个电雷管失效，就会使整个网路中断，产生拒爆。为克服这一缺点，在生产中往往采用成对串联的串联线路，如图9—33a。 并联线路（如图9—33b），每个电雷管有两根端线，并分别集中联在两根主导线上，此时各个雷管的作用互不相干，即使有个别雷管失效，亦不影响其它雷管的正常起爆。但所需总电流大，丢掉一个电雷管不易发现。 混和联是串联和并联的混合使用，它可以是成组的电雷管之间的并联，而组与组之间采用串联，或者与此相反。混和联可以采用较小的电源，有一定的可靠性。在生产中常采用成对的并串联线路，如附图9—33c所示。该线路接线简单，计算和检查容易，导线消耗较少，电源较少时亦适于采用，因此一般认为是一种比较合理的形式。但也应注意并联的两个电雷管中若有一个失效，则通过另一个雷管的电流要比正常电流大一倍，该雷管点燃时间就会减少而提前起爆，这就容易使其它药包发生拒爆。为确保炮群各药包准爆，最好采用两条独立的成对串联的线路并联，或采用电爆网路传爆线网路混合使用。
图9—33 纵向分集药包W折线图及纵向布置图 a）成对的单一串联；b）并联；c）并串联 1—主导线 2—区域线 3—脚线 4—连接线 5—雷管 （二）导洞药室的测量定位 按照设计图纸的要求，准确地将导洞进口位置具体确定在工地的桩位上，对于爆破效果的影响很大，如果偏差大，将达不到预期目的。 在公路爆破中，导洞药室一般成“L”或“T”形，由导洞、横拐洞和药室三部分组成。导洞有竖直导洞（竖井）和水平导洞（平洞）两种，药室设在横拐洞的端部，如图9—34所示。
图9—34 在进行导洞药室定位时，应以路基设计中心线为基准线，以地面现有中心桩为基准桩。 首先确定导洞进口桩位，并打中心桩。对于水平导洞，除确定进洞桩位外，还必须依设计要求找出导洞方向和基准线的夹角，并在适当的地方打下方向桩。为避免方向桩、中心桩等丢失，应相应地打上护桩。进行定位测量后，应在洞口钉立指示牌，用示意图标明导洞断面、长度、横拐洞长度、药室尺寸及水平标准等。在开挖过程中应及时检查校正，以保证导洞药室的开挖符合设计要求。 （三）导洞药室开挖 1．炮眼的布置 导洞药室的开挖，一般是用眼法掘进。 导洞的断面尺寸，视地质情况和导洞深度而变化，一般为1.0×1.2m2～1.5×1.8m2。对于风化严重、岩石较破碎的洞口地段，尺寸还要大些。 导洞开挖时，炮眼的布置数量视石质情况而有增减，坚石一般布置7～9个，次坚石一般布置5～6个，松石一般布置3～4个。炮眼深度0.6～0.8m，断面大的可以深到1～1.2m，或者更深，炮眼依其作用和位置分为掏槽眼、边眼。 掏槽眼布置在导洞断面的中央部分，眼口距离一般为40cm，炮眼与开挖面倾斜角在70(～80(左右，使炮眼向断面中心会聚。一般炮眼相距10cm左右，掏槽眼的作用是为边眼爆破创造临空面。 边眼布置在导洞断面四周，深度一致，爆破顺序是掏槽眼在先，边眼在后，见图9—35。
图9—35 a）在纵剖面和开挖面上的炮眼布置； b）掏槽眼先爆后的临空面示意； c）边角爆破后导洞全断面挖成 2．炮眼装药与堵塞 炮眼内的装药量，应视炮眼深度和石质情况及炮眼的作用而定。施工中一般是根据炮眼深度确定装药量，当深度为0.8～1.0m时，装药长度约为眼深的2/5～1/2左右，当眼深为0.6～0.7m时，装药长度约为眼深的1/2～2/3。由于掏槽眼的作用是创造临空面，故药量应多一些，但装药长度不得过长，而应当留出不少于眼深1/2的堵塞长度，否则容易发生冲天炮。 装药前应清除炮眼内的石粉和泥浆等物，对于积水，亦应掏干。为防止炸药受潮，还应垫上油纸，药卷放入后应用炮棍轻轻挤压，起爆药卷应最后放入，并要特别小心，不能撞击，也不能挤压。 起爆方式，如导洞不深于3m，可用火花起爆；再深时，宜用电力起爆，或用飞火点火法。 炮眼的堵塞材料，一般为干细砂土、砂、粘土等，最好以一份粘土、三份砂（粗砂）在最佳含水量下混合而成的堵塞料。堵塞时对紧贴起爆药卷的堵塞物不要捣压，以防振动雷管引起爆炸，其余的堵塞物要轻轻捣实，但要注意防止捣坏导火线或雷管脚线。 在导洞掘进过程中，每次爆破后，首先应检查有无瞎眼炮，并作相应处理。在导洞较深的情况下，应进行人工通风，以迅速排除烟尘和有毒气体，然后处理洞壁危石，出渣后就可继续掘进，直至达到设计要求。 对于有经验的炮工，在IX级以下的岩石掘挖导洞，也成功地采用了“单炮”掘进的方法（采用猫洞炮药壶炮），工效较高。 （四）装药、堵塞和爆破 1．起爆体的制作 为了保证洞室炮中全部炸药能迅速准确地完成爆炸反应，应当用烈性炸药制作起爆体（起炮药包）。起炮体的药量多少，视洞室中总药量多少而不同，一般为3～20Kg。根据经验，若以铵油炸药为基本炸药，则每500Kg须配置1～2个3Kg2号硝铵炸药的起爆体。在生产中，每个洞室中配制的起爆体，一般不得超过4个。 对于药量不大的药室，起爆体可用纸包装制作，而药量较大的洞室炮，则应当用木盒制作起爆体。其制作过程是，在盒内装入松散的起爆药，并在其中央放入经测试符合要求的雷管束。为了防止可能拉动雷管脚线而带动雷管，或损坏雷管脚线，应把脚线绕在一根固定在起爆体外壳上的小木棍上，如图9—36。
图9—36 起爆体示意图 2．装药 装药前应最后一次检查导洞药室内有无残留瞎炮和丢失的雷管，并予以清除，确保装药过程的安全。以铵油炸药为基本炸药的装药过程为： （1）在药室内垫上一层水泥纸袋。 （2）装入铵油炸药2/3～1/2（堆成马蹄形）。 （3）然后装入1/3～1/2的起爆药（2号硝铵炸药）。 （4）再在上面放入起爆体。 （5）在起爆体上再盖起爆炸药。 （6）最后把余下的铵油炸药全部放入。 装药的基本要求是：药室四周全是基本炸药，内层为起爆炸药，核心为起爆体，而不能把起爆炸药和基本炸药混起来堆放。炸药的密度应各处相同。装药形状应尽可能集中，避免平铺分散。当药室不规则时，可用石块码放规则后再装药。起爆体多时，应将药按圆形布置在药室中心。 雷管脚线引出后，和外面电路接线要准确，并用竹片或其它材料予以包裹，以免损坏。 3．堵塞、接线和爆破 堵塞时，应先在离炸药堆外沿10～20cm外叠一堵石墙，封闭药堆构成药室；然后用土堵塞横拐洞（此时不能用力夯实，直至离洞室2m才正式进行夯实）；以后可一层石块一层土分层回填。在回填土和夯实过程中应注意保护电爆线路。应设专人检查电路及量测电阻值，做到随堵塞、随量测、随保护。当堵塞完成后，应量测洞室的总电阻，然后把该洞室各导线接成回路（短路），等待接洞室联线或主导线，以确保安全。 所有线路和主导线的连接，必须在最后进行。一切非有关人员必须撤离现场，才能接主导线。主导线连接完成后，应测定全线路的总电阻。总电阻应符合设计要求，否则就应检查原因并作相应处理。 起爆前，还应检查起爆电源的电压，如果符合要求。即可发出起爆讯号，通知警戒人员开始起爆。起爆后15min，进行全面技术检查，无问题时再发出解除警报信号。如有瞎炮，必须小心谨慎，由专人负责指挥处理。洞室炮一般只能沿着导洞小心掏取堵塞物，找出电线重新起爆，否则应取出起爆体。对于硝铵炸药的中、小炮可用灌水使炸药失效等较安全的方法处理。 图9—1，9-2（路基工程，图8-1，8-2，p201） 图9—3（路基工程，图8-3，p202） 图9—4（路基工程，图8-4，p203） 图9—5（路基工程，图8-5，p205） 图9—6（路基工程，图8-6，p207） 图9—7（路基工程，图8-7，p208） 图9—8，9-9（路基工程，图8-8，8-9，p210） 图9—10（路基工程，图8-10，p212） 图9—11，9-12（路基工程，图8-11，8-12，p213） 图9—13（路基工程，图8-13，p216） 图9—14（路基工程，图8-14，p217） 图9—15，9-16（路基工程，图8-15，8-16，p220） 图9—17，9-18（路基工程，图8-17，8-18，p223） 图9—19（路基工程，图8-19，p224） 图9—20，9-21（路基工程，图8-20，8-21，p225） 图9—22（路基工程，图8-22，p227） 图9—23（路基工程，图8-23，p227） 图9—24（路基工程，图8-24，p228） 图9—25，9-26（路基工程，图8-26，8-26，p229） 图9—27，9-28（路基工程，图8-27，8-28，p230） 图9—29（路基工程，图8-29，p230） 图9—30（路基工程，图8-30，p232） 图9—31，9-32（路基工程，图8-31，8-32，p233） 图9—33，9-34（路基工程，图8-33，8-34，p236） 图9—35（路基工程，图8-35，p237） 图9—36（路基工程，图8-36，p238）