爆破设计基本知识（计划参加初级考试人员应掌握）第一篇岩土爆破设计第一章露天爆破设计（深孔和浅孔爆破）一方案选择根据爆破体的爆破高度、爆破规模、工期、爆区周围环境及自身设备情况，选择深孔或浅孔爆破。

一般开挖高度大于5m，环境允许，选择深孔爆破，若环境复杂，只能选择浅孔爆破。

二爆破参数设计1孔径D根据爆破规模和周围环境考虑选择D=90、115、140mm 等。

一般工程爆破多选用D=90、115mm两种。

2 台阶高度H一般取H=6～15m，个别情况可H=20m；3 超深h；取h=（0.10～0.15）H；m。

4 孔深L=H+h（垂直孔）5 底盘抵抗线W1；取W1=(25～35)D；m；6 堵塞长度取L d=W1；m；取L1=W1=(25～35)D；7 装药长度L2；L2=L-L1；8 每米装药量P kg/m；P=πR2γ；R=1/2·D；γ—炸药比重，乳化炸药γ=1.1～1.2t/m3；π=3.14。

D=90mm时，P=6kg/m；D=115mm时，P=11.5kg/m；D=110mm时，P=10.5kg/m；D=140mm时，P=17kg/m；9 单耗q，根据岩石性质，取q=0.35～0.4kg/m3；10 单孔装药量Q孔、Q孔=L2×P(以H=15m，L=16.5m，D=90mm为例)Q孔=（L-L1）×P=(16.5－3.0)×6=81.0kg；11 每孔81kg，q=0.4kg/m3，可爆破体积（方量）V；V=Q孔/q=81/0.4=202.5m3；12 孔排距a、bV=abH；ab=V/H=202.5/15=13.5m2；13 取排距b=W=3m，14 孔距a=13.5/3=4.5m。

三炮孔布置（炮孔布置图）按孔距a，排距b布成梅花形，见图1。

a b图1 炮孔布置示意图四 装药结构采用连续装药结见图2 导爆管炮孔堵塞物非电毫秒雷管炸药图2 装药结构示意图五 起爆网路为提高爆破效果和减小爆破振动，采用逐孔斜线起爆网路，见图3图3 逐孔斜线起爆网路浅孔爆破基本相同，只有孔深L<5m、孔径d=38～40mm，装药结构，孔内只装1发雷管等不同。

（以下如果考试没有要求就不要做）六安全校核1 个别飞石距离R f的计算：R f=16D=16×9=144m；（D—炮孔直径）2 爆破振动速度V的计算：爆破点距保护对象R的最近距离，（m）。

根据《爆破安全规程》规定，对于一般民用建筑，深孔爆破可取V=2cm/s，在此取允许振速取V允=2cm/s进行计算，按《规程》推荐的计算公式：V=K（Q1/3孔/R）α；式中：V—爆破振速cm/s；K、α与地形、地质有关的系数与衰减指数，拆除爆破，取K=150、α=1.5；Q孔—单段药量，kg；R—爆破中心到保护对象距离，m；将数值代入公式计算：V=K（Q1/3孔/R）α=150（Q1/3/R）1.5七安全防护采用对爆破体直接覆盖：沙袋、尼龙网等。

八安全警戒按《爆破安全规程》规定，露天深孔爆破，安全警戒半径200m，在各交通路口和人员来往多的地方设备人员警戒。

九安全防护措施1 飞石防护措施1）控制炮孔装药长度与炸药单耗；2）确保堵塞长度和堵塞质量；3）选择最小抵抗线方向朝向安全方向；4）确保起爆网路起爆可靠，按设计顺序起爆；5）对爆破体进行沙袋和车胎帘直接覆盖。

2 爆破振动防护措施1）控制单段最大段药量；2）控制一次爆破总药量；3）选择最小抵抗线方向，使保护对象落在爆破侧向；4）选择合理的孔、排的起爆间隔时间；5）必要时采取挖减振沟或打双排减振孔或采用预裂爆破等；6）选择合理的起爆网路或采用电子雷管实现干扰降振等有利措施。

第二章基坑爆破开挖设计方案设计步骤与上面相同例：某基坑岩石为风化到中风化凝灰岩，其抗压强度为60～100MPa（即硬度系数f=6～10）。

基坑长9m、宽6m、深5m。

周围环境：东侧为一开扩地，西侧120m为农田，南侧100m有一条村道，北侧300m有砖混结构民房，为山体。

要求：爆破方案选择、爆破参数设计、炮孔布置、装药结构、起爆网路及安全警戒方案。

一方案选择根据题目给的条件，开挖深度为5m，长9m、宽6m，开挖断面小，因此选择浅孔爆破方案分2个台阶，从东侧掏槽，开挖一条长6m、宽4m、深2.5m沟槽，然后自上而下爆破开挖深2.5m的第一层，周边采用光面爆破法施工。

第二层开挖方法同上，开到设计深度。

二爆破参数设计（一）掏槽孔布置取孔径d=40mm、孔深L=2.7m（含超深h=0.2m），周边孔距a1=0.5m，中间孔距a2=1.3m、排距b=1.0m，炸药单耗q=0.4kg/m3；中间孔单孔装药量Q孔=qabH=0.4×1.3×1.0×2.5=1.3kg，采用连续装药结构，堵塞长度1.40m。

周边孔装药量Q边=0.6kg，采用间隔装药，底部装0.2kg，中部装药密度为0.3kg/m，上部0.1kg/m，堵塞长度0.4m。

（二）第一层剩余的2.5m，周边孔用光面爆破，其他炮孔参数同上。

（三）第二层爆破开挖同第一层，也是从东侧先掏槽再开挖其他部位，参数相同，根据爆破效果参数作适当调整。

三炮孔布置按上述孔排距布成梅花开炮孔，如图1。

自己画图1 中间掏槽炮孔布置示意图四装药结构采用耦合装药结构，每孔装1发非电毫秒雷管，采用孔底反向起爆，确保堵塞长度L1≥b。

装药结构见图2。

采用连续装药结见图2图2 装药结构示意图五起爆网路采用孔内延期非电毫秒雷管，孔外簇联起爆网路，光爆孔起爆时间落后于主爆孔大于110ms。

起爆网路见图3。

自己画图3 起爆网路示意图六个别飞石距离R f的计算：R f=16D=16×9=144m；2 爆破振动速度计算：爆破点距保护对象最近距离300m有砖混结构民房，根据《爆破安全规程》规定，对于一般民用建筑，深孔爆破取V=2cm/s，在此取允许振速V允≥2cm/s，取V允=2cm/sV=K（Q1/3孔/R）α；式中：V—爆破振速cm/s；L、α与地形、地质有关的系数与衰减指数，拆除爆破，取K=150、α=1.5；Q孔—单段最大药量，kg；Q孔=kg；R—爆破中心到保护对象距离，m；将数值代入公式计算：V=K（Q1/3孔/R）α=150（Q1/3/R）1.5七爆破安全防护为了尽量减少产生过远飞石，采取以下措施，防止飞石对周围农田、村道和民房的影响，采取以下防护措施：1 选择最小抵抗线方向朝向东侧的开扩地；2 控制单孔装药量和装药高度，确保堵塞长度≥排距或最小抵抗线；3 对爆破体采取直接覆盖，如孔口压上2～3袋沙（土）袋或车胎帘等。

八安全警戒和起爆信号按《爆破安全规程》规定，浅孔爆破未形成台阶前爆破，爆破安全警戒半径大于或等于300m。

本工程属露天基坑爆破，取警戒半径R f≥300m。

见图4所示。

起爆信号采用警报器加口哨，起爆信号分预备信号、起爆信号和解除信号三次。

自己画图4 安全警戒示意图露天光面爆破1、参数设计：1）炮孔直径D：与主炮孔直径相同或略小些,深孔爆破,D=76～115mm为合适。

2）孔距a=（8～18）D,或a=0.5～0.7m;3）光面层厚度W光=（10～20）D,或a=0.6～0.8m;4）炮孔密集系数m：m=a/W光,=0.7～1.0;5）不偶合系数K：K=D孔/D药=1.25～2.06）线装药密度q线=0.25～0.6kg/m;7）炸药单单耗q：为松动爆破的0.4～0.6倍,即q=0.15～0.3kg/m3;8）孔装帧量Q孔：Q孔=qaLW光; L=（H+h）/sina, a—倾角。

2、装药结构：底部1～2m为加强装药段,为正常装药的2～3倍;中间段为正常装药段,上部1～1.5m为减弱装药段,为正常装药的1/2倍。

炸药用φ32药卷捆绑有竹片上,与导爆索捆在一起。

3、起爆网路：采用导爆索起爆网路,落后于主炮孔最后一响75～110ms。

画图表示（三）预裂爆破1、爆破参数设计Q线=K[δ压]a[a]β[d/2]γ式中Q线—炮孔的线装药密实度kg/m；δ压——岩石的极限抗压强度140兆帕；a —炮孔间距（取1.0m）；d —炮孔直径）取0.076m）；k、a、β、γ均为系数，本处取0.127、0.5、0.84、0.24。

经计算Q线=0.31kg/m底部线装药量因孔底爆破夹制作用而须增加药量，根据经验，一般增加值为2-4倍，取Q底线=2.4Q线=1.2kg/m，同样顶部装药量Q顶线须减少药量。

取Q顶线=0.15kg/m⑶不耦合系数、堵塞长度不耦合系数即钻孔直径与药卷的比值，经计算为2.38，堵塞长度根据岩石地质情况及类似工程经验值来确定，这里堵塞长度为1.5米。

⑷预裂孔倾斜角度、缓冲孔与预裂孔间距预裂孔倾斜角，与边坡设计坡度一致，缓冲孔与预裂孔间距为1.8～2.5m。

综合上述分析和计算，预裂孔爆破参数见表2，最终参数根据爆破试验结果进行调整。

1、孔距a=（8～12）D;2、线装药密度q线;q线=k（σ压）αaβdγ;式中：q线—炮孔线装药密度, kg/m;σ压—岩石的极限抗压强度,MPa;a—孔间距,m;d—炮孔直径, m;K、α、β、γ—均为系数;q线=1.286×10－1（σ压）0.53r0.38d0.24;适用于：r=D/2=(0.046/2～0.17/2), m;q线=5.945×10－2（σ压）0.5a;适用于：σ压=(20～150)MPa; a=0.45～1.20m之间;顶部装药量Q上=（0.5～1.0）Q正;底部装药量Q下=2.Q正;（岩石完整）Q下=2.0Q正;（岩石破碎）填塞长度L t; L t=0.6～1.5m;孔小、岩石完整取小值。

第三章隧道爆破设计某引水隧道宽3m，高3.5m，断面为半圆拱。

隧道为东西走向，进口与大坝相连，出口正面300m有砖混结构民房、南侧120lm有10kv高压线，北侧150m有一村道，环境不复杂。

隧道全长300m，出口处10m为V级围岩，再往里进20m为IV级围岩，其余的270m为III级围岩，隧道埋深20～50m，隧道上方和下方均无需要保护对象。

请设计：爆破方案选择、掏槽方法、爆破参数设计、炮孔布置、装药结构、起爆网路及安全警戒方案。

一爆破方案选择按题目提供的条件，从自出口向进口方向（自西向东）掘进，因断不大，采取全断面开挖。

采取直线垂直桶形掏槽，周边采取光面爆破法施工，V级围岩采取短进尺、多打孔、少装的控制爆破法施工。

二掏槽方法掏槽孔布置在隧道中心偏下，采用中心空孔桶形掏槽，周围布置5个装药孔，与中心空孔中心距200mm，孔深2.2m。

三炮孔布置布好掏槽孔后布置周边孔，孔距a=0.5m，孔深L=2.0m。

邦孔与底孔：孔距a=0.7m，孔深L=2.0m；中间辅助孔：孔距a=0.8m，排距b=0.7～0.8m，孔深L=2.0m；炮孔总数N按公式：N=3.3（fS2）1/3进行校核。