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摘要：预裂爆破属于周边爆破，多用于地面的路堑等边坡开挖中。本文主要介绍预裂爆破的设计与施工。
关键词：预裂爆破，道路工程，设计与施工
预裂爆破是在主体爆破前，在开挖线上按适当间隔排列药孔，装药爆破后沿药孔之间形成一条裂缝的爆破，是控制爆破的一种，主要用于边坡开挖，可以使爆破范围以外的岩石受到预裂缝的保护，有利于边坡的稳定。
1 预裂爆破的设计
预裂爆破多用于地面开挖的台阶爆破，其设计一般应包括6个方面：
1.1 收集基本资料：
1）开挖轮廓设计的基本情况：台阶开挖深度、开挖轮廓的形态、保留面的倾斜度、钻孔深度、地下水位以及周围的建筑物状况等；
2）爆破岩石的基本情况：岩石的种类、抗压和抗拉强度、泊松比，岩石的层理、节理裂隙、风化程度、断裂构造和软弱带的分布等；
3）炸药性能：使用炸药的做工能力、猛度、殉爆距离、爆速、爆热、炸药密度及临界直径等。
1.2 确定钻孔直径
应当根据现场的机具条件，炮孔深度，以及地质条件等综合考虑，一方面要从技术上的可靠性方面进行论证，另一方面也应当尽量简化施工，降低成本。
1.3 确定炮孔间距
根据选定的孔径，按一定的比值选取炮孔间距，一般可取a=（7～12）db。孔径大时取小值，孔径小时取大值；完整坚硬的岩石取大值，软弱破碎的岩石取小值。多数情况下，炮孔间距采用计算或经验确定。
1.4 计算药量
按理论公式或经验公式计算，求出线装药密度，同时也应参考已完成工程的经验数据，作进一步的调整，并根据所采用的炸药品种，折算成实际的装药量。
1.5 确定装药结构
首先要根据地质条件、钻孔直径、孔深、炸药品种、装药量等确定堵塞段的长度和底部的装药增加量及其范围，然后根据钻孔直径和炸药直径的关系，决定是采用间隔装药还是采用小直径药卷连续装药。
（6）确定起爆网络
选定起爆方式并进行起爆网路的设计和计算，提出起爆网路图。
2 预裂爆破施工
预裂爆破多用于露天高边坡开挖爆破，这种情况下的工程施工包括以下内容：
2.1 施工准备
施工准备工作包括场地平整、测量放样，以及其他常规的准备工作。
1）场地平整。在准备进行预裂爆破时，首先要平整场地，清除预裂线两侧一定范围内的覆盖层或浮渣等。清理的范围可以根据所采用的机具来确定，要能满足钻机的安装和行走，清理应当使得工作面平整，且最好处在同一高程上或是不同高程的多个平面。
2）测量放样。由于预裂面一般就是最终的边界开挖面，因此预裂缝的位置必须准确，当采用垂直的预裂孔时，放样工作没有什么困难，只要按照设计的孔位精确地测量就可以了。对于倾斜的孔，特别是预裂面呈某种曲折面的斜孔，放样工作就要复杂得多。这是因为斜孔的孔口与孔底并不在同一高程位置上，而是随该孔的倾斜度及地面的起伏而变化。在地面比较平整的情况下，它可以通过计算来确定孔口的位置。但是，在实际工程中，地面的起伏往往是无规则的，想要精确地定出孔口的位置比较困难，此时，采用整体放样可能方便得多。
2.2 钻孔
钻孔的机具根据炮孔的直径和孔深来选用，在一般情况下，直径小于50mm，深度在8m以内的钻孔，多采用风钻，孔径在70～80mm以上的深孔，则要采用潜孔钻。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻孔时，必须严格控制质量，允许的偏斜度应控制在1°以内。保证钻孔质量的措施有：
1）由于岩面的不平整或钻进的方向不呈垂直，往往容易引起孔口的偏离，此时，可以采用人工撬凿或者用钻机冲凿的办法，凿出孔口位置，经检测无误后，再行开孔、钻进；
2）当钻进5～10cm时，应对钻孔的方向、倾角等进行一次检查，若有误差，即使纠正。以后，每钻进一定距离，检查一次，直至终孔；
3）岩体中的软弱夹层及与钻孔方向相近的节理裂隙等容易使钻孔的方向产生某种程度的改变。另外，当钻进倾斜的钻孔时，由于钻头、冲击器本身具有一定的重量，在自重的作用下，钻孔有下垂弯曲的趋势。在开始钻孔之前，应根据这些因素作出估计，使得钻孔能达到设计的要求。
2.3 药包加工
用于预裂爆破的药包，最好能在钻孔内均匀地连续分布。此时，对于不同的线装药密度，应有不同的药卷直径。为适应这一情况，已有不同直径的药卷供施工者选用，如古利特炸药的小直径药卷有11mm、13mm和22mm等。但因其规格品种少，在实际施工中，大多须进行现场加工。加工通常采用两种方法，一是将炸药装填于一定直径的硬塑料管内连续装药，为了顺利地引爆和传爆，在整个管内贯穿一根导爆索。这种方法多用于小直径的钻孔，施工比较方便。另一种方法是采用间隔装药，即按照设计的装药量和各段的药量分配，将药卷绑扎在导爆索上，形成炸药串。由于每个钻孔的深度不一致，装药量也不同，因此，对于每个钻孔应当分别准备各自的炸药串，炸药串加工好后，应立即编上该孔的空号，然后包扎好待用。
2.4 装药、堵塞和起爆
1）装药。为使炸药爆破时能够获得良好的不耦合效应，咬住应置于炮孔的中心。为达到此目的，可采用一种塑料制的膨胀连接管将药柱固定在炮孔的中央。在我国的预裂爆破中，多将药卷串绑扎在竹片上，再插入孔中。对于垂直的孔，竹片应置于靠保留区的一侧，对于倾斜的孔，竹片应置于孔的下侧面。对于深度较小而直径较大的孔，也可以不用竹片，直接将药卷串装填于炮孔中。
2）堵塞。炸药装填好后，孔口的不装药段应使用干砂等松散材料堵塞，在装填之前，先要用纸团等松软的物质盖在炸药柱上，在堵塞过程中，应注意使药卷串保持在孔中央的位置上，不要因堵塞而将药卷串推向孔边。堵塞应密实，以防止爆炸气体过早冲出，影响预裂效果。
3）起爆。在预裂爆破中，一般都采用导爆索起爆，有时也可采用电雷管起爆。采用电雷管起爆时，电雷管本身存在着时间飘移，特别是采用高段次延期电雷管时，时间漂移就更大。当炮孔内采用间隔装药时，药卷分散数量多，电雷管起爆网络复杂，宜采用导爆索起爆。预裂孔最好能一次同时起爆，但当预裂规模大时，为了减轻预裂爆破过程中的振动影响，也可以沿轮廓线长度区分，分段起爆。在同一时段内采用导爆索起爆，各段之间则分别用毫秒电雷管起爆。
3 结语
预裂爆破发展至今，其设计和施工阶段的流程已经比较成熟，随着技术的发展，又出现了双聚能预裂爆破技术等更为先进的轮廓控制爆破技术，并已经在多个实际工程中得到推广应用。
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论文作者:赵志钦
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
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