爆破设计与施工第3版岩土爆破设计题有答案

1、全国工程爆破技术人员统一培训教材第3 版20132013 版 岩土爆破设计题（讲授样题，非考试试题）4.1 设计题设计 1风景区山坡开挖台阶爆破设计某风景区改建工程中需要对一处山坡进行开挖，待开挖的山坡长22m22m，宽6.5m6.5m,高约 7.5m7.5m。爆区周围环境复杂，山坡脚距湖 1.5m1.5m，距开挖区 1m1m 处有围墙， 距开挖区 4 4m m为石碑和凉亭，属于国家重点文物，是重点保护目标。施工中要控 制飞石，飞石避免落入湖中，还要控制爆破产生的振动强度。要求采用浅孔分 层台阶爆破，开挖边线采用预裂爆破。设计要求内容如下：（1 1） 孔距、排距、孔深、超深、单孔装药量、装药结

2、构、填塞长度；（2 2） 请给出预裂爆破设计：孔径、孔间距、孔深、线密度，单孔药量（可 不计导爆索药量）、装药结构、（沿孔深的装药量分布）、填塞长度；（3 3） 起爆网路设计（只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可，包含预裂孔）；（4 4） 安全防护措施。设计提示：炮孔直径 40mm40mm、单孔药量不大于 0.5Kg0.5Kg，单位炸药消耗量按 0.35Kg/m0.35Kg/m3 3计算。分析：此工程周围环境十分复杂。距开挖区1m处有围墙，4m处有国家级 重点文物石碑和凉亭，都需要保护，因此要严格控制爆破振动；山坡角距湖仅1.5m,飞石要避免落入湖中，需控制爆破产生的飞石。为达到减振和保护国家重

3、点文物的目的， 设计采用浅孔分层台阶爆破，开挖 边线采用预裂爆破，炮孔直径为40mm。采用松动爆破，单位炸药消耗量取0.35kg/m3计算，并严格将单孔装药量控制在0.5kg以内。由单孔最大装药量和炸药单耗，计算得单孔能爆破的最大岩石体积为1.43m3，设计如下：（1）开挖爆破台阶高度：按开挖深度7.5m左右，考虑到单孔装药量要控制在0.5kg以内，故取台阶高度H=1.5m,即本工程分5层开挖；炮孔为垂直孔。底盘抵抗线：W1=(0.41.0)H=0.61.5m,取1.0m炮孔间距a=(1.02.0)W=1.02.0,取a=1.0m炮孔排距b取0.8m炮孔超深h=(0.10.15)H=0.150

4、.225m,取0.2m孔深L=1.7m单孔装药量Q=qabH=0.42kg装药结构：连续装药结构，药卷直径为32mm,装药长度为0.42m，填塞长度为1.08m。(2)预裂爆破孔径d=40mm孔间距a=(812)d=360540mm,取380mm孔深L=1.7m，炮孔长度为1.96m(没给边坡角度，此处按60计算)线密度q=150g/m单孔装药量Q=qL=0.294kg采用小直径药卷，不耦合系数取2。底部加强装药段长为0.4m,装药114g,中部正常装药段长为0.9m,装药135g，顶部减弱装药段长0.3m，装药45g, 填塞段长为0.36m。(3)起爆网络设计预裂爆破和台阶爆破分开进行,先爆

5、预裂孔。 预裂孔采用导爆索起爆网路,沿炮孔全长布置导爆索,用瞬发雷管起爆。 为减少爆破飞石落入湖中, 考虑采用纵向开挖方式, 即爆破工作面从开挖面 的一端向另一端推进。每排布置6个炮孔,每次爆破排数一般控制在2以内,最多3排。采用 孔内和孔外微差相结合的方法实现逐孔起爆,孔外采用2段毫秒雷管,孔内从 外侧开始到内侧依次布置49段毫秒雷管。(4)安全防护措施爆破部位安全防护： 采用钢板、废旧皮带等防护材料将爆区覆盖, 防止飞石。 保护目标近体防护：石碑和凉亭的临爆区面搭建高于凉亭高度的防护排架,排架上设双层竹笆进行保护。设计 2预裂爆破和光面爆破已广泛应用于露天工程和地下工程，简述你曾参与过 的

6、预裂或光面爆破工程技术设计。爆破后如果出现下列现象，请分析原因并说 明如何调整爆破设计。（1 1）表面未产生裂缝；（2 2）孔口破坏严重，壁面也有破损；（3 3）孔口破坏严重，下部壁面质量正常；（4 4）孔口破坏严重，但下部未形成裂缝；（5 5）下部壁面很好，但表面未形成裂缝。设计提示：根据成缝质量，考虑地质条件、爆破参数、施工工艺等进行实 际调整。设计如下：（1）表面未产生裂缝 单孔装药量或装药线密度太小； 炮孔间距过大； 钻孔对位不准或方向偏斜过 大，炮孔不在同一平面上。增大装药线密度或减小间距；提高钻孔质量。（2）孔口破坏严重，壁面也有破损 整体线装药密度偏大，尤其是孔口段，可能没有减弱

7、装药或装药高度太大， 填塞长度不足；不耦合系数太小。减小炮孔的线装药密度， 孔口段采用减弱装药并降低装药高度， 增大填塞长 度，增大不耦合系数。（3）孔口破坏严重，下部壁面质量正常 孔口药量减弱段药量过大或装药高度太大，填塞长度不足。 减小孔口段装药量，降低装药高度，增大填塞长度。（4）孔口破坏严重，但下部未形成裂缝 装药结构不合理，下部未加强装药，上部未减弱装药。在炮孔下部设0.2L的加强装药段，上部0.3L范围内设减弱装药段，减少 的药量增加到下部加强装药段。（5）下部壁面很好，但表面未形成裂缝 填塞长度过大，装药过低，或上部药量偏小。适当增加上部装药量，提高装药高度，减小填塞长度。设计

8、3某道路工程需在花岗岩中开挖一个隧洞，岩石坚固性系数 f=16,f=16,裂隙中等发 育。隧道断面为直墙半圆形，半径 2.5m2.5m。边墙高 4m4m,底宽 5m5m。钻孔直径 42m42m, 空孔直径 89m89m。爆破开挖循环进尺 2.5m2.5m。设计计算要求:绘出炮孔布置图，标出各部位孔位间距，起爆顺序号；掏槽孔布置图;计算总钻孔量，每立方米钻孔量，单位体积炸药消耗量;绘出掏槽孔、辅助孔、周边孔的装药结构图；(2)炮孔利用率为90%,炮孔深度2.5/0.92.8m掏槽孔深度加深0.2m,(2(2)(3(3)(4(4)绘出起爆网路图。设计提示：采用全断面开挖，垂直孔掏槽0孔深为3.0m

9、。按图上的炮孔数可计算出总钻孔长度L。掘进断面积为29.81m2,循环进尺2.5m,循环体积为74.53m3，则每立方 米钻孔量为：L/74.57。列表计算每孔装药量：掏槽孔的装药系数为0.8左右,辅助为0.7左右, 周边孔为0.75左右，然后统计总装药量Q(建议统计出总装药量后与P.341表98的数值对比一下,不要相差太大) 。单位体积炸药消耗量为Q/74.57。(3)为方便建议采用连续装药结构，起爆药包放在孔底第2或3个药卷的位置，反向起爆。(4)可考虑采用簇并联，全部采用孔内微差起爆。设计 4某住宅小区要修建综合管网配套工程，需开挖沟槽长240m240m，下挖深度 4m4m,上口宽 4m

10、4m,底宽 2.5m2.5m。开挖边线距住宅楼仅 20m20m，环境较复杂。岩石为中风 化花岗岩。设计要求如下：( 1 1)沟槽爆破的孔径、孔距、排距、孔深、超深、单耗、单孔装药量、装 药结构、每次爆破规模；(2 2)给出主炮孔平面布置图(取一段即可)和剖面图；( 3 3)预裂爆破参数的孔径、孔距、孔斜、孔深、超深、线装药密度、装药 结构、填塞长度；( 4 4)起爆网路；( 5 5)安全防护。设计提示：采用预裂爆破、松动爆破和毫秒延期起爆技术，开挖顺序从两 端向中间同时推进。设计4(1)采用浅孔台阶爆破法开挖，沟槽爆破采用浅孔松动爆破，周边孔采用预裂 爆破。炮孔直径d=40mm,中间孔距距取1

11、.0m,边孔间距取0.8m,炮孔排距b=1.0m，中间孔超深h=0.5m,孔深L=4.5m；边孔深为1.8m，中间孔每 孔装药1.6kg，边孔每孔装药0.8kg，每排炮孔装药量为Q=4.8kg,炸药单耗q为0.37m3/kg中间孔采用间隔装药，孔底装OO O U1.0kg，中间间隔1.5m，再装药0.6kg，孔口填塞长度为1.4m。边 孔采用连续装药，孔口填塞长度为1.0m。每次爆破3排,第一排用1段毫秒导爆管雷管，第二排用2段毫秒导爆管雷管，第一排用3段毫秒导爆管雷 管。（2）见上图（3）预裂爆破参数孔径40mm，孔距400mm，孔斜80与沟槽边坡相同），孔深4.58m）,线装药密度取328

12、g/m，单孔装药量1.5kg考虑分四段装药，孔底加强装药段长度1.0m, 0.45 kg； 中间正常装药段长2.18m,分2段装药，下部装0.4kg,上部装0.35kg；上部减弱装药段长1.4m,装药0.30 kg。（4）起爆网络：沟槽爆破采用全部孔内微差；预裂爆./破孔内采用导爆索连接药包串，然后用1段毫秒雷管起爆。（5）安全防护：采用近体（爆破体）防护。（具体可参考设计1）4.5m（孔长设计 5某地下工程的巷道开挖断面底宽 4.0m4.0m,直墙高为 2.0m2.0m，顶部半圆拱。岩性 为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，经试爆单位耗药量约为1.0kg/m1.0kg/m3 3。设计要求如下：请给出

13、开挖爆破设计：掏槽方式、孔深、孔斜、孔距、排 距、单孔药量；辅助孔的孔距、排距、孔深、单孔药量、填塞长度；周边孔的 孔距、孔深、线装药密度、单孔药量、填塞长度；起爆网路图（起爆顺序与雷 管段位）设计提示：一次成型，采用斜孔掏槽，周边采用光面爆破。建议f按1214考虑，断面积为14.28m2,循环进尺2m，循环爆破岩石量28.56m3o采用二级单楔形掏槽，炮孔与工作 面夹角58和69,两排炮孔孔口距取0.335mm,孔底距为0.15m,掏槽孔数12个。一级掏槽孔每孔装药0.4kg，总 药量2.4kg，二级掏槽孔每孔装药量1.2kg，总药量7.2kg。掏槽孔总装药量9.6kg。辅助孔12个， 孔距

14、约0.8m， 排 距约0.8m，孔深2.2m，单孔装药量1.0kg，总装药量12kg，填塞长度1.2m。周边采用光面爆破，孔径40mm， 孔距500mm，炮孔数17个，光面层 厚度600mm，孔深2.2m。药卷直径为20mm的药卷，不耦合系数为2，装药线密度为0.15kg/m，单孔装药量为0.30kg，装药长度1.4m,填塞长度0.8m, 总装药量5.1kg。底孔6个，单孔装药量1.2kg，总装药量7.2kg总装药量33.5kg,炸药单耗1.19kg/ m3设计如下:a a设计 6某水电站地下厂房开挖尺寸：长X宽X高=255.4m=255.4mx33.4m33.4mx88.2m88.2m,岩性

15、为软硬相间的缓倾角砂岩和粉砂质泥岩。地下厂房在不同高程与硐群贯通。先挖 通与地下厂房贯通的硐室，后挖地下厂房岩体。地下厂房共分9 9 层施工，分层高度 711.38m711.38m，顶拱层采用中导洞先行，后两侧扩挖。第2323 层先中部施工，形成台阶后进行梯段爆破开挖，其中第 2 2 层的台阶开挖高度为 7m7m。地下厂房开 挖顺序如图 4-4-1 1所示。设计要求如下（只针对第 2 2 层）：（1 1）梯段爆破设计参数：孔径、孔距、排距、孔深、装药结构、填塞长度、 单耗（按岩性考虑） 、每孔装药量；（2 2）每次爆破 5 5 排孔，每排 1212 个炮孔、共计 6060 个孔，要求逐孔起爆。

16、 设计提示：（1 1）梯段爆破应注意减少对围岩扰动；（2 2）采用孔内、外毫秒延期接力起爆网路， 孔内为高段位， 孔外为低段位。 设计6本设计为形成台阶后的梯段爆破，台阶高度为7m,可按露天深孔台阶爆破（或 路堑深孔爆破）的方法进行设计。图4丿地卜厂房开挖顺序（1）考虑到减小对围岩的扰动，采用松动爆破，孔径及孔网参数也应取小值， 以减小单孔装药量。孔径取80mm排距b取（2025）d,取2.0m孔距a=（1.01.5）b,取2.5m超深取1.0m，孔深为8.0m单耗取0.4kg/m3,单孔装药量为14kg连续装药结构,填塞长度取3m（2）用Excel地表延期雷管，孔外用17ms和25ms,孔内

17、用400ms,图参考 教材。建议增加周边孔光面或预裂爆破设计。设计 7 爆破治理某地的危岩体。工程概况及环境状况：该危岩体为石灰岩山,在山体外侧被一近似垂直裂 隙切割，裂隙贯穿该山东西两侧，自山顶向山脚呈 V V 形开裂延伸，裂隙上部宽度 2.1m2.1m,延伸长度 91m91m,被切割的岩体向外侧倾斜，经专家现场考察确定为大型的 危岩体，建议立即进行治理。危岩体所在的山体为一起伏南北走向的山峰，山顶部高140m140m，南、西两侧 为直立的陡壁，东侧较缓。危岩体位于山体的南侧，为厚层状的石灰岩，山体 表面只有零星的灌木杂草。危岩体体积约 3.53.5 万立方米。危岩体的西侧和南侧有 1001

18、00 多户居民，最近距离 2042040m0m。危岩体状况及周边环境见图 4-24-2。440 r0204060&0100120140160距离仙图4-24-2危岩体状况及周边坏境设计要求：（1 1）对危岩体 A A、B B、D D、E E 块实施爆破，以彻底清除 A A、B B、D D、E E 块危岩体。（2 2）爆后危岩体的内侧应达到安全稳定的阶梯状。（3 3）爆破前将山脚周围的民宅划分为 a a、b b、c c 三个区，a a 区距山脚 2040m,2040m,共仃间民房，b b 区距山 脚 4060m,4060m,共1616 间民房，abab 两区的界定是：a a 区为爆破崩塌

19、岩块触地振动和滚石 冲击危害区，b b 区为个别飞石危害区。c c 区及以外的民房不造成爆破危害。设计方案：由于危岩体处于不稳定状况，且周边全部是民宅，为了确保施 工安全，应采用分阶段、分区块定向崩塌爆破，具体爆破方案如下：（1 1）由于危岩体正面自山顶至山脚有一闭合裂缝，把危岩体分割为东西两 大块，第一次爆破首先清除 D D 块和 ABAB 块的东侧危岩体，第二次爆破清除西侧 ABAB 块。（2 2）为了避免爆后整体岩块崩塌触地振动危害民房，中、上部采用扇形密 孔崩塌毫秒延期爆破，危岩体下部采取侧向垂直孔毫秒延时爆破方案。（3 3）爆区下方东南侧有两排民宅，而西侧为民宅的集中区，为减少爆破滚

20、 石对民房的损害，采用定向崩塌控制爆破，使破碎岩块向东南方向崩塌。（4 4）由于危岩体处于不稳定的状态，为了保证施工安全，采用侧向钻孔和 自上而下施工顺序。设计提示：（1 1）爆破设计包括：钻孔参数、装药结构与填塞、起爆网路等。（2 2）起爆顺序为自上而下、从外到里，顺序起爆。设计7（1） 爆破方案：对题目给出的设计方案（1）（4）的要点进行简述，并 可考虑在民房和爆落岩石可能滚落的路线之间开挖一条一定宽度和深度的沟槽， 用以阻挡或减缓滚落的岩石可能对民房造成的冲击。（2） 侧向垂直炮孔参数炮孔直径取40mm,最小抵抗线取0.8m,炮孔间距 取1m,炮孔排距取0.8m，炮孔深度根据凿岩机的性能

21、而定，最好能能一次爆 破全深。（3）中、上部扇形密孔参数炮孔直径取40mm，最小抵抗线（炮孔排距）0.8m，取孔底距取1m，孔口距取0.4m，炮孔深度为3m左右。中、上部扇形孔的炸药单耗q取q=0.35kg/m3,下部按崩塌爆破取0.2 kg/m3;较浅炮孔采用连续装药结构，较深炮孔在保证堵塞长度不小于1m的前提下，可分段装药，一般分2段，最多不超过3段。采用非电毫秒电雷管分段爆破， 一般每排一段， 起爆顺序为自上而下， 从外 到里。设计 8 航道整治炸礁工程某航道整治工程需炸掉河中的石滩，疏通河道，以满足W级航道建设标准。（1 1）整治方案及工程措施。针对石滩的形成原因和碍航状况，为了达到W

22、级航道标准，采用疏、炸、导相结合的方案进行整治，具体措施为：1 1） 以疏、炸相结合的方法拓宽加深右汊航槽，并将航槽左侧适当加宽;2 2） 在洲头筑 4 4 号分流坝引导水流，调整两汊分流比;3)3)滩中右岸筑 5 5 号顺坝封湾，平顺右岸岸线。(2 2)炸礁工程施工方法 炸暗礁工程。该石滩炸礁工程量 2640m2640m3 3左右， 炸礁平面范围为30m30mx40m40m,岩层平均厚度为 2.2m2.2m。水深普遍在 4.0m4.0m 左右，河床 质为原生石盘。采用潜孔钻钻孔爆破，用挖石船配合运石船进行清渣。设计要求：( 1 1 )爆破器材的选择；( 2 2)爆破参数的确定；( 3 3)起

23、爆体(或起爆雷管)和电爆网路；( 4 4)爆破施工工艺流程(说明水下爆破施工的工艺特点)。设计提示：( 1 1)爆破参数包括：孔距、排距、孔径、超深等；(2 2)根据本工程地质及水文条件并结合工程实践经验，炸药单耗q qo值取为32.0kg/m2.0kg/m3 3。设计8(1)爆破器材的选择：乳化炸药，规格为：直径80mm,长400mm,重2kg； 非电毫秒导爆管雷管(2)爆破参数炸药单耗q=2.0kg/m3,(题目给定，如果没给，可考虑取小一些)孔径100mm，孔距1.6m,排距1.5m(炸药单耗取小值时可增大孔距和排距),超深1.0m,孔深3.2m单孔装药量：Q=qabH(H为台阶高度)=

24、10.56kg， 装药长度2.0m， 每孔 装药量为10kg，填塞长度1.2m(3)起爆体： 每个起爆药包装2发毫秒导爆管雷管， 导爆管松驰地绑扎在 尼龙绳上，绳的一端与起爆药包绑牢。起爆网路： 采用逐排微差起爆， 复式起爆网路， 每孔的起爆雷管分别用簇联 的形式连接到不同的网络中。(4)爆破施工工艺流程：建议从以下几个方面论述1钻孔机具：如钻孔船2钻孔定位3钻孔作业：清淤、下套管、钻孔4装药：钻孔检测、装药、填塞等5爆破网络联接6起爆7安全检查设计 9 露天深孔台阶爆破设计。某石灰石矿山采区离民宅最近距离约 300m300m。 该矿山采用露天深孔开采方式， 穿孔用KQGS-15KQGS-15

25、0 0潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为 165mm165mm,深孔爆破，台阶高度为 15m15m,爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。随着水泥产销量的不断增加， 石灰石需求量为年产 480480 万吨（矿石 200200 万立方米）。因此， 为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中 长期生产计划。设计要求：（1 1）露天深孔台阶爆破设计；（2 2）降低爆破振动的技术措施。设计提示：爆破安全降振措施主要包括：（1 1）采用毫秒延期爆破，尽量减少最大一段装药量；（2 2）实现逐孔起爆，将单响药量降到最低；（3 3）采用气体间隔器间隔装药；（4 4）合理布置采场工作线方向。设计9露天深孔台阶爆破设计爆破方案：采用松动爆破，毫秒电雷管分段起爆，台阶高度为15m，炮孔直径为165mm（1）钻孔方式为垂直孔（也可用倾斜孔）