第五章 岩石爆破基本原理

第5章 岩石爆破基本原理

第1节 爆破破碎原理

炸药在岩体内爆炸瞬间释放出巨大的能量，使岩体产生不同程度的变形和破坏。为了达到低能耗、高效率破碎岩体的目的，并能有效地控制爆破产生的各种危害，就必须了解爆炸荷载作用下岩体的变形与破坏规律，分析爆破破碎原理，指导爆破设计与施工。只有这样，才能合理地确定爆破参数和有效地控制爆破作用。

由于炸药的爆炸反应是高温、高压和高速的瞬态过程，岩体性质和爆破条件复杂多变，加之爆破工作具有较大的危险性，因此给直接观测和研究岩体的爆破破坏过程造成了极大的困难。迄今为此，人们对岩体爆破作用过程仍然了解得不透彻，尚不能形成一套完整而系统的爆破理论。

尽管如此，随着长期实践经验的积累和现代科学技术的发展，借助先进的爆破测试技术以及模拟爆破试验，对爆破作用原理的研究取得了较大的进展，提出了多种岩体爆破机理的观点，在一定程度上反映了岩体的爆破破坏规律，具有一定的指导意义和实用价值。

一、爆破作用的基本原理

1． 爆破破坏作用的基本观点

爆破破坏作用的观点很多，大致可归纳为如下三种：

（1） 爆轰气体破坏作用的观点。从静力学的观点出发，认为药包爆炸后，产生大量的高温、高压气体。这种气体膨胀产生的推力作用在药包周围的岩壁上，引起岩石质点的径向位移。当药包埋深不大时，在最小抵抗线方向（即地表方向），岩

1

石移动的阻力最小，运动速度最高。由于存在不同速度的径向位移，在岩体中形成剪切应力，当这种剪切应力超过岩石的动态抗剪强度时就会引起岩石破裂。在爆轰气体膨胀推力作用下，自由面附近的岩石隆起、开裂，并沿径向方向推出，如图5—1。这种观点不考虑冲击波的破碎作用。

（2） 应力波破坏作用观点。从爆炸动力学的观点出发，认为药包爆炸产生强烈的冲击波，冲击、压缩周围的岩体，造成邻近药包的岩体局部压碎，之后冲击波衰减为压应力波继续向外传播。当压应力波传播到岩体界面（自由面）时，产生反射拉应力波，若此拉应力波超过岩石的动态抗拉强度时，从界面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏，如图5—2所示。这种观点不考虑爆轰气体的膨胀推力作用。

a）b）

图5—1 爆轰气体剪力破坏作用

a）剪应力作用；b）爆轰气体膨胀推力破坏

图5—2 反射拉应力波产生片裂破坏图

2

（3） 应力波和爆轰气体共同作用的破坏观点。这种观点认为岩体破裂是爆炸应力波和爆轰气体膨胀推力共同作用的结果。近年来的理论和实践研究表明，这种观点比较符合工程实际。

2． 爆破作用过程

药包起爆以后，炮孔（或药室）内产生的压力呈突跃式升高，而后缓慢下降，

如图5—3所示。这种压力随时间而变化的特点，反映了以下的两种爆破作用过程：

（1） 应力波的动态作用过程。药包起爆后，爆轰波首先作用于孔壁，在岩石中激起强烈的冲击波。在固体介质内，这种冲击波以应力波的形式从孔壁向周围高速传播，它的作用时间很短，如图5—3中的，波峰应力值高，当其强度大于岩石的动载强度时，岩石便产生破坏，所以属于动态破坏的作用过程。

1t （2） 爆轰气体的似静压作用过程。应力波过后，是爆轰气体在密闭空腔内持续膨胀的作用过程，如图5—3中的。该过程的压力较低，但变化较慢，作用时间较长，在岩体中产生似静应力场，当其应力大于岩石的强度时，岩石破坏，所以属于似静压作用过程。

2t 由此可见，在爆破能量的作用下，岩体破裂是应力波和爆轰气体膨胀推力共同作用的结果。

3． 爆破时岩体内的应力状态

（1） 集中药包爆破时岩体内的应力状态

① 应力波在岩体中的传播规律。当药包爆炸产生的爆轰波传播到药包与岩石的接触面时，在岩体内激发出一种波峰压力值很高的冲击波。冲击波峰值压力就是爆轰波给予岩石的初始压力。其值取决于炸药和岩石的性质以及炸药与岩石的耦合情况。耦合装药（药包与孔壁间不留间隙的装药）时冲击波的波峰压力可按下式计算

3

e Lr

r e Lr r r P C D C P ??+?=ρρρ2 （5—1） 式中：——岩石中冲击波的初始波峰压力，MPa ；

r P r ρ——岩石密度，kg/m 3；

Lr C ——岩石中纵波传播速度，m/s ；

e ρ——炸药密度，kg/m 3；

D ——炸药爆速，m/s ；

e P ——炸药爆轰压力，MPa 。

从式（5—1）可以看出，同一种炸药的爆轰波在不同性质的岩石中，激发出的冲击波峰值压力并不相同：岩石的波阻抗大，孔壁波峰压力值也大。

随着传播距离的增大，冲击波强度减小，波的性质和形状也发生相应的变化，大致可分为三个作用区（图5—4）：在离爆源约3~7倍药包半径的近区，叫冲击波作用区。该区的特点是冲击波的强度极大，波峰应力值一般超过岩石的动抗压强度，使岩石产生塑性变形或粉碎，消耗大部分能量，冲击波发生急剧衰减。通过该区后，冲击波衰减成压应力波，波阵面上的状态参数变化比较平缓，波速等于岩石中的声速。由于压应力波的作用，岩石处于非弹性状态，可导致岩石的破坏或残余变形。该区为应力波作用区，其范围较大，可达到120~150倍药包半径的距离。应力波通过该区后进一步衰减为地震波。地震波只能引起岩石质点的弹性振动，而不能使岩石产生破坏，此区称为弹性振动区。冲击波在传播过程中的衰减规律受炸药性质、药包形状、岩石性质和传播距离等很多因素的影响。一般规律是：在冲击波范围内，应力衰减大致与传播距离的三次方成正比；在应力波作用区，与传播距离的二次方成正比；在地震波作用区，与传播距离成线性关系；球形药包产生的冲击波衰减速 4

度比柱形药包快；应力波在软弱或多裂隙的岩体中比在均质、坚硬、整体性好的岩体中的衰减快。

图5—3 炮孔压力—时间曲线 图5—4 爆炸应力波及其作用范围

t 1—药包爆轰反应完成时间； r —药包半径；t H —介质状态变化的时间；

t 2—爆轰气体产物作用时间图 t s —介质状态恢复到静止状态的时间

冲击波在岩石中传播时，波阵面上的压力衰减规律可用下式近似计算

n

m r r r P P ??

????=0 （5—2） 式中：——离药包距离为r 处的冲击波峰值压力，MPa ； r P m P ——冲击波初始波峰值压力，MPa ；

r ——距药包中心的距离，m ；

0r ——药包半径，m ；

n ——系数。μμ

?±=12n ，μ岩石的泊松比。式中“+”号对应冲击波作

用区，“－”号对应压缩波作用区。

炸药爆炸释放出的能量以应力波和爆轰气体膨胀压力的形式作用在药包周围岩 5

壁上，在岩体内产生复杂的应力状态。

② 应力波在岩体中引起的应力状态。爆破压应力波引起的岩体应力状态，不但随时间而变化，而且随传播距离而变化，并可以近似地采用弹性理论来研究和解析。近代动应力的分析方法，是按应力波的传播、衰减、反射和透射等一系列规律，计算应力场中各点在不同时刻的应力分布情况，以求得任意时刻的应力场及任意小单元的应力状态随时间变化的规律。由于计算比较复杂，下面仅就一个自由面条件下爆破应力解析结果作简要介绍。

爆炸应力波从爆源向自由面倾斜入射时，在自由面附近岩体中某点的应力状态是很复杂的。它由直达纵波、直达横波，纵波反射生成的反射纵波和反射横波，横波反射生成的反射纵波和反射横波等的动应力叠加而成。由于从爆源向四周岩体中发射的应力波主要是纵波，下面就入射波是纵波的情况加以分析。

如图5—5所示，设自由面平行于横轴X ，

最小抵抗线W 的方向平行于竖轴Z ，药包中心为O 。岩体中任一点A 的应力状态可作如下分析：该点由入射纵波产生的应力为ip σ，由反射纵波产生的应力为rp σ，由反射横波产生的应力为rs σ，则A 点的应力为三者合成，由合成应力引起的三个主应力为1σ，2σ，3σ。

图5—5 波到达A 点的应力分析

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根据在一个自由面的砂石中试验（1号雷管爆炸，最小抵抗线为10 cm ）结果的分析计算，当拉伸主应力2σ出现极大值时，自由面附近岩体中各点的主应力1σ和2σ的方向如图5—6所示。这种应力分布方向能够满意地解释爆破岩体的裂隙方向：由于岩石抗拉强度很小，在拉应力的作用下容易产生裂隙，所以爆破裂隙受2σ的控制，是围绕最小抵抗线为对称轴分布的喇叭形，如图5—7。由此可见，自由面对主应力产生很大的影响：自由面附近的压缩主应力比无自由面时小，而拉伸主应力则比无自由面时大，且爆源离自由面越近，拉伸主应力的增长率越显著，自由面附近的岩体处于比较容易破坏的拉伸应力状态下，说明自由面对改善爆破破碎效果起着重要的作用。

③ 爆轰气体压力作用下岩体的应力状态。由爆炸应力波在岩体中所引起的应力状态，因应力波衰减而迅速消失，爆轰气体则较长时间被密闭在药室容积中，使周围岩石受到爆轰气体准静态压力作用。根据实验和理论分析，岩体中各点的主应力1σ和2σ的作用方向如图5—8所示，与图5—6极为相近，但爆轰气体引起的1σ常为压应力，而2σ不常为拉应力，随着至最小抵抗线的距离超过某一极限值后，2σ变为压应力。根据图5—8中所示的主应力作用方向，可以推断和解释在爆轰气体准静压作用下，岩体裂隙的方向。

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图5—6 当2σ达到极大值时1σ和2σ的方向 图5—7 由1σ、2σ和3σ引起的裂隙

图5—8 主应力1σ和2σ的作用方向

（2） 延长药包爆破时岩体中的应力状态。按传统定义，将药包长度和横截面的直径或边长之比，即长径比φ>4的药包称为延长药包；φ≤4的药包称为集中药包。近年来，铁道部科学研究院爆破室的史雅语等人从药包爆破作用的特性分析，认为以φ=20作为延长药包的下限是比较合理的。

延长药包与集中药包相比，在爆破应力波参数、应力波传播时的衰减规律以及应力分布等方面有着明显的差异。

① 应力分布不均匀。集中药包起爆时，向四周释放出的能量一般是比较均匀的，岩体中的应力也沿四周均匀分布。若延长药包从一端起爆，则在两端岩体中激发出的应力是不均匀的。图5—9是一个垂直于自由面的从孔底起爆的延长药包。为了研究其爆破作用的特点，将它沿轴向分成五个长度相等的短药柱，即、、、、。每个短药柱以恒定的时间间隔（1x 2x 3x 4x 5x n t D d t n =，为药包直径，为炸药爆速）进行爆轰，且都产生一个波长相等的球面应力波，并设炸药的爆速和应力波速度之比为2：1。当延长药包完全爆轰后，药包周围岩体中的应力分布如图5—9。d D D 8

从图中可以看出，由、引起的波阵面上的应力在C 点叠加，高于线上其他点的应力；由、、引起的波阵面上的应力在点叠加，因此点的应力高于C 点的应力。同理可知，在被C 、O 、1x 2x AC 2x 3x 4x D D E 、、所圈定的区域内，由于药包各部分产生应力波的叠加，而形成高应力区；相反，由、F C C B 、E 、、C 圈定的区域为低应力区。一般高应力区爆破破碎效果比低应力区好。

F

图5—9 延长药包爆破时的应力分布

② 应力波的参数大。前苏联A ?H ?哈努卡耶夫用六号阿莫尼特炸药的集中药包和延长药包对同种花岗岩进行爆破试验，在折算距离相同时，测得延长药包的所有应力波参数都比集中药包大。

③ 应力波衰减慢。与集中药包相比，延长药包的爆破应力波参数随距离的增加而衰减得较慢，这是由于集中药包爆破产生的球面波的波阵面面积与传播距离的平方成正比例增大，而延长药包的柱面波的波阵面面积只与传播距离的一次方成正比例增大。

二、 爆破破坏作用分析

1． 应力波的动态破坏作用

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（1） 压应力波作用产生径向裂隙。炸药爆炸产生的冲击波作用于药包周围的岩石并向外传播，随着传播距离的增加，波阵面的扩大，波阵面上能流密度减小，冲击波迅速衰减为压应力波，当其强度低于岩石的动抗压强度时，不能直接引起岩

σ石的破坏。但是，它使外层岩石（由图5—10（a）虚线弧表示）受到径向压应力

r 作用，该层岩石产生径向位移（由图5—10（a）实线弧表示），因而导致该层岩石

σ，如果该拉应力超过岩石动抗拉强度时，单发生径向扩张，在切向衍生拉伸应力

τ

元体被拉断，形成径向裂隙。这种裂隙以0.15~0.4倍于应力波的传播速度沿径向向前延伸，直到切向拉应力衰减到低于岩石的动抗拉强度时，裂隙便停止发展。

（a） （b）

图5—10 径向裂隙和环向裂隙的产生

（a）压应力波作用产生径向裂隙； （b）稀疏波作用产生环向裂隙 （2） 稀疏波作用产生环向裂隙。当压应力波通过压碎扩大圈外层岩体时，岩石受压积蓄了一部分弹性变形能。而压应力波过后，稀疏波到来，这部分弹性能就

σ，如图5—10（b）所要释放，引起岩石质点的向心运动，因而产生径向拉应力

r

示，当此拉应力超过岩石的动抗拉强度时，岩体中就产生环向裂隙。

（3） 应力波反射拉伸破坏作用

①霍金逊效应引起的破坏。霍金逊效应是指当压应力波入射到自由面时，从自由面反射回来，变成反射拉应力波，当此拉应力波峰值大于岩石的动抗拉强度时，岩石产生拉伸破坏。假定从爆源向自由面方向传播的压应力波为三角形波，图5—

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11A 表示应力波的合成过程，而图5—11B 表示霍金逊效应对岩石的破坏过程。图5—11A 中的（1）表示压应力波刚好到达自由面的瞬间，这时，波阵面的波峰压力值为。图中的（2）表示经过一定时间后，如果前面没有自由面，则应力波的波阵面必然到达b a P 1c 1的位置，且波峰压力值a P bc c b ==11。但是，实际上前面存在自由面，压应力波经过反射后变成拉应力波，反射回到b 2c 2的位置。若不考虑反射过程中的能量损失，入射波应力与反射波应力大小相等，符号相反，即，式中的负号表示反射波为拉应力。在与自由面平行的b 2211c b c b ?=2f 平面上，既受到压应力的作用，同时又受到拉应力的作用。由于f c 222c b f c c b 222>，则合成应力2222hc f c c b ?=+?为拉应力。如果其值正好等于岩石抗拉强度，岩石就沿b 2f 平面被拉断成几乎与自由面平行的片状，这个现象就叫做“片落”，片落的过程如图5—11B 所示。然而，生产实践和科学实验都表明，片落并不是岩体破碎的主要形式。片落现象的产生主要同药包的几何形状、药包大小、入射波的波长和岩性等因素有关。装药量较大的硐室爆破产生片落的可能性大，装药量较小的炮孔爆破产生片落的可能性小。

图5—11 霍金逊效应引起的破坏

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A —应力波合成的过程；

B —岩石表面片落过程

② 反射拉伸波使径向裂隙延伸。由自由面反射回岩体的拉伸波，即使它的强度不足以产生片落，但是，反射拉伸波同径向裂隙尖灭处的径向应力场相互叠加，产生应力集中，使径向裂隙向前延伸。裂隙的延伸情况与反射应力波传播方向和裂隙方向的交角θ有关，如图5—12所示。当反射应力波传播方向和裂隙方向的交角°=90θ时，反射拉伸波将最有效地促使裂隙扩张和延伸；当°<90θ时，反射拉伸波以一个垂直于裂隙方向的拉伸分力促使径向裂隙扩张和延伸，或者在径向裂隙末端造成一条分支裂隙；当°=0θ，反射拉伸波不会对裂隙产生拉应力。

2． 爆轰气体的似静压破坏作用

在应力波造成径向裂隙的同时或后期，被密闭在药室中的爆轰气体产生如下作用。

（1） 爆轰气体的似静压作用产生径向裂隙。首先，在爆轰气体似静压作用下，岩体中产生似静应力场（图5—8），在切向产生拉应力2σ作用。此拉应力也必然会促使径向裂隙的产生和发展，尤其对于低强度岩石和低爆速炸药，产生的应力波不强且易消减时，爆轰气体的似静压力则是形成径向裂隙的重要原因。

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图5—12 反射拉伸波对径向裂隙的影响

（2） 爆轰气体的压力释放产生环向裂隙。最后，由于爆轰气体在压碎区和径向裂隙中不断膨胀和热扩散的结果，药室内气体压力迅速下降，原先受压缩的岩石就要释放其变形时所储蓄的弹性能，使岩石质点产生向心运动，形成径向拉应力，因而产生环状裂隙。

（3） 爆轰气体的“气楔”作用使裂隙延伸。高压爆轰气体膨胀挤入已生成的径向裂隙，像劈楔一样使裂隙扩大。同时爆轰气体在裂隙端部引起应力集中，导致径向裂隙继续向前延伸。

（4） 爆轰气体产生剪力破坏作用形成爆破漏斗。如图（5—1）所示，当药包埋深不大时，爆轰气体压力作用引起的剪切应力将形成爆破漏斗状的破坏。

3． 应力波和爆轰气体的共同破坏作用

在研究和解释炸药爆炸作用下岩体破坏的原因时，由于认识和测试目的不同，形成了不同的观点，大致可归纳为：应力波破坏的观点、爆轰气体膨胀压力破坏的观点、应力波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏的观点，近年来的理论和实践研究表明，第三种观点比较符合工程实际。认为岩体破裂是爆炸应力波和爆轰气体膨胀推力共同作用的结果，二者的作用效果各不相同，主要取决于岩石的性质，即取决于岩石波阻抗。对于高波阻抗的岩石（波阻抗为（10~15）×105 g/（cm2·s）），即极致密坚韧的整体性岩石，爆炸应力波的传播性能好，波速大，爆破时岩石的破坏是应力波起主要作用；对于低波阻抗（波阻抗为（2~5）×105 g/（cm2·s））的松软而具有塑性的岩石，爆炸应力波的传播性能较差，波速较低，爆破时岩石的破坏主要依靠爆轰气体的膨胀压力；对于中等波阻抗（波阻抗为（5~10）×105 g/（cm2·s））的中等坚硬岩石爆破，应力波和爆轰气体膨胀压力共同作用破碎岩石。

综上所述，在压应力波和爆轰气体似静压力的共同作用下，形成了相互交错的径向裂隙和环向裂隙，岩石被割裂成块，这样构成了裂隙区，即破裂区。

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第二节 单个药包及成组药包的爆破作用

一、单个药包爆破的内部作用

药包中心距自由面的最小距离叫最小抵抗线（简称最小抵抗），通常用字母W来表示。若最小抵抗线超过某一临界值（即临界抵抗线）时，爆破裂隙达不到自由面，这种药包的爆破作用可认为只发生在介质内部。把药包的这种作用称为爆破的内部作用。如果将爆破后的岩体沿着药包中心剖开，便可见到如图5—13所示的情况，随着至药包中心距离的增大，岩体按其破坏的作用和特征大致可分为以下三个区域。

图5—13 单个药包内部作用破坏分区

1—药包；2—压碎区；3—破碎区；4—环向裂隙；5—径向裂隙；6—震动区（1） 压缩区。当密闭在岩体中的炸药爆炸时，爆轰压力在数微秒内就能迅速上升到5000~10000 MPa的超高压，并在瞬间迅速传递给药室周壁岩石，在岩石中激发冲击波。冲击波峰值远远超过最坚韧岩石的动抗压强度，而且波阵面上的温度高达3000 ℃以上。对于可压缩性较大的软岩或土壤，装药空间岩土壁面受到强烈压缩而形成空腔，并在空腔的表层形成压实层，该区域就叫压缩区。对于大多数在

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冲击荷载作用下呈脆性的岩石来说，其压缩性不明显，该区内岩石多被压成粉末，因此又叫粉碎区或压碎区。由于粉碎区是处于坚固岩体的三向约束（即三向受压）状态下，而岩体的三向动抗压强度很大，爆破冲击波的大部分能量消耗于岩石的塑性变形、粉碎和加热等方面，致使冲击波能量急速下降，其波阵面压力很快就下降到不足以压碎岩石的值。所以压缩区的岩石为压应力破坏，呈粉碎性状态，消耗的能量很大，破坏范围却很小，其半径一般不超过药室半径的2倍。

（2）破裂区。在压缩区之外，由于冲击波强度和爆轰气体膨胀推力作用的减弱，爆破应力低于岩石的抗压强度，但仍然高于岩石的抗拉强度。在压应力波和爆轰气体压力所衍生的拉应力的共同作用下，形成相互交错的径向和环向裂隙，岩石被割裂成块，形成破裂区。所以破裂区的岩石在拉应力作用下呈块状破坏，破碎的范围大，消耗的能量小，是爆破破碎的主要形式。岩石抗压不抗拉，为了获得好的破碎效果，应创造条件，尽可能使岩石处于拉伸破坏状态，从而扩大破裂区范围。

（3） 振动区。在破裂区以外的岩体中，由于能量的消耗和衰减，爆破应力波和爆轰气体压力均低于岩石的抗压和抗拉强度，不足以使岩石产生裂隙，只能引起岩石质点的弹性振动，直至能量完全被岩体吸收为止，这个范围叫做振动区。

二、单个药包爆破的外部作用

药包在岩体中埋置较浅，或者虽然埋置较深但是药量较大，其爆破破坏作用能达到自由面时，叫做爆破的外部作用。爆破的外部作用之所以不同于内部作用，是由于自由面的存在而引起的应力波和爆轰气体膨胀破坏作用具有方向性所造成的。

1． 集中药包爆破漏斗参数

爆破的外部作用结果是形成漏斗形的爆破坑，叫爆破漏斗。水平自由面条件下的爆破漏斗如图5—14所示，爆破漏斗的几何要素称为爆破漏斗参数，也是工程设

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计中的重要参数。其中主要的参数有：

（1） 最小抵抗线W ——药包中心到自由面的最短距离；

（2） 爆破漏斗半径r ——爆破漏斗的底圆半径；

（3） 爆破作用半径R ——药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离，也称破裂半径；

（4） 爆破作用指数n ——爆破漏斗半径r 和最小抵抗线W 的比值，即W

r n =。 （5） 爆破漏斗可见深度——爆破漏斗中，爆堆面至自由面的最短距离。

h 2． 爆破作用类型

若改变爆破作用指数值，则爆破漏斗张开角n θ、岩石破碎程度和抛掷距离都随之变化。因此，在工程爆破中，常常根据值的不同，将爆破作用分为四种基本类型，如图5—15。

n （1） 松动爆破。n =0.3~0.75，即()W r 75.0~3.0=。爆破漏斗内的岩石被破坏、松动，岩块不抛出坑外。为了控制爆破飞石的危害，常采用松动爆破；

（2） 减弱抛掷爆破。0.75<<1，即0.75W

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图5—14 爆破漏斗及其参数 图5—15 爆破漏斗类型

a ）—标准抛掷爆破漏斗；b)—加强爆破漏斗；

c)—减弱爆破漏斗；d)—松动爆破漏斗

（3） 标准抛掷爆破。=1，即W =n r ，θ=90°。在确定不同种类岩石的单位炸药消耗量时，或者分析炸药的爆炸性能时，常进行标准抛掷爆破试验，用标准抛掷爆破漏斗参数和单位炸药消耗量作为比较标准或爆破设计的依据。

（4） 加强抛掷爆破。>1，即n r >W ，θ>90°。若需要将爆破岩体抛掷一定距离，如定向筑坝爆破时，可采用加强抛掷爆破。当>3时，爆破漏斗的有效破坏范围并不随值的增加而明显增大。实际上，这时炸药的能量主要消耗在岩块的抛掷和形成空气冲击波上。因此，>3已无实际意义。n 值是露天硐室爆破设计的重要参数之一。

n n n 3． 利文斯顿爆破漏斗理论

1956年利文斯顿（C ．Ｗ．Ｌivingston ）提出了以爆破漏斗试验为依据，以能量平衡为准则，阐述各种岩石在不同药量、不同埋深等条件下，其爆炸能量分配、爆破漏斗规律及其相互关系的爆破漏斗理论。该理论主要用于对比炸药性能、评价岩石可爆性、选取爆破参数等方面。

（1） 利文斯顿爆破漏斗理论要点。该理论认为炸药在岩体内爆炸时，传递给岩石的能量大小和速度快慢，取决于岩石性质、炸药性能、药包质量、炸药埋深和起爆方式等因素。假设在岩性和药量不变的条件下，置于地表以下某一深度的药包爆炸所释放的能量，绝大部分被岩石吸收。当岩石所吸收的能量达到饱和状态时，岩体表面开始产生位移、隆起、破坏，直至抛掷；若没达到饱和状态，岩石表面只呈弹性变形，不被破坏。也就是说，在岩性和药量一定的条件下，如果将药包逐渐向地表移动并爆炸时，传给岩石的能量比率将逐渐降低，而传递到空气中的能量比率则逐渐升增高。

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（2） 岩石爆破的四种破坏形态。当药量不变，随着药包埋深的变化，爆破能量的作用效果相应地变化，便可获得如下岩石变形和破坏形态的四种类型，如图5—16：

① 弹性变形。若埋置很深的药包爆破时，地表岩石只产生弹性变形而不会遭受破坏，爆炸能量完全部被岩石吸收。当药包埋置深度减小到某一临界值时，地表岩石开始发生破坏：脆性岩石片落，塑性岩石隆起。此时药包的埋深称为临界深度，即地表岩石不破坏而只呈弹性变形的上限值，以下式表示

L H 3Q E H b L = （5—3）

式中： ——炸药量，kg ；

Q b E ——岩石变形能系数，m/kg 1/3。

b E 表示在一定装药量的条件下，岩石可能吸收的最大爆破能量。超过此能量限度，岩石表面将由弹性变形转化为破裂。所以，的值是岩石可爆性的一个指标。

b E ② 冲击破坏（破碎）。若炸药埋深从临界深度进一步减小，则地表岩石隆起、破坏、抛掷，形成爆破漏斗。当埋深减小到某一限度时，爆破漏斗体积达到最大值，炸药能量主要用于破碎岩石，此时的炸药埋深称为最佳深度。以作为最小抵抗线进行爆破，可获得最佳爆破效果。按下式计算

0H 0H 0H 300Q E H b Δ= （5—4）

式中：——最佳深度比，即0ΔL H H /00=Δ。

通过爆破漏斗试验求出及的值，则当现场所用药量Q 值为已知时，值可求。

b E 0Δ0H 18

③ 碎化破坏（抛掷）。若药包埋深从最佳深度继续减小，则爆破漏斗体积也相应减小，漏斗内的岩石将进一步碎化，岩块抛掷距离、空气冲击波和噪声将增大。当药包埋深减小到某一定值时，传给大气的爆炸能量开始超过岩石吸收的能量，这

H

一埋深称为转折深度。碎化破坏状态的下限为最佳深度，上限为转折深度。

g

④ 空气中爆炸。药包埋深小于转折深度时，岩石破碎加剧、岩块抛移更远、空气冲击波和噪声更大，爆炸能量传给大气的比率更高，被岩石吸收的比率更低。其下限为转折深度，上限深度为零。

Q

由上述分析可知，对于一定的岩体，当药量不变时，爆破漏斗体积随药包埋深而变化，如图5—16所示。同样，当药包埋深不变而改变药量时，爆破漏斗体积随药量而变化，也存在爆破体积最大的最佳药量。因此，根据爆破要求和岩体的爆破漏斗特性，合理确定炸药埋深和药量，对提高爆破的技术经济效果有重大意义。为了分析爆破漏斗特性，需要进行爆破漏斗试验，测量不同埋深的爆破漏斗体积。

图5—16 不同药量、不同药深爆破岩石变形破坏分布图

（a）—地表片落或隆起开始；（b）—冲击破裂带上限漏斗；（c）—碎化破坏上限漏斗；

（1）—弹性变形带；（2）—冲击破裂带；（3）—破碎带；（4）—空爆带；

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Le —临界深度；—最佳深度；Lg —过渡深度

i L

（3） 爆破漏斗特性曲线。爆破漏斗特性曲线是指漏斗体积与药包埋深的关系曲线，它是通过一系列的爆破漏斗试验绘制的。

① 曲线。最基本的爆破漏斗特性曲线是H V ?H V ?曲线。它是炸药量一定时，爆破漏斗体积V 随药包埋深H 而变化的关系曲线，如图5—17的a ）所示。不同的岩石都有一个爆破漏斗体积为最大的药包埋深，称为最优药包埋深。

量爆出的爆破漏斗体积（Q V ，m 3/kg ）作纵坐标，炸药任意埋深H 与临界埋深的比值（L H L

H H =Δ）作横坐标来描绘其变化规律，如图5—17的b ），从而找到最佳埋深与临界埋深的比值：0H L H L

H H 00=Δ。 ③ 爆破漏斗特性曲线带。由于岩体存在各向异性和非均质性，以及判别爆破岩块块度大小的标准不同，特别是现场岩体原生裂隙和爆破次生裂隙的影响，虽然炸药埋深相同，但爆破漏斗半径、可见深度等不可能为某一定值，而是一个波动范围。因此，利文斯顿爆破漏斗特性曲线又被发展为特性曲线带，如图5—18。鲍尔通过实验认为，当最小抵抗线与药量的比值3

1Q W （m/kg 1/3）等于1.5~2.5时，漏斗半径与药量的比值3

1Q r （m/kg 1/3）最大，此时岩体完全破坏，爆破块度小而均匀，爆破效果最好。

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岩石爆破破碎合同

岩石爆破破碎合同 甲方： 乙方： 根据有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程概况 1、工程名称：潍日高速中铁四局第三工程 段 2、工程地点：阿陀 镇 3、工程范围及内容：。 4、工程量： 二、工程内容及工期 1、工程内容：岩石爆破及破碎、装车 2、工期： 三、工程造价及付款方法 1、工程造价：预算价元，工程单价爆破单价为元/ m3。 工程合同一经签定，不受任何价格调整影响，按合同标准进行结算。 2、付款方式： 四、工程量核算与确认： 1、爆破施工前，甲乙双方按照设计要求对总的爆破工程量进行共同测量计算，并经双方签字后确认； 2、施工中如遇甲方临时增加的新的爆破工程量在上一款的基础上，爆破范围扩大或深度增加，则该新增工程量以工程签单的形式经双方签字确认，单价不变； 3、实际发生的总爆破工程量由上述两款方量相加后得出。 五、质量、安全及验收： （一）、工程质量： 1、乙方必须严格按照国家颁发的爆破工作技术操作规程和爆破工程相关的法律法规，保证在安全的前提下快速完成爆破相关的工作；

2、甲方在施工条件方面有义务提供必要的帮助和支持、配合完成各项工作。甲方在施工质量等方面给予相应的指导，并进随时行监督检查。如果乙方在施工中不按国家颁发的爆破工作技术操作规程和施工规范的要求施工，造成的质量、安全事故、返工浪费等，按照情节轻重，由乙方赔偿部分或全部经济损失。 4、乙方爆破块石大小满足机械清运要求，石块直径不大于300mm。 （二）、安全管理及责任： 1、乙方在进入施工现场以前，要自行做好安全教育，必须注意重视安全生产，严格按照相关国家颁发的爆破安全操作规程施工，轻伤频率控制在千分之一以下，杜绝发生重大伤亡事故。 2、乙方在深坑作业时，必须要有防护措施。架设安全网、安全带、安全帽，由乙方自备。 3、乙方采取先进的爆破方法、合理的施工工艺及有力的技术措施，确保周围建筑物安全及人身安全。 （三）、爆破机械及现场爆破器材的管理： 1、乙方在施工中，使用乙方自带的爆破相关机具，乙方在开工作业前，必需对从业人员进行全面的施工技术教育和技术交底，以及安全技术交底，做到每个工人全面熟悉爆破的各种机械的性能、操作规程、安全知识、指定专人操作； 2、乙方应对机具、材料妥善使用和保管，不得损坏和丢失，施工中乙方必须按施工图施工，听从现场施工员的指导，测量、放线由甲方负责。施工爆破现场所有从业人员严禁吸烟及用火！ 六、双方责任 （一）、甲方责任： 1、按合同规定及时支付各种款项； 2、乙方进场前，清除全部石方上的植被和土层，为爆破施工创造条件；如不能及时提供爆破所需条件造成工期延误，责任由甲方负责； 3、以划线或木桩的形式，标明爆破范围和标高； 4、协助乙方负责爆破时的人员疏散及安全警戒工作； （二）、乙方责任： 1、严格按照国家相关法律、法规的有关安全操作规程施工； 2、结合本工程特点，编制合理、可行的爆破施工方案； 3、负责办理爆破方案审批手续； 4、严格按照设计图纸及甲方要求进行爆破施工，标高及范围达到甲方设计规划及合同中的质量要求；

南华大学-岩石的爆破破碎机理

南华大学-岩石的爆破破碎机理 第七章岩石的爆破破碎机理 概论 爆破是目前采矿工程中和其他基础工程中应用最广泛最频繁的一种破碎岩石的有效手段。为了更有效的利用炸药爆炸释放的能量达到一定的工程目的，研究炸药包爆炸作用下岩石的破碎机理是一项重要的科研课题。 炸药爆轰过程属于超动态动力学问题，从药包起爆到岩石破碎，只有几十微秒。 岩石的爆破机理研究是在生产实践的基础上，借助于高速摄影，模拟试验，数值分析对爆破过程中在岩石内发生的应力、应变、破裂、飞散等现象的观测基础上总结而成的。 （讲课时间5分钟） 第一节岩石爆破破坏的几种假说 一、爆炸气体产物膨胀压力破坏理论（讲课时间10分钟） 岩石主要由于装药空间内爆炸气体产物的压力作用而破坏。 炸药爆炸—气体产物（高温，高压）—在岩中产生应力场—引起应力场内质点的径向位移—径向压应力—切向拉应力—岩石产生径向裂纹；如果存在自由面，岩石位移的阻力在自由面方向上最小，岩石质点速度在自由面方向上最大，位移阻力各方向上的不等形成剪切应力导致岩石剪切破坏；爆炸气体剩余压力对岩块产生进一步的抛掷。 这种理论认为： 1、炸药的能量中动能仅为5%~15%，大部分能量在爆炸气体产物中； 2、岩石发生破裂和破碎所需时间小于爆炸气体施载于岩石的时间。 二、冲击波引起应力波反射破坏理论（讲课时间5分钟） 岩石的破坏主要是由自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。 爆炸冲击波在自由面反射为拉伸波，岩石的抗拉强度低，岩石易受拉破坏。这种理论主要依据： 1、岩体的破碎是由自由面开始而逐渐向爆心发展的； 2、冲击波的压力比气体膨胀压力大得多。

图7-1 反射拉伸破坏 三、爆炸气体膨胀压力和冲击波所引起的应力波共同作用理论 （难点）（讲课时间10分钟） 爆破时岩石的破坏是爆炸气体和冲击波共同作用的结果，它们各自在岩石破坏过程的不同阶段起重要作用。 爆轰波衰减成应力波造成岩石“压碎”，压碎区以外造成径向裂隙。气体产生“气楔作用”使裂隙进一步延伸和张开，直到能量消耗完。尽管炸药的能量中动能仅为5%~15%，但岩石开始的破裂阶段是非常重要的。 爆炸气体产物膨胀的准静态能量是破碎岩石的主要能源，炸药作功能力同它的爆热和爆容有关。冲击波作用重要性同岩石的特性有关。岩石波阻抗较高时，要求有较高的应力波峰值，此时冲击波的作用更为重要。岩石按波阻抗值分为三类： 1、岩石波阻抗为10X105~25X105（g/cm2·s）； 2、岩石波阻抗为5X105~10X105（g/cm2·s）； 3、岩石波阻抗为2X105~5X105（g/cm2·s）。 不同条件下和不同目的情况下的爆破，可以通过控制炸药的应力波峰值和爆炸生成气 体的作用时间来达到预期目的

爆破工程承包合同书

爆破工程承包合同书 甲方： 乙方： 工程名称：石方光面爆破工程，位于，现甲方将石方爆破工程承包给乙方爆破，双方本着平等、自愿、互利的原则，达成以下协议并共同遵守。 一、工程承包价格：按实方捌元/立方米承包价结算给乙方，结算方数由双方测量为准，以下为暂估数量： 二、付款方式：甲方先预付部分柴油钱、人工钱，工程结束后一个月内后结清工程余款。 三、甲方先提供炸药雷管、电，以后从承包款扣回给甲方，价格按高速公路收取价格结算（炸药每吨9000元，雷管一只2.9/3.3元，电费每度约0.95元）。爆破后的石头与乙方无关。 四、乙方施工中需要甲方钩机配合，甲方须提供现场施工，甲方管理人员配合乙方顺利施工。 五、乙方的责任义务： 1、乙方必须服从甲方规章制度。工程施工中，乙方必须保证安全作业，如有飞沙、飞石伤到人、农作物、家禽或出现安全事故等，由乙方全部负责，与甲方无关。 2、乙方施工人员需具备合格爆破作业证。 3、打孔机械由乙方自行自备，在施工中有人阻碍和打伤工人，打坏机械由甲方协助处理。 4、乙方需按高速公路图纸及甲方的作业要求完成给甲方。 5、石头规格如钩机炮头无法破碎，由乙方进行介炮处理，乙方爆破出的规格石料甲方要及时清理。 6、工期为叁个月，即从年月日至年月日，如遇人力不可抗拒的自然灾害除外，工期相应延长。如乙方有意拖延工期，所造成的一切经济损失由乙方负责。 六、违约 双方应遵守此协议，如有一方违约，将承担影响工程及个人利益的全部责任。 本协议一式两份，甲、乙双方各执一份，签字后有同等法律效力。未尽事宜由甲、乙双方另行协商。如半途停工10天以上，乙方有权终止合同（如遇人力不可抗拒的自然灾害或其他客观原因除外），结清工程款。 甲方签字：乙方签字： 日期：日期：

土石方爆破合同

土石方爆破合同 甲方： 乙方： 根据有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程概况 1、工程名称： 2、工程地点： 3、工程范围及内容：。 4、工程量： 二、工程内容及工期 1、工程内容：岩石爆破、碎渣清运至甲方指定位置（30米以内）。 2、工期： 三、工程造价及付款方法 1、工程造价：预算价元，工程单价爆破单价为元/ m3。 工程合同一经签定，不受任何价格调整影响，按合同标准进行结算。 2、付款方式：工程完工天内付清。 四、工程量核算与确认： 1、爆破施工前，甲乙双方按照设计要求对总的爆破工程量进行共同测量计算，并经双方签字后确认； 2、施工中如遇甲方临时增加的新的爆破工程量在上一款的基础上，爆破范围扩大或深度增加，则该新增工程量以工程签单的形式经双方签字确认，单价不变； 3、实际发生的总爆破工程量由上述两款方量相加后得出。 五、质量、安全及验收： （一）、工程质量： 1、乙方必须严格按照国家颁发的爆破工作技术操作规程和爆破工程相关的法律法规，保证在安全的前提下快速完成爆破相关的工作； 2、甲方在施工条件方面有义务提供必要的帮助和支持、配合完成各项工作。甲方在施工质量等方面给予相应的指导，并进随时行监督检查。如果乙方在施工中不按国家颁发的爆破工作技术操作规程和施工规范的要求施工，造成的质量、安全事故、返工浪费等，按照情节轻重，由乙方赔偿部分或全部经济损失。 4、乙方爆破块石大小满足机械清运要求，石块直径不大于300mm。

（二）、安全管理及责任： 1、乙方在进入施工现场以前，要自行做好安全教育，必须注意重视安全生产，严格按照相关国家颁发的爆破安全操作规程施工，轻伤频率控制在千分之一以下，杜绝发生重大伤亡事故。 2、乙方在深坑作业时，必须要有防护措施。架设安全网、安全带、安全帽，由乙方自备。 3、乙方采取先进的爆破方法、合理的施工工艺及有力的技术措施，确保周围建筑物安全及人身安全。 （三）、爆破机械及现场爆破器材的管理： 1、乙方在施工中，使用乙方自带的爆破相关机具，乙方在开工作业前，必需对从业人员进行全面的施工技术教育和技术交底，以及安全技术交底，做到每个工人全面熟悉爆破的各种机械的性能、操作规程、安全知识、指定专人操作； 2、乙方应对机具、材料妥善使用和保管，不得损坏和丢失，施工中乙方必须按施工图施工，听从现场施工员的指导，测量、放线由甲方负责。施工爆破现场所有从业人员严禁吸烟及用火！ 六、双方责任 （一）、甲方责任： 1、按合同规定及时支付各种款项； 2、乙方进场前，清除全部石方上的植被和土层，为爆破施工创造条件；如不能及时提供爆破所需条件造成工期延误，责任由甲方负责； 3、以划线或木桩的形式，标明爆破范围和标高； 4、协助乙方负责爆破时的人员疏散及安全警戒工作； （二）、乙方责任： 1、严格按照国家相关法律、法规的有关安全操作规程施工； 2、结合本工程特点，编制合理、可行的爆破施工方案； 3、负责办理爆破方案审批手续； 4、严格按照设计图纸及甲方要求进行爆破施工，标高及范围达到甲方设计规划及合同中的质量要求； 5、做好爆破时的安全警戒工作，承担爆破器材、物品的运输、存放及管理。 6、采取必要的技术及防护措施，严禁产生飞石，确保周围建筑及在建设施的安全和人身安全。如出现违规操作造成的人身及周围建筑物的安全责任事故，由乙方负责赔偿所有损失，包括工期延误的损失。

爆破理论

2. 工程爆破基本理论 爆破理论就是研究炸药爆炸与爆破对象（目标）相互作用规律的有关理论。对于内部爆破（装药置于爆破对象内部），例如岩土爆破，就是研究炸药在岩土介质中爆炸后的能量利用及其分配，也就是研究炸药爆炸产生的冲击波、应力波、地震波在岩土中的传播和由此引起的介质破坏规律，以及在高温高压爆生气体作用下介质的进一步破坏及其运动规律；对于外部爆破（装药与爆破对象之间有一定距离），例如军事上采用的接触或非接触构件爆破，就是研究炸药爆炸后产生的冲击波在传播过程中与目标的相互作用以及由此引起的爆破目标的破坏及其运动规律。它是一个复杂而特殊的研究系统。要阐明爆炸的历程、机理和规律，应包括以下研究内容： ⑴、爆破的介质在什么作用力下破坏的；破坏的规律及其影响因素； ⑵、爆破介质的特性，包括目标（岩土）的结构、构造特征、动态力学性质及其对 爆破效果的影响； ⑶、爆炸能量在介质中传递速率； ⑷、介质的动态断裂特性与破坏规律； ⑸、介质破碎的块度及碎块分布、抛掷和堆积规律； ⑹、空气冲击波与爆破地震波的传播规律、个别爆破碎块的飞散距离；以及由冲击波、地震波、个别飞石、爆体的落地震动等引起的爆破危害效应及其控制技术。 以岩石爆破为例，目前大量实验室和现场试验证明，岩体的爆破破碎有以下规律：（1）、应力波不仅使岩石的自由面产生片落，而且通过岩体原生裂隙激发出新的裂隙，或者促使原生裂隙进一步扩大，在应力波传播过程中，岩体破碎的特点是：原生裂隙的触发、裂隙生长、裂隙贯通、岩体破裂或破碎；（2）、加载速率对裂隙的成长有很大作用：作用缓慢的荷载有利于裂隙的贯通和形成较长的裂隙，而高速率的载荷容易产生较多裂隙，但却拟制了裂隙的贯通，只产生短裂隙；（3）、爆破高压气体对裂隙岩体的破碎作用很小，但它有应力波不可 替代的作用：可以使由应力波破裂了的岩体进一步破碎和分离；（4）、岩体的结构面（岩体弱面的统称，包括节理、裂隙、层理等各种界面）控制着岩体的破碎，它们远大于爆破作用力直接对岩体的破坏。 同其它学科对事物的认识规律一样，对爆破理论的研究也是由浅入深的。不同学者先后提出了各种各样的假说或理论，例如，最初提出了克服岩石重力和摩擦力的破坏假说，以后又相继提出了自由面与最小抵抗线原理，爆破流体力学理论，最大压应力、剪应力、拉应力强度理论，冲击波、应力波作用理论，反射波拉伸作用理论，爆生气体膨胀推力作用理论，爆生气体准静楔压作用理论，应力波与爆生气体共同作用理论，能量强度理论，功能平衡理论，利文斯顿（Livingston）爆破漏斗理论和爆破断裂力学等等理论。这些理论观点各异，有些相互矛盾，有些互相渗透，有些不够全面，存在片面性，而且大部分视爆体为连续均匀的介质，与实际情况尚有一定差距。 目前，在爆破界比较倾向一致的是“爆炸冲击波、应力波与爆生气体共同作用”理论，

土石方爆破工程施工合同范本

编号：_____________ 土石方爆破工程施工合同 甲方：___________________________ 乙方：___________________________ 签订日期：_______年______月______日

甲方： 乙方： 甲、乙双方本着互惠互利的原则，双方就土石方爆破工程达成如下条款，甲乙双方共同遵守，任何一方不得违约。 一、概况： 工程名称： 工程地点： 工程量： 单价： 工程计量： 结算方式：预付当月工程款，每天结算一次。 二、甲方责任 1 甲方派代表到现场，负责工程的管理、监督、协调、工程款的结算。 2 甲方协调地方关系，确保乙方施工不受外界干扰。 三、乙方责任 1 乙方必须按照发包方开工令的指定时间，将爆破设备、人员进入现场。 2 乙方必须严格遵守国家有关规定的操作规程进行施工作业，必须做好施工人员的安全教育工作，进入施工现场的施工人员必须持证上岗，必须上人身保险，杜绝人身伤亡事故的发生，如果施工人员发生伤亡事故，甲方将配合乙方搞好治疗、善后工作，具体事故责任与费用全部由乙方自己承担，甲方不承担任何责任。 3 乙方必须严格执行安全生产保护措施，做到安全生产无事故。 4 除因不可预见的自然灾害停工外，乙方若无故停工，甲方有权终止合同。

5 乙方必须保证工人工资每月按时发放，如果出现问题，甲方有权终止合同。 6 乙方必须严格执行公安部门对炸药的管理条例，如出现问题，乙方自行负责。 7 本合同不准转让或出卖，如违约，甲方有权将合同收回作废。 8 特大岩石块装不上车或在车上卸不下来，要进行二次爆破或用油锤破碎。 9 乙方在施工地点以外与地方发生冲突，乙方自行解决。 四、双方责任 1 甲乙双方未按合同履行责任义务，均视违约，按照《经济合同法》有关规定处理。 2 甲乙双方发生争议时，应及时协商解决，如协商不妥协，任何一方均有向经济仲裁单位或法院起诉的权利。 3 本合同一式两份，甲乙双方各执一份。 4 本合同自签字之日起生效，至全部工程价款结清之日失效。 5 未尽事宜另行协商、补充条款。 五、补充条款。 甲方：乙方： 甲方代表：乙方代表： 年月日年月日

现代爆破理论

现代爆破理论2006年6月16日

前言 随着爆破技术和相邻学科的发展，爆破理论的研究也有了长足的进步。特别是岩体结构力学、岩石动力学和计算机模拟爆破技术的发展，使爆破理论的研究更实用化，更系统化了。 当今岩体力学已从以材料力学为基础的连续介质岩体力学发展为以工程地质为基础的非连续介质岩体力学。岩体结构面特征对爆破的影响日益引起人们的重视。 岩石动力学作为爆炸力学、冲击力学与爆破工程相结合的一门边缘学科，它的产生和发展无疑对岩石爆破破碎原理的研究是一种推动力量。 计算机模拟爆破技术的发展，不仅可以预算出最优的爆破效果，而且可以在计算机上再现岩石爆破的动态过程，从而大大减少现场试验所消耗的人力、物力，并能准确地查明各种因素对爆破效果的影响。它代表着90年代爆破技术的最高水平，也是爆破技术由工艺过渡到科学的重要标志之一。但是，从总体上看，爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求，理论研究和生产实际仍有不小的差距。再加上爆破过程的瞬时性和岩石性质的模糊性、不确定性、致使爆破理论众说纷法，争论不止。美国矿业局W．L．福尔内（Faurney）等人认为：“岩石破碎的过程仍然没有阐明，在公开文献中尚有许多混乱和相互矛盾的论点……”南非的C．V．B．坎宁安（Cunninghan）在论及岩石爆破过程中动压与静压哪个占主导地位时谈到“60年代以来，一直为人们所争论，毫无疑问，今后仍将争论一段时间”。南非矿业研究会高级工程师J．R布里克曼（Brinkman）在1987年召开的第二届爆破破岩国际会议（2nd International Symposium on Rock Fragmentation byBlasting）上谈到：“岩石爆破破碎机理目前仍存在着相互矛盾的观点”。 在爆破理论迅速发展又众说纷云、相互矛盾的情况下，从发展的角度去研究不同时期各派爆破理论的主要论点、依据，从中找出发展趋势，无论是对于爆破理论本身的研究还是指导工程实践都有着重要意义。 爆破理论的传统内容包括，岩石是在什么作用力下破碎的；破碎的规律以及其影响因素。随着人们对爆破现象认识的逐步加深，对于爆破理论的研究内容和范围也相应扩大。 1958年日本召开的岩石爆破机理讨论会上，东京大学的山口梅太郎认为，爆破机理的研究范围应该包括： （1）力学的爆破机理： 理论的研究； 爆破时的各种测定； 现场爆破效果的总结。 （2）关于炸药的研究： 广义的炸药破坏力的研究； 药室内压力的研究。 （3）对作为爆炸对象的岩石性质的研究： 岩石物理性质的研究； 作为岩体的岩石性质的研究。 实践证明，这些观点已被很多人接受。前苏联学者A．H．哈努卡耶夫（Ханукаев）认为，爆破法破碎岩石的过程就是岩石爆破的物理过程。要使更多的炸药能量用于破碎岩石，就必须使炸药的爆轰性能与岩石的性质相匹配。因此，炸药的研究和岩石性质的研究构成了爆破机理研究的重要组成部分。我国著名学者杨善元教授认为，爆破是一种动态的力学过程，用“岩石爆破动力学”来概括岩石爆破的理论基础比较合适，其内容应该包括：（1）波动物理学； （2）爆炸力学（包括热流体力学与冲击波理论，热化学与爆轰理论）；

石方破碎协议

编号：YB-HT-008789 石方破碎协议 Rock crushing agreement 甲方： 乙方： 签订日期：年月日 精品文档/ Word文档/ 文字可改 编订：YunBo Network

石方破碎协议 甲方：_____________ 乙方：_____________ 一、协议概况 因甲方防护和排水工程使用片石，地基处理使用石渣与乙方就石料破碎达成协议如下： 1．乙方负责对开挖的大块石方进行破碎，破碎后的石块不大于40cm。 2．乙方将破碎好的石料和石渣运到甲方指定地点。 3．单价为按照爆破总方量每立方2元计，爆破方量由土石方施工合同中确认的方法计算。按月付款，支付比例为当月已完合格工程价款的80%，剩余款项待本合同段经业主决算并经审计完成后再进行支付。

4．乙方必须首先保证甲方防护及排水及其他浆砌片石所用石料，满足用量要求。 二、安全文明、环保施工 1．乙方必须遵守国家及地方政府部门颁布的一切有关施工安全、劳动保护、文明施工、卫生管理、环境保护等法规制度和甲方编制的本工程安全施工组织要求，严格按照安全标准施工，做好本工程的安全管理工作。 2．甲方根据需要在施工现场配置必要的安全、文明施工设施和保护器材，制作安全警告标示牌，乙方配合甲方开挖埋设，并交由乙方保管保护，丢失照价赔偿。 3．乙方要设专职的安全员，保障施工现场的安全。特殊工种应持有特种设备操作证，并在有效期内，要经过专业培训考核后，持证上岗。乙方将特种作业证经甲方确认后备案。施工作业人员未经安全生产教育培训，不得上岗作业。 4．乙方在整个施工期间要为其工作人员提供必要的安全防护和劳动保护用品，并进行人身保险，保险费用乙方承担。在施工期

岩石的爆破破碎机理2008

岩石的爆破破碎机理2008-07-09 17:39 一、岩石爆破破碎的主因 破碎岩石的炸药能量以两种形式释放出来，一种是冲击波，一种是爆炸气体。但是岩石破碎的主要原因究竟是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的结果，由于认识和掌握资料的不同，便出现了不同的结果。 1、冲击波拉伸破坏理论（该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴维尔） 当炸药在岩石中爆轰时，生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石，在岩石中引起强烈的应力波，它的强度大大超过了岩石的动抗压强度，因此引起周围岩石的过度破碎。当压缩应力波通过粉碎圈以后，继续往外传播，但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。当它达到自由面时，压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波，虽然此时波的强度已很低，但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度，所以仍足以将岩石拉断。这种破裂方式亦称“片落”。随着反射波往里传播，“片落”继续发生，一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。因此岩石破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果，爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。 2、爆炸气体的膨胀压理论（该观点的代表人物村田勉等） 从静力学的观点出发，认为药包爆炸后，产生大量高温、高压气体，这种气体膨胀时所产生的推力作用在药包周围的岩壁上，引起岩石质点的径向位移，由于作用力不等引起的不同的径向位移，导致在岩石中形成剪切应力。当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石的破裂。当爆炸气体的膨胀推力足够大时，还会引起自由面附近的岩石隆起、鼓开并沿径向方向推出。它在很大程度上忽视了冲击波的作用。 3、冲击波和爆炸气体综合作用理论（该观点的代表人物有C.W.利文斯顿、φ.A.鲍姆，伊藤一郎，P.A.帕尔逊、H.K.卡特尔，L.C.朗和N.T.哈根等）这种观点的学者认为：岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果。即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同，爆炸冲击波（应力波）使岩石产生裂隙，并将原始损伤裂隙进一步扩展；随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块，脱离母岩。此外，爆炸冲击波对高阻抗的致密、坚硬岩石作用更大，而爆炸气体膨胀压力对低阻抗的软弱岩石的破碎效果更佳。 二、炸药在岩石中的爆破作用的范围 1、炸药的内部作用 假设岩石为均匀介质，当炸药置于无限均质岩石中爆炸时，在岩石中将形成以炸药为中心的由近及远的不同破坏区域，分别称为粉碎区、裂隙区及弹性振动区。 （1）粉碎区（压缩区） 炸药爆炸后，爆轰波和高温、高压爆炸气体迅速膨胀形成的冲击波作用在孔壁上，都将在岩石中激起冲击波或应力波，其压力高达几万MPa、温度高达30000以上，远远超过岩石的动态抗压强度，致使炮孔周围岩石呈塑性状态，在几到几十毫米的范围内岩石熔融。尔后随着温度的急剧下降，将岩石粉碎成微细的颗粒，把原来的炮孔扩大成空腔，称为粉碎区。如果所处岩石为塑性岩石（黏土质岩石、凝灰岩、绿泥岩等），则近区岩石被压缩成致密的、坚固的硬壳空腔，

爆破服务合同范本(完整版)

合同编号：YT-FS-4400-74 爆破服务合同范本(完整 版) Clarify Each Clause Under The Cooperation Framework, And Formulate It According To The Agreement Reached By The Parties Through Consensus, Which Is Legally Binding On The Parties. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

爆破服务合同范本(完整版) 备注：该合同书文本主要阐明合作框架下每个条款，并根据当事人一致协商达成协议，同时也明确各方的权利和义务，对当事人具有法律约束力而制定。文档可根据实际情况进行修改和使用。 甲方：(以下简称甲方) 乙方：(以下简称乙方) 甲、乙双方依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其它有关法律、行政法规，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，双方就海南昌江核电站GD3陆域排水竖井基坑及隧道工程项目石方爆破事项，经双方友好协商，订立本合同。 一、工程项目：海南昌江核电站GD3陆域排水竖井基坑及隧道工程项目 二、工程地点：海南昌江 三、工程量：工程量约20万m3 四、工期：约24个月 五、承包内容：排水竖井基坑及隧道开挖石方爆破技术服务。

六、付款方式：合同签订，甲方付乙方2.6万元作为本项目前期费用;甲方每月付给乙方 2.6万元爆破服务费(每月28日前付下月技术服务款)。 七、双方职责： (一)甲方职责 (1)负责处理协调与业主的关系，确保施工正常进行。 (2)负责项目的报批手续及相关费用。 (3)负责爆破器材购买、贮存、配送等全部费用。 (4)负责施工安全，若发生安全事故由甲方负责。 (5)按时付给乙方爆破服务费。 (6)负责乙方爆破人员的食宿。 (7)严格按乙方制订、由公安部门批准的爆破方案施工。 (二)乙方职责 (1)负责提供爆破资质，制订爆破方案。 (2)服从甲方管理，遵守施工现场各项制度。 (3)乙方派1-2名技术人员到本项目，将本单位现

岩石爆破合同书

岩石爆破合同书 甲方: (以下简称甲方) 乙方: (以下简称乙方) 为确保XXX市水环境综合治理项目污水治理子项目污水干线管道设施工程沟槽岩石爆破顺利实施，现将XX段石方爆破工程委托给乙方施工。为了明确甲、乙双方的责任、权利和义务，根据《中华为民共和国合同法》待有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，达成以下合同条款。 一、工程名称：XXXXXXXXXXXX工程 二、工程地点： 三、工程量：按实际测量计算，爆破前经甲乙双方测量并确认 四、工程单价： 五、承包方式： 六、工程内容：石方爆破。 七、付款方式：乙方进场后，甲方给乙方预支作为进场款；每月工程款按当月所完成工程量的75%预付工程款，其余款项等工程结束后30日内一次性结清。 八、合同工期 计划开工时间2011年月日，具体开工时间按甲方通知。合同工期XXXXX天。 九、双方责任 （一）甲方责任： 1、责任施工现场总的协调工作，提供施工场地，并对乙方的进

场材料、进场设备、施工进度、工程质量及施工安全进行监督检查。 2、责任提供爆破施工过程中所需要的电力。 3、责任按合同规定及时支付各种款项。 4、必要时协助乙方负责爆破是时的人员疏散及安全警戒工作。 5、协助协调和处理爆破区周边关系和一切民事纠纷问题。 6、负责提供对同边有危害的建筑物及管线管道待爆破环境资料给乙方。 7、甲方在乙方保证施工进度的条件下不能无故清退乙方出场，否则由甲方负责赔偿乙方的相关损失。反之甲方有权清退乙方出场，所造成相关损失由乙方负责。 （二）乙方责任： 1、严格按照国家相关法律、法规的有关安全操作规程进行施工，且必须持证上岗； 2、结合本工程师特点，编制合理、可行的爆破施工方案，并办理爆破方案审批手续； 3、负责办理该爆破工程所需民用爆破物品的购买手续，并协调当地公安部门的关系； 4、严格按照设计图纸及甲方要求进行爆破施工，标高及范围达到甲方设计规划及合同中的质量要求；若出现不按图纸施工，出现错爆破、乱爆位置的，甲方一概不计方量给乙方，造成的损失由乙方自行负责。 5、做好爆破时的安全警戒工作，并承担民爆破物品的运输及管理工作。 6、乙方必须按甲方规定的时间进行施工，需要进行加班作业的

岩石爆破破碎机理研究

黄志强 （桂林工学院，广西，桂林541004） 【摘 要】岩体的软弱层面会影响到爆破破碎效果，如何确定岩石材料的缺陷在爆破破碎中的影响因子是研究岩石破碎机理的关键。通过对当前岩石爆破破碎的研究现状进行综合分析、评述，讨论了岩石爆破破碎机理研究的要点以及今后的研究重点，为后续相关研究指出了方向。 【关键词】岩石破碎；爆破机理；损伤 【中图分类号】TD231.1 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2007)12-0086-02 岩石爆破的破碎效应是影响交通土建、水利、矿山等工程效益的重要指标，它影响到生产过程中的铲装、运输和粗碎等工序的效率和成本，也影响到道路、堤坝等基础工程的渗透性、沉降性和稳定性。因此，岩石爆破破碎理论的研究一直是岩石动力学和岩石爆破研究领域的一个热点问题，研究并揭示爆破作用下岩石破碎机理对促进爆破理论和相关技术的发展、提高工程质量和效益具有十分重要的理论和实际意义。 （一）当前研究成果 岩体由于其材料的特殊性，内部具有较多的节理、裂隙、层理等不连续层面，这些不连续面对爆破破碎效果会产生严重的影响，主要体现在应力集中、应力波反射增强、能量耗散、高压爆生气体外逸等。因此在岩石爆破设计、施工中如何处理岩石中的不连续面对爆破效果的影响，是当前研究岩石爆破破碎机理的主要问题。 国内外学者进行的大量研究指出：裂隙岩石的破碎是由爆炸冲击波与爆生气体共同作用的结果，但与均匀介质材料爆破相比，岩体的破碎主要是爆炸应力波作用的结果，裂隙岩体的爆炸气体膨胀压力较小，只是当应力波将岩石破碎成块以后，起到促使碎块分离的作用；应力波在裂隙岩体的传播过程中，在裂隙之间传播的扰动将会产生新的破裂；由于裂隙的发展速度有限，爆炸载荷的速率对裂隙的成长有较大的作用，而高应变率载荷容易产生较多的裂隙。 在此基础之上，当前的相关研究主要在两方面展开，一是追求普遍适用于各种爆破计算和分析、旨在建立相关计算模型的理论研究；一是结合一定工程实践，适用于一定范围的具体工程设计和参数优化的实验研究。在理论研究方面，从岩石破碎研究的发展历程来看，可将其分为弹性理论阶段、断裂理论阶段、损伤理论阶段和分形损伤理论4个阶段。 1.弹性理论阶段 弹性力学模型将岩石视为各向同性的均质、连续的弹性体，岩石在爆炸荷载作用下的破坏是因其内部最大应力超过岩石应力极限引起的。在破碎之前，岩石处于弹性状态。这种理论以弹性力学及有限元方法为基础，运用现代计算机技术可方便的简化工程问题、建立力学模型并加以分析计算。由于这种理论模型不考虑岩石的材料缺陷，其理论基础与实际情况有一定的差距。 2.断裂理论阶段 断裂力学模型认为岩石中的裂纹扩展及断裂破坏是影响岩石爆破破碎效果的主要因素。与弹性模型不同的是该类模型将岩石视为含有微裂纹的脆性材料，岩石的破化过程就是其内部裂纹产生、扩展和断裂的过程。但断裂力学模型仍将裂纹周围看作是均匀的连续介质，因而其仅适用于宏观裂纹形成之后的断裂阶段，对材料开始劣化到宏观裂纹形成之间的力学行为和物理过程并未进行分析描述，其适用范围只限于宏观裂纹已形成的有层理或沉积类岩石。 3.损伤理论阶段 1980年美国Sandia国家实验室的Kipp和Grady开始进行岩石爆破损伤模型的研究，他们认为岩石中存在着大量随机分布的原生裂纹，在爆破作用下部分原生裂纹将被激活并发生扩展，激活的裂纹数服从指数分布。他们运用损伤因子D表示这些岩石裂纹开裂及损伤程度。经过 Seamen、Grady、Kipp、Kus 等人的努力，最后，由 Throne 进一步完善建立了一个能 【收稿日期】2007-10-29 【作者简介】桂林工学院青年扶持基金项目，桂工院科［2007］4号 【作者简介】黄志强（1977－），男，四川武胜人，桂林工学院讲师，主要从事工程力学相关科研工作。 岩石爆破破碎机理研究

山体爆破施工合同范文(完整版)

山体爆破施工合同范文 （完整版） clarify Each Clause Under The Cooperation Framework. And Formulate It According To The Agreement Reached By The Parties Through Consensus, Which Is Legally Binding On The Parties.

互惠互利共同繁荣

山体爆破施工合同范文（完整版） 备注：该合同书文本主要阐明合作框架下每个条款，并根据当事人一致协商达成协议?同时也明确各方的权利和义务，对当事人具有法律约束力而制定。文档可根据实际情况进行修改和使用。 甲方: 乙方: 根据《中华人民共和国合同法》、《中 华人民共和 国建筑法》及其他有关法律、法规、条例、规章等, 双方遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程名称: 二、工程地点: 三、工程承包范围及 内容：工程松动爆破工程（石 方爆破） 四、承包方式：包工包料五、合同工期 1、开竣工日期：20XX年月Er20xx年月日 2、施工期间如遇自然灾害等不町抗力，经甲方工 程部及项目负责人签字认可后，工期可相应顺延。 六、合同价款 1、本合同工程总价款依据实际自然方量乘以单价。（含土方与石方）

2、本工程单价为：松动爆破每立方米柴元伍角正 (7. 50 元/n?) O 3、工程竣工后工程量按实结算，本合同所列单价 包含人工费、材料费、间接费、利润等的全费用单价, 不含税收。 4、施工期间若涉及合同外工程变更及增加工程量 的，须报甲方工程部门同意方可施工。合同外变更工程量发生七口内必须上报甲方工程部及项目负责人签字确认，否则甲方有权不予认可。 5、合同一经签定，受市场价格变化影响，如遇炸 材、油料等涨价，按市场标准进行调差。 七、付款方式工程施工期间，甲方每一个月结账一 次。乙方每 月25日向甲方申报工程进度，经甲方审核后，按乙方 完成上个月工程量的％付款，每次付款日期为第二个月的5日之前。工程完工后，剩余尾款在工程结束之日起天内付清。 八、施工组织与工期 1、乙方在收到甲方正式通知三日内组织人员、机 械进场，甲方安排人员对乙方进行技术交底。乙方按工程

基坑岩石爆破施工合同协议书范本

甲方： 乙方： 为确保本工程顺利进行，甲方需请乙方承担基坑岩石爆破工作。根据《中华人民共和国合同法》等有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程概况 1、工程名称： 2、工程地点： 3、工程范围： 4、工程量：按实际发生工程量计取 二、工程内容及工期 1、工程内容：石方爆破 2、工程要求：本工程有效期为天，与土方开挖工程同步进行，但不影响土方施工，开工日期以甲方通知为准。 3、公安部门报批手续时间自签订合同之日期不得超过十五天，如遇中雨以上（以气象部门发布的气象资料为准）和其他不可抗拒因素（国家法定节假日、重大庆典活动和重要会议等），工期顺延。 三、工程造价及付款方式 1、基坑爆破工程造价：工程承包范围内所有石方或砼基础爆破综合单价为元/m3(不含税费)。 实际核算方式：总造价按签证的总爆破工程量综合单价 工程合同一经签字，根据甲乙双方验收方量，按合同要求进行结算。

2、付款方式： 本合同自签字之时起，乙方于年月日进场后，每完成壹万m3且经甲方验收合格时支付相应进度款的70%（不含税金）；工程完工且经甲方验收合格后，余款一个月内一次付清（不含税金）。 四、工程量核算与确认 1、爆破施工前，甲乙双方按照设计要求对总爆破工程量进行共同测量计算，并经双方签字后确认。 2、施工中如遇到甲方临时增加的新的工程量（爆破范围扩大或深度增加），则该新增工程量以工程签单的形式经双方签字确认，单价另议。 3、实际发生的总爆破工程量由上述两款方量相加后得出。 五、质量、安全及验收 1、乙方按照设计图纸进行爆破施工并达到设计标高、起挖或欠挖控制在100mm以内。 2、乙方爆破块石大小满足机械清运及弃土要求。 六、双方责任： （一）、甲方责任： 1、乙方工作相关的水、电、路三通和住房由甲方负责提供并承担相关费用。 2、按合同规定及时支付各种款项。 3、甲方应大力支持乙方工作，负责协调施工现场及周边关系。保证乙方正常施工。 4、乙方进场前，甲方应清除全部基坑上的植被和土层，为爆破施工创造条件，如不能及时提供爆破所需条件造成工期延误，责任由甲方负责。 5、以划线或木桩的形式，标明爆破范围和标高。 6、爆破作业时协助乙方进行人员疏散和现场警戒工作。 7、每次放炮后，甲方应及时将渣土清运，以免影响后续爆破施工；如安排不当造成影响后续爆破施工，由此而造成的工期延误，由甲方负责。

爆破合同协议书

合同协议书 甲方（全称）：江西省宏发路桥建筑工程有限责任公司G106汝桂公路汝城段A2标段项目经理部 乙方（全称）：韶关宏大爆破有限公司（代表人：朱旭平） 1、依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规、遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，双方就本建设工程施工项协商一致，订立本合同。 2、工程名称：G106汝桂公路汝城段A2标段 3、工程地点：K11+980～K21+400 4、工程内容：爆破石方开路基（数量由甲方按设计图纸为依据，以实际验收方量为准） 5、开工日期：2011.04.20 竣工日期：2012.05.30 6、承包方式： （1）、甲方按包工、包机械、包火工材料油料等全包给乙方，单价每立方米11元（自然方）。全线所有整爆破段或零爆段（包括认定的和未认定的）价格一至，不予以调整。 （2）、工程计量由甲方按设计图纸为依据，以实际验收方量给乙方，超爆不给予计量。 （3）、雷管、炸药等物品由甲方代购，甲方保管，乙方每天根据施工需要领取。

7、甲方责任： （1）、甲方应及时向乙方提供边桩、路基高程等施工资料，并派挖机及时为乙方及时清理爆破后的工作面，保证乙方正常有效施工。 （2）、甲方负责解决红线内的征地、青苗纠纷，保障路面畅通，不得影响乙方正常施工。 （3）、甲方协助乙方在现场搬运移动设备，在过程中发生意外损失，双方各负其责。 8、乙方责任： （1）、乙方必须按甲方的工期要求按期完成，不得误工。否则甲方有权给予一定处罚。 （2）、如果发生由乙方操作不当造成土石方塌方，其后果由乙方负责。 （3）、爆破飞石所造成的损害由乙方承担，甲方概不负责。 （4）、乙方必须确保施工人员安全，施工时必须戴安全帽、身穿反光服，施工路段必须安放时显的爆破施工安全标志。 （5）、乙方当天领取的雷管炸药等物品未用完的，应交回甲方保管，不得买卖、转借遗失等，如有以上现象发生情况，一切后果由乙方负责。 （6）、乙方及在施工过程中必须服从甲方、监理、业主的指示及安排。 9、工程质量标准： （1）、乙方爆破的片石满足本合同段构造物施工需求（涵洞、挡土墙、坡面防护及排水工程），单个片石重量小于150kg的片石应控制在片石总量的70%以上。 （2）、乙方应严格按设计图纸及规范施工，爆破成型的路基边坡（按普通边坡）、宽度、横坡、纵坡等应符合设计要求。若因乙方未按设计图纸及规范施工，引起的工程返工的一切费用，由乙方负责。

第4章岩石爆破理论

第4章岩石爆破理论 4.1 岩石爆破特性及爆炸应力波 岩石爆破理论的发展 岩石爆破理论在20世纪70年代确立了冲击波拉伸破坏理论、爆炸气体膨胀压碎破坏理论、冲击波和爆炸气体综合作用理论。随着爆破技术和相邻学科的发展，特别是岩体结构力学、岩石动力学、断裂、损伤力学和计算机模拟爆破技术的发展，使爆破理论的研究更实用化，更系统化。计算机模拟，用以研究裂纹的产生、扩展。但是，从总体上看，爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求，理论研究和生产实际仍有不小的差距。岩石爆破理论的研究内容应该包括：（1）岩石特性，包括岩体结构、构造特征和岩石动力学性质及其对爆破效果的影响； （2）炸药能量向岩石的传递效率； （3）岩石的动态断裂与破坏； （4）爆破过程的数值模拟，预测爆破块度和爆堆形态。 岩石中的爆炸应力波 在介质中传播的扰动称为波。由于任何有界或无界的质点是相互联系着的，其中任何一处的质点受到外界作用而产生变形和扰动时，就要向其他部分传播，这种在压力状态下介质质点的运动或扰动的传播称为应力波。炸药在岩石和其他固体介质中爆炸所激起的应力扰动（或应变扰动）的传播称为爆炸应力波。 应力波分类 （1）按传播速度分类 按传播途径不同，应力波分为两类：在介质内部传播的应力波称为体积波；沿着介质内、外表面传播的应力波称为表面波。体积波按波的传播方向和在传播途径中介质质点扰动方向的关系又分为纵波和横波。 纵波又称P波，其特点是波的传播方向与介质质点运动方向一致，在传播过程中引起压缩和拉伸变形。因此，纵波又可分为压缩波和稀疏波。 横波又称S波，特点是波的传播方向与介质质点运动方向垂直，在传播过程中会引起介质产生剪切变形。

岩石爆破技术的现状与发展

岩石爆破技术的现状与发展 要：结合笔者对爆破技术的研究，对近几年来国内外较为先进的岩石爆破技术的理论及控制爆破技术方面进行简要的介绍，随着岩石爆破技术的不断发展，爆破工程机械化程度的提高，人们对工程爆破作业有害效应更加的专注。岩石爆破技术的发展对爆破施工发挥起到了重要的作用。 关键词：岩石爆破技术；爆破理论；现状；发展 在破岩的过程中采用最为普遍也是效果最好的手段就是爆破。岩石爆破技术的发展不仅仅取决机械设备、测量工具等硬件设备的发展，而且还需要依托爆破理论学、岩石力学等方面的理论成果。随着岩石爆破技术的不断发展以及爆破力学的不断深入，以及测量设备的不断改进、计算机技术在爆破中的普及应用，推动了我国爆破技术向着机械化、智能化方面发展，其只要体现在下面几个方面：一是岩石爆破中使用的各种机械设备逐渐的完善，爆破施工的机械化水平快速发展；二是在对岩石等相关材质的分析上广泛的采用了全新的扫描技术和分析处理技术，根据分析出的岩石的性质来选择与之相符的爆破方案；三是爆破的规模在不断的扩大，爆破的工艺也在不断的更新；四是在爆破的过程中更多的考虑到了环境保护，采用各种控制爆破技术，尽可能的降低岩石爆破对环境及生态造成的影响。五是在岩石爆破过程中开始普遍的应用计算机进行辅助爆破，或者进行计算机模拟爆破，特别是将计算机与GPS 定位系统结合之后发展了数字钻爆系统。这些方面的特点都对我国岩石爆破技术的发展起到深远的影响。

1 岩石爆破理论 所谓的岩石爆破就是利用炸药在爆炸的过程中产生的能量来破碎岩石的方法。岩石爆破理论可以系统的分为两个部分来进行概述：一是岩体中的爆破应力波，岩土在炸药爆炸的过程中，岩体会收到冲击和扰动，而在岩体中传播的波，在波的影响下岩体的内在状态会随之发生变化，因此我们将在固定中传播的扰动波称之为应力波；二是岩石爆破破碎机理，爆破机理的研究是一个较为复杂的课题，由于岩石爆破是也在一个高压、高温、高速的三高环境下发生的，在现有的科技条件下是无法进行测试的，而岩石的状态又是不定的，目前也找不到一个合适的状态方程来对岩石的变化进行科学合理的描述，因此，对岩石爆破作用机理的研究还仅仅停留在定性的阶段，现在实际采用的都是多年积累的经验，并没有科学的根据。虽然这个两种不通的机理，但是在实际的爆破过程中这两者都发挥着作用，只是在不通岩石材质下两者发挥的作用程度不一样。 岩石得以破坏是因为在爆破的过程中产生的应力超过了岩石本身多能够承受的最大限度，岩石的破坏与爆炸时产生的能量大小和岩石的力学特性有着紧密的联系。也就是说，要想对岩石进行破坏，在假定装药的型号、形式及自由面相同的条件下，药包装药的多少只要是由岩石的力学特性决定的。在岩石爆破技术的研究过程中，岩石的力学特性与爆破破碎的关系一直都是研究的一个重点。在一定程度上岩石的力学特性决定了这次岩石爆破的难易程度，它主要表现在岩石的抗压、抗拉、抗剪等方面。炸药的单耗与岩石的这些特性是成正比关系的，对于大多