1、2019/7/22,1,建筑工程施工技术与管理,2011.08.17,2019/7/22,2,第一章 土方工程,主要内容:场地平整、土方工程量计算、土方工程施工准备与基坑(槽)施工、土方工程的机械化施工、土方回填与压实、爆破施工及土方工程质量标准与安全技术;学习重点:土的工程性质,土方填筑与压实 ,土方机械化施工,深基坑施工,2019/7/22,3,一、土方工程的分类及特点 土方工程分类 场地平整 基坑(槽)开挖 基坑(槽)回填 降水 土方填筑与压实 土方施工特点 工程量大、劳动强度高。 施工条件复杂。,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,4,二、土的分类与现场鉴别方法 在工程上,
2、土根据开挖难易程度分为八类,其中一四类土为土,五八类土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。 松土和普通土可直接用铁锹开挖,或用铲运机、推土机、挖土机施工; 坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖,或预先松土,部分用爆破的方法施工; 次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分类与现场鉴别方法见表11所示。,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,5,表11 土的工程分类与现场鉴别方法,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,6,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,7,三、土的工程性质 土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,以
3、后虽经回填压实,仍然不能恢复成原来体积,土的这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示,即式中 KS、KS土的最初、最终可松性系数;V1土在天然状态下的体积,m3;V2土挖出后在松散状态下的体积,m3;V3土经压(夯)实后的体积,m3。,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,8,例题:已知基坑体积2000m3,基础体积1200 m3,土的最初可松性系数1.14,最后可松性系1.05。问应外运多少松土?,预留夯实土:2000-1200=800 m3;,预留原土:800 / 1.05=762m3;,外运原土:2000-762=1238 m3;,外运松土:12381.14=1412
4、 m3。,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,9,土的天然密度和干密度 土的密度: (黏土=1.82.0,砂=1.62.0) 土的干密度: 土的干密度与土的天然密度之间有如下关系:,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,10,土的天然含水量土的天然含水量是指土中水的质量与土颗粒质量的百分比。表达式为:式中:m湿含水状态土的质量,kg;m干烘干后土的质量,kg;mW 土中水的质量,kg;mS固体颗粒的质量,kg。土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化,对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,11,土的渗透性土的
5、渗透性:指土体被水透过的性质。土的渗透性用渗透系数表示。渗透系数:表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示;它同土的颗粒级配、密实程度等有关,是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见表12所示。,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,12,表12 土的渗透系数参考表,第一节 土的工程分类及性质,2019/7/22,13,一、基坑土方量的计算基坑是指长宽比小于等于3的矩形土体,其土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(图11)。即式中 H 基坑深度,m;A1、A2 基坑上、下底的面积,m2;A0 基坑中截面的面积,m2。,第二节
6、 场地平整土方量计算,2019/7/22,14,基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图1-2):式中V1第一段的土方量,m3;L1第一段的长度,m。,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,15,二、场地平整土方计算 (一)场地设计标高的确定 设计标高选择,需考虑以下因素:(1)满足生产工艺和运输的要求;(2)尽量利用地形,以减少挖方数量;(3)尽量使场地内挖填平衡,以降低土方运输费用;(4)有一定泄水坡度(2),满足排水要求;(5)考虑最高洪水位的要求。,1.2 土方工程量计算及土方调配,2019/7/22,16,场地的设计标高,可根据挖填平衡的原则确定。1.初步计算场地设计标高方格
7、网法:方格的角点标高,一般根据地形图上相邻两等高线的标高用插入法求得;无地形图时,也可在地面用木桩打好方格网,然后用仪器直接测出。一般说来,理想的设计标高,应该使场地的土方在平整前和平整后相等而达到挖方和填方的平衡,1.2 土方工程量计算及土方调配,2019/7/22,17,1.2 土方工程量计算及土方调配,2019/7/22,18,2.计算设计标高的调整值所计算的标高,纯系一理论值,实际上,还需考虑以下因素进一步进行调整: (1)土具有可松性; (2)填(挖)影响; (3)边坡填挖量不等; (4)就近弃土于场外,或将部分填方就近取土于场外挖填土的变化。,第二节 场地平整土方量计算,2019/
8、7/22,19,3.考虑泄水坡度对设计标高的影响由于排水要求,场地表面场有一定的泄水坡度。因此,还需根据场地泄水坡度的要求(单面泄水或双面泄水),计算出场地内各方格角点实际施工时的设计标高。,单面泄水,双面泄水,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,20,(二)场地土方量的计算1.计算方格土方程量:方格网法(1)划分方格网方格一般采用20m*20m或40m*40m来划分。(2)计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。各方格角点的施工高度按下式计算:,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,21,(3
9、) 计算“零点”位置,确定零线方格边线一端施工高程为“”,若另一端为“”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即为“零点”。土方调配网格中,不填也不挖的点,称为零点,连起来的分界线又叫零线 。,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,22,四角全填(全挖),(4) 计算方格土方工程量 按方格底面积图形和计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,23,相邻两角为挖,另两角为填,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,24,三角填(挖),另一角挖(填),第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,25,表1.3 常用方格网点计算
10、公式,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,26,三、土方调配 土方调配原则 力求达到挖、填平衡和运距最短的原则; 土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则;采取分区与全场结合来考虑的原则; 土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工结合; 选择适当的调配方向、运输路线,使土方机械和运输车辆的功效能得到充分发挥。 好土用在回填质量要求高的地方。,第二节 场地平整土方量计算,2019/7/22,27,第三节 土方开挖,一、土方施工准备工作(一)施工准备工作:1.学习和审查图纸;2.勘察施工现场;3.编制施工方案;4.平整施工场地;5.清除现场障碍物;6.进行地下墓探;7.做好排水降水
11、措施;8.设置测量控制网;9.修建临时设施及道路;10.准备机具、物资及人员。,2019/7/22,28,二、开挖的一般要求1、场地开挖场地开挖中,挖方上边缘至土堆坡脚的距离,土质干燥时不小于3米,土质松软时不小于5米。 2、 深基坑土方开挖开挖原则:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严谨超挖放坡开挖是最经济的挖土方案。已设置多级平台分层开挖,每级平台的宽度不宜小于1.5m。,第三节 土方开挖,2019/7/22,29,基坑采用机械挖土,坑底应保留200-300mm厚的基土,人工清理平镇。严防地表水或坑内排除水倒流渗入基坑。为了防止深基坑土体回弹变形在基坑开挖后应保证井点降水正常进行,并在开挖至设
12、计标高后尽快浇筑垫层和底板。,第三节 土方开挖,2019/7/22,30,一、边坡坡度与边坡稳定(一)土方边坡,土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。 土方边坡可做成直壁不加支撑做成直壁最大限制深度见表1-4,m称为边坡系数,第四节 土方边坡与支护,2019/7/22,31,第四节 土方边坡与支护,边坡开挖应该尽量沿等高线自上而下,分层分段开挖 开挖。 基坑边缘对方土方和建筑材料,距离基坑上部边缘不少于2m,高度不大于1.5m。软土地区不宜在基坑边堆置弃土。 在地下水位以下挖土时,采用降水措施将地下水位降低到坑、槽以下500mm
13、,降水工作要持续到基础施工完成。 基坑边坡保护措施: 1.薄膜覆盖或砂浆覆盖法 2.挂网或挂网抹面法 3.喷射混凝土或混凝土护面法 4.土袋或砌石压破法,2019/7/22,32,土方开挖时土壁的稳定性主要是依靠土粒间摩擦力和土体粘聚力来保持。引起土体边坡失稳的原因 1、土体自身的抗剪强度降低,风化、浸水、震动引起的沙土液化。 2、外部原因,基坑周边存在荷载,动载;雨水浸入,自重增加;动水压力等,(二)边坡稳定,第四节 土方边坡与支护,2019/7/22,33,(二)土壁支护土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。钢木支撑,第四节 土方边
14、坡与支护,2019/7/22,34,土层锚杆土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件,它一端与构筑物相连,另一端锚固在土层中。钻孔安放拉杆灌浆养护安装锚头张拉锚固。,第四节 土方边坡与支护,2019/7/22,35,四、施工排水为了保持基坑干燥,防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降,必须做好基坑的排水、降水工作,常采用的措施是集水井降水法和井点降水法。(一)明排水法开挖基坑或沟槽过程中,遇到地下水或地表水时,在基础范围以外地下水流的上游,沿坑底的周围开挖排水沟,设置集水井,使水经排水沟流入井内,然后用水泵抽出坑外。,第五节 降水,2019/7/22,36,集水井降水,对象:雨水、地下水。 要
15、求:边坡稳定,坑(槽) 底不受水浸泡。,方法:在基坑(槽)开挖时,沿坑底周围或中央开挖排水 沟,在沟下游设置集水井,汇集沟内积水,然后水泵抽走,做法: 1、四周排水沟设置在基础边缘线0.4米以外 ; 2、排水沟的横断面不小于0.3m*0.3m,纵向坡度宜为纵向坡度3%; 3、集水井每隔20-40m设置一个,其直径和宽度一般为0.6-0.8m,其深度终低于挖土面0.7-1.0m。,第五节 降水,2019/7/22,37,流砂产生及防治,1、现象:当基坑(槽)挖土至地下水水位以下时,而土质又是细砂或粉砂,有采用集水井法降水,有时坑底下面的土会形成流动状态,随地下水一起流动涌入基坑,这种现象称为流砂
16、现象。 2、原因:当基坑底挖至地下水位以下时,坑底的土就受到动水压力的作用。如果动水压力等于或大于土的浸水重度时,土粒失去自重处于悬浮状态,能随着渗流的水一起流动,带入基坑边发生流砂现象。 3、危害:发生流砂现象时,土完全丧失承载能力,使施工条件恶化,难以达到开挖设计深度。严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下降、倾斜、倒塌等。总之,流砂现象对土方施工和附近建筑物有很大危害。,第五节 降水,2019/7/22,38,4、防止流砂的思路 治沙必先治水,减少平衡动水压力或是动水压力方向向下 5、防治措施: a、抢挖法 b、打板桩法 c、水下挖土法 d、人工降低地下水位 e、地下连续墙法。,第五节 降水
17、,2019/7/22,39,人工降水法(井点降水法)在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管,利用抽水设备连续不断的抽水,使地下水位降至基底以下,直至基础施工完毕为止。,人工降低地下水位,第五节 降水,2019/7/22,40,人工降水法有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。其中,轻型井点应用广泛。 轻型井点 1.轻型井点的主要设备 (1)管路系统:滤管、井点管、弯联管、总管。 (2)抽水设备:真空泵、离心泵、水气分离器。,第五节 降水,2019/7/22,41,2.轻型井点的布置1)平面布置 当基坑或沟槽宽度小于6m,水位降低深度不超过5m时,可用单排线状井点布置在
18、地下水流的上游一侧,两端延伸长度一般不小于沟槽宽度。,第五节 降水,2019/7/22,42,基坑(槽)大于6m或土质不良的情况可以采用双排布置。,第五节 降水,2019/7/22,43,如宽度大于6m或土质不定,渗透系数较大时,宜用双排井点,面积较大的基坑宜用环状井点;为便于挖土机械和运输车辆出入基坑,可不封闭,布置为U形环状井点。,第五节 降水,2019/7/22,44,2)高程布置 井点管的埋置深度: H H1hiL 轻型井点管的降水深度在考虑设备水头损失后,不超过6m,第五节 降水,2019/7/22,45,当一级井点系统达不到降水深度时,可采用二级井点,即先挖去第一级井点所疏干的土,
19、然后在基坑底部装设第二级井点,使降水深度增加。,第五节 降水,2019/7/22,46,降水对周围建筑的影响及防止措施,1、影响情况: a、会产生较大的地面沉降; b、四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉 降,使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。 2、防止措施: (1)采用密封形式的挡土墙或采取其他的密封措施 (2)适当调整井点管的埋置深度 (3)采用井点降水与回灌相结合的技术。 (4)采用注浆固土技术防止水土流失。,第五节 降水,2019/7/22,47,一、常用土方施工机械和施工特点 1 推土机 按行走的方式,可分为履带式推土机和轮胎式推土机。 履带式推土机附着力强,爬坡性能好,适应性强;
20、 轮胎式推土机行驶速度快,灵活性好。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,48,(一)特点 多用于场地清和理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑,以及配合铲运机、挖土机工作等。 推土机可以推挖一-三类土,运距在100m以内的平土或移挖作填,宜采用推土机,尤其是当运距在30-60m之间,最有效,即效率最高。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,49,(二)作业方法及提高生产率的措施 推土机可以完成铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶 行程。推土机的主要作业方法:,1.下坡推土法 方法:在斜坡上,推土机顺下坡方向切土与堆运,借助于机械 本身向下的重力作用切土,增大切土深度
21、和运间,可提高生产率30%-40%,但坡度不宜超过15度。 适用:半挖半填地区推土丘、回填沟、渠时使用。 2.并列推土法 方法:平整较大面积场地时,可采用2-3台推土机并列作 业(1530cm),以减少土体漏失量,提高效率20%。适用:大面积场地平整及运送土用。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,50,3.槽形推土法 方法:推土机重复多次在一条作业线上切土和推土,使地面逐渐形成一条浅槽,再反复在沟槽中进行推土,以减少土从铲刀两侧漏散,可增加10%-30%的推土量。槽的深度以1m左右为宜,槽与槽之间的土坑宽约50cm。 适用:推土层较厚,运距较远的情况。,第六节 土方机械化施工,201
22、9/7/22,51,2 铲运机,(一)特点 铲运机的特点是能综合完成铲土、运土、平土或填土等全部土方施工工序,对行驶道路要求较低;操纵灵活、运转方便,生产率高,在土方工程中常应用用于大面积场地平整。 在工业与民用建筑施工中,常用铲运机的斗容量为1.5-7m3。自行式铲运机的经济运距以800-1500m为宜,拖式铲运机的运距以600m为宜,当运距为200-300m时效率最高。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,52,(二)开行路线 铲运机的基本作业是铲土、运土、卸土三个工作行程和一个空载回驶行程。 1.环形开行路线(一个循环只完成一次铲土和卸土)适于长100m内填土高15m内的路堤、路
23、堑及基坑开挖、场地平整等工程采用。 2.大环行开行路线(一个循环完成多次铲土和卸土) 适于工作面很短(50-100m)和填不高(0.1-1.5m)的路堤、路堑、基坑以及场地平整等工程采用。 3.“8”字形开行路线(一个循环完成两次铲土和卸土) 适于开挖管沟、沟边卸土或土坑较长(300-500m)的侧向取土、填筑路基以及场地平整等工程采用 4.锯齿形开行路线(一个循环完成多次铲土和卸土) 适于工作地段很长(500m以上)的路堤、堤坝修筑时采用。(两侧高、中间低),第六节 土方机械化施工,2019/7/22,53,铲运机,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,54,第六节 土方机械化施工,2
24、019/7/22,55,(三)作业方法 1、下坡铲土法:适于斜坡地形大面积场地平整或推土回填沟渠用。 2、跨铲法:较坚硬的土铲土回填或场地平整。 3、助铲法:地势平坦、土质坚硬、宽度大、长度长的大型 场地平整。(铲土机+推土机),第六节 土方机械化施工,2019/7/22,56,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,57,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,58,3 单斗挖土机 单斗挖土机按工作装置不同,可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。 单斗挖土机按其操纵机构的不同,可分为机械式和液压式两类。 液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大;快速作业时,惯性小,并能高速反转;转
25、动平稳,可减少强烈的冲击和振动;结构简单,机身轻,尺寸小;附有不同的装置,能一机多用;操纵省力,易实现自动化。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,59,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,60,(1) 正铲挖土机 正铲挖土机的工作特点是前进向上,强制切土,挖掘力大,生产效率高;适用于开挖含水量不大于27%的一至四类土,且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业;可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。 正铲挖土机的开挖方式,根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同,挖土和卸土的方式有以下两种: 正向挖土,侧向卸土 正向挖土,反向卸土,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,61,第六节 土
26、方机械化施工,2019/7/22,62,(2) 反铲挖土机 反铲挖土机的工作特点是后退向下,强制切土,用于开挖停机面以下的一至三类土,适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟,也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。 反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。 沟端开挖:反铲挖土机停在沟端,向后退着挖土。 沟侧开挖:挖土机在沟槽一侧挖土,挖土机移动方向与挖土方向垂直。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,63,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,64,(3) 拉铲挖土机 (动画)拉铲挖土机工作特点是后退向下,自重切土,可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面
27、以下的挖土工程,特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似,可沟端开挖,也可沟侧开挖。 (4) 抓铲挖土机 抓铲挖土机工作特点是直上直下,自重切土主要用于开挖土质比较松软,施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程,特别适于水下挖土。土质坚硬时不能用抓铲施工。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,65,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,66,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,67,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,68,二、土方挖运机械的选择,(一)土方挖运机械的选择 1.依据: 基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量
28、、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等。 2.要求: 合理选择挖方机械,以充分发挥机械效率,节省机械费用,加速工程进度。,第六节 土方机械化施工,2019/7/22,69,回填土是一项很重要的工作,一些建筑物沉降过大,室内地坪和散水大面积开裂,主要原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,70,一、土料的选择,填土的土料应符合设计要求。 含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土以及淤泥、冻土、膨胀土等,均不应作为填方土料; 以粘土为土料时,应检查其含水量是否在控制范围内,含水量大的粘土不宜作填土用; 一般碎
29、石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料,其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,71,填土应按整个宽度水平分层进行,当填方位于倾斜的山坡时,应将斜坡修筑成12阶梯形边坡后施工,以免填土横向移动。 填土应尽量采用同类土填筑。如采用不同类填料 分 层填筑时,上层宜填筑透水性较小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料。 回填施工前,填方区的积水采用明沟排水法排除,并清除杂物。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,72,二、 填土压实的影响因素 填土压实的主要影响因素为压实功、土的含水量以及每 层铺土厚度。 1 压实功的影响 填土压实后的密度与压 实机
30、械在其上所施加功的 关系见图。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,73,2 含水量的影响 填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。 较为干燥的土,由于摩阻力较大,而不易压实;当土具有适当含水量时,土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小,在同样压实功作用下,得到最大的密实度,这时土的含水量称做最佳含水量。 各种土的最佳含水量和最大干密度见表1.10所示。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,74,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,75,3 铺土厚度的影响 在压实功作用下,土中的应力随深度增加而逐渐减小,其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。 各种压实机械的
31、压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。 对于重要填方工程,其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,76,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,77,表1.11 填土施工时的分层厚度及压实遍数,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,78,三、土的压实方法 填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。 碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的,适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压,宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。
32、 夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土,适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。,第七节 土方填筑与压实,2019/7/22,79,一、爆破原理炸药引爆后,由原来体积很小的炸药,经过化学变化,在极短的时间内,由固体状态转变为气体状态,体积增加数百倍甚至数千倍,同时产生很高的温度和巨大的冲击力,使周围的介质受到程度不同的破坏,这就叫做爆破。(一)爆破作用圈 (二)爆破漏斗,第八节 爆破工程,2019/7/22,80,爆破时距离爆破中心近的,受到的破坏就大;远的,受到的破坏就小。通常将爆破影响的范围分为以下几个爆破作用圈(见图所示):1.压缩圈 2.抛掷圈 3.破
33、坏圈 4.振动圈,第八节 爆破工程,2019/7/22,81,当埋设在地下的药包爆炸后,地面就会出现一个爆破坑,一部分炸碎了的介质被抛至坑外,一部分仍坠落在坑内。形成爆破漏斗。(见图1-29所示) 爆破漏斗有以下几个参数:图1-29 爆破漏斗,第八节 爆破工程,2019/7/22,82,(1)最小抵抗线W:即从药包中心到临空面的最短距离。 (2)爆破漏斗半径r:即漏斗上口的圆周半径。 (3)最大可见深度h:即从坠落在坑内的介质表面到临空面最大距离。 (4)爆破作用半径R:即从药包中心到爆破漏斗上口边沿的距离。爆破漏斗的大小一般以爆破作用指数(n)来表示,即 n = r / W 当n=1时,称为
34、标准抛掷爆破漏斗;n1时,称为加强抛掷爆破漏斗。,第八节 爆破工程,2019/7/22,83,二、炸药和起爆方法 (一)炸药种类: 1.硝铵炸药 它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。工程中常用的2号岩石硝铵炸药,其配合比例为85114,其受潮和结块后,爆破性能会降低。 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气体,不宜用于地下作业及通风不良的环境下。当掺有砂石粉类固体杂质时,对撞击和摩擦有较高的敏感度。,第八节 爆破工程,2019/7/22,84,3.胶质炸药 它是由硝化甘油和硝酸铵(有时用硝酸
35、钾或硝酸钠)的混合物,另加入一些木屑和稳定剂制成的。它的爆炸威力大,不吸湿,有较高密度和可塑性,适用于水下和坚硬岩石爆破。 4.铵油炸药 它是硝酸铵和柴油(或加木粉)的混合物,通常两者的比例为94.55.5,当加木粉时,其比例为9244(称为1号铵油炸药)。铵油炸药取材方便,成本低廉,使用安全,但具有吸湿结块性,不能久存,最好现拌现用。 5.黑火药 用硝酸钾、硫磺和木炭按一定比例(最佳为751015)混合而成。好的黑火药为深灰色的颗粒,不沾手。对火星和撞击极敏感,吸湿性强,威力低,适用于开采石料。,第八节 爆破工程,2019/7/22,85,(二)爆破药包量计算 药包的重量叫做药包量。 药包量
36、的大小,与岩石的软硬、缝隙情况、临空面的多少、预计爆破的石方体积有关。 1.标准抛掷药包量计算/标准爆破漏斗的体积: V = 1/3w3w3 药包量:Q=qW3e式中:Q药包量(kg); q标准抛掷药包的炸药单位消耗量,按所爆除的岩石的体积计(kg/m3); e炸药换算系数,第八节 爆破工程,2019/7/22,86,2.加强抛掷药包量计算 加强抛掷药包量:Q=(0.4+0.6n3)qW3e 式中:n爆破作用指数。 3.松动药包量计算 松动药包量:Q=0.33qW3e爆破技术参数:W、n、q、e,应根据工程实际情况合理选择,以便取得更好的的爆破效果。必要时应由实验来确定。,第八节 爆破工程,2019/7/22,87,(三)起爆方法和器材 1.火花起爆 2.电力起爆 3.导爆索起爆,第八节 爆破工程,2019/7/22,88,三、爆破方法 (一)裸露炸药包起爆 (二)炮孔起爆 (三)改建工程起爆,第八节 爆破工程,2019/7/22,89,3、瞎炮处理 (1)可用木制或竹制工具将堵塞物轻轻掏出,另装入雷管或起爆药卷重新起爆。绝对禁止拉动导火线或雷管脚线,以及掏动炸药内的雷管。 (2)如系硝铵炸药,可在清除部分堵塞物后,向炮眼内灌水,使炸药溶解。 (3)距炮眼近旁600mm处打一平行于原炮眼的炮眼,装药爆破。,第八节 爆破工程,