[科普中国]-光面爆破技术

光面爆破技术是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，临空面平整规则的一种控制爆破手段。光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生三种效应。1

定义光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔，并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构，在开挖主体爆破后，光爆孔内的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔且光滑平整的开挖面。

光面爆破技术除了在露天开挖中应用外，在我国许多地下工程(如矿山开拓巷道、地下工厂、水力发电站、油库、隧道和国防构筑物等永久性建筑)施工中也取得了良好效果，特别在修建一些水工隧洞时，不但可以减少超挖欠爆的情况，并能使水力摩擦系数降低到用专门衬砌才达到的光滑表面的程度。由此可见，光面爆破是一项合理利用炸药能量的爆破新技术。

光面爆破的基本原理是控制炸药的爆破作用，使猛度做功形式更多地转化为爆力做功形式，降低炸药爆炸的初始冲量，从而减少对炮眼眼壁岩体的破坏，并控制爆破裂缝沿预计方向发展。通常是根据不同岩层情况，通过合理地选择炸药、装药结构，正确地选定周边眼爆破参数(即眼间距、抵抗线、装药量)以及保证周边眼同时起爆等几项措施来实现的。2

作用机理炸药爆破是产生的冲击波和高温高压气体均作用在眼壁上，炮眼周围的岩石因受到强烈的压缩破碎，与此同时形成的压缩应力波向四面八方传播。冲击波的传播速度比压缩波快得多，并很快衰减成声波不再起到压缩作用。粉碎圈以外的岩石在压缩波作用下产生径向裂缝，当压缩波传到自由面时，因弹性能的释放又以拉伸波的形式向反方向传播，此时中心部分。因空间加大和气体压力降低，弹性能于此处山开始释放，生成的拉伸波向离开炮眼中心方向传播。此二拉伸波在其传播过程中把岩块从岩体中抛掷出去，最后形成相互作用的爆破漏斗。当爆破参数选取合理，将形成连续的光滑壁面。3

特点光面爆破与普通爆破法比较，光面爆破有如下显著特点：

(1)爆破后成型规整，符合设计断面轮廓要求，特别在松软岩层中更能显示出光面爆破的作用。光面爆破后通常可在新形成的壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹，超挖量大为减少，从而减少了排渣量，减轻了挖掘装载运输系统的负担；对于喷锚支护的洞室还节省了喷射原材料，加快了掘进速度。

(2)岩体保持稳定，爆破后不产生或很少产生爆震裂隙，原有的构造裂隙不因爆破而有所扩展，增强了围岩自身的承载力，特别是对于松软破碎岩层其作用和效果尤为显著。因而可有效地保证施工安全，为快速施工创造了有利条件。

(3)新岩壁平整，通风阻力小，不产生瓦斯聚集；岩面上应力集中现象减少，在深部岩壁表面可以减少岩爆的危害，有利安全。

(4)水工隧洞将减少水力损失；浇注混凝土容易并且节省费用。2

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张尉 - 副教授 - 西南大学