水利工程施工ppt課件

水利工程施工,1,水利工程施工,任課教師：唐會(huì)燕E_mail:tanlywork,水利工程施工,2,第二章爆破工程,水利工程施工,3,一、爆破作用概念爆炸：指炸藥在一定起爆能（撞擊、點(diǎn)火、高溫等）的作用下，在瞬時(shí)發(fā)生化學(xué)分解，產(chǎn)生高溫、高壓氣體，對相鄰介質(zhì)產(chǎn)生幾大的沖擊壓力，并以波的形式向四周傳播。爆破：炸藥爆炸對周圍介質(zhì)的作用，主要利用炸藥爆炸瞬時(shí)釋放的能量，使介質(zhì)壓縮、松動(dòng)、破碎、拋擲等，以達(dá)到開挖和拆毀目的的手段。,水利工程施工,4,二、無限均勻介質(zhì)中的爆破當(dāng)爆破在無限均勻的理想介質(zhì)中（本章主要討論巖土）進(jìn)行時(shí)，沖擊波以藥包中心為球心，呈同心球向四周擴(kuò)散。隨著距球心距離的增大，沖擊波壓力逐漸衰弱，直至全部消逝。,水利工程施工,5,1-藥包2-壓縮圈3-拋擲圈4-松動(dòng)圈5-震動(dòng)圈,水利工程施工,6,（1）壓縮圈如圖中Rc表示壓縮圈半徑，在這個(gè)作用圈范圍內(nèi)，介質(zhì)直接承受了藥包爆炸而產(chǎn)生的極其巨大的作用力，因而如果介質(zhì)是可塑性的土壤，便會(huì)遭到壓縮形成孔腔；如果是堅(jiān)硬的脆性巖石便會(huì)被粉碎。所以把Rc這個(gè)球形地帶叫做壓縮圈或破碎圈。,水利工程施工,7,（2）拋擲圈圍繞在壓縮圈范圍以外至R的地帶，其受到的爆破作用力雖較壓縮圍內(nèi)小，但介質(zhì)原有的結(jié)構(gòu)受到破壞，分裂成為各種尺寸和形狀的碎塊，而且爆破作用力尚有余力足以使這些碎塊獲得運(yùn)動(dòng)速度。如果這個(gè)地帶的某一部份，處在臨空的自由面條件下，破壞了的介質(zhì)碎塊便會(huì)產(chǎn)生拋擲現(xiàn)象，因而叫做拋擲圈。,水利工程施工,8,（3）松動(dòng)圈又稱破壞圈。在拋擲圈以外至Rp的地帶，爆破的作用力更弱，除了能使介質(zhì)結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞外，沒有余力可以使破壞了的碎塊產(chǎn)生拋擲運(yùn)動(dòng)，因而叫做松動(dòng)圈。工程上為了實(shí)用起見，一般還把這個(gè)地帶被破碎成為獨(dú)立碎塊的一部分叫做松動(dòng)圈，而把只是形成裂縫、互相間仍然連成整塊的一部分叫做裂縫圈或破裂圈。,水利工程施工,9,（4）震動(dòng)圈在破壞圈范圍以外，微弱的爆破作用力甚至不能使介質(zhì)產(chǎn)生破壞。這時(shí)介質(zhì)只能在應(yīng)力波的傳播下，發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象，這就是圖中Rx所包括的地帶，通常叫做震動(dòng)圈。震動(dòng)圈以外爆破作用的能量就完全消失了。,水利工程施工,10,水利工程施工,11,三、有限均勻介質(zhì)中的爆破（一）自由面（臨空面）土巖介質(zhì)與空氣介質(zhì)的交界面稱為自由面或臨空面。（二）爆破漏斗當(dāng)爆破在有臨空面的有限介質(zhì)表面附近進(jìn)行時(shí)，若藥包的爆破作用具有使部分破碎介質(zhì)具有拋向臨空面的能量時(shí)，往往形成一個(gè)倒立圓錐形的爆破坑，形如漏斗，稱為爆破漏斗。,水利工程施工,12,水利工程施工,13,水利工程施工,14,爆破作用指數(shù)指爆破漏斗底半徑r與最小抵抗線長度W的比值。即：爆破作用指數(shù)的大小可判斷爆破作用性質(zhì)及巖石拋擲的遠(yuǎn)近程度，也是計(jì)算藥包量、決定漏斗大小和藥包距離的重要參數(shù)。一般用n來區(qū)分不同爆破漏斗、劃分不同爆破類型。,水利工程施工,15,（1）當(dāng)n=1時(shí)，稱為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗；（2）當(dāng)n1時(shí)，稱為加強(qiáng)拋擲爆破漏斗；（3）當(dāng)0.75n1時(shí)，稱為減弱拋擲爆破漏斗；（4）當(dāng)0.33n0.75時(shí)，稱為松動(dòng)爆破漏斗；（5）當(dāng)n0.33時(shí)，稱為隱藏式爆破；,水利工程施工,16,有關(guān)爆破漏斗的計(jì)算：其深度P稱為可見漏斗深度，可按下式計(jì)算。PCW（2n1）式中，C為介質(zhì)系數(shù)；對巖石C0.33，對粘土C=0.4。拋擲堆積體距藥包中心的最大距離L稱為拋擲距離，可按下式計(jì)算。L5nW,水利工程施工,17,假設(shè)介質(zhì)是巖石，請計(jì)算爆破作用指數(shù)，并指出是何種類型爆破？計(jì)算深度P以及拋距。,水利工程施工,18,PCW（2n1）=0.334（21.25-1）L=5nW=51.254,水利工程施工,19,第二節(jié)炸藥及藥量計(jì)算,一、炸藥的基本性能（一）威力1）爆力指炸藥在介質(zhì)內(nèi)部爆炸時(shí)對其周圍介質(zhì)產(chǎn)生的整體壓縮、破壞和拋移能力。它的大小與炸藥爆炸時(shí)釋放出的能量大小成正比，炸藥的爆熱愈高，生成氣體量愈多，爆力也就愈大。2）猛度炸藥的猛度是指炸藥在爆炸瞬間對與藥包接鄰的介質(zhì)所產(chǎn)生的局部壓縮、粉碎和擊穿能力。炸藥爆速愈高，密度越大，其猛度愈大。,水利工程施工,20,（二）安定性炸藥的安定性能指炸藥在長期貯存中，保持原有物理化學(xué)性質(zhì)的能力。有物理安定性與化學(xué)安定性之分。物理安定性主要是指炸藥的吸濕性、揮發(fā)性、可塑性、機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)塊、老化。凍結(jié)、收縮等一系列物理性質(zhì)。物理安定性的大小，取決于炸藥的物理性質(zhì)。炸藥化學(xué)安定性的大小，取決于炸藥的化學(xué)性質(zhì)及常溫下化學(xué)分解速度的大小，特別是取決于貯存溫度的高低。,水利工程施工,21,（三）敏感度炸藥在外能作用下起爆的難易程度稱為該炸藥的敏感度。不同的炸藥在同一外能作用下起爆的難易程度是不同的，起爆某炸藥所需的外能小，則該炸藥的敏感度高；起爆某炸藥所需的外能大，則該炸藥的敏感度低。炸藥的敏感度對于炸藥的制造加工、運(yùn)輸、貯存、使用的安全十分重要。,水利工程施工,22,（四）最佳密度指炸藥能獲得最大爆破效果的密度。,水利工程施工,23,（五）氧平衡氧平衡是指炸藥在爆炸分解時(shí)的氧化情況。如果炸藥中的氧恰好等于其中可燃物完全氧化所需的氧量，即產(chǎn)生二氧化碳和水，沒有剩余的氧稱為零氧平衡；若含氧量不足，可燃物不能完全氧化且產(chǎn)生有害氣體一氧化碳，此時(shí)稱為負(fù)氧平衡；若含氧量過多，將炸藥所放出的氮也氧化成有害氣體等稱為正氧平衡。零氧平衡炸藥爆破效果好，不產(chǎn)生有害氣體，較為安全。,水利工程施工,24,（六）殉爆距殉爆是由于一個(gè)藥包的爆炸引起與之相距一定距離的另一藥包爆炸的現(xiàn)象。（七）穩(wěn)定性炸藥起爆后，若能以恒定不變的速度自始自終保持完整的爆炸反應(yīng)，稱為穩(wěn)定的爆炸。,水利工程施工,25,二、常用工程炸藥的種類,水利工程施工,26,常用炸藥TNT有壓榨的、鱗片的和熔鑄的三種。淡黃色或黃褐色，味苦，有毒，爆煙也有毒。安定性好，對沖擊和摩擦的敏感性不大。塊狀時(shí)不易受潮，威力大1.作雷管副起爆藥。2.適于露天及水下爆破，不宜用于通風(fēng)不良的隧洞爆破和地下爆破,水利工程施工,27,硝銨類炸藥常用的有銨梯炸藥，淺黃或灰白色，粉末狀。藥質(zhì)有毒，但爆煙毒氣少，對熱和機(jī)械作用敏感度不大，撞擊摩擦不爆炸，不易點(diǎn)燃，易受潮。能腐蝕銅、鉛、鐵等金屬，起爆時(shí)，雷管插入藥內(nèi)不得超過一晝夜。應(yīng)用較廣。適于一般巖石爆破，也可用于隧洞或地下爆破。,水利工程施工,28,膠質(zhì)炸藥淡黃色半透明體的膠狀物，不溶于水，可在水中爆炸，威力大。敏感度高，有毒性、粘于皮膚便可引起頭痛中毒，凍結(jié)后更為敏感。受撞擊摩擦或折斷藥包均可引起爆炸，可點(diǎn)燃，當(dāng)儲(chǔ)藏時(shí)間過長時(shí)，可能產(chǎn)生老化現(xiàn)象，威力降低。主要用于水下爆破,以硝化甘油和爆膠(即硝酸纖維素溶解于硝化甘油中而形成的膠體)為原料,水利工程施工,29,黑色火藥一股由硝石(75)，硫磺(l5)，木炭10混合而成。帶深蘭黑色，顆粒堅(jiān)硬明亮，對摩擦、火花、撞擊均較敏感，爆速低，威力小，易受潮，但制作簡便，起爆容易。水中不能用。常用于小型水利工程中的小型巖石爆破，以及用做導(dǎo)火線芯藥,水利工程施工,30,藥量計(jì)算藥包種類：分為集中藥包和延長藥包。若藥包的長邊和短邊的長度分別為L和a，當(dāng)L/a4時(shí)，為集中藥包；當(dāng)La4時(shí)，為延長藥包。裝藥量計(jì)算公式：對單個(gè)集中藥包，其裝藥量計(jì)算公式為：Q=KW3f（n）,水利工程施工,31,式中，K規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位耗藥量，kg/m3；W最小抵抗線長度，m；f（n）爆破作用指數(shù)函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破：f（n）=1；加強(qiáng)拋擲爆破：f（n）=0.40.6n3；減弱拋擲爆破：f（n）=；松動(dòng)爆破：f（n）=n3。