定向爆破(oriented blasting)利用炸药爆炸的作用,把某一地区的土石方抛掷到指定的地区,并大致堆积成所需形状的一种
爆破技术,主要用于修坝(水坝或
尾矿坝)、筑路(
路堤和路基)、
平整土地(工业场地和农田建设)等。对于劳力缺乏,交通不便以及无施工场地的工点尤为适宜。
利用炸药爆炸的作用,把某一地区的
土石方抛掷到指定的地区,并大致堆积成所需形状的
爆破技术,主要用于修坝(水坝或
尾矿坝)、筑路(
路堤和
路基)、
平整土地(工业场地和农田建设)等。对于劳力缺乏,交通不便以及无施工场地的工点尤为适宜。这种技术的基本原理是,弹药包爆破时,
爆破漏斗中的介质大部分以接近于
最小抵抗线的方向抛出(图1)。
工程实际中很少使用单药包爆破,多采用群药包爆破。同时又较多地采用等量对称的
药包布置形式(图2)。
在这种情况下,可找到通过各药包中心的一个空间曲面(称为布药面)。这个面的
法线方向大致就是抛掷方向。有时由于爆破区地形的限制,采用等量对称的布药形式不能满足工程对抛掷方量和
抛掷距离的要求,就要适当选择和安排药包的位置和药量的分配,以控制抛方的抛速大小和方向,达到预期目的。
由此可见,为使爆破达到“定向”的要求,必须考虑爆破区的自然地形。选择适当地形或人工改造地形是定向爆破的技术问题之一。通常要求山高和
坡度合适,坡面平整,坡面长度足够,山体较厚等,如果自然地形不满足上述理想条件,就须用人工改造地形。定向爆破的另一技术问题是计算抛掷距离和堆积形状。计算是否准确,直接决定爆破的成败。
给出计算抛掷堆积体最远抛距(连续堆积体的前边缘)和重心抛距与药量的关系,再根据爆出
爆破漏斗的土石体积等于堆积体的实方量,描绘出堆积体形状。这一方法较适合于近抛距(即抛距不超过五倍
最小抵抗线)的情况
建立抛距和耗药量(即抛出一方介质所用的药量)的关系,由工程需要的抛距来求出耗药量,再根据工程需要的土石方量求出需要爆破的方量,从而大致确定药包的布置形式。这一方法较适合于远抛距的情况。上述两种方法基本属于经验方法,因为在确定抛掷速度和
抛掷距离方面,迄今仍带有很强的经验性。
定向爆破须经精心设计,首先是根据工程需要和现场地形地质情况大致确定爆区,再对爆区进行严格的地形地质勘测。在此基础上即可进行爆破设计。设计时要充分利用地形,合理布药,准确确定
装药量;还必须包括洞室施工,装药爆破,
起爆网路,安全校核以及其他有关项目。
中国当前的定向
爆破技术,可以作到一次爆破百万立方米的土石方,所耗炸药量达到千吨级。
冯叔瑜、
朱忠节、马乃耀著:《大量爆披的设计和施工》,人民铁道出版社,北京,1963。