[发明专利]一种用于基坑开挖的预裂爆破参数设计方法

说明书

本发明公开了一种用于基坑开挖的预裂爆破参数设计方法，在爆破岩石上设置的一排炮孔，炮孔内部独立设置有装药装置，装药装置的炸药与外部的起爆器通过导线联接，在爆心所在的主爆区爆破前起爆器无时差引爆起爆装药装置，使岩石在开挖面处拉断，形成整齐贯通裂隙的轮廓线；本发明通过精确控制爆破时差、炮孔参数、不耦合系数、孔间距系数、装药剂量等参数，实现了微风化花岗岩、中风化花岗岩等岩体的精确预裂缝宽及预裂壁面平整度控制，比传统的爆破减振效果提高30％，有效保护了岩壁和边坡稳定，可用于城市地铁车站基坑爆破开挖等基坑的预裂爆破，达到减震和保护岩壁的双重效果。

技术领域

本发明属于爆破工程技术领域，具体涉及一种用于基坑开挖的预裂爆破炮孔装药装置及参数设计方法。

背景技术

预裂爆破在地下开挖工程、边坡治理及大型爆破的防震减震等工程中得到广泛应用。预裂爆破是指进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。

目前在预裂爆破中主要采用串联间隔装药结构，其根据规定的线装药密度的大小，把标准药卷或自行改制的小药卷每隔一定距离捆扎在导爆索上，并一起绑扎在竹片上或竹竿上，放入孔内。其存在的问题是实施中安装的位置难以精确控制，最终影响到预裂爆破效果。

发明内容

本发明提出了一种用于基坑开挖的预裂爆破参数设计方法，在成排的炮孔内部设置有装药装置，采用该装药装置并结合优化设计的炮孔孔距、炮孔直径、药卷直径和孔间距等参数，确保了预裂效果和轮廓线的完整度，并降低了爆破冲击波压力峰值，减小了对爆破岩石的破坏。

本发明的具体技术方案如下：

一种用于基坑开挖的预裂爆破参数设计方法，其特征在于：在爆破岩石上设置的一排炮孔，炮孔内部独立设置有装药装置，装药装置的炸药与外部的起爆器通过导线联接，在爆心所在的主爆区爆破前起爆器无时差引爆起爆装药装置，使岩石在开挖面处拉断，形成整齐贯通裂隙的轮廓线；

所述的装药装置包括密封圆筒和设置在圆筒中的支杆、底部垫层、电子雷管和若干个由导爆索串联的炸药包，所述的底部垫层安装在圆筒的底部，支杆嵌入至底部垫层内部并固定在圆筒中心位置，所述的炸药包固定在支杆上，电子雷管与其中的某一只炸药包固定在一起，并通过导线与外部的起爆器连接；所述的圆筒顶端安装有孔塞，所述的圆筒中充满水介质；

所述的炮孔按照以下的参数设置：

L＝0.5a；

D＝(2～4)d；

E＝a/D＝7～12；

b50cm；

其中L为轮廓线与炮孔之间连线的距离，a为炮孔的孔距；D为炮孔直径，d为药卷直径，E为孔间距系数，b为相邻炸药包的间距。

进一步的，所述的支杆为铁丝，嵌入在底部垫层内部。

进一步的，圆筒采用PVC材料制成。

进一步的，密封圆筒的上部设置有孔塞，实现内部密封。

进一步的，所述的孔塞为橡胶制成的圆锥面结构。

进一步的，底部垫层采用可发性聚苯乙烯泡沫成型制成。

进一步的，雷管的导线通过孔塞中部的通孔穿出。

进一步的，底部垫层的中心设置有固定孔，支杆安装在固定孔上。

本发明具有的有益技术效果如下：