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第1章 绪论 1

1.1 发展历程 1

1.1.1 爆破理论 1

1.1.2 水利水电工程爆破 4

1.2 应用现状 5

1.2.1 主要爆破技术 5

1.2.2 水利水电工程精细爆破 11

1.2.3 典型工程实例 14

1.3 技术展望 17

1.3.1 传统爆破 18

1.3.2 智能爆破的发展与展望 20

参考文献 23

第2章 爆破基础理论 25

2.1 爆破作用原理 25

2.1.1 岩石爆破 25

2.1.2 爆破漏斗理论 27

2.1.3 爆破装药量计算 29

2.1.4 爆破块度及抛掷堆积计算 32

2.1.5 水下爆破 34

2.2 爆破振动理论 39

2.2.1 爆炸冲击波、应力波与地震波 39

2.2.2 爆破振动衰减规律 44

2.2.3 爆破振动叠加效应 45

2.2.4 爆破振动的影响因素 52

2.2.5 爆破振动效应分析方法 56

2.3 相似理论及其在爆破工程中的应用 57

2.3.1 相似三定理 58

2.3.2 量纲分析 59

2.3.3 爆破量纲分析实例 61

2.3.4 爆破模型试验 64

2.4 爆破数值模拟 68

2.4.1 数值模拟方法 68

2.4.2 常用爆破数值模拟软件 68

2.4.3 典型爆破数值模拟案例 71

参考文献 77

第3章 爆破器材与起爆技术 80

3.1 爆破器材 80

3.1.1 工业炸药 80

3.1.2 工业雷管 97

3.1.3 导爆索 103

3.2 起爆网路 105

3.2.1 电起爆网路 106

3.2.2 非电起爆网路 108

3.2.3 电-非电复合起爆网路 117

3.3 爆破器材试验及起爆网路试验 118

3.3.1 工业炸药性能试验 118

3.3.2 雷管准爆性及延期时间检验 124

3.3.3 导爆索传爆性能及爆速检验 126

3.3.4 起爆网路试验 127

3.4 现场混装炸药技术 128

3.4.1 现场混装炸药技术发展概况 128

3.4.2 现场混装炸药生产系统组成 129

3.4.3 现场混装爆破技术应用典型案例 143

3.4.4 现场混装炸药技术发展展望 146

参考文献 147

第4章 边坡及地基开挖爆破 149

4.1 深孔台阶爆破 149

4.1.1 基本概念 149

4.1.2 深孔台阶爆破设计 149

4.1.3 装药结构 155

4.1.4 钻孔与装药技术 155

4.1.5 起爆网路 157

4.1.6 设计程序 160

4.1.7 工程实例 160

4.1.8 缓冲孔爆破 164

4.2 浅孔台阶爆破 165

4.2.1 炮孔布置 165

4.2.2 爆破参数 165

4.2.3 起爆顺序 166

4.2.4 质量保证措施 166

4.3 预裂爆破与光面爆破 167

4.3.1 基本概念 167

4.3.2 预裂爆破设计 168

4.3.3 光面爆破设计 171

4.3.4 预裂和光面爆破的使用条件 172

4.3.5 预裂爆破与光面爆破的施工 172

4.3.6 质量评价 173

4.3.7 工程实例 174

4.3.8 聚能预裂爆破技术 179

4.4 基础保护层爆破 180

4.4.1 保护层厚度的确定 181

4.4.2 保护层分层开挖法 182

4.4.3 孔底设柔性垫层的保护层一次爆除法 182

4.4.4 保护层一次爆除的水平光面爆破法 183

4.4.5 水平预裂取消保护层法 185

4.4.6 消能-聚能联合控制爆破技术 186

4.5 水工岩石高边坡开挖爆破控制技术 188

4.5.1 基本概念 188

4.5.2 高边坡爆破特点 189

4.5.3 高边坡爆破控制技术 190

4.5.4 工程实例 196

参考文献 204

第5章 地下工程开挖爆破 206

5.1 隧洞开挖爆破设计 206

5.1.1 基本概念 206

5.1.2 围岩分级和围岩稳定性 206

5.1.3 地下洞室规模及类型划分 208

5.1.4 炮孔分类 209

5.1.5 隧洞爆破开挖参数设计 222

5.1.6 隧洞开挖爆破施工 225

5.2 隧洞开挖爆破 226

5.2.1 隧洞开挖施工方法 226

5.2.2 炮孔布置和爆破参数 229

5.2.3 起爆网路 231

5.2.4 隧洞中、下层开挖时常用的爆破方法 232

5.2.5 工程实例 232

5.3 竖井与斜井开挖爆破 235

5.3.1 竖井开挖方法 235

5.3.2 斜井开挖方法 235

5.3.3 炮孔布置和爆破参数 236

5.3.4 工程实例 240

5.4 地下厂房开挖爆破 241

5.4.1 总体施工方案 243

5.4.2 施工通道布置 244

5.4.3 洞室顶层的开挖爆破 245

5.4.4 岩壁梁层开挖爆破 246

5.4.5 临近岩壁梁层开挖爆破 248

5.4.6 直立边墙区开挖爆破 249

5.4.7 底层区开挖爆破 250

5.4.8 圆筒式调压室开挖爆破 251

5.4.9 竖井、斜井开挖 254

5.4.10 引水洞、尾水洞、母线洞、交通洞等平洞开挖爆破 254

5.4.11 交岔洞口的开挖 255

5.4.12 爆破振动速度控制 257

5.4.13 工程实例 257

5.5 洞室特殊部位爆破 262

5.5.1 洞口段钻爆开挖 262

5.5.2 洞室交叉部位钻爆开挖 263

5.5.3 小净距隧洞钻爆开挖 263

5.6 不良地质洞段爆破 264

5.6.1 软岩隧洞钻爆开挖 264

5.6.2 浅埋隧洞爆破 265

5.6.3 瓦斯洞段施工 265

参考文献 266

第6章 水下爆破 267

6.1 概述 267

6.2 水下爆破作用机理 267

6.2.1 水中爆破作用机理 267

6.2.2 水下固体介质爆破作用机理 267

6.3 水下裸露爆破 268

6.3.1 方法特点 268

6.3.2 应用范围 268

6.3.3 爆破参数 268

6.3.4 施工工艺 269

6.3.5 施工质量与安全 271

6.4 水下钻孔爆破 271

6.4.1 方法特点 271

6.4.2 应用范围 272

6.4.3 钻孔作业平台（船） 272

6.4.4 爆破器材 274

6.4.5 爆破参数 274

6.4.6 水下钻孔爆破起爆网路 278

6.4.7 施工工艺 278

6.4.8 典型工程实例 281

6.5 软基处理水下爆破 288

6.5.1 爆炸挤淤填石法 288

6.5.2 爆炸夯实 291

6.5.3 软土地基水下爆破典型实例 292

参考文献 296

第7章 水下岩塞爆破 297

7.1 水下岩塞爆破概述 297

7.1.1 基本概念 297

7.1.2 水下岩塞爆破分类 297

7.1.3 水下岩塞爆破基本技术要求 299

7.1.4 水下岩塞爆破地形测量和地质勘察要求 300

7.1.5 国内外部分水下岩塞爆破工程简况 300

7.2 水下岩塞爆破器材 302

7.2.1 爆破器材基本要求 302

7.2.2 爆破器材试验 302

7.3 水下岩塞爆破设计 303

7.3.1 设计基本要点 303

7.3.2 岩塞位置与体型 303

7.3.3 方案选择 305

7.3.4 稳定性分析 307

7.3.5 水下岩塞爆破试验 309

7.3.6 安全防护设计 312

7.3.7 岩塞爆破动态监测 312

7.4 水下岩塞爆破施工 313

7.4.1 爆破安全保障措施 313

7.4.2 钻孔施工特殊情况处理 313

7.4.3 爆破效果检查 314

7.5 工程实例 314

7.5.1 清河“211”取水工程水下岩塞爆破 314

7.5.2 丰满水电站泄洪洞水下岩塞爆破 316

7.5.3 某水电站改造工程水下岩塞爆破 318

7.5.4 刘家峡洮河口排沙洞水下岩塞爆破 322

7.5.5 某输水工程取水口水下岩塞爆破 323

参考文献 333

第8章 围堰拆除爆破 334

8.1 基本概念 334

8.2 围堰拆除爆破方法 335

8.2.1 总体方案 335

8.2.2 钻孔形式 336

8.2.3 爆破参数 336

8.2.4 起爆技术 336

8.2.5 抛掷或倾倒方向 336

8.2.6 清渣方式 336

8.2.7 安全校核 336

8.3 混凝土围堰拆除爆破 337

8.3.1 工程特点 337

8.3.2 爆破设计 338

8.3.3 工程案例 339

8.4 导流洞进出口围堰拆除爆破 353

8.4.1 工程特点 353

8.4.2 爆破设计 353

8.4.3 工程案例 357

8.5 引水洞进出口围堰拆除爆破 367

8.5.1 工程特点 367

8.5.2 爆破技术 368

8.5.3 工程案例 369

8.6 土石围堰防渗墙拆除爆破 378

8.6.1 工程特点 378

8.6.2 拆除方法 378

8.6.3 爆破技术 379

8.6.4 工程案例 379

参考文献 382

第9章 水工建（构）筑物拆除爆破 383

9.1 概述 383

9.1.1 基本概念 383

9.1.2 基本原理 384

9.1.3 技术要求及分类 385

9.2 拆除爆破设计 386

9.2.1 总体方案设计 386

9.2.2 技术设计 386

9.2.3 施工组织设计 395

9.3 基础类建（构）筑物拆除爆破 395

9.3.1 工程特点 395

9.3.2 爆破设计 396

9.3.3 工程案例——鱼塘水电站溢洪道钢筋混凝土底板拆除爆破 397

9.4 高耸建（构）筑物拆除爆破 400

9.4.1 工程特点 400

9.4.2 爆破设计 401

9.4.3 工程案例 404

9.5 坝体改扩建拆除爆破 410

9.5.1 工程特点 411

9.5.2 爆破设计 411

9.5.3 工程案例 411

9.6 水工钢结构拆除爆破 416

9.6.1 工程特点 416

9.6.2 工程案例——坪江水电站导流洞可爆堵头爆破 418

参考文献 421

第10章 级配料开采爆破 422

10.1 概述 422

10.1.1 基本概念 422

10.1.2 级配料开采要求 423

10.1.3 级配料开采研究现状 425

10.1.4 堆石坝爆破级配智能设计系统 428

10.2 级配料爆破设计 429

10.2.1 设计原则 429

10.2.2 设计流程 429

10.2.3 主要设计参数 430

10.2.4 装药结构 432

10.2.5 爆破网路 432

10.3 级配料爆破试验 433

10.3.1 试验目的 433

10.3.2 试验目标 433

10.3.3 试验内容 434

10.3.4 试验案例 434

10.4 爆破块度测量方法 436

10.4.1 传统的测量方法 436

10.4.2 计算机图像处理技术 437

10.4.3 基于三维图像扫描的测量方法 438

10.4.4 无人机拍摄测量方法 438

10.5 爆破级配料的主要影响因素 438

10.5.1 地质因素 438

10.5.2 爆破参数因素 440

10.5.3 其他不确定性因素 444

10.6 级配料爆破优化 444

10.6.1 爆破优化的目标函数 444

10.6.2 爆破优化的约束条件 445

10.6.3 级配参数与爆破参数的关系分析 446

10.6.4 修正的Kuz-Ram模型 448

10.6.5 优化实例 450

10.7 堆石坝爆破级配料块度的预测 451

10.7.1 基于天然块度的爆破块度预测方法 451

10.7.2 基于神经网络的爆破块度预测方法 454

10.7.3 基于爆破振动的爆破块度预测方法 454

10.8 工程案例 455

10.8.1 长河坝水电站大坝级配料开采 457

10.8.2 两河口水电站大坝级配料开采爆破智能设计 458

10.8.3 阿尔塔什水利枢纽大坝工程 462

10.8.4 猴子岩水电站大坝工程 464

10.8.5 老挝Nam Khan2（南坎2）水电站大坝工程 466

参考文献 469

第11章 爆破安全控制 472

11.1 概述 472

11.2 安全控制标准 472

11.2.1 国家及行业标准 472

11.2.2 典型工程爆破安全控制标准 479

11.2.3 新浇混凝土振动安全标准 496

11.2.4 安全控制标准的确定方法 500

11.3 安全防护措施 501

11.3.1 爆破振动控制 501

11.3.2 爆破空气冲击波与噪声防护 503

11.3.3 爆破个别飞石控制与防护 505

11.3.4 爆破水击波防护与控制 508

11.3.5 爆破粉尘和有毒气体防护 509

11.4 爆破安全评价 511

11.4.1 安全评价方法 511

11.4.2 地下工程开挖爆破安全评价案例 511

11.4.3 露天开挖爆破安全评价案例 514

参考文献 518

第12章 爆破安全监测 520

12.1 概述 520

12.2 监测设计 520

12.2.1 设计原则 520

12.2.2 监测项目及内容 521

12.2.3 监测要求及一般规定 521

12.2.4 高边坡及建筑物基础开挖爆破安全监测设计 522

12.2.5 地下工程开挖爆破安全监测设计 523

12.2.6 岩塞爆破和围堰拆除爆破安全监测设计 523

12.2.7 水电站扩机开挖爆破安全监测设计 524

12.2.8 水下开挖爆破安全监测设计 524

12.2.9 其他开挖爆破安全监测设计 524

12.3 监测实施 525

12.3.1 宏观调查与巡视检查 525

12.3.2 爆破质点振动监测 528

12.3.3 爆破动应变监测 538

12.3.4 爆破水击波、动水压力及涌浪监测 542

12.3.5 爆破孔隙动水压力监测 546

12.3.6 爆破有害气体、空气冲击波及噪声监测 548

12.3.7 爆破影响深度检测 563

12.3.8 在线爆破安全监测 570

12.4 典型监测实例 572

12.4.1 露天边坡监测案例 572

12.4.2 围堰爆破监测实例 574

12.4.3 岩塞爆破监测实例 577

参考文献 580

第13章 抢险救灾爆破 581

13.1 概述 581

13.2 分洪爆破 581

13.2.1 分洪爆破的基本概念 581

13.2.2 分洪过流断面的确定 582

13.2.3 爆破方案及参数选择 582

13.2.4 爆破安全复核及预报 584

13.2.5 起爆网路及爆破施工注意事项 584

13.2.6 大堤分洪爆破工程实例 585

13.2.7 水库大坝应急预案工程实例 588

13.3 堰塞湖抢险爆破 591

13.3.1 堰塞湖的基本概念 591

13.3.2 堰塞湖的主要成因 591

13.3.3 堰塞湖的危害和风险评估 592

13.3.4 堰塞湖的治理 593

13.4 危岩体处置爆破 594

13.4.1 排水洞开挖爆破 594

13.4.2 爆破卸荷 595

13.5 抢险救援道路抢通爆破 595

13.5.1 抢险救灾中道路抢通的特点 596

13.5.2 抢险救灾中道路抢通主要方法 596

13.5.3 道路抢通安全管理 597

13.6 防凌爆破 597

13.6.1 防凌爆破特点 597

13.6.2 防凌爆破方法 598

13.6.3 防凌爆破安全注意事项 599

参考文献 600

第14章 二氧化碳致裂爆破 601

14.1 基本概念 601

14.1.1 二氧化碳性质 601

14.1.2 二氧化碳致裂爆破技术 602

14.1.3 二氧化碳相变能量 603

14.1.4 二氧化碳致裂爆破及炸药爆破参数对比 606

14.2 技术装置 607

14.2.1 充装设备 608

14.2.2 推送设备 609

14.2.3 致裂设备 609

14.2.4 启动及检验设备 611

14.3 效果影响因素 612

14.3.1 影响二氧化碳致裂爆破效果的因素 612

14.3.2 致裂管安全性 614

14.3.3 二氧化碳致裂爆破特性 615

14.4 致裂爆破能量计算 616

14.4.1 能量计算方法 616

14.4.2 炸药当量转化计算 619

14.5 施工工艺 621

14.5.1 充装、起爆 621

14.5.2 安全管理 622

14.5.3 二氧化碳致裂爆破的技术特点 624

14.6 工程案例 625

14.6.1 白云抽水蓄能电站 625

14.6.2 新建珠三角城际轨道交通工程 626

14.6.3 乌鲁木齐市地铁1号线工程 632

14.6.4 乌鲁木齐轨道交通工程 634

14.6.5 广州地铁轨道交通（十一号线）工程 635

14.6.6 二氧化碳致裂爆破在高边坡开挖中的应用 638

参考文献 641

索引 644

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