Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 77
CHƯƠNG 6
THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
$1. KHÁI NIỆM
1.1. Khái niệm.
- Trong nhiều trường hợp, nổ phá là phương pháp duy nhất để xây dựng nền
đường.
- Nổphá là tận dụng năng lượng to lớn sinh ra khi nổ của thuốc nổ để phá vỡ đất
đá.
1.2. Ưu nhược điểm.
1.2.1. Ưu điểm :
- Năng suất cao, giá thành hạ.
- Tốc độ thi công nhanh.
1.2.2. Nhược điểm:
- Độ an toàn kém.
- Dễ gây chấn động đến các công trình xung quanh, có thể gây sụt lở nền
đường về lâu dài sau khi thi công xong.
- Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái.
1.3. Phạm vi áp dụng.
- Phương pháp nổ phá thường được sử dụng trong các trường hợp sau :
+ Xây dựng nền đường ở các đoạn gặp đá hoặc đất cứng.
+ Xây đựng nền đường trong trường hợp yêu cầu thi công nhanh gấp.
+ Xây dựng nền đắp cao hoặc các đập lớn.
+ Xây dựng đường hầm.
+ Phá cây, chướng ngại vật trong phạm vi xây dựng.
+ Khai thác vật liệu xây dựng.
$-2 - THUỐC NỔ
2.1 Khái niệm.
- Nổ là sự giải thoát cực kỳ nhanh chóng một năng lượng lớn và một khối lượng
lớn chất khí. Lượng khí sinh ra khi nổ trong điều kiện nhiệt độ cao, thời gian ngắn

+ Hỗn hợp cơhọc: Loại thuốc nổ gồm nhiều thành phần trộn với nhau theo
một tỉ lệ nhất định, trong đó nhiều nhất là chất cháy (chứa các bon) và chất cung cấp
ô xy. Các thành phần này không kết hợp hóa học nên dễ phân ly. Tiêu biểu cho loại
này là Amônít, đinamit, thuốc nổ đen
- Theo công dụng thực tế cũng có thể phân thuốc nổ thành mấy loại sau:
+ Thuốc gây nổ: là loại thuốc nổ có tốc độ nổ và độ nhạy rất lớn, thường
dùng trong kíp nổ. Tốc độ nổ có thể đạt 2000-8000m/s. Chỉ cần va chạm mạnh hoặc
nhiệt năng là nổ. Điển hình cho loại này là Fuyminat thuỷ ngân Hg(CNO)
2
, adit chì
P
b
N
6
.
+ Thuốc nổ chính: là thuốc nổ chủ yếu dùng để nổ phá, có độ nhạy tương
đối thấp, phải có thuốc gây nổ tác dụng thì mới có thể nổ được. Tuỳ theo tốc độ nổ
được chia thành ba loại:
 Thuốc nổ yếu, có tốc độ nổ nhỏ hơn 1000m/s (thuốc đen).
 Thuốc nổ trung bình, tốc độ nổ khoảng 1000-3500m/s như
Amoni nitorat NH
4
NO
3
.
 Thuốc nổ mạnh, có tốc độ nổ lớn hơn 3000m/s, có khi tới
7000m/s. Loại này có sức công phá mạnh nhưTNT, Diamit.
2.3 Thành phần, tính năng một số loại huốc nổ.
+ Thuốc đen: Là hỗn hợp Kali Nitrat (KNO
3

+ Đinamit: Là hỗn hợp Nitroglyxêrin keo C
3
H
5
(ONO
2
)
3
với Kali nitrat
hoặc Amôn nitrat. Là loại thuốc nổ mạnh ở thể keo. Tốc độ nổ 6000-7000m/s.
Điamit rất nhạy với tác dụng xung kích, ma sát, lửa, nhiệt độ nhất là nhiệt độ +10
0
C
(ở nhiệt độ này Đinamit kết tinh nên rất dễ nổ). Đinamit không hút ẩm, không sợ
nước, nổ được cả dưới nước, khi nổ không sinh ra khí độc.
Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 79
$. 3 - CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ VÀ VẬT LIỆU GÂY NỔ
Năng lượng gây nổ có thể tồn tại dưới dạng quang năng, nhiệt năng, cơnăng
hay dùng năng lượng nổ phá của một khối thuốc nổ khác.
3.1 Gây nổ bằng kíp nổ thường
- Vật liệu gây nổ cần thiết gồm kíp nổ thường và dây cháy chậm.
a) Kíp nổ
- Kíp nổ là một ống tròn bằng kim loại hoặc bằng giấy bìa cứng, đường kính
ống khoảng 6-8mm, dài 35-51mm. Trong kíp nổ: một nửa phía đáy chứa thuốc nổ
mạnh, tiếp đó trong phần mũ kíp chứa thuốc gây nổ (Fuyminat thuỷ ngân H
g
(CN0)
2
hoặc Adit chì P

Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 80
- Kíp nổ điện có cấu tạo giống nhưkíp nổ thường có lắp thêm bộ phận dẫn
điện và một dây tóc bóng đèn để điểm hoả làm cho kíp nổ. Điện trở của kíp điện từ
1-3,5, dây dẫn điện là dây đồng đường kính 0,5-1mm.
- Điều kiện để cho kíp điện nổ là dòng điện tạo ra một nhiệt lượng đủ lớn làm
cho thuốc cháy.
Q = 0.24I
2
Rt
Trong đó:
I: Cường độ dòng điện.
R: Điện trở của kíp.
t: thời gian cháy của thuốc trong kíp.
Nhưvậy, trong mạch điện, kíp có điện trở lớn sẽ nổ trước nên sẽ rất nguy
hiểm và không đảm bảo yêu cầu nổ phá. Để tránh tình trạng trên, người ta quy định:
điện trở các kíp nhỏ hơn 1.25thì các kíp phải có điện trở không được chênh nhau
quá 0.25còn khi điệm trở của kíp lớn hơn 1.25thì điện trở của kíp không được
chênh nhau quá 0.3.
- Cường độ dòng điện cũng ảnh hưởng đên độ nhạy của kíp, vì vậy phải quy
định độ lớn của dòng điện gây nổ. Khi dòng điện có cường độ nhỏ thì tốc độ tăng
nhiệt của dây tóc chậm, thời gian toả nhiệt dài do vậy độ nhạy của kíp giảm đi.
Ngược lại, nếu cường độ dòng điện lớn đến mức nào đó thì độ nhạy của kíp sẽ trở
nên giống nhau mặc dù chúng có khác nhau về điện trở. Vì vậy phải quy định trị số
dòng điện tối thiểu khi nổ. Thông thường, đối với dòng điện một chiều I
min
= 1.8A
và dòng xoay chiều I
min
= 2.5A

phương pháp gây nổ bằng kíp thường, thực hiện được mọi ý đồ nổ phá, nâng cao và
phát huy được hiệu quả của thuốc nổ. Tuy nhiên để thực hiện được việc đó thì công
tác tính toán, kiểm tra phải được thực hiện rất nghiêm ngặt và chính xác .
3.3 Gây nổ bằng dây nổ
- Khác với các phương pháp gây nổ bằng kíp, phương pháp này chỉ cần dây nổ
đặt trong mỗi khối thuốc nổ.
- Dây nổ có dạng giống dây cháy chậm, vỏ ngoài có quấn sợi màu đỏ hoặc vân
đỏ để phân biệt với dây cháy chậm. Ruột của dây nổ là loại thuốc gây nổ mạnh như
trimêtilen-trinitin C
3
H
6
N
3
(NO
2
)
3
, ở giữa có sợi dây lõi để phân phối thuốc nổ cho
đều. Vỏ chống ẩm của dây truyền nổ có thể bảo đảm cho dây không bị ẩm sau 12
giờ ngâm nước.
- Do lõi thuốc của dây truyền nổ có tốc độ nổ rất lớn (6800-7200m/s) nên khi
được gây nổ từ một kíp nổ, dây truyền nổ sẽ truyền nổ tức thì tới gói thuốc nổ.
- Khi cần nổ nhiều khối thuốc nổ thì cũng tiến hành mắc thành mạng: song
song hoặc nối tiếp.
1- Kíp nổ 2- Dây truyền nổ 3- Khối thuốc nổ
a) Song song b) Nối tiếp c) Bó song song
+ Mắc song song: thường dùng khi chiều sâu đặt thuốc nổ lớn, cự ly
giữa các lỗ thuốc xa.
+ Mắc nối tiếp: thường ít dùng vì độ tin cậy không cao.

+ Vùng l (R<R
1
): sát trung tâm đặt thuốc, áp
lực nổ lớn nhất nên đất đá bi vụn nát. Vì thế
Vùng 1 gọi là Vùng vụn nát hay ép co.
+ Vùng 2 (R
1
<R<R
2
): Vùng phá tung, áp lực
còn lớn nên đất đá bị vỡ thành từng mảnh,
nếu có mặt thoáng thì các mảnh vỡ bị đẩy
tung lên.
+ Vùng 3 (R
2
<R<R
3
): tức Vùng phá om , áp
lực chỉ đủ sức phá hoại sự liên kết giữa các
phần tử đất đá tại chỗ mà không đẩy chúng
đi được.
+ Vùng 4 (R
3
<R<R
4
): Vùng chấn động, áp lực
đã yếu chỉ đủ sức gây chấn động.
R
1
: Bán kính ép co

R
1
3
2
4
Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 83
- Trường hợp c : W R
2
sau khi nổ, đất đá sẽ tạo nên một hình chóp nón gọi
là phễu nổ. Một phần đất đá bị bắn đi xa và rơi ra xung quanh phễu, phần còn lại rơi
trở lại lấp lòng phễu. Trường hợp này gọi là nổ tung.
Nhận xét: Trong môi trường đồng chất có mặt thoáng tự do, kết quả nổ phá (nổ
ngầm, nổ om, nổ tung) phụ thuộc vào W (cách bố trí thuốc nổ) và bán kính R (lượng
thuốc nổ, loại thuốc nổ và loại đất đá)
4.3 Phân loại tác dụng nổ phá.
- Do R luôn thay đổi theo lượng thuốc nổ, loại thuốc nổ và loại đất đá nên để
phân loại hình thức nổ, người ta thường dùng chỉ tiêu là chỉ số nổ n :
W
r
n 
Trong đó:
n: Chỉ số nổ.
r : bán kính phễu nổ.
W: đường kháng nhỏ nhất.
Nếu:
n > l : Nổ tung mạnh.
n = 1,0 : Nổ tung tiêu chuẩn (tạo nên một phễu tiêu chuẩn).
0,75 < n < 1,0 : Nổ tung yếu .
n = 0,75 : Nổ om tiêu chuẩn

ảnh hưởng đến sự ổn định của nền đường và an toàn thi công.
- Công thức tính lượng thuốc nổ cần thiết Q(kg) cho trường hợp đất đá đồng
chất, địa hình bằng phẳng, có một mặt tự do và cho nổ với hình thức nổ tung tiêu
chuẩn là :
Q = q V (kg)
Trong đó :
V: là thể tích hình phễu đất đá bị phá hoại sau khi nổ mìn.
q: lượng thuốc nổ đơn vị (kg/m
3
). Là lượng thuốc nổ cần thiết để phá
vỡ 1m
3
đất đá và thuốc nổ là loại thuốc nổ tiêu chuẩn (Amonit số 9).
Thể tích phễu nổ :
3
Wr
V
2


Vì nổ tung tiêu chuẩn nên:
W
r
n  =1
Do đó:
Vậy Q=qW
3
- Khi dùng thuốc nổ không phải là thuốc nổ tiêu chuẩn thì:
Q=eqW
3

nổ, không kinh tế.
Thuốc nổ
Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 85
- Tuỳ theo đường kính, độ sâu lỗ mìn mà có thể chia thành 2 loại:
+ Lỗ mìn nông
+ Lỗ mìn sâu
6.2.1. Nổ phá lỗ mìn nông (lỗ nhỏ):
- Đường kính lỗ mìn : F = 25 – 50mm.
- Chiều sâu lỗ mìn : h 5m
Tạo lỗ mìn bằng khoan hơi ép
hoặc đục bằng choòng (nhân công)
- Ưu điểm:
+ Thi công tạo lỗ khá đơn giản
+ Không bị hạn chế bởi địa hình (có thể bố trí các lỗ mìn có vị trí và
phương khác nhau)
+ Ảnh hưởng do chấn động tới môi trường xung quanh là nhỏ.
- Nhược điểm: Đường kính lỗ mìn nhỏ, lượng thuốc nạp bị hạn chế (khoảng
1,5kg) nên năng suất nổ phá không cao (một lỗ không quá 10m
3
).
- Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong các trường hợp sau :
+ Đào nền đường nông (h5m).
+ Đào rãnh, tu sửa ta luy.
+ Mở rộng nền đường trong trường hợp tuyến nâng cấp cải tạo
+ Phá đá mồ côi, phá gốc cây.
+ Đào hầm đặt thuốc nổ.
a) Nền đào nông b) Nền mở rộng
6.2.2. Nổ phá lỗ mìn sâu:
- Đường kính lỗ mìn : F 75mm.

Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 87
- Chú ý:
+ Lỗ mìn có thể bố trí theo các sơđồ sau:
a) Sơđồ chữ nhật b) Sơđồ hoa mai
+ Khi nổ phá theo phương pháp lỗ mìn người ta thường bố trí hai lỗ
mìn đặc biệt ở sát ranh giới đào gọi là lỗ mìn gọt mặt và lỗ mìn tạo nứt. Nổ phá gọt
mặt được tiến hành sau khi hoàn thành việc nổ phá phần chính. Mục đích là tạo sự
bằng phẳng cho mái ta luy. Còn nổ phá tạo nứt thì lại thực hiện trước khi nổ phá
phần chính. Mục đích là tạo khe nứt trước. Khe nứt này có tác dụng cách ly hoặc
giảm chấn động khiến cho phần đất đá hoặc các công trình nằm ngoài ranh giới đào
không bị chấn động, đồng thời khống chế để quá trình nổ phá không quá phạm vi
yêu cầu. Hai lỗ mìn này phải được bố trí thuốc nổ trên suốt chiều sâu lỗ mìn.
+ Chiều sâu lỗ mìn phải đảm bảo:
* phạm vi đào.
* đường kháng nhỏ nhất W để tránh áp lực nổ phá tập trung
cả vào lỗ mìn -> không hiệu quả.
+ Chiều dài nạp thuốc : Lthuốc = (1/2-1/3) chiều sâu lỗ mìn
6.3 Phương pháp nổ bầu
- Phương pháp nổ bầu là phương pháp mở rộng thể tích ở đáy các lỗ mìn thông
thường thành các bầu tròn để chứa được lượng thuốc nổ nhiều hơn.
- Sau khi khoan tạo các lỗ mìn nhỏ, người ta cho nổ một lượng nhỏ thuốc nổ ở
đáy lỗ khoan để tạo thành bầu chứa thuốc nổ.
- Sau mỗi lần nổ tạo bầu cần vét sạch đất đá lên. Các lần nổ cách nhau từ 15 –
30’ để đảm bảo an toàn. Cần kiểm tra kích thước của bầu xem có đạt yêu cầu hay
không.
- Ưu điểm của phương pháp nổ bầu :
+ Tăng được hiệu quả nổ phá nhờ tác dụng tập trung thuốc nổ.
+ Hiệu suất nổ phá tính theo 1mét dài lỗ khoan tăng lên -> tiết kiệm
được chi phí tạo lỗ khoan.

- Nổ phá vi sai còn có thể giảm nhỏ được tác dụng phá hoại của sóng địa chấn
tới các công trình xung quanh nhờ các đợt sóng địa chấn liên tiếp của các đợt nổ cản
trở lẫn nhau.
- Khi chọn phương pháp nổ vi sai thì vấn đề quan trọng là xác định khoảng
thời gian t giữa các đợt nổ cho hợp lý:
+ t phải đủ dài để đợt nổ trước kịp tạo nên mặt tự do cho đợt nổ sau
(thời gian này để khối đất đá nổ ra do đợt nổ trước tung lên cao nhất)
+ Nhưng t không được dài quá vì nhưvậy một phần đất đá sẽ rơi trở
lại lấp mất phần nổ đợt trước, đồng thời có thể ảnh hưởng đến khối nổ thuộc đợt
sau, ví dụ sẽ phá hoại hệ thống gây nổ làm đợt nổ sau bị câm.
- Có rất nhiều công thức kinh nghiệm để tính t, nhưng phổ biến nhất là
công thức sau:
t = K
t
.W
Trong đó:
W: đường kháng nhỏ nhất (m).
K
t
: hệ số phụ thuộc tính chất của đất đá cần nổ phá (10
-3
s/m). Có
thể ham khảo K
t
theo bảng sau:
Loại đá Tính chất K
t
1. Đá granit, peridolit, poocfia, thạch anh, xienhit Rất cứng 3
2. Quắc zit có chứa sắt, sa thạch, phiến thạch biến chất Cứng 4
3. Đá vôi, cẩm thạch Cứng vừa 5

- Cự ly bay xa nhất của đất đá : L = 20 n
2
W ,mét.
Trong đó :
+ n : chỉ số nổ tung.
+ W : đường kháng nhỏ nhất.
- Khoảng cách an toàn do chấn động khi nổ mìn đối với các công trình xung
quanh :
Rc = Kc. .
3
Q , mét
Trong đó :
+ Kc : hệ số phụ thuộc tính chất của đất ở nền của các công trình xung
quanh.
+  : hệ số phụ thuộc chỉ số nổ n .
+ Q : tổng khối lượng thuốc nổ của các hầm thuốc nổ có thời gian như
nhau hoặc nổ chênh nhau không quá 2 phút và cự ly cách công trình cần bảo vệ như
nhau (chênh nhau không quá 10%).
- Khoảng cách an toàn do tác dụng xung kích của sóng không khí khi nổ :
Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 90
R
b
= K
b
. Q , mét
Trong đó :
+ K
b
: hệ số phụ thuộc cách bố trí thuốc nổ và mức độ hưhỏng của

- Phải có hiệu lệnh nổ mìn, gồm hiệu lệnh báo trước (yêu cầu sơtán người và
thiết bị), hiệu lệnh chuẩn bị nổ mìn (sẵn sàng để kiểm tra), hiệu lệnh gây nổ, hiệu
lệnh báo yên (sau khi đã kiểm tra thấy bảo đảm an toàn).
- Khi nổ mìn người chỉ huy phải tự mình hoặc phân công theo dõi số tiếng nổ
để biết mìn đã nổ hết chưa. Nếu biết chắc chắn mìn nổ hết và đất đá nơi nổ mìn đã
ổn định thì cũng phải đợi sau năm phút mới được rời nơi trú ẩn về kiểm tra. Nếu
không nắm chắc hoặc biết có mìn câm thì phải đợi ít nhất 15 phút. Kiểm tra sau khi
nổ, đối chiếu với hộ chiếu phát hiện những chỗ nghi là có mìn câm và những chỗ
đất đá cheo leo dễ sụt gây tai nạn để kịp thời có biện pháp xử lý.
Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ
Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 91
- Trường hợp có mìn câm (không nổ) phải báo hiệu. Công việc xử lý mìn câm
phải hết sức ít người, và phải tiến hành dưới sự hướng dẫn của người có trách nhiệm
chính. Trong mọi trường hợp cấm dùng tay hay bất cứ vật gì để moi hoặc rút dây lấy
kíp trong lỗ mìn ra. Trường hợp thuốc nổ chỉ cháy phụt lên mà không nổ thì mặc dù
còn hay hết thuốc cũng cấm đào hoặc khoan lại, phải đợi hết nóng mới được tìm
cách nạp thuốc bắn lại.
$-8 – TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH NỔ PHÁ
8.1. Lập hộ chiếu nổ mìn:
- Tài liệu:
+ Bản đồ, bình đồ khu vực trong đó thể hiện chi tiết về địa hình địa vật
và các đực trưng của địa hình của đố tượng cần nổ phá.
- Nội dung của hộ chiếu (bản thiết kế tổ chức thi côngnổ phá)
+ Sơđồ bố trí các lỗ mìn, số lượng lỗ mìn.
+ Chiều sâu và đường kính lỗ mìn, lượng thuốc nổ, chiều sâu nạp thuốc,
chiều dài đoạn lấp lỗ, vật liệu lấp lỗ của mỗi lỗ mìn, loại chất nổ, loại kíp, chiều dài
dây cháy chậm, tổng sốthuốc nổ dùng trong một đợt, phương pháp gây nổ…
+ Xác định được khoảng cách an toàn đối với người và công trình xung
quanh.
+ Vị trí của các trạm gác.