爆破工程地質(zhì)及巖土與構(gòu)件材料的性質(zhì)

1、爆破工程地質(zhì)及巖土與構(gòu)件材料的性質(zhì)1.1爆破工程地質(zhì) 根本概念 地球的表層是由一層固體物質(zhì)組成的硬殼，這層硬殼通常稱為地殼。地殼的具體物質(zhì)組成就是巖石土。 世界上的巖石種類很多，但任何一種巖石都有它的歷史、成因和過程，其外表和內(nèi)部特征亦有著自己固有的規(guī)律性。了解和掌握巖石類型、礦物成分、構(gòu)造和構(gòu)造等特征，不僅可以鑒定巖石類型，而且可以在工程爆破設(shè)計中利用巖石的特性取得預期爆破效果。 巖石是在一定地質(zhì)條件作用下，由一種或幾種礦物質(zhì)組成的天然集合體。如花崗巖，它是由石英、長石、黑云母等礦物質(zhì)組成的由巖漿作用形成的巖石。 巖石種類很多，按其成因可分為以下三大類型： 巖漿巖：由熔融的巖漿在地殼內(nèi)部或地

2、外表冷凝結(jié)晶而形成的巖石。巖漿巖亦稱火成巖。 沉積巖：由陸地或海洋中的沉積物如卵石、砂、粘土等經(jīng)膠結(jié)硬化而形成的巖石。 變質(zhì)巖：由原來的巖漿巖或沉積巖，經(jīng)過變質(zhì)作用而形成的巖石。 礦物質(zhì)是由各種自然元素如石墨C、硫S或化合物如石英SiO2、方解石CaCO3、白云石MgCa(CO3)2等在天然物理化學條件下形成的，它具有一定的化學成分和物理特性。地殼中已發(fā)現(xiàn)的礦物質(zhì)約有3000余種，但能構(gòu)成巖石主要成分的稱造巖礦物僅僅約3050種，而各類巖石中最常見的造巖礦物僅10余種。 巖石的構(gòu)造是指巖石中礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小和形狀等巖石內(nèi)部結(jié)合的特征。巖石構(gòu)造反映了巖石形成過程的條件和原因，它是鑒定巖石

3、的重要標志之一。 巖石的構(gòu)造是指巖石中礦物的排列和相互配置的關(guān)系在外貌上的特征。它也反映了巖石形成過程的條件和原因，也是鑒定巖石的主要標志。 1.1.2巖石的礦物成份、構(gòu)造和構(gòu)造特征 1.1.2.1巖漿巖 1、礦物成分 巖漿巖礦物成分非常復雜，但最主要有以下8種：淺色礦物有石英、正長石、斜長石、白云母等；深色礦物有黑云母、角閃石、輝石、橄欖石等。 2、構(gòu)造 按礦物的結(jié)晶程度及晶粒大小，可分為5類：顯晶質(zhì)構(gòu)造深成侵入巖特有的構(gòu)造；隱晶質(zhì)構(gòu)造淺成侵入巖和噴出巖特有的構(gòu)造；玻璃質(zhì)構(gòu)造噴出巖所特有；斑狀構(gòu)造和似斑狀構(gòu)造前者為噴出巖或局部淺成侵入巖的一種，后者為深成侵入巖的一種。 3、構(gòu)造 常見的巖漿巖

4、構(gòu)造有4種： 、塊狀構(gòu)造，如花崗巖、閃長巖等侵入巖均為此種構(gòu)造； 、氣孔狀構(gòu)造，即巖石中具有氣孔的構(gòu)造，它是噴出巖所特有的構(gòu)造，如玄武巖等； 、杏仁狀構(gòu)造，即巖石中原來的氣孔又被后來生成的硅質(zhì)或鈣質(zhì)充填，形狀似杏仁，故稱為杏仁狀構(gòu)造，它也是噴出巖所特有的，如玄武巖、輝綠巖等； 、流紋狀構(gòu)造，即巖石中片狀或板狀礦物及不同顏色的基質(zhì)礦物顆粒有大小之分，大者稱斑晶，小者稱基質(zhì)和氣孔都大致互相平行，順著巖漿流動的方向排列，它是酸性巖漿所特有的構(gòu)造，如流紋巖。、爆破工程地質(zhì)及巖石與構(gòu)件材料的性質(zhì)2主要巖漿的描述 、花崗巖：顏色多為肉紅色、粉紅色及淡灰色等，由石英、正長石、黑云母、角閃石等礦物組成，全為顯

5、晶質(zhì)構(gòu)造，塊狀構(gòu)造，一般以巖基、巖株、巖脈等產(chǎn)出?；◢弾r的抗壓強度約為120240MPa，普氏系數(shù)見第三節(jié)f=1224。 、流紋巖：一般為淡紅色，亦有白色、淺灰色，斑狀構(gòu)造，斑晶為石英，基質(zhì)為隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)，流紋狀構(gòu)造，產(chǎn)狀為巖流，屬于酸性噴出巖。其抗壓強度約為100150MPa，f=1015，易風化。 、正長巖及正長斑巖：一般為淡紅色或淡黃色，多數(shù)不含石英，主要礦物成分為正長石、斜長石、黑云母、角閃石，其它特征皆與花崗巖一樣，自然界中它們很少有大規(guī)模的巖體，多呈巖脈產(chǎn)生。 、粗面巖：一般為淡紅色、淺褐黃色或淺灰色，斑狀構(gòu)造，斑晶為透長石或正長石，基質(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)，產(chǎn)狀多呈面積較大的巖流，

6、因其外表很粗糙，故稱粗面巖。 、閃長巖：灰色或深灰色，以斜長石、角閃石為主，并有輝石、黑云母等。含石英者稱為石英閃長石，多為小型巖基及巖床。閃長巖抗壓強度約為200250MPa，f=2025。 、安山巖及玢巖：安山巖是地殼上分布最廣的噴出巖之一。有淡紫、淺綠、黑灰等色。斑狀構(gòu)造，斑晶主要為斜長石，有時為角閃石及輝石，基質(zhì)為隱晶質(zhì)。其構(gòu)造有塊狀、多孔狀、杏仁狀等。安山巖常為巖流產(chǎn)出。假設(shè)在安山巖類巖石中見到綠泥石、綠簾石、絹云母和高嶺土成分時，為次生變化成的玢巖或安山玢巖。該類巖石抗壓強度可達180250MPa，f=1825。 、輝長巖：多為深色，主要成分為斜長石和輝石，少量黑云母及角閃石，顯晶

7、質(zhì)等粒狀構(gòu)造，塊狀構(gòu)造。多為巖盤和巖基產(chǎn)出。 、輝綠巖：多為暗紫、暗綠、灰綠等色。隱晶質(zhì)構(gòu)造或斑狀構(gòu)造，斑晶為細小的斜長石或角閃石，基質(zhì)為隱晶質(zhì)，而且還常含有方解石、綠泥石、綠簾石及蛇紋石等次生礦物。常為氣孔狀、杏仁狀或塊狀構(gòu)造。多呈巖床或巖脈產(chǎn)出。 、玄武巖：黑褐色。多為隱晶質(zhì)構(gòu)造或顯微斑狀構(gòu)造。塊狀或氣孔狀構(gòu)造。多為大面積的巖流產(chǎn)出。 20。輝長巖、輝綠巖和玄武巖的抗壓強度均超過200MPa，f 。火山碎屑巖物質(zhì)成分很復雜，構(gòu)造上也往往具有氣孔，故易透水、易風化，尤其是許多火山灰能風化成斑脫土膨潤土，整體穩(wěn)定性較差。10cm、火山角礫巖碎屑為0.210cm、凝灰?guī)r碎屑在巖漿巖中除上述幾種巖

8、石外，還有火山碎屑巖：例如火山集塊巖碎屑 .2沉積巖 1、礦物成分 沉積巖是地面上分布最廣的巖石，約占陸地面積的75%。其礦物成分除石英、長石、云母外，還有方解石、白云石以及石膏和高嶺土等。 2、構(gòu)造 的粘土礦物組成，如頁巖。按膠結(jié)物質(zhì)成分分為硅質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)鞏固、硬度大、強度高、不易風化；鈣質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)致密，有一定強度；鐵質(zhì)膠結(jié)較鞏固、強度較高、但易水解和風化；碳質(zhì)膠結(jié)強度低、易風化、不穩(wěn)定；泥質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)極差，易水解和風化。2mm的卵礫組成，如礫巖；砂質(zhì)構(gòu)造由d=20.05mm的砂粒組成，如砂巖；粉砂質(zhì)構(gòu)造由d=0.050.005mm的粉砂粒組成，如粉砂巖；泥質(zhì)構(gòu)造由d按顆粒大小，可分為礫質(zhì)構(gòu)造由

9、顆粒直徑d 3、構(gòu)造 沉積巖最主要的構(gòu)造是具有各種各樣的層理。層理是沉積巖在形成過程中巖石的礦物成分、顆粒大小或顏色等在垂直方向上發(fā)生變化、顯出成層的現(xiàn)象。這是由于地殼運動的升降及當時氣候條件的變化使介質(zhì)和沉積物發(fā)生改變形成的。其層理現(xiàn)象不僅是它區(qū)別于巖漿巖和局部變質(zhì)巖的最直觀最突出的標志，而且由于層理的存在，使其整體性變的更差。 常見的層理是水平層理一層層互相平行的層理，有時亦見交織層理一層層交互著的層理。在層理面上有時還可見一些波痕、龜裂、雨痕等特殊的構(gòu)造特征，有時在巖石中也可見到化石及一些結(jié)核體。這些都是沉積巖區(qū)別于其它巖類的標志。 4、主要類型及其識別 沉積巖主要巖石種類有碎屑巖類礫巖

10、、角礫巖、石英砂巖、石英長石砂巖、鐵質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖；粘土巖類頁巖、泥巖；化學巖及生物化學巖類石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、巖鹽、石膏、煤碳等。 沉積巖的識別方法是：第一步，首先根據(jù)其層理這一特殊特征，將其與巖漿巖和變質(zhì)巖區(qū)別開來，然后根據(jù)沉積巖的構(gòu)造確定其巖類；第二步再根據(jù)巖石中顆?；蚰z結(jié)物的礦物成分確定巖石的具體名稱。舉石灰?guī)r為例：首先發(fā)現(xiàn)其礦物成分為方解石，滴鹽酸猛烈起泡，構(gòu)造為致密的化學結(jié)晶構(gòu)造，那么為石灰?guī)r；假設(shè)其中還含有硅質(zhì)，那么稱硅質(zhì)灰?guī)r；假設(shè)其中含有泥質(zhì)，那么叫泥質(zhì)灰?guī)r；假設(shè)其中含有白云石顆粒，那么叫白云質(zhì)灰?guī)r。 爆破工程地質(zhì)及巖石與構(gòu)件材料的性質(zhì)3變質(zhì)巖 1、礦物成分 變質(zhì)

11、巖礦物成分較復雜，主要有三大類： 、只有變質(zhì)巖中才有的礦物變質(zhì)礦物，如十字石、蘭晶石、硅線石、陽起石、滑石、葉臘石、紅柱石、姜青石、方柱石等。如果巖石中含有上述礦物，那么可斷定為變質(zhì)巖； 、不是變質(zhì)巖所特有，但大量出現(xiàn)可作為變質(zhì)巖特征與變質(zhì)作用有關(guān)，如綠泥石、綠簾石、絹云母、剛玉等； 、在變質(zhì)巖和其它巖石中都能穩(wěn)定存在的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石、方解石等。 2、構(gòu)造 其構(gòu)造分為兩大類： 、變晶構(gòu)造，即原來巖石中礦物經(jīng)變質(zhì)作用重新結(jié)晶形成新礦物的構(gòu)造，如片巖等； 、變余構(gòu)造，即經(jīng)變質(zhì)作用還殘留下來原有巖石礦物或構(gòu)造和構(gòu)造的構(gòu)造，如板巖。爆破工程地質(zhì)及巖石與構(gòu)件材料的性質(zhì)4構(gòu)造 變質(zhì)

12、巖在構(gòu)造上最重要的特征是具有片理。片理是指巖石中的礦物平等排列所呈現(xiàn)的片紋，且沿片紋有分裂成薄片的性能。片理面多彎曲又光滑，并帶有光澤這與沉積巖的層理面不同，借此可區(qū)分層理和片理。片理是識別變質(zhì)巖的重要標志。片理構(gòu)造又分片麻狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等。 4、主要類型及其描述 變質(zhì)巖種類頗多，遠超過巖漿巖和沉積巖。但常見類型主要有：片狀巖類片巖云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、角閃石片巖、千枚巖、板巖、片麻巖花崗片麻巖、角閃石片麻巖、黑云母片麻巖、塊狀巖類大理巖、石英巖等。 、片巖：主要特點是具有典型的片理構(gòu)造，在礦物成分上不含長石此點可與片麻巖相區(qū)別，但含大量片狀或針狀礦

13、物，如云母、綠泥石、角閃石等。由于片巖片理發(fā)育，多為片狀或針狀礦物，因此強度低，極易風化剝落，產(chǎn)狀不利時易塌方，尤其是當含有大量云母、滑石和綠泥石時，遇水后極易軟化，且很滑潤，會造成巖石邊坡極不穩(wěn)定。 、千枚巖：由粘土質(zhì)頁巖變質(zhì)而成，以千枚狀構(gòu)造和絲絹光澤為主要特征，片理很發(fā)育，質(zhì)地較松軟，紫紅或褐色，力學強度低，易風化破碎，邊坡不穩(wěn)定。 、板巖：各種頁巖變質(zhì)而成，板狀構(gòu)造為主要特征，故能形成大塊薄層石板。雖巖石較致密堅硬，片理較發(fā)育，但又具脆性，故裂隙發(fā)育，巖層破碎，邊坡不穩(wěn)定，易滑坡。 、片麻巖：具片麻狀構(gòu)造，因礦物成分多種多樣，其顏色也各不一樣。其片理的發(fā)育程度、力學強度、抗風化能力等都

14、與其中的片狀礦物含量有很大關(guān)系。如花崗片麻巖，含云母少，成分和構(gòu)造與花崗巖近似，片理不發(fā)育，故力學強度較高，抗壓強度可達200MPa，f值可達20。又如黑云母片麻巖，因黑云母含量高，片理較發(fā)育，順片理方向的力學強度很低，質(zhì)脆，當片理產(chǎn)狀向外傾斜時，邊坡不穩(wěn)定，極易形成順層滑坡。 、大理巖：由石灰?guī)r或白云巖變質(zhì)而成。純大理巖為白色，含雜質(zhì)時帶有各種美麗的色調(diào)，質(zhì)地不一，且有一定的力學強度，抗壓強度約為80150MPa，f=815，不易風化，邊坡穩(wěn)定。 25。、石英巖：是石英砂巖、硅質(zhì)頁巖、燧石等以硅質(zhì)為主要成分的巖石變質(zhì)而成。質(zhì)地十分堅硬，抗風化能力極強，抗壓強度大于250MPa，f 地質(zhì)作用與

15、地質(zhì)構(gòu)造 1.1.3.1地質(zhì)作用 地殼在地球內(nèi)熱地球內(nèi)放射性元素蛻變形成的熱能和太陽熱能及地球引力的作用下，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，不斷地改變著本身的成分、構(gòu)造和外形，這種作用，統(tǒng)稱為地質(zhì)作用。按作用能量的來源分為內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用兩大類，前者是由地球內(nèi)熱產(chǎn)生的作用，如巖漿作用形成巖漿巖、構(gòu)造作用地殼運動產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)現(xiàn)象、變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖；后者是由太陽熱能和地球引力引起的作用，如風化作用、風的作用搬運作用、各種地表水或地下水的地質(zhì)作用等，形成沉積巖。在內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用的綜合影響下，地殼發(fā)生了并正在發(fā)生著各種不同類型的運動，此統(tǒng)稱為地殼運動，如構(gòu)造運動、火山運動、地震等都是地殼

16、運動的具體表現(xiàn)。 1.1.3.2地質(zhì)構(gòu)造 地質(zhì)構(gòu)造是指各種地殼運動所形成的地殼內(nèi)各種構(gòu)造形態(tài)的總稱，如褶皺、斷層、構(gòu)造節(jié)理、劈理、層理、沉積連續(xù)和不整合等等。 爆破工程地質(zhì)及巖石與構(gòu)件材料的性質(zhì)5成層構(gòu)造 沉積巖由于其形成時沉積作用過程和沉積條件及環(huán)境的局限，使其具有成層性，因此，沉積巖和由沉積巖變質(zhì)而成的變質(zhì)巖都呈現(xiàn)成層構(gòu)造成層理，這種成層構(gòu)造使沉積巖在其垂直方向上失去了整體性，產(chǎn)生了軟弱構(gòu)造面，因而成為巖體的不穩(wěn)定因素。 、巖層 巖層是指一定地質(zhì)年代階段范圍內(nèi)所沉積的地層，所以，巖層是沉積殼的根本單位或巖性單位。一個巖層又可細分為假設(shè)干層。每一個層的上下兩個互相平行的面叫層面。相鄰兩個層面

17、之間的垂直距離叫層厚，同樣，相鄰兩個巖層面之間的垂直距離叫巖層厚度。 、巖層的種類 ，又叫做直立巖層。時，叫水平巖層；當此交角為一定數(shù)值時，叫傾斜巖層，特別是當此交角為90根據(jù)巖層面與水平面交角的關(guān)系，巖層可分為水平巖層和傾斜巖層。當此交角為0 、成層構(gòu)造穩(wěn)定性因素分析 A、巖層產(chǎn)狀：a、傾斜巖層的傾向外傾不穩(wěn)定，內(nèi)傾穩(wěn)定；b.傾角傾角越小越穩(wěn)定，越大越不穩(wěn)定，但當巖層趨于直立時，層面插入基底，不易被人工開挖破壞，故常形成陡峻的穩(wěn)定邊坡；c.走向巖層面與水平面交線的方位角：當巖層走向與開挖邊坡走向平行且?guī)r層外傾時最不穩(wěn)定，隨著巖層走向與邊坡走向交角增大時，邊坡穩(wěn)定性隨之增強，至巖層走向與邊坡走

18、向垂直時，邊坡最為穩(wěn)定。 B、巖層層面特征：包括層面清晰程度、層間張開程度、巖層充填和膠結(jié)情況等。顯然，層次清楚、層間張開、巖面光滑、層間又充填泥質(zhì)物質(zhì)時，最不穩(wěn)定。反之較穩(wěn)定。 C、巖層厚度以及是否含有互層軟弱夾層：巖石堅硬、巖性均勻的巖層易形成厚層10050cm或巨厚層大于100cm，故不易風化，比擬穩(wěn)定；相反，層薄的巖層往往巖石松軟或巖性不均勻，故易風化，不穩(wěn)定。同樣，互層假設(shè)干不同巖性的巖層相間排列在一起的情況越多，越不穩(wěn)定；含有軟弱夾層夾在厚層之間的薄層的巖層最不穩(wěn)定。 2、褶皺構(gòu)造 、根本概念 成層的巖層受構(gòu)造作用力擠壓后，改變了原來產(chǎn)狀，但未破壞其連續(xù)性而形成彎曲的或波狀起伏的構(gòu)

19、造形態(tài)，叫褶皺構(gòu)造，簡稱褶皺。褶皺的根本單位是褶曲，褶曲即褶皺巖層中的一個彎曲。褶皺又可分為背斜和向斜兩種根本形式：背斜巖層排列向上隆起，核部為老巖層，兩翼為新巖層，兩翼巖層向外相背傾斜；向斜與背斜相反，巖層排列向下凹曲，核部為新巖層，兩翼為老巖層，兩翼巖層向內(nèi)相向傾斜。背斜中間隆起的局部或向斜中間凹曲的局部，叫褶曲的核部即中心局部；背斜或向斜兩側(cè)局部，叫褶曲的翼部；通過中心將褶曲兩邊大致平分的理想面，叫褶曲的軸面。根據(jù)褶曲的軸面位置和兩翼巖層的產(chǎn)狀，褶曲可分為五種根本類型：直立褶曲、傾斜褶曲、倒轉(zhuǎn)褶曲、平臥褶曲、翻轉(zhuǎn)褶曲。 、褶皺構(gòu)造穩(wěn)定性分析 褶皺運動極大地破壞了巖層的完整性，在褶曲巖層中

20、，裂隙縱橫交織廣泛分布，尤其是褶曲核部，裂隙極為發(fā)育，巖體破碎，風化強烈，地下水豐富，巖體極不穩(wěn)定；而褶曲翼部受構(gòu)造力的破壞相對較小，裂隙發(fā)育程度顯著減弱，巖體比擬完整，穩(wěn)定性大為增加。 3、斷裂構(gòu)造 巖層在地殼運動中受構(gòu)造應力的作用后，破壞了巖層的連續(xù)完整性而發(fā)生斷裂，這種斷裂稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造一般分為節(jié)理和斷層兩大類。爆破工程地質(zhì)及巖石與構(gòu)件材料的性質(zhì)6節(jié)理及其穩(wěn)定性分析 巖層沿斷裂面沒有或只有極細微變位或位移的斷裂構(gòu)造，叫節(jié)理又稱裂隙。按其成因可分為構(gòu)造節(jié)理和非構(gòu)造節(jié)理兩大類。構(gòu)造節(jié)理又可分為剪節(jié)理和張節(jié)理；非構(gòu)造節(jié)理分為原生節(jié)理、風化節(jié)理、滑坡節(jié)理、崩塌節(jié)理、陷落節(jié)理、卸荷節(jié)理和人

21、工節(jié)理。 A、剪節(jié)理在構(gòu)造作用中由剪切力造成的節(jié)理的特征是沿節(jié)理面的走向和傾斜方向延伸很深很遠，且延展方向保持不變，永遠保持一個平面，該面有時能同時切穿數(shù)層不同巖性的巖層。剪節(jié)理面上常常比擬光滑，有時還具有滑動擦痕，在同一地區(qū)剪節(jié)理的密度比擬固定。所以，剪節(jié)理對巖層的完整性破壞極大，往往是影響巖體穩(wěn)定性的極重要因素。 B、張節(jié)理由張力或簡單壓力引起的的特點是節(jié)理張口，節(jié)理面上往往凹凸不平且?guī)ьw粒狀，沒有任何位移擦痕。張節(jié)理沿走向或傾斜方向延伸不長，很快尖滅。但是，多數(shù)情況下一條條一層層張節(jié)理呈互相平行的串珠狀分布，對巖層完整性的破壞程度隨之加大，因此，也是影響巖體穩(wěn)定性的重要因素。 上述兩類節(jié)

22、理因地殼長期屢次活動，故廣泛分布，且非常密集，在很小的范圍內(nèi)都會遇到一組或幾組節(jié)理的組合，從而影響到局部巖體的穩(wěn)定性。 C、原生節(jié)理各種巖石形成過程中形成的，如巖漿巖在冷凝時形成的節(jié)理，玄武巖中的柱狀節(jié)理就是最典型的原生節(jié)理，它常將巖體分裂成長度達數(shù)十米、斷面呈多面狀三到九面柱體，對巖體穩(wěn)定性影響很大。在各種侵入巖里也有原生節(jié)理，它也會影響巖體穩(wěn)定性。 D、風化節(jié)理風化過程中形成的一般分布在巖體露頭表層，延伸不遠，除在巖層嚴重風化的地段外，一般情況下對巖體穩(wěn)定性影響較小。 E、滑坡節(jié)理、崩塌節(jié)理和陷落節(jié)理，它們的形成顯然與滑坡、崩塌和陷落等動力地質(zhì)作用有關(guān)，并直接影響巖體穩(wěn)定性。 F、卸荷節(jié)理

23、在重力或其它外力影響下，處于河谷或岸邊陡峭巖石中所形成的節(jié)理，又稱岸邊節(jié)理，對巖體穩(wěn)定性影響極大，尤其是在大爆破情況下，它往往是造成塌方或大量超爆的根本原因。 G、人工節(jié)理，是與爆破、打擊等有關(guān)的節(jié)理。假設(shè)不采取預防措施，那么爆破后形成的節(jié)理對巖體邊坡的穩(wěn)定性亦有較大影響。 4、斷層 巖層沿斷裂面有一定位移的斷裂構(gòu)造叫斷層。為了表達斷層的發(fā)育情況，規(guī)定斷層要素如下：斷層發(fā)生相對位移的面叫斷層面。斷層面與地層面的交線叫斷層線。斷層線方向表示斷層的延伸方向。斷層面以上的斷塊叫上盤；斷層面以下的斷塊叫下盤，其中相對上升的一盤叫上升盤，相對下降的一盤叫下降盤。上下兩盤的相對位移叫斷距。斷層線兩側(cè)一定范

24、圍內(nèi)巖體的破碎局部叫斷層破碎帶。有時當斷層兩盤沿斷層面移動時，彼此研磨，把巖屑進一步磨成粉末狀物質(zhì)，此稱為斷層泥。有時由于斷層兩盤會在斷層面上留有明顯的擦痕，此稱為斷層擦痕。 斷層可分為正斷層上盤相對下降、逆斷層上盤相對上升和平推斷層兩盤沿斷層面的趟向發(fā)生水平方向的相對位移。地殼中的斷層通常不是弧立出現(xiàn)的，在復雜的構(gòu)造運動作用下，各種斷層常聯(lián)系在一起，構(gòu)成地墊、地壘和迭互式斷層等更為復雜的斷層組合形態(tài)。 斷層對各種工程的影響往往超過其它任何一種地質(zhì)構(gòu)造，這主要表現(xiàn)在以下三方面： 、形成斷層破碎帶：破碎帶中節(jié)理極為發(fā)育，巖石極為破碎且松散，地下水很豐富，有的破碎帶中巖石風化劇烈，風化深度很大，巖

25、性松軟，強度很低，這種破碎帶的寬度一般為數(shù)米至數(shù)十米，有的寬達數(shù)百米。 、斷層面是重要的軟弱構(gòu)造面：任何斷層面從規(guī)模來講都大大超過節(jié)理面或?qū)永砻?，且斷層面上往往很光滑，有時還夾有斷層泥。因此，斷層面是最危險的巖體滑動面。 、在斷層附近一定范圍內(nèi)，往往構(gòu)造節(jié)理比其它地段發(fā)育，且節(jié)理規(guī)模亦較大。 5、劈理及其穩(wěn)定性分析 在斷裂構(gòu)造中，還有一種細微的斷裂構(gòu)造叫劈理。它主要只形成由褶皺地層中因此主要只有在沉積巖中才有劈理構(gòu)造，有時在個別大型逆斷層中也有發(fā)生。 劈理實質(zhì)上是指巖石中具有沿著一組平行面裂成薄片的能力。這種具有劈理的巖層，在后來各種力包括地質(zhì)作用力或人工作用力的影響下，就能使巖層裂成極薄的小

26、薄片。因此，劈理也是影響巖體穩(wěn)定性的一種因素。 與爆破工程有關(guān)的其它地質(zhì)作用 1.1.4.1水文及水文地質(zhì) 存在于巖石或土的孔隙、裂隙或空洞中的水蒸氣、液態(tài)水及固態(tài)水統(tǒng)稱為地下水。地下水假設(shè)根據(jù)其埋藏條件，可分為三大類型：即上層滯水、潛水和自流水。上層滯水指存在于包氣帶中局部隔水層之上的重力水；潛水指位于地表以下第一個穩(wěn)定隔水層之上具有自由外表的重力水；自流水指充滿兩個隔水層間的水。 1.1.4.2巖溶 巖溶是指可溶性巖層如石灰?guī)r、白云巖等被水溶蝕而成的各種洞穴及各種奇觀的空洞自然形態(tài)。在爆破工作中，巖溶有可能使爆破能量消失于地下而達不到預計的爆破效果，或者溶面本身就是巖體破壞最好的邊界面臨空

27、面，從而改變預計爆破漏斗的形成、影響爆破范圍的大小，或者由于巖溶的發(fā)育，使整個爆破區(qū)域內(nèi)處于不穩(wěn)定臨界狀態(tài)，在巨大爆破作用下，會產(chǎn)生地盤陷落、崩塌、地下水滲漏或涌水等現(xiàn)象。 1.1.4.3崩塌 崩塌是指在陡峻斜坡上巨大巖塊突然發(fā)生崩落的現(xiàn)象，崩落時巖塊傾倒翻轉(zhuǎn)，互相撞擊破碎堆積在坡腳下，當在構(gòu)造節(jié)理發(fā)育、巖石比擬破碎地帶進展大爆破時，很容易形成崩塌。 1.1.4.4滑坡 滑坡是指斜坡上的土石體在重力作用下，失去了原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿著一定的滑動面向下作整體性緩慢滑動的現(xiàn)象。爆破時，假設(shè)巖體存在軟弱構(gòu)造面，由于爆破的震動作用，巖體層間的粘結(jié)力被破壞，滑坡便可能發(fā)生。 1.1.5爆破工程地質(zhì)勘測 1

28、.1.5.1勘測內(nèi)容 爆區(qū)的地質(zhì)資料是爆破設(shè)計的重要依據(jù)。因此，在爆破設(shè)計前要對爆區(qū)的地質(zhì)情況進展詳細的勘測?？睖y面積包括爆破作用區(qū)及其影響范圍，勘測內(nèi)容如下： 1、地形地貌的測繪和描述。 2、地層分布界限和各種巖石的名稱、巖石物理力學性質(zhì)的描述水平方向及垂直方向巖性的變化，同時在有代表性的部位采取巖石試樣送試驗室進展巖石力學性質(zhì)試驗。3、巖層產(chǎn)狀、產(chǎn)狀的變化如褶曲，巖層的錯動等以及它們與工程方面的關(guān)系。 4、斷層面、不同巖層接觸面、軟弱夾層面的分布，它們的產(chǎn)狀及與工程方面的關(guān)系。 5、節(jié)理裂隙的量測、統(tǒng)計和描述節(jié)理組數(shù)量、各組的發(fā)育程度、它們的產(chǎn)狀及裂隙的張開度及充填情況等以及它們與工程方面

29、的關(guān)系，。 6、氣象資料、水文及水文地質(zhì)條件如降雨量，地表水及地下水的分布范圍、狀態(tài)和流量等。 7、特殊地質(zhì)條件(如系山坡堆積體,著重勘測有無坍塌、滑坡；山坡陡崖有無崩塌；可溶巖層地區(qū)有無巖溶；如在黃土、凍土、軟土地區(qū)爆破，那么作該種地層的專門勘測和描述)。 .2勘測方法、步驟與勘察技術(shù)報告 1、野外作業(yè) 其內(nèi)容及步聚是： 、地形地物測量 測量繪制爆破作用區(qū)1/2001/500地形地物圖、爆破影響區(qū)1/10001/2000地形地物圖，或利用已有的相應比例尺的地形地物圖。 、地質(zhì)踏勘普查 對巖石露頭，巖層分界點、地形變換點如陡坡、山嘴、岸坡、山谷、沖溝、陡崖及拐角、基巖裸露點，坡積層等處進展地質(zhì)

30、描述名稱、形態(tài)、構(gòu)造構(gòu)造，物理力學性質(zhì)等和量測構(gòu)造體的尺寸、產(chǎn)狀及裂隙模量等或照像；對不良物理地質(zhì)現(xiàn)象進展專門的描述、量測和照像；對不良物理地質(zhì)現(xiàn)象進展專門的描述、量測和照像；查明地下水的出露點、出露形式、流量，地表水的分布狀態(tài)、流向、流量等。 、挖探在有覆蓋層的地點，為了查明覆蓋層的厚度及覆蓋層下的巖層性質(zhì)和構(gòu)造情況，常用挖試坑的方法勘探。 、鉆探對規(guī)模較大的爆破工程，或單憑地面普查、挖探收集的資料不夠時，必須進展鉆孔勘探：了解下部巖層的性質(zhì)及變化情況，為繪制地質(zhì)剖面提供資料。鉆探深度應不小于爆破開挖深度，鉆探時應采用地質(zhì)鉆取巖芯，并隨時對巖芯巖性及構(gòu)造進展研究和量測描述。 、電探、物探對特

31、大工程，為查明重要構(gòu)造線和巖溶、軟弱巖層的分布，可采用電探、物探等方法勘查。 2、室內(nèi)試驗 主要是進展巖石性質(zhì)的室內(nèi)鑒定，對野外采取的巖樣或鉆探所取的巖芯進展礦物成分分析，顯微鏡下鑒定及對其抗壓、抗拉和抗剪等力學性質(zhì)的試驗等。 3、整理資料、編制工程地質(zhì)勘察技術(shù)報告 對野外普查、勘探和室內(nèi)試驗所收集的全部資料進展綜合整理，找出其規(guī)律，編制成下述成果： 、爆區(qū)工程地質(zhì)平面圖 在簡要地形圖上標明巖層分界限、巖層產(chǎn)狀、斷層線及其產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙的產(chǎn)狀；不良物理地質(zhì)現(xiàn)象；地表水系、地下水出露頭等。 、爆區(qū)工程地質(zhì)剖面圖繪制假設(shè)干個地質(zhì)縱斷面圖和假設(shè)干個地質(zhì)橫斷面圖。一般要求在爆破開挖區(qū)內(nèi)，垂直地形等高線

32、每隔10m作一剖面，在斷面圖上繪出巖層符號、產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的分布和產(chǎn)狀等。 、爆區(qū)工程地質(zhì)條件說明書 即編寫地質(zhì)勘測與試驗報告。用文字和試驗數(shù)據(jù)分別說明爆區(qū)所處地理位置、地形地貌條件、山系水系、巖石名稱及物理力學性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)條件、所處地理位置的地震區(qū)等。并根據(jù)這些地形地質(zhì)條件指出它們與爆破關(guān)系的初步意見，以及結(jié)合工程要求，指出爆破設(shè)計時應注意的問題等。藥室開挖或爆破鉆孔過程對工程地質(zhì)的復查 1、地形地質(zhì)資料的復核 、地形復測實踐證明，地形復測很重要，有些藥室開挖后常偏離設(shè)計位置。因此，在爆破施工過程中要隨時做好測量工作；藥室開挖好后，要按照實際藥室位置，對最小抵

33、抗線和假設(shè)干個不逸出半徑方向作實測剖面，進展復核。 、地質(zhì)資料的復核 進一步查明導峒和藥室周圍各種地質(zhì)構(gòu)造面的性質(zhì)和產(chǎn)狀；復核各導峒和藥室附近巖質(zhì)及其變化，必要時補充取樣作物理力學性質(zhì)試驗；查明有無地下水及其分布、動態(tài)和流量；查明巖層中有無巖蝕、潛蝕及造成的洞穴和洞穴中的充填情況等等，要求對主要的導峒繪制峒壁地質(zhì)展視圖。 2、按照相應地質(zhì)條件的變化修收爆破設(shè)計 、修改爆破參數(shù) 如果地形復核后發(fā)現(xiàn)最小抵抗線與設(shè)計不符，那么應根據(jù)實際的最小抵抗線調(diào)整藥量；如果發(fā)現(xiàn)不逸出半徑比計算的小，可能影響爆破拋擲方向時，那么應重新調(diào)整或采取其它有效的技術(shù)措施加以處理。要根據(jù)巖性的變化修改單位炸藥消耗量k值，根

34、據(jù)巖性及構(gòu)造條件修改爆破作用指數(shù)n值。 、調(diào)整或變動裝藥位置如果設(shè)計的裝藥位置落在斷層、溶洞或軟弱夾層上，那么必 須將裝藥位置移動；移動裝藥位置后就要相應調(diào)整爆破參數(shù)；有時需將裝藥合并加大，有時那么需將大裝藥分成假設(shè)干個小裝藥進展設(shè)置。 1.2土巖物理性質(zhì)及其在爆炸作用下的變化 土巖的工程分類 土巖根本上可分為以下四大類： 1、巖石類：包括火成巖、變質(zhì)巖和沉積巖。其顆粒之間鞏固地膠結(jié)在一起， 在地下形成整體的塊狀或存在裂隙的塊石層。 2、大塊碎石類：按其組成可分為碎石和角礫。塊粒間的聯(lián)結(jié)依賴于土的濕度。 3、砂類土：根據(jù)不同顆粒的含量可細分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂等。它們均具有散粒介質(zhì)的

35、性質(zhì)。 4、粘土類土：顆粒尺寸及空隙均小于砂土，且存在大量小于510-6m的小顆粒使其粘結(jié)性增強。這類土還可細分為亞砂土粘質(zhì)砂土、亞砂土砂質(zhì)粘土和粘土等三類。 它們是組成地球地殼的具體物質(zhì)，也是爆破工程的主要對象之一。 1.2.2 土巖的物理性質(zhì) 1.2.2.1土巖成分 土巖是由固體顆粒、液體水和氣體三種形態(tài)的物質(zhì)混合而成的，即土巖是 一種三相物質(zhì)。對于土，一般情況下是三相，此類土稱為非飽和土；假設(shè)空隙中完全由水充滿，那么為兩相介質(zhì)，并稱為飽和土。但在一般飽和土中也存在少量氣體，在爆炸作用下，它們對土的各參數(shù)有較大影響。 土巖的物理特性 土巖有三個根本物理特性，即平均密度、固體顆粒的密度和含水

36、量，亦稱為三個根本指標，可由試驗方法測定。其它物理特性指標，如干密度、孔隙率、空隙比和飽和度等，可用根本指標推算得出。 0表示：1、平均密度：即按三相介質(zhì)考慮的密度，用 3=m/v(1-2-1)32+21+10= 3單位體積中包含的固相、液相、氣相物質(zhì)體積；2、1、式中， 3固相、液相、氣相物質(zhì)的密度；2、1、 m三相物質(zhì)的總質(zhì)量； V對應上述總質(zhì)量的總體積。 土巖密度一般在1.13.0103kg/m3之間，常見幾種土巖的密度見表(1-2-1)。隨著密度的增加，土巖的強度和抵抗爆破作用的能力通常會增加，破碎和移動土巖所消耗的能量也增加。 1之比。即2、固體顆粒的密度：固體顆粒的質(zhì)量m1與其體積

37、 11=m1/ (1-2-2) 3、含水量：孔隙中水的質(zhì)量與固體顆粒的質(zhì)量之比。用W表示： 1100% 1-2-3122W 17,為粘土。17，為亞粘土；當nn7，為亞砂土；當7Wn對于土，當含水量不同時，可處于固體狀態(tài)、塑性狀態(tài)和液體狀態(tài)。土從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)的分界含水量稱為塑限WP；從塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)時的分界含水量，稱為液限WT；液限與塑限的差值稱為塑性指數(shù)Wn=WT-WP。根據(jù)塑性指數(shù)可以劃分粘土種類：當 11-2-4GG表示：4、干密度：天然構(gòu)造的土巖，其單位體積內(nèi)固體顆粒的質(zhì)量不包括水，亦稱骨架密度，用 表1-2-1 幾種巖土的孔隙率、密度和容重 巖 石 名 稱孔隙率(%

38、)密度(103kg/m3) 花崗巖 玄武巖 輝綠巖 石灰?guī)r 白云巖 砂巖 頁巖 板巖 片麻巖 大理巖 石英巖 粘土 砂子0.51.5 0.10.2 0.61.2 5.020 1.05.0 5.025 1030 0.51.2 0.52.0 0.10.8 45 30502.62.7 2.83.0 2.853.0 2.712.85 2.52.6 2.582.69 2.22.4 2.32.7 2.93.0 2.62.7 2.652.9 1.62.1 1.51.7 5、孔隙率：單位體積中的孔隙體積，用p表示： 3100%1-2-523 或p%2p 土巖的孔隙率在0.1%50%之間變化，常見硬巖的空隙率一

39、般在1%20%之間幾種巖土的孔隙率見表1-2-1。土巖受壓時，其孔隙率減小，例如孔隙率為50%的粘土受壓時孔隙率可減小到。隨著孔隙率的增加，土巖中沖擊波和應力波的傳播速度亦隨之降低。土巖的可壓縮性也就是其體積變小的可能性，土巖體積的壓縮主要是靠土巖中孔隙的縮小?？蓧嚎s性的絕對值與土巖的孔隙率大小有關(guān)，亦與壓力荷載的大小及荷載作用時間有關(guān)。此外，含水量對土巖的壓縮可起到潤滑作用，當土巖中含水量到達某一值時，土巖的爆破壓縮效果最好，此時的含水量稱為最正確含水量。飽和度：表示土巖中孔隙被水充填的程度，亦即水的體積與孔隙體積之比，用Sr表示： 3)100%(1-2-6)22/(Sr= 當Sr=100%

40、時，為飽和土；當Sr=0時，為枯燥土。 7、孔隙比：土巖孔隙體積與固體顆粒體積之比，用表示： 3 =p/1-p1-2-73/2p= 表示8、土巖體積應變：用 1-2-8/0-= =0和已變形狀態(tài)時的密度。分別為土巖初始狀態(tài)0、式中， 表示：9、土巖的破脹性松散系數(shù)：土巖被破碎后，其體積比原體積增大，該性質(zhì)叫破脹性松散系數(shù)。破脹程度的大小可用碎脹系數(shù) =V/V0 1-2-9 =1.52.5。=1.31.5；堅硬巖石，=1.21.25；中硬巖石，=1.051.2；砂質(zhì)粘土，值為：砂、礫石，值愈大。常見的幾種土巖式中，V0、V分別為破碎前、后的土巖體積。一般地，土巖愈堅硬， 土的物理力學性質(zhì)在爆炸作

41、用下的變化 1.2.3.1爆炸對土物理性質(zhì)的影響 土在承受爆炸作用時，使它壓密，其物理性質(zhì)也相應的產(chǎn)生了變化。下面，對土的壓密現(xiàn)象作一分析。 1、土的壓密：土在承受爆炸荷載后，產(chǎn)生壓密現(xiàn)象。對于可以恢復的彈性變形，其產(chǎn)生的原因是：a.封閉氣泡的壓縮；b.水的擠出和水膜變形；c.骨架的彈性變形。塑形變形產(chǎn)生的原因是：a.土顆粒的相互位移；b.構(gòu)造破壞；c.空氣的擠出和壓縮。在爆破近區(qū)主要是不可恢復的塑性變形，較遠的震動區(qū)主要是可以恢復的彈性變形。 、土壓密的過程 爆炸后的巨大壓力使與裝藥相鄰的土層很快膨脹，并使外層土受壓；每一層土推動更外面一層，外層由于體積增大而密度下降，但同時內(nèi)層砂粒那么迅速

42、壓入外層，而使其密度增加，其結(jié)果由于孔隙的填實，而使土的密度較天然密度增大1040%。在空腔附近土被壓實的最密，其顆粒也遭到了一些破壞，成為更小的顆粒，離爆心越遠其壓密那么越小，并逐漸過渡到天然密度。 對于粘性土，它們本身有一定的構(gòu)造，在爆炸后要產(chǎn)生構(gòu)造構(gòu)造的變化。在靠近空腔局部，不僅這些骨架遭到了破壞，而且顆粒也被破壞，需要重新進展排列，它們力求展開成更大的外表，并向壓縮荷載作用方向開展，并且增加了它們的散布度。 、影響壓密的因素 對壓密有影響的物理指標主要是孔隙率p和含水量W。3的大小。一般來說，空氣含量越大，可壓縮量也越大。對一般含水量的土來說，密度小的其孔隙較多，疏松而孔隙多的土，其壓

43、實效果較好?？梢猿醪浇普J為：土壓縮的理論界限是所含氣體趨于無窮小。對孔隙率來說，主要有影響的是空氣含量 空隙中其它相應組成固體顆粒和水在一般壓力下，其壓縮量是較小的。故壓密時可近似認為是空氣孔隙局部的壓縮。在壓力很大時，那么需要考慮固體顆粒及水的壓縮。 含水量的影響：一般土被壓實時，同樣條件處于最正確含水量的土，可以得到最大的密實度。最正確含水量代表的含水量，對壓密來講最適當。一方面有適宜數(shù)量的水足以潤滑，以降低土顆粒相互移動時的摩擦阻力；同時又留出足夠的空隙空間， 以使固體顆粒充填。因此，在最正確含水量的土中進展壓縮爆破，可以得到較大的空腔。 、壓密對土中水滲透性能的影響 在爆炸壓密作用下

44、，土的滲透能力下降，其下降程度與距爆心的距離成反比，爆炸壓密使?jié)B透能力降低，類似于對土的機械夯實。對于不同類型的土，爆炸壓密對滲透性能影響的效果不同。對粘土及砂質(zhì)粘土，滲透能力下降較為劇烈，而對砂土的影響就比擬小，這是由于砂的單粒狀構(gòu)造在爆炸壓密后，連通的管路并未完全消失，故仍具有一定的滲透能力。對于粘土，其微粒成鱗片狀，在壓縮后內(nèi)架破壞，鱗片狀微粒相互貼緊，幾乎沒有留下什么空隙，因此其滲透能力就大大的降低了。這是砂粒土和粘土類土滲透能力下降差異的原因。 2、爆炸壓密后對土的各項物理指標的影響 爆炸壓密后受影響的各項物理指標是： 、密度：爆炸后爆心附近變得密實了，隨距離的增加，逐漸減小到天然密

45、實度。密度的大小是密實程度的主要指標。因此靠爆心附近的密度大，隨距離的加大漸變?yōu)樘烊粻顟B(tài)的密度。 此時，其固體顆粒的密度P1根本保持不變。但其干密度骨架密度，由于壓密的影響，在空腔附近又增加約3040%。 、含水量W：土中含水量是土孔隙中含水量質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比。爆炸后孔隙被壓緊，空氣孔隙中壓入顆粒及水。而固體顆粒較水質(zhì)量增加為多。故含水量在靠近爆心附近其值降低，隨著距離的增大恢復為天然含水量。 3在爆心附近的介質(zhì)中也是減小的。P的規(guī)律也是如此。顯然氣體局部的體積、孔隙率p：它是單位體積中孔隙所占的體積。壓密使孔隙減小，因此孔隙率這一指標，在空腔周圍也減小。隨距離的加大恢復到天然狀態(tài)，即逐

46、漸增加。同樣，孔隙比 .2爆炸作用下土的壓縮 爆炸作用下土的主要力學特征是動壓縮，一般由一維應變狀態(tài)無側(cè)向變形下的動載試驗得到所研究土的試驗曲線。 1、動載壓縮曲線的一般圖型 動載壓縮曲線圖1-2-1一般以縱軸 2/d。此曲線根本上分為兩段：開場一段向上凸，即d2/0-=土體積應變?yōu)榛驂毫，水平軸代表應變代表0。從壓縮性的變化，可以分為三個區(qū)：OA段相當于彈性區(qū)約在0.050.1MPa以下；AB段為彈塑性區(qū)數(shù)MPa范圍內(nèi)；B以上是強化區(qū)1001000Mpa數(shù)量級，這個區(qū)是靠近爆心附近的土的壓縮區(qū)。、彈性階段：在彈性階段中，變形是可以恢復的，因此，其加載與卸載是遵循同一線段。非飽和土中的彈性階

47、段，可以認為主要是水膜變形、封閉氣體的壓縮以及骨架的彈性變形，在外力除去以后，這些變形均可恢復，此時土骨架并未破壞，卸載以后所有顆?；謴偷皆瓉淼奈恢谩?。由于不可恢復變形的影響，這一段曲線中加載與卸載不是按同一路徑變化，卸載時按卸載線下降，它只包括少量的彈性變形，大局部是不可恢復的塑性變形?？梢垣@得很大的變形量、彈塑性階段AB段：壓力進一步增加，此時，主要承受力的土骨架開場變形破壞，土顆粒開場相對移動，發(fā)生了顆粒位置的變動和一些尖的凸出部的破壞。這個過程引起土骨架不可恢復的變化，產(chǎn)生了塑性變形。由于骨架的破壞，氣體所占的孔隙為土顆粒所占據(jù)，孔隙被填實，故此時變形量較大。從壓縮曲線中可以看出，在

48、彈塑性階段內(nèi)：對應很小的應力變化 。此時在巨大的壓力作用下，曲線逐漸垂直。在卸載時也驅(qū)近于垂直，只是在接近水平軸時略有傾斜。有很小的可恢復變形。此時，總的壓縮變形量可第一次近似于介質(zhì)的孔隙值。、強化階段：在壓力增加到超過B點時，進入強化階段。此時孔隙幾乎消失，因為土顆粒和水壓縮量較小，不象塑性階段壓縮空氣孔隙時所產(chǎn)生那樣的壓縮量，所以很大的壓力差，也只是對應著很小的變形量 對于巨大壓力的爆炸近區(qū)，主要考慮強化階段，因為對于壓力微小的彈性段來說，實際上是可以忽略的。此時動載曲線的型式可類似于氣體壓縮的形式圖1-2-2，所不同的是：氣體在卸載以后恢復原狀，而固體介質(zhì)那么保存不可恢復的剩余變形。 2

49、、靜載與動荷載作用下壓縮曲線的區(qū)別： ，其水平線與邊界曲線相交的應變值相應于最小與最大值。某干砂的靜與動壓縮值可相差至1025%圖1-2-3b，一般粘土可達3050%以上。，相當于曲線n，此曲線也可稱為動沖擊壓縮曲線。此曲線和靜壓縮曲線構(gòu)成這一簇曲線的邊界。對于某一外荷載值所得應變值0。實際上，對于砂，要幾個小時，對于粘土要幾天才可以完成其壓縮值。曲線2和3相應于較大的應變速度值時的壓縮曲線。在沖擊波陣面上，應力增長極為迅速，即相當于的大小來區(qū)分靜載與動載。不同應變速度作用下一簇壓縮曲線見圖1-2-3a。圖中曲線1相當于靜載壓縮曲線，它相當于應變速度根據(jù)很多試驗得出的結(jié)果證明：靜載與動載作用下

50、，其壓縮曲線是不同的。一般常用應變速度 3以及含水量。3、土物理學性質(zhì)對動壓縮的影響：對動壓縮影響較大的土的物理性質(zhì)是：土的組成含量，孔隙率特別是含氣量 、土的組成含量的影響：各種土砂土、粘土、亞粘土與亞砂土的組成，主要是不同顆粒大小的含量，當其顆粒含量超過某一范圍時，土的性質(zhì)就會有所變化。它們在不同程 度上影響著動壓縮。當壓力很小時，對于粘土顆粒含量較多的土，其壓縮性降低。這是因為與砂土比擬，砂在開場壓縮時，由于顆粒的錯動將產(chǎn)生較大的壓縮值；主要是粘土時，它們形成骨架，雖然其孔隙率增加，但不能馬上移動，故其壓縮性在壓力很小時是較低的，在壓力較大時，由于其孔隙率較大，故其壓縮性是大的；在粘土含量較多時，其卸載后的可恢復彈性變形增加，這是因為粘土在壓縮時，總的變形中所含彈性變形的比例要大一些。從試驗結(jié)果也可以看，當土中的粘土粒含量較多時，特別是在大壓力時，其壓縮曲線近似于非線性彈性，當卸荷以后，較多的恢復到原來的體積。當土中的粘土粒含量減少時，其壓縮曲線趨近于一