最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件

5爆破工程地質(zhì)sjsppt35爆破工程地質(zhì)sjsppt3（1）堆積密度（容重）γ：?jiǎn)挝惑w積自然狀態(tài)下巖石具有的重量。測(cè)定容重時(shí)，巖石體積包括巖石中孔隙體積，巖石的重量包括空隙中自然狀態(tài)下的水重。如果不包括空隙內(nèi)的水重，則所得容重稱干容重。γ=G/V式中γ——巖石的堆積密度，N/m3；

G——巖石的重量，N；

V——巖石的體積，m3。巖石的堆積密度一般為20~30KN/m3。巖石密度大，其容重也大，巖石的強(qiáng)度和抵抗爆破作用的能力也增強(qiáng)，破碎和移動(dòng)巖石所耗費(fèi)的能量也增加。在工程實(shí)踐中常用公式K=0.4+(γ/2450)2(kg·m-3)，來(lái)估算標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量值。A巖石物理性質(zhì)（1）堆積密度（容重）γ：?jiǎn)挝惑w積自然狀態(tài)下巖石具有的重量。（2）

密度ρ與孔隙率η密度指巖石的顆粒質(zhì)量與所占體積之比；孔隙率指巖石中孔隙體積(氣相、液相所占體積)與巖石總體積之比，它常常是利用密度計(jì)算出來(lái)的?？紫侗戎笌r石中孔隙的體積和巖石實(shí)體體積之比。巖石的密度ρ一般為14~30KN/m3。常見(jiàn)巖石的孔隙率一般在0.1％～30％之間。隨著孔隙率的增加，巖石中沖擊波和應(yīng)力波的傳播速度降低。A巖石物理性質(zhì)（2）密度ρ與孔隙率ηA巖石物理性質(zhì)（3）含水率和透水性：巖石中水的重量與固體物質(zhì)重量的比稱為巖石的含水率W，常用百分率表示。巖石的透水性是指水在巖石中流動(dòng)與轉(zhuǎn)移的性能，主要取決于巖石中孔隙的大小、數(shù)量、形狀和連通程度，常用滲透系數(shù)定量。巖石含水率增大時(shí)，往往導(dǎo)致其堅(jiān)固性的降低，降低程度因巖石而異。含水率大的沉積巖，其強(qiáng)度可減少一半甚至更多。A巖石物理性質(zhì)（3）含水率和透水性：A巖石物理性質(zhì)（4）風(fēng)化程度：巖石在地質(zhì)內(nèi)營(yíng)力和外營(yíng)力的作用下發(fā)生破壞疏松的程度。一般來(lái)說(shuō)隨著風(fēng)化程度的增大，巖石的孔隙率和變形性增大，其強(qiáng)度和彈性性能降低。所以，同一種巖石常常由于風(fēng)化程度的不同，其物理力學(xué)性質(zhì)差異很大。巖石的風(fēng)化程度用未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化劃分。名稱風(fēng)化特征未風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造未變，巖質(zhì)新鮮微風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物色澤基本未變，部分裂隙面有鐵錳質(zhì)渲染弱風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分破壞，礦物色澤較明顯變化，裂隙面出現(xiàn)風(fēng)化礦物或存在風(fēng)化夾層強(qiáng)風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分破壞，礦物色澤明顯變化，長(zhǎng)石、云母等多風(fēng)化成次生礦物全風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部破壞，礦物成分除石英外，大部分風(fēng)化成土狀A(yù)巖石物理性質(zhì)（4）風(fēng)化程度：巖石在地質(zhì)內(nèi)營(yíng)力和外營(yíng)力的作用下發(fā)生破壞疏松（5）波阻抗：巖石中縱波波速C與巖石密度ρ的乘積。它表征了巖石對(duì)應(yīng)力波傳播阻尼作用，它直接影響炸藥爆炸后傳給巖石的總能量和傳遞效率。波在巖石中傳播速度與巖石種類有關(guān)。對(duì)于越致密越堅(jiān)實(shí)的巖石，縱波速度越高，波阻抗越大；當(dāng)巖石越疏松，裂紋空隙越多，則波速越低，波阻抗越小。通常認(rèn)為選用的炸藥波阻抗若與巖石波阻抗相匹配(接近一致)，則能取得較好的爆破效果。A巖石物理性質(zhì)（5）波阻抗：巖石中縱波波速C與巖石密度ρ的乘積。它表征了巖例：西安—安康線上秦嶺鐵路隧道時(shí)，遇到深埋強(qiáng)度超過(guò)250MPa特硬巖，波阻抗達(dá)：15×106kg/m2·s，為此特研制了爆速達(dá)4500m/s以上、裝藥密度1260kg/m3的專用水膠炸藥，替代普通乳化炸藥，才獲得良好的爆破掘進(jìn)效果。A巖石物理性質(zhì)例：西安—安康線上秦嶺鐵路隧道時(shí)，遇到深埋強(qiáng)度超過(guò)250MP

（1）巖石的變形特征1）彈性：巖石受力后發(fā)生變形，當(dāng)外力解除后恢復(fù)原狀的性能。2）塑性：當(dāng)巖石所受外力解除后，巖石沒(méi)能恢復(fù)原狀而留有一定殘余變形的性能。3）脆性：巖石在外力作用下，不經(jīng)顯著的殘余變形就發(fā)生破壞的性能。巖石因其成分、結(jié)晶、結(jié)構(gòu)等的特殊性，它不像一般固體材料那樣有明顯的屈服點(diǎn)，而是在所謂的彈塑性范圍內(nèi)呈現(xiàn)彈性和塑性，甚至在彈性變形一開(kāi)始就呈現(xiàn)出塑性變形。脆性是堅(jiān)硬巖石的固有特征（與爆破關(guān)系）。巖石的主要力學(xué)特性

（1）巖石的變形特征巖石的主要力學(xué)特性巖石的主要力學(xué)特性巖石的主要力學(xué)特性線性彈性變形非線性彈性變形塑性屈服變形延性破壞比例極限脆性破壞彈性變形區(qū)塑性變形區(qū)巖石的主要力學(xué)特性線性彈性變形非線性彈性變形塑性屈服變形延性破壞比例極限脆性破（2）巖石的強(qiáng)度特征巖石強(qiáng)度是指巖石在受外力作用發(fā)生破壞前所能承受的最大應(yīng)力，是衡量巖石力學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)。單軸抗壓強(qiáng)度：巖石試件在單軸壓力下發(fā)生破壞時(shí)的極限強(qiáng)度。單軸抗拉強(qiáng)度：巖石試件在單軸拉力下發(fā)生破壞時(shí)的極限強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度：巖石抵抗剪切破壞的最大能力。（3）彈性模量E巖石在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變之比。（4）泊松比υ

巖石試件單向受壓時(shí)，橫向應(yīng)變與豎向應(yīng)變之比。巖石的主要力學(xué)特性（2）巖石的強(qiáng)度特征巖石的主要力學(xué)特性1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性動(dòng)靜載界定巖石承受荷載分：動(dòng)載、靜載，不同荷載方式下，巖石表現(xiàn)出力學(xué)特性不同。給出的巖石力學(xué)參數(shù)，一般為靜載作用下。用變形過(guò)程中的平均加載率或平均應(yīng)變率來(lái)判別。巖石的主要力學(xué)特性1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性動(dòng)靜載界定巖石的主要力學(xué)特性動(dòng)載作用下，巖石的動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度、變形模量均比靜力學(xué)的有明顯增大。如：輝長(zhǎng)巖試件靜力抗壓強(qiáng)度：180MPa；當(dāng)動(dòng)力加載速度（加載至試件破壞的時(shí)間）為30S時(shí)抗壓強(qiáng)度增大至210MPa。加載速度為3S時(shí)抗壓強(qiáng)度增大至280MPa。相對(duì)于靜載強(qiáng)度分別提高了17%和55%。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性巖石的主要力學(xué)特性動(dòng)載作用下，巖石的動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度、變形模量均比靜力學(xué)的有明顯增大1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性炸藥爆炸，產(chǎn)生爆轟波瞬間作用于巖石界面上，是一種強(qiáng)烈的動(dòng)載，并以沖擊波形式向爆源周圍巖體傳播，隨著距離增大，迅速衰減為應(yīng)力波。爆源近區(qū)沖擊波作用下巖石應(yīng)變率1011/s;中遠(yuǎn)區(qū)應(yīng)力波作用下巖石應(yīng)變率：5×104/s。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性炸藥爆炸，產(chǎn)生爆轟波瞬間作用1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性爆破動(dòng)載特點(diǎn)沖擊荷載作用形成應(yīng)力場(chǎng)與巖石性質(zhì)有關(guān)；靜載則無(wú)關(guān)。沖擊荷載作用時(shí)間是瞬時(shí)的，一般為毫秒級(jí)；靜載通常超過(guò)10s，因此，應(yīng)力分布范圍大，變形與裂紋發(fā)展充分。爆炸荷載以波的形式在巖體中傳播，動(dòng)載變形特征除具有靜載變形特征外，還具有波動(dòng)特征，因此破壞所耗能量多。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性爆破動(dòng)載特點(diǎn)最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件

現(xiàn)狀巖石分級(jí)在巖石力學(xué)的發(fā)展中起著非常重要的作用，如：普氏分級(jí)、Q指標(biāo)、RMR等。圍繞不同目的和功能，采用不同分級(jí)指標(biāo)體系，國(guó)際上出現(xiàn)了幾十種分級(jí)體系、方法，有代表性的多達(dá)十多種。至今，國(guó)際上沒(méi)有普遍、通用的分級(jí)方法。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——巖石分級(jí)巖體現(xiàn)狀1巖石性質(zhì)與分級(jí)——巖石分級(jí)巖體巖體分級(jí)一般工程（邊坡、地下工程）分級(jí)：穩(wěn)定性爆破工程分級(jí)：可爆性巖體分級(jí)各國(guó)發(fā)表的爆破性分級(jí)方法有數(shù)十種，按其分級(jí)準(zhǔn)則大致分為六大類：以巖石力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以炸藥單位消耗量為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以工程地質(zhì)參數(shù)為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以彈性波速度為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以能量準(zhǔn)則為巖石爆破性分級(jí)的準(zhǔn)則

以巖石破壞時(shí)的臨界速度為準(zhǔn)則

1巖石性質(zhì)與分級(jí)——巖石分級(jí)各國(guó)發(fā)表的爆破性分級(jí)方法有數(shù)十種，按其分級(jí)準(zhǔn)則大致分為六大類巖石堅(jiān)固性是一個(gè)綜合性的概念。它用來(lái)表示巖石破壞的難易程度，即不管外力的種類，也不管外力的是由何引起，巖石所體現(xiàn)出來(lái)的對(duì)外力的抵抗作用是趨于一致性的。巖石堅(jiān)固性系數(shù)（普氏系數(shù)）定義為：f=σc/100式中f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)（普氏系數(shù)）；σc——巖石單軸抗壓強(qiáng)度，MPa。(1)按巖石堅(jiān)固性分級(jí)前蘇聯(lián)學(xué)者普洛吉亞柯夫于20世紀(jì)20年代提出的。這種分級(jí)根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度值確定巖石堅(jiān)固性系數(shù)，并按巖石的堅(jiān)固性系數(shù)將巖石分為十個(gè)等級(jí)。巖石堅(jiān)固性是一個(gè)綜合性的概念。它用來(lái)表示巖石破壞的難易程度，表4-4普氏巖石分級(jí)表等級(jí)堅(jiān)實(shí)程度巖石名稱容重（kg/m3）極限抗壓強(qiáng)度（MPa）f值Ⅰ非常堅(jiān)實(shí)最堅(jiān)實(shí)，致密，強(qiáng)韌的石英巖及玄武巖，非常堅(jiān)實(shí)的其它巖石2800~300020020Ⅱ很堅(jiān)實(shí)很堅(jiān)實(shí)的花崗巖類，石英斑巖，很堅(jiān)實(shí)的花崗巖，硅質(zhì)頁(yè)巖，石英巖，最堅(jiān)實(shí)的砂巖，石灰?guī)r2600~270015015Ⅲ堅(jiān)實(shí)致密的花崗巖和花崗巖類，很堅(jiān)實(shí)的砂巖和石灰?guī)r，石英礦脈，堅(jiān)實(shí)的礫巖，很堅(jiān)實(shí)的鐵礦2500~260010010Ⅲa堅(jiān)實(shí)石灰?guī)r（堅(jiān)實(shí)），不堅(jiān)實(shí)的花崗巖，堅(jiān)實(shí)的大理巖，白云巖，黃鐵礦2500808Ⅳ尚堅(jiān)實(shí)普通砂巖，鐵礦2400606Ⅳa尚堅(jiān)實(shí)砂質(zhì)頁(yè)巖，頁(yè)狀砂巖2300505Ⅴ中等堅(jiān)實(shí)的砂質(zhì)頁(yè)巖，不堅(jiān)實(shí)的砂質(zhì)巖和石灰?guī)r，軟的礫巖2400~2800404Ⅴa中等各種頁(yè)巖（不堅(jiān)實(shí)），致密的泥灰?guī)r2400~2600303Ⅵ尚軟軟質(zhì)頁(yè)巖，極軟石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍土，破碎砂巖，膠結(jié)的卵石與礫石，石質(zhì)土壤2200~260020~152Ⅵa尚軟碎石土壤，破碎頁(yè)巖，卵石與碎石的交互層，硬化粘土2200~24001.5Ⅶ軟粘土（致密），粘土類土壤2000~22001.0Ⅶa軟輕型沙質(zhì)粘土，黃土，礫石1800~20000.8表4-4普氏巖石分級(jí)表等級(jí)堅(jiān)實(shí)程度巖石名普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)分級(jí)方法在工程爆破中被廣泛采用。但是這種方法忽視了各巖石特性的特殊性和差異性，因此有一定的誤差，顯得有些片面和籠統(tǒng)如堅(jiān)硬（強(qiáng)度高）但節(jié)理裂隙發(fā)育，完整性差的巖體，普氏系數(shù)大，但實(shí)際不難爆。普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)分級(jí)方法在工程爆破中被廣泛采用。(2)前蘇聯(lián)庫(kù)圖佐夫巖石爆破性分級(jí)方法（多種指標(biāo)）(2)前蘇聯(lián)庫(kù)圖佐夫巖石爆破性分級(jí)方法

(3)東北大學(xué)巖石分級(jí)法東北大學(xué)綜合考慮了爆破材料、工藝、參數(shù)等條件，進(jìn)行了爆破漏斗實(shí)驗(yàn)和聲波測(cè)定，根據(jù)爆破漏斗的體積、大塊率、小塊率、平均合格率和波阻抗等大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)多元回歸分析及電算處理，得出了巖石可爆性指數(shù)f的公式：式中：f為巖石可爆性指數(shù)；kd為大塊率,%;kx為小塊率,%；

kp為平均合格率,%；ρc為巖石波阻抗，g/(cm2·s)×105。(3)東北大學(xué)巖石分級(jí)法

并按f值的大小將巖石劃分為五級(jí)，見(jiàn)表4-5。表4-5東北大學(xué)巖石可爆性分級(jí)級(jí)別f爆破性程度代表性巖石II1I2<2929.001～38極易爆千枚巖、破碎性砂巖、泥質(zhì)板巖、破碎性白云巖IIII1II238.001～4646.001～53易爆角礫巖、綠泥片巖、米黃色白云巖IIIIII1III253.001～6363.001～68中等陽(yáng)起石石英巖、煌斑巖、大理巖、灰白色白云巖IVIV1IV268.001～7474.001～81難爆磁鐵石英巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖VV1V281.001～86>86極難爆矽卡巖、花崗巖、礦體淺色砂巖、石英片巖并按f值的大小將巖石劃分為五級(jí)，見(jiàn)表4-5。級(jí)別f爆破

其它分級(jí)方法

a.鐵路隧道工程分級(jí)法

我國(guó)鐵路隧道圍巖分類法(該方法的特點(diǎn)是考慮巖石強(qiáng)度、巖體破碎程度、地下水、風(fēng)化程度等因素)為基礎(chǔ)，增加了K1(完整性系數(shù))、Jv(體積節(jié)理數(shù)(條/m3))、RQD(巖石質(zhì)量指標(biāo)(％))、Is(巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度(MPa))、Vpm(巖體聲波或地震波縱波速度(m/s))等定量指標(biāo)，又有工程地質(zhì)條件的定性描述，提出了以巖體質(zhì)量數(shù)(RMQ)作為劃分巖體級(jí)別的主要綜合定性指標(biāo)的新方案。按RMQ值的多少將隧道巖體分為五級(jí)。其它分級(jí)方法

b.蘇氏巖石分級(jí)方法前蘇聯(lián)蘇哈諾夫認(rèn)為用不同方式破巖時(shí),由于破巖機(jī)理不同,巖石表現(xiàn)的堅(jiān)固性也未必趨于一致。所以他根據(jù)實(shí)際采用的采掘方法,并規(guī)定理論標(biāo)準(zhǔn)條件下的鉆速、單位耗藥量等對(duì)巖石進(jìn)行分級(jí),以表征巖石的堅(jiān)固性,還給出了非標(biāo)準(zhǔn)條件下的修正系數(shù)。普氏強(qiáng)調(diào)各種破巖方式的共性、同一性，而蘇氏強(qiáng)調(diào)個(gè)性、差異性。蘇氏巖石分級(jí)方法雖然現(xiàn)場(chǎng)可自行測(cè)定，但因其過(guò)于煩瑣而很少采用。

b.蘇氏巖石分級(jí)方法c.哈努卡耶夫巖石分級(jí)方法前蘇聯(lián)的哈努卡耶夫根據(jù)巖石的彈性縱波速度是巖石的動(dòng)態(tài)屬性，可以作為巖石物理力學(xué)性質(zhì)的綜合量度，又可以觀測(cè)裂隙的影響，提出了巖石波阻抗是巖石可爆性分級(jí)的依據(jù)。d.利文斯頓爆破漏斗巖石分級(jí)方法美國(guó)的利文斯頓認(rèn)為，能量準(zhǔn)則是研究巖石破壞的根本準(zhǔn)則，它最能反映消耗能量的大小和爆破效果的好壞，從而也能表征巖石的可爆性。c.哈努卡耶夫巖石分級(jí)方法巖石可鉆性是表示鉆鑿炮孔難易程度的一種巖石堅(jiān)固性指標(biāo)。國(guó)外有用巖石抗壓強(qiáng)度、普氏堅(jiān)固性系數(shù)、點(diǎn)荷載強(qiáng)度、巖石的侵入硬度等作為可鉆性指標(biāo)的。東北工學(xué)院根據(jù)多年的研究，于1980年提出以鑿碎比能（沖擊鑿碎單位體積巖石所耗之能量）作為判據(jù)來(lái)表示巖石的可鉆性。這種可鉆性分級(jí)方法簡(jiǎn)單實(shí)用，便于掌握，現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室均可測(cè)定——（30多年過(guò)去，研究進(jìn)展不大）。巖石可鉆性分級(jí)表可用于鉆孔鑿巖時(shí)指導(dǎo)鉆及類型選擇、鉆進(jìn)效率預(yù)測(cè)和作業(yè)消耗、勞動(dòng)生產(chǎn)定額的編制1巖石性質(zhì)與分級(jí)——可鉆性（補(bǔ)充）巖石可鉆性是表示鉆鑿炮孔難易程度的一種巖石堅(jiān)固性指標(biāo)。國(guó)外有特制鑿巖器沖擊巖樣，沖擊480次后測(cè)量沖擊深度，計(jì)算

鑿碎比功鑿碎比能

可鉆性分級(jí)法特制鑿巖器沖擊巖樣，沖擊480次后測(cè)量沖擊深度，計(jì)算鑿碎比在實(shí)際鉆進(jìn)過(guò)程中，在一定的技術(shù)條件下，測(cè)定出的各種巖石的鉆進(jìn)速度，通稱為巖石的可鉆性。巖心鉆探時(shí)巖石的可鉆性分級(jí)如下：一級(jí)：松散土（可鉆性：7.50m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：2.80m/次）二級(jí)：較軟松散巖（可鉆性：4.00m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：2.40m/次）三級(jí)：軟巖（可鉆性：2.45m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：2.00m/次）四級(jí)：稍軟巖（可鉆性：1.60m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.70m/次）五級(jí)：稍硬巖（可鉆性：1.15m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.50m/次）六級(jí)：中硬巖（可鉆性：0.82m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.30m/次）七級(jí):中硬巖（可鉆性：0.57m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.10m/次）八級(jí):硬巖（可鉆性：0.38m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.85m/次）九級(jí):硬巖（可鉆性：0.25m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.65m/次）十級(jí)：堅(jiān)硬巖（可鉆性：0.15m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.50m/次）十一級(jí)：堅(jiān)硬巖（可鉆性：0.09m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.32m/次）十二級(jí)：最堅(jiān)硬巖（可鉆性：0.045m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.16m/次）在實(shí)際鉆進(jìn)過(guò)程中，在一定的技術(shù)條件下，測(cè)定出的各種巖石的鉆進(jìn)巖體結(jié)構(gòu)---結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)面性質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造2地質(zhì)構(gòu)造——基本概念

巖體結(jié)構(gòu)---結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面2地質(zhì)構(gòu)造——基本概念問(wèn)題一、巖體的結(jié)構(gòu)

巖體結(jié)構(gòu)(rockmassstructure)指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合關(guān)系。基本的巖體結(jié)構(gòu)單元有兩類四種：?jiǎn)栴}一、巖體的結(jié)構(gòu)X節(jié)理X節(jié)理最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件結(jié)構(gòu)發(fā)育的巖體結(jié)構(gòu)發(fā)育的巖體結(jié)構(gòu)體指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。它不同于巖塊的概念。結(jié)構(gòu)體的規(guī)模取決于結(jié)構(gòu)面的密度，與結(jié)構(gòu)面對(duì)應(yīng)，劃分為五級(jí)。結(jié)構(gòu)體規(guī)模常用塊度模數(shù)（單位體積內(nèi)Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)體數(shù))或結(jié)構(gòu)體體積來(lái)表示。結(jié)構(gòu)體常見(jiàn)的形狀：柱狀、板狀、楔形、菱形結(jié)構(gòu)體指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。它不同于巖塊的概念巖體結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)和圍巖穩(wěn)定性的影響，工程地質(zhì)學(xué)將巖體劃分為4種結(jié)構(gòu)類型：整體與塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂狀結(jié)構(gòu)散體狀結(jié)構(gòu)

巖體結(jié)構(gòu)類型根據(jù)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)和圍巖穩(wěn)定性的影響，工以原生構(gòu)造節(jié)理為主，只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙，多呈閉合型，裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于0.7m，一般不超過(guò)1～2組，基本無(wú)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊，偶有少量分離體。整體性好，強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面互相牽制，巖體穩(wěn)定，可視為均質(zhì)彈性各向同性體，可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動(dòng)或坍塌，以及深埋洞室的巖爆。主要為均質(zhì)、巨塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖，巨厚層、厚層沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為巨塊狀、塊狀、柱狀。1整體與塊狀結(jié)構(gòu)以原生構(gòu)造節(jié)理為主，只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙，多呈閉合有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)。接近均一的各向異性體，其變形及強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制，可視為彈塑性體，穩(wěn)定性較差，可能發(fā)生不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體滑塌，特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形。主要為多層近似平行的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為層狀、板狀、透鏡體。2層狀結(jié)構(gòu)

有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)。2層狀結(jié)構(gòu)含鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；主要結(jié)構(gòu)形狀為塊狀；斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.25～0.5m，結(jié)構(gòu)面組數(shù)一般在2組以上。完整性很差，整體強(qiáng)度很低，并受斷裂等軟弱結(jié)構(gòu)面控制，多呈彈塑性介質(zhì)，穩(wěn)定性很差?？赡馨l(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水問(wèn)題。3碎裂結(jié)構(gòu)含鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；主要結(jié)構(gòu)形狀為塊狀；斷層主要為構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化帶，全風(fēng)化帶；主要結(jié)構(gòu)形狀為碎屑狀、顆粒狀；斷層破碎帶交叉，構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集，結(jié)構(gòu)面及組合錯(cuò)綜復(fù)雜，并多充填粘性土，形成許多大小不一的分離巖塊。完整性遭到極大破壞，穩(wěn)定性極差，巖體屬性接近松散體介質(zhì)，可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題為易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水量加劇，巖體失穩(wěn)。4散體狀結(jié)構(gòu)主要為構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化帶，全風(fēng)化帶；主要結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)面成因與類型：巖體成巖過(guò)程、特別是成巖后，長(zhǎng)期受地殼內(nèi)力、外力地質(zhì)作用，使巖石發(fā)生變形、斷裂、內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變，形成各種結(jié)構(gòu)面。問(wèn)題二、結(jié)構(gòu)面的成因與類型巖體結(jié)構(gòu)面成因與類型：?jiǎn)栴}二、結(jié)構(gòu)面的成因與類型(一)地質(zhì)成因類型1.原生結(jié)構(gòu)面巖體在成巖過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面。沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖在沉積和成巖過(guò)程中形成的，有層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面等。巖漿結(jié)構(gòu)面是巖漿侵入及冷凝過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面，包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面在變質(zhì)過(guò)程中形成，分為殘留結(jié)構(gòu)面和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面。2.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的各種破裂面，包括斷層、節(jié)理、劈理和層間錯(cuò)動(dòng)面等。3.次生結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在外營(yíng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，包括卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、次生夾泥層和泥化夾層等。(一)地質(zhì)成因類型(二)力學(xué)成因類型1、張性結(jié)構(gòu)面是由拉應(yīng)力形成的，如羽毛狀張裂面、縱張及橫張破裂面、巖漿巖中的冷凝節(jié)理等特點(diǎn)：張開(kāi)度大、連續(xù)性差、形態(tài)不規(guī)則、面粗糙，起伏度大及破碎帶較寬,易被充填,常含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)2、剪性結(jié)構(gòu)面是剪應(yīng)力形成的，破裂面兩側(cè)巖體產(chǎn)生相對(duì)滑移，如逆斷層、平移斷層以及多數(shù)正斷層等。特點(diǎn)：連續(xù)性好，面較平直，延伸較長(zhǎng)并有擦痕鏡面等。(二)力學(xué)成因類型（三）、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅰ級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)地區(qū)的地殼穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性；Ⅱ級(jí)指延伸長(zhǎng)而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面。Ⅲ級(jí)指長(zhǎng)度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯(cuò)動(dòng)等。Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面控制著工程巖體力學(xué)作用的邊界條件和破壞方式，它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩(wěn)定性（三）、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅰ級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等。是構(gòu)成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力分布狀態(tài)。Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)，數(shù)量多且具隨機(jī)性，其分布規(guī)律具統(tǒng)計(jì)規(guī)律，需用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行研究。Ⅴ級(jí)又稱微結(jié)構(gòu)面。常包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)，控制巖塊的力學(xué)性質(zhì)。（三）、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理原生結(jié)構(gòu)面：巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面如：沉積巖建造中的：層理、層面、沉積間斷面（不整合面及假整合面）、沉積軟弱夾層；巖漿巖建造中的：流動(dòng)面、冷縮形成的原生裂隙；侵入體與圍巖的接觸面、間歇性噴發(fā)面、噴發(fā)覆蓋形成的潛伏軟弱層；變質(zhì)巖建造中的：片理、板理、片麻理、混合巖層面等。2巖體結(jié)構(gòu)特征——結(jié)構(gòu)面

原生結(jié)構(gòu)面：巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面如：2巖體結(jié)構(gòu)特征問(wèn)題三、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀/巖層產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀三要素：走向、傾向、傾角巖體結(jié)構(gòu)面在空間的位置狀態(tài)稱做巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀，通常用走向、傾向、傾角三個(gè)要素來(lái)表示，稱為產(chǎn)狀三要素。走向—傾斜巖層層面與水平面交線的方向。傾向—巖層層面上與走向線垂直的向下傾斜線的方向，傾向與走向相差90°。傾角—巖層傾斜的角度。問(wèn)題三、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀/巖層產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀三要素：走向、傾向、傾水平面abdce

ab-走向線

ce-傾斜線

cd-傾向

α-傾角α

走向

巖層面與水平面的交線即走向線兩端所指的方向。（兩個(gè)方位角，相差180?）產(chǎn)狀要素傾向

垂直于走向線沿層面向下所引的直線（傾斜線）在水平面上的投影所指方向。走向=傾向±90°傾角

巖層面與水平面的夾角。

(0～90?）水平面abdceab-走向線ce-傾斜線cd-傾向最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件方位角表示法：以正北(N)為0°，按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，到正東(E)為90°，正南(S)為180°，正西(W)為270°，再轉(zhuǎn)到正北為360°。方位角表示法一般記傾向和傾角，記成傾向∠傾角。如130°∠30°表示巖層的產(chǎn)狀為：傾向130°，傾角30°。產(chǎn)狀表示法方位角表示法：以正北(N)為0°，按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，到正東(

135?∠30?（傾向、傾角）方位角法0?文字表示法135?∠30?方位角法0?文字表示法象限角表示法：把全方位分成北東(NE)、南東(SE)、北西(NW)和南西(SW)四個(gè)象限，按走向和傾向、傾角所在象限的位置和角度來(lái)表示。巖層產(chǎn)狀N40°W∠SW35°，表示巖層走向北偏西40°，傾向南西，傾角35°

。產(chǎn)狀表示法象限角表示法：把全方位分成北東(NE)、南東(SE)、北西(45°30°NWSE

N45?E∠30?SE（走向、傾角、傾向象限）90°270°象限角法文字表示法0°180°45°30°NWSEN45?E∠30?SE90°270°象問(wèn)題四、地質(zhì)構(gòu)造的類型與特征地質(zhì)構(gòu)造：指地質(zhì)體（巖層、巖體、礦體等）存在的空間形式、狀態(tài)及相互關(guān)系，是地殼運(yùn)動(dòng)所造成的巖石（或礦體）變形、變位等現(xiàn)象。

表現(xiàn)主要形式：?jiǎn)涡睅r層、褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造問(wèn)題四、地質(zhì)構(gòu)造的類型與特征地質(zhì)構(gòu)造：指地質(zhì)體（巖層、巖體、水平巖層A單斜巖層水平巖層A單斜巖層傾斜巖層a傾斜巖層a最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件3、直立巖層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖層原始水平狀態(tài)發(fā)生劇烈變化，巖層面與水平面垂直，稱為直立巖層。3、直立巖層

褶皺構(gòu)造——巖層受到構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用后,形成一系列波狀彎曲而未喪失連續(xù)性的構(gòu)造。

B褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造——巖層受到構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用后,形成一系列波狀最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件褶皺形成過(guò)程褶皺形成過(guò)程老新新背斜老新新背斜向斜

老新老向斜老新老地形倒置：向斜成山，背斜成谷。向斜和背斜剖面示意圖地形倒置：向斜成山，背斜成谷。向斜和背斜剖面示意圖軸面—通過(guò)褶皺核部，平分褶皺的一個(gè)假想面。軸線——軸面和包括地面在內(nèi)的任何面的交線軸面軸線核翼翼核部—泛指褶皺彎曲的核心部位。翼部—泛指褶皺核部?jī)蓚?cè)的巖層。軸面—通過(guò)褶皺核部，平分褶皺的一個(gè)假想面。軸面軸線核翼翼核部褶皺分類根據(jù)褶曲軸面產(chǎn)狀，結(jié)合兩翼產(chǎn)狀特點(diǎn)，可將褶曲分為：直立褶曲傾斜褶曲倒轉(zhuǎn)褶曲平臥褶曲褶皺分類根據(jù)褶曲軸面產(chǎn)狀，結(jié)合兩翼產(chǎn)核翼翼直立褶曲核翼翼直立褶曲軸面傾斜，兩翼向同一方向傾斜，有一翼地層層序倒轉(zhuǎn)。倒轉(zhuǎn)褶曲軸面傾斜，兩翼向同一方向傾斜，有一翼地層層序倒轉(zhuǎn)。倒轉(zhuǎn)褶曲軸面近于水平，一翼地層正常，另一翼地層層序倒轉(zhuǎn)。平臥褶曲軸面近于水平，一翼地層正常，另一翼地層層序倒轉(zhuǎn)。平臥褶曲巖層在構(gòu)造應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，巖層連續(xù)性被破壞，巖層中產(chǎn)生破裂面，為斷裂構(gòu)造。

常見(jiàn)的斷裂構(gòu)造有節(jié)理構(gòu)造和斷層構(gòu)造。

C、斷裂構(gòu)造巖層在構(gòu)造應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，巖層連續(xù)性被破壞，巖層中產(chǎn)生破裂節(jié)理構(gòu)造斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿破裂面斷開(kāi)，但沒(méi)有發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱節(jié)理構(gòu)造。

節(jié)理構(gòu)造構(gòu)造節(jié)理南京東郊湖山地區(qū)三疊系下青龍組石灰?guī)r節(jié)理構(gòu)造構(gòu)造節(jié)理南京東郊湖山地區(qū)三疊系下青龍組石灰斷層構(gòu)造斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿破裂面斷開(kāi)，并且發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱斷層構(gòu)造。斷層構(gòu)造斷層的形態(tài)分類按斷層兩盤相對(duì)位移的特點(diǎn)可分為：正斷層、逆斷層、平移斷層、樞紐斷層等類型。斷層的形態(tài)分類正斷層：斷層上盤沿?cái)鄬用鎯A斜線相對(duì)向下移動(dòng)，下盤相對(duì)向上移動(dòng)。正斷層：逆斷層：斷層上盤沿?cái)鄬用鎯A斜線相對(duì)向上移動(dòng)，下盤相對(duì)向下移動(dòng)。最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件3)平移斷層斷層的兩盤沿?cái)鄬用娴淖呦虬l(fā)生移動(dòng)的斷層。3)平移斷層地壘和地塹疊瓦狀構(gòu)造階梯狀構(gòu)造地壘和地塹疊瓦狀構(gòu)造階梯狀構(gòu)造5.3地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響5.3地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響5.4地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響

與爆破關(guān)系密切的地質(zhì)條件：

地形地貌、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)和特殊地質(zhì)地形地貌巖性地質(zhì)構(gòu)造5.4地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響

與爆破關(guān)系密切的地質(zhì)條件：

一、巖性（巖石種類）對(duì)爆破設(shè)計(jì)的影響爆破設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)計(jì)算中的參數(shù)選擇與巖性有密切關(guān)系：①炸藥品種的選擇；②炸藥單耗；③進(jìn)行爆破漏斗及方量計(jì)算時(shí)的壓縮圈系數(shù)、上破裂線系數(shù)、預(yù)留保護(hù)層厚度系數(shù)、藥包間排距系數(shù)；④各種巖石的爆后松散系數(shù)，拋擲堆積計(jì)算的拋距系數(shù)和塌散系數(shù)；⑤爆破安全計(jì)算中的不逸出半徑、地表破壞圈范圍，以及爆破振動(dòng)計(jì)算中的有關(guān)系數(shù)等等。

一、巖性（巖石種類）對(duì)爆破設(shè)計(jì)的影響爆破設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)計(jì)算中二、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)對(duì)爆破的影響斷層主要影響爆破漏斗的形狀，破裂線往往受到斷層面走向的控制。層理與斷層不同，它有許多平行的面，除一些泥夾層外，一般是平整和閉合的。褶曲的層理面是彎曲的，巖層一般比較破碎，對(duì)爆破作用的影響主要表現(xiàn)在破碎性上。節(jié)理、裂隙、片理、劈理對(duì)爆破作用的影響取決于它們的發(fā)育程度、張開(kāi)度、組數(shù)與頻率，以及產(chǎn)狀與爆破作用的關(guān)系。結(jié)構(gòu)面二、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)對(duì)爆破的影響斷層主要影響爆破漏斗的形狀結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的影響：應(yīng)力集中作用應(yīng)力波的反射增強(qiáng)作用能量吸收作用泄能作用楔入作用改變破裂線作用結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的影響：結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的影響1.應(yīng)力集中作用：由于軟弱帶或軟弱面的存在，使巖石的連續(xù)性遭到破壞。當(dāng)巖石受力時(shí)，巖石便從強(qiáng)度最小的軟弱帶或軟弱面處首先裂開(kāi)，在裂開(kāi)的過(guò)程中，在裂縫尖端發(fā)生應(yīng)力集中。因此，在巖石中軟弱面較發(fā)育的爆破地區(qū)，其單位耗藥量K應(yīng)該予以降低。結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的影響1.應(yīng)力集中作用：由于軟弱帶或軟弱面的存在結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的影響2.應(yīng)力波的反射增強(qiáng)作用：軟弱帶的密度、彈性模量和縱波速度均比兩側(cè)巖石的值小，當(dāng)波傳至兩者的界面處，便發(fā)生反射，反射回去的波與隨后繼續(xù)傳來(lái)的波相疊加，當(dāng)其同相位時(shí)，應(yīng)力波便會(huì)增強(qiáng)，使軟弱帶迎波一側(cè)巖石的破壞加劇。結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的影響2.應(yīng)力波的反射增強(qiáng)作用：軟弱帶的密度、彈3.能量吸收作用：由于界面的反射作用和軟弱帶介質(zhì)的壓縮變形與破裂，使軟弱帶背波側(cè)應(yīng)力波因能量被吸收而減弱，可保護(hù)其背波側(cè)的巖石，使其破壞減輕。3.能量吸收作用：由于界面的反射作用和軟弱帶介質(zhì)的壓縮變形與4.泄能作用：當(dāng)軟弱帶或軟弱面穿過(guò)爆源通向臨空面，且由爆源到臨空面間軟弱帶或軟弱面的長(zhǎng)度小于爆破藥包最小抵抗線W的某個(gè)倍數(shù)時(shí)，炸藥的能量便可以“沖炮”或其他形式泄出，使爆破效果明顯降低。4.泄能作用：當(dāng)軟弱帶或軟弱面穿過(guò)爆源通向臨空面，且由爆源到5.楔入作用：由于高溫高壓氣體的膨脹，沿巖體軟弱帶高速侵入，使巖體沿軟弱發(fā)生楔形塊裂破壞。6.改變破裂線作用：當(dāng)爆破漏斗范圍存在較大的結(jié)構(gòu)面（如斷層面、層理面等），由于結(jié)構(gòu)面的存在，將會(huì)改變爆破漏斗形狀、影響漏斗形狀大小，減少或增加爆破方量，不能達(dá)到預(yù)定的拋擲方向和堆積集中程度。5.楔入作用：由于高溫高壓氣體的膨脹，沿巖體軟弱帶高速侵入，三、結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破巖塊的破裂特征和塊度影響爆破時(shí)巖體的破裂面是沿巖體本身的結(jié)構(gòu)面形成的石灰?guī)r、板巖、片巖等層狀巖層的層理或?qū)用嬉话銓?duì)爆破漏斗的形狀，爆破力量、拋擲方向和拋擲距離等有一定影響①藥包最小抵抗線與層理面平行，爆破時(shí)不改變拋擲方向，但減小爆破方量，即爆破效果降低，爆破漏斗不是圓錐形，而是沿層理面形成的方形坑。這種情況下，拋擲距離一般較遠(yuǎn)，有可能沿層理面發(fā)生沖炮。三、結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破巖塊的破裂特征和塊度影響爆破時(shí)巖體的破裂面是②藥包最小抵抗線與層理面垂直，爆破時(shí)不改變拋擲方向，但將擴(kuò)大爆破土石方量，拋擲距離變小。圖4-7最小抵抗線與層理平行最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件③層理面與最小抵抗線斜交時(shí)，爆破拋擲方向?qū)⑹艿接绊?，爆破方量多?shù)減少，有時(shí)也可增加。圖4-8最小抵抗線與層理斜交

③層理面與最小抵抗線斜交時(shí)，爆破拋擲方向?qū)⑹艿接绊?，爆破方量爆后巖塊的大小主要受結(jié)構(gòu)面所控制爆后巖塊的大小主要受結(jié)構(gòu)面所控制三、地形對(duì)爆破的影響地形是影響爆破作用與效果的重要因素。地形，就是爆破區(qū)域的地面坡度，臨空面的形狀、數(shù)目、山體的高低及沖溝分布等地形持征。地形對(duì)爆破方法選擇、爆破破壞范圍大小、巖塊拋擲方向和距離、爆堆堆積形狀和爆破后的清方工作，以及施工現(xiàn)場(chǎng)的布置等都均有直接的影響。三、地形對(duì)爆破的影響地形是影響爆破作用與效果的重要因素。1)地形對(duì)爆破巖土拋擲方向的影響地形決定了藥包最小抵抗線的方向，爆破后巖土沿最小抵抗線方向拋出。a為平直山坡，巖石主要沿最小抵抗線方向拋出；b為凸面山坡，發(fā)散拋射c是凹面山坡，定向集中拋射。1)地形對(duì)爆破巖土拋擲方向的影響2)地形對(duì)爆破巖土量的影響鼓包地形有利于爆破，爆破巖土量大，而山溝洼地由于地層夾制作用不利于爆破，爆破巖土量小。2)地形對(duì)爆破巖土量的影響（3）地形影響臨空面的形狀和數(shù)目臨空面的形狀和數(shù)目影響炸藥單耗指標(biāo)，影響定向爆破的設(shè)計(jì)（3）地形影響臨空面的形狀和數(shù)目四、特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響

（1）巖溶對(duì)爆破的影響：改變最小抵抗線的方向引起沖炮造成事故影響拋擲方向和方量影響爆破效果增加爆破施工難度四、特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響

（1）巖溶對(duì)爆破的影響：改變最圖4-4溶洞對(duì)拋擲方向的影響圖4-5溶洞對(duì)深孔爆破的影響

圖4-4溶洞對(duì)拋擲方向的影響巖溶（含地下空洞）對(duì)爆破影響的控制利用：作為導(dǎo)硐藥室能避則避堵塞增加藥量采用松動(dòng)爆破采用炸藥平衡爆破作用做好施工安全技術(shù)措施巖溶（含地下空洞）對(duì)爆破影響的控制地下水對(duì)爆破的影響

地下水對(duì)爆破施工的影響。對(duì)炸藥、雷管性能和效果有影響，這時(shí)需要對(duì)炸藥、雷管采取防水保護(hù)措施，或采用防水炸藥；對(duì)鉆孔和裝藥、填塞施工方面的影響地下水對(duì)爆破工程質(zhì)量的影響及產(chǎn)生爆破災(zāi)害性事故。加劇了地下水的滲漏，同時(shí)降低了邊坡和圍巖巖體強(qiáng)度極易造成涌水和坍塌的重大災(zāi)害性事故。地下水對(duì)爆破的影響最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件5.5爆破對(duì)工程地質(zhì)條件的改變保留巖體的破壞邊坡穩(wěn)定性的影響地下工程穩(wěn)定性的影響水文地質(zhì)環(huán)境的改變5.5爆破對(duì)工程地質(zhì)條件的改變保留巖體的破壞5.5.1爆破對(duì)保留巖體的破壞爆破對(duì)后緣地表的破壞是由后沖和反射拉伸波作用所形成的，由于地表一般為風(fēng)化破碎巖體，抗拉強(qiáng)度小，易形成裂縫。1、爆破后緣地表的破壞碴堆損傷破壞區(qū)

深孔臺(tái)階爆破損傷破壞區(qū)形狀圖

5.5.1爆破對(duì)保留巖體的破壞爆破對(duì)后緣地表的破壞是由后沖一般開(kāi)山采石不需要考慮基巖破壞路塹開(kāi)挖爆破僅考慮藥包周圍壓縮圈產(chǎn)生破壞范圍，一般情況下路塹開(kāi)挖需給路基和邊坡預(yù)留保護(hù)層，保護(hù)層厚度為壓縮圈半徑而在水工壩基開(kāi)挖和核電開(kāi)挖中，即使爆破作用下產(chǎn)生的微小裂縫也被視為對(duì)基巖的破壞。光面爆破、預(yù)裂爆破孔底柔性墊層水平預(yù)裂爆破2、爆破對(duì)基巖的破壞一般開(kāi)山采石不需要考慮基巖破壞2、爆破對(duì)基巖的破壞5.5.2爆破對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響爆破產(chǎn)生的邊坡失穩(wěn)災(zāi)害有兩類：爆破振動(dòng)引起的自然高邊坡失穩(wěn)；開(kāi)挖后邊坡巖體遭受破壞，風(fēng)化作用引發(fā)失穩(wěn)。一般情況下大規(guī)模爆破產(chǎn)生的強(qiáng)烈地震動(dòng)，對(duì)邊坡巖體破壞程度和范圍較大，所以在大規(guī)模爆破設(shè)計(jì)中對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響要有足夠重視。5.5.2爆破對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響爆破產(chǎn)生的邊坡失穩(wěn)災(zāi)害有兩類（1）爆破對(duì)自然邊坡的穩(wěn)定性影響

取決于爆破振動(dòng)強(qiáng)度

取決于坡體自身的地質(zhì)條件

四種地質(zhì)結(jié)構(gòu)易發(fā)生爆破振動(dòng)邊坡失穩(wěn)。

5.5.2爆破對(duì)邊坡的影響類別第一類第二類第三類第四類

示意圖

說(shuō)明沿已有滑動(dòng)面滑動(dòng)結(jié)構(gòu)面貫通而滑動(dòng)柱狀節(jié)理切割巖柱散裂坍塌危石振動(dòng)滾落（1）爆破對(duì)自然邊坡的穩(wěn)定性影響

取決于爆破振動(dòng)強(qiáng)度

取決于

一般的爆破都會(huì)對(duì)保留邊坡的內(nèi)部巖體產(chǎn)生破壞，受破壞的程度主要與如下因素有關(guān)。

①

爆破藥量。一次起爆藥量愈大，坡內(nèi)的應(yīng)力波愈強(qiáng)，邊坡破壞愈嚴(yán)重。

②

最小抵抗線。最小抵抗線愈大，向坡后的反沖力愈強(qiáng)，邊坡破壞愈重。

③

巖體地質(zhì)條件。地質(zhì)條件不良，巖性較軟，巖體破碎，施工時(shí)清方刷坡不夠徹底，邊坡塌方失穩(wěn)的可能性越強(qiáng)。此外新成邊坡改變了坡內(nèi)原有應(yīng)力場(chǎng)，暴露的新鮮巖石，在風(fēng)化作用下強(qiáng)度逐漸降低，使得新邊坡不斷變形，穩(wěn)定性漸漸衰失。（2）爆破對(duì)殘留邊坡的影響一般的爆破都會(huì)對(duì)保留邊坡的內(nèi)部巖體產(chǎn)生破壞，受（1）高度在61m以上特高邊坡，任何情況下都不利于穩(wěn)定。（2）構(gòu)造節(jié)理、層理、片理等的產(chǎn)狀，走向與線路交角小于30°，傾向線路，傾角小于邊坡坡面角時(shí)，不利于邊坡穩(wěn)定，常常成為危石、落石或崩塌的主要原因；當(dāng)其背向線路，傾角大于50°時(shí)，易于順層形成倒懸反坡，產(chǎn)生危石，而不利于邊坡穩(wěn)定。（3）對(duì)有明顯的滑坡面，古老的滑坡區(qū)，堆積層、坡積層等不良地質(zhì)現(xiàn)象，以及降雨量大的土夾石地段和地下水旺盛的地區(qū)，都不宜采用硐室爆破。（4）斷層、軟硬巖體接觸帶、軟弱破碎帶、褶曲構(gòu)造地段及巖溶地區(qū)等，硐室爆破對(duì)其有不同程度的破壞影響，往往會(huì)造成局部的崩坍滑動(dòng)，邊面破碎，超爆，也可能直接影響爆破效果。不利于邊坡穩(wěn)定的地質(zhì)條件（1）高度在61m以上特高邊坡，任何情況下都不利于穩(wěn)定。不

（1）構(gòu)造節(jié)理、層理、片理等的產(chǎn)狀，走向與線路交角小于30°，傾向線路，傾角大于邊坡坡面角時(shí)，爆破后能順層形成光滑的平整坡面，對(duì)邊坡穩(wěn)定有利；若走向與線路交角大于30°，傾向線路，并無(wú)其他不利的構(gòu)造，不論其傾角大小，爆后也能保持邊坡穩(wěn)定。（2）構(gòu)造節(jié)理、層理、片理等的產(chǎn)狀，背向線路，傾角在65°以下時(shí)，不論其走向如何，均可保持穩(wěn)定，接近水平成層的構(gòu)造，爆破后也可保持穩(wěn)定。（3）斷層帶、接觸帶等，若無(wú)填物膠結(jié)良好，其走向與線路交角大，并無(wú)其它互相切割的破碎帶時(shí)，對(duì)邊坡穩(wěn)定沒(méi)有不利影響；節(jié)理裂隙密集，但都閉合，膠結(jié)良好，爆破后邊坡也穩(wěn)定。（4）整體的巖石，不論其硬度如何，凡是完整均勻的，對(duì)邊坡無(wú)不利影響。有利于邊坡穩(wěn)定的地質(zhì)條件

（1）構(gòu)造節(jié)理、層理、片理等的產(chǎn)狀，走向與線路交角小于30巖石邊坡應(yīng)設(shè)計(jì)合適坡度——特別是路塹邊坡。爆破設(shè)計(jì)中不僅要根據(jù)巖性確定單位用藥量，還應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)來(lái)布置藥包，確定各項(xiàng)參數(shù)。不論采用何種爆破方案，邊坡均宜采用光面、預(yù)裂爆破，使邊坡得到最大限度地保護(hù)。要重視爆破施工質(zhì)量對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響。為保證邊坡穩(wěn)定，設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)巖石邊坡應(yīng)設(shè)計(jì)合適坡度——特別是路塹邊坡。為保證邊坡穩(wěn)定巖石的完整性、均勻性好，預(yù)裂效果好。結(jié)構(gòu)面與預(yù)裂面的夾角對(duì)預(yù)裂效果影響大，垂直、斜交、平行等情況分別討論，水平厚層巖石較好。措施：減小孔距可獲得較好效果。巖石的完整性、均勻性好，預(yù)裂效果好。5.5.3爆破對(duì)水文地質(zhì)條件的改變

水文地質(zhì)條件不僅會(huì)對(duì)爆破產(chǎn)生影響，反過(guò)來(lái)爆破對(duì)水文地質(zhì)條件也會(huì)產(chǎn)生影響。

A、強(qiáng)破壞區(qū)和輕破壞區(qū)產(chǎn)生了不少不同的張開(kāi)裂縫，成為地下水流的良好通道。

B、井下爆炸提高地下水產(chǎn)量，同樣道理也可提高石油開(kāi)采量。5.5.3爆破對(duì)水文地質(zhì)條件的改變

水文地質(zhì)條件不僅會(huì)對(duì)5.5爆破工程地質(zhì)勘察勘察目的勘察要求勘察內(nèi)容勘察過(guò)程勘察報(bào)告

5.5爆破工程地質(zhì)勘察勘察目的5.5爆破工程地質(zhì)勘察1勘察目的

全面、正確地了解工程范圍內(nèi)的爆破對(duì)象，以便采取合理的爆破設(shè)計(jì)和施工方法，完成相應(yīng)的工程任務(wù)。為爆破工程的設(shè)計(jì)和施工提供地質(zhì)資料和相關(guān)數(shù)據(jù)，使爆破設(shè)計(jì)與地質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)。5.5爆破工程地質(zhì)勘察1勘察目的2勘察要求能對(duì)爆破總體方案的選擇和論證提供依據(jù)提供爆破參數(shù)和爆破規(guī)模確定的依據(jù)為估計(jì)爆破效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提供依據(jù)能為爆破對(duì)地質(zhì)條件影響的評(píng)估提供依據(jù)能指導(dǎo)爆破施工2勘察要求能對(duì)爆破總體方案的選擇和論證提供依據(jù)

3勘察內(nèi)容：地形地貌條件。巖性分析與評(píng)價(jià)。巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)調(diào)查、分析與評(píng)價(jià)。巖體結(jié)構(gòu)類型的確定結(jié)構(gòu)面的爆破工程地質(zhì)調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)其它工程地質(zhì)條件的調(diào)查、分析與評(píng)價(jià)。水文地質(zhì)條件巖溶滑坡和崩塌

3勘察內(nèi)容：4勘察過(guò)程初步設(shè)計(jì)階段：測(cè)繪地形地質(zhì)圖，完成地質(zhì)填圖，對(duì)未了解的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘探(1:10000)技術(shù)設(shè)計(jì)階段：進(jìn)行進(jìn)一步的地質(zhì)測(cè)量和勘測(cè)，配合藥包布置，作出通過(guò)藥包的各種縱橫地質(zhì)剖面（1:200~1:500）施工階段：從施工地質(zhì)編錄中取得資料并對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行反饋，以保證施工進(jìn)度與安全（1:100）4勘察過(guò)程初步設(shè)計(jì)階段：測(cè)繪地形地質(zhì)圖，完成地質(zhì)填圖，對(duì)未報(bào)告編寫內(nèi)容：地形地貌（含環(huán)境）巖體結(jié)構(gòu)類型控制性結(jié)構(gòu)面其它爆破工程地質(zhì)條件描述提出爆破工程地質(zhì)條件的分析和評(píng)價(jià)結(jié)論（巖體單耗、可爆性、爆破方法）對(duì)爆破設(shè)計(jì)方案提出意見(jiàn)和建議所有地形地質(zhì)附表、附圖5勘察報(bào)告報(bào)告編寫內(nèi)容：5勘察報(bào)告此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！

感謝您的支持，我們努力做得更好！謝謝此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！

感謝您的支持，我們努力5爆破工程地質(zhì)sjsppt35爆破工程地質(zhì)sjsppt3（1）堆積密度（容重）γ：?jiǎn)挝惑w積自然狀態(tài)下巖石具有的重量。測(cè)定容重時(shí)，巖石體積包括巖石中孔隙體積，巖石的重量包括空隙中自然狀態(tài)下的水重。如果不包括空隙內(nèi)的水重，則所得容重稱干容重。γ=G/V式中γ——巖石的堆積密度，N/m3；

G——巖石的重量，N；

V——巖石的體積，m3。巖石的堆積密度一般為20~30KN/m3。巖石密度大，其容重也大，巖石的強(qiáng)度和抵抗爆破作用的能力也增強(qiáng)，破碎和移動(dòng)巖石所耗費(fèi)的能量也增加。在工程實(shí)踐中常用公式K=0.4+(γ/2450)2(kg·m-3)，來(lái)估算標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量值。A巖石物理性質(zhì)（1）堆積密度（容重）γ：?jiǎn)挝惑w積自然狀態(tài)下巖石具有的重量。（2）

密度ρ與孔隙率η密度指巖石的顆粒質(zhì)量與所占體積之比；孔隙率指巖石中孔隙體積(氣相、液相所占體積)與巖石總體積之比，它常常是利用密度計(jì)算出來(lái)的?？紫侗戎笌r石中孔隙的體積和巖石實(shí)體體積之比。巖石的密度ρ一般為14~30KN/m3。常見(jiàn)巖石的孔隙率一般在0.1％～30％之間。隨著孔隙率的增加，巖石中沖擊波和應(yīng)力波的傳播速度降低。A巖石物理性質(zhì)（2）密度ρ與孔隙率ηA巖石物理性質(zhì)（3）含水率和透水性：巖石中水的重量與固體物質(zhì)重量的比稱為巖石的含水率W，常用百分率表示。巖石的透水性是指水在巖石中流動(dòng)與轉(zhuǎn)移的性能，主要取決于巖石中孔隙的大小、數(shù)量、形狀和連通程度，常用滲透系數(shù)定量。巖石含水率增大時(shí)，往往導(dǎo)致其堅(jiān)固性的降低，降低程度因巖石而異。含水率大的沉積巖，其強(qiáng)度可減少一半甚至更多。A巖石物理性質(zhì)（3）含水率和透水性：A巖石物理性質(zhì)（4）風(fēng)化程度：巖石在地質(zhì)內(nèi)營(yíng)力和外營(yíng)力的作用下發(fā)生破壞疏松的程度。一般來(lái)說(shuō)隨著風(fēng)化程度的增大，巖石的孔隙率和變形性增大，其強(qiáng)度和彈性性能降低。所以，同一種巖石常常由于風(fēng)化程度的不同，其物理力學(xué)性質(zhì)差異很大。巖石的風(fēng)化程度用未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化劃分。名稱風(fēng)化特征未風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造未變，巖質(zhì)新鮮微風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物色澤基本未變，部分裂隙面有鐵錳質(zhì)渲染弱風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分破壞，礦物色澤較明顯變化，裂隙面出現(xiàn)風(fēng)化礦物或存在風(fēng)化夾層強(qiáng)風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分破壞，礦物色澤明顯變化，長(zhǎng)石、云母等多風(fēng)化成次生礦物全風(fēng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部破壞，礦物成分除石英外，大部分風(fēng)化成土狀A(yù)巖石物理性質(zhì)（4）風(fēng)化程度：巖石在地質(zhì)內(nèi)營(yíng)力和外營(yíng)力的作用下發(fā)生破壞疏松（5）波阻抗：巖石中縱波波速C與巖石密度ρ的乘積。它表征了巖石對(duì)應(yīng)力波傳播阻尼作用，它直接影響炸藥爆炸后傳給巖石的總能量和傳遞效率。波在巖石中傳播速度與巖石種類有關(guān)。對(duì)于越致密越堅(jiān)實(shí)的巖石，縱波速度越高，波阻抗越大；當(dāng)巖石越疏松，裂紋空隙越多，則波速越低，波阻抗越小。通常認(rèn)為選用的炸藥波阻抗若與巖石波阻抗相匹配(接近一致)，則能取得較好的爆破效果。A巖石物理性質(zhì)（5）波阻抗：巖石中縱波波速C與巖石密度ρ的乘積。它表征了巖例：西安—安康線上秦嶺鐵路隧道時(shí)，遇到深埋強(qiáng)度超過(guò)250MPa特硬巖，波阻抗達(dá)：15×106kg/m2·s，為此特研制了爆速達(dá)4500m/s以上、裝藥密度1260kg/m3的專用水膠炸藥，替代普通乳化炸藥，才獲得良好的爆破掘進(jìn)效果。A巖石物理性質(zhì)例：西安—安康線上秦嶺鐵路隧道時(shí)，遇到深埋強(qiáng)度超過(guò)250MP

（1）巖石的變形特征1）彈性：巖石受力后發(fā)生變形，當(dāng)外力解除后恢復(fù)原狀的性能。2）塑性：當(dāng)巖石所受外力解除后，巖石沒(méi)能恢復(fù)原狀而留有一定殘余變形的性能。3）脆性：巖石在外力作用下，不經(jīng)顯著的殘余變形就發(fā)生破壞的性能。巖石因其成分、結(jié)晶、結(jié)構(gòu)等的特殊性，它不像一般固體材料那樣有明顯的屈服點(diǎn)，而是在所謂的彈塑性范圍內(nèi)呈現(xiàn)彈性和塑性，甚至在彈性變形一開(kāi)始就呈現(xiàn)出塑性變形。脆性是堅(jiān)硬巖石的固有特征（與爆破關(guān)系）。巖石的主要力學(xué)特性

（1）巖石的變形特征巖石的主要力學(xué)特性巖石的主要力學(xué)特性巖石的主要力學(xué)特性線性彈性變形非線性彈性變形塑性屈服變形延性破壞比例極限脆性破壞彈性變形區(qū)塑性變形區(qū)巖石的主要力學(xué)特性線性彈性變形非線性彈性變形塑性屈服變形延性破壞比例極限脆性破（2）巖石的強(qiáng)度特征巖石強(qiáng)度是指巖石在受外力作用發(fā)生破壞前所能承受的最大應(yīng)力，是衡量巖石力學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)。單軸抗壓強(qiáng)度：巖石試件在單軸壓力下發(fā)生破壞時(shí)的極限強(qiáng)度。單軸抗拉強(qiáng)度：巖石試件在單軸拉力下發(fā)生破壞時(shí)的極限強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度：巖石抵抗剪切破壞的最大能力。（3）彈性模量E巖石在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變之比。（4）泊松比υ

巖石試件單向受壓時(shí)，橫向應(yīng)變與豎向應(yīng)變之比。巖石的主要力學(xué)特性（2）巖石的強(qiáng)度特征巖石的主要力學(xué)特性1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性動(dòng)靜載界定巖石承受荷載分：動(dòng)載、靜載，不同荷載方式下，巖石表現(xiàn)出力學(xué)特性不同。給出的巖石力學(xué)參數(shù)，一般為靜載作用下。用變形過(guò)程中的平均加載率或平均應(yīng)變率來(lái)判別。巖石的主要力學(xué)特性1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性動(dòng)靜載界定巖石的主要力學(xué)特性動(dòng)載作用下，巖石的動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度、變形模量均比靜力學(xué)的有明顯增大。如：輝長(zhǎng)巖試件靜力抗壓強(qiáng)度：180MPa；當(dāng)動(dòng)力加載速度（加載至試件破壞的時(shí)間）為30S時(shí)抗壓強(qiáng)度增大至210MPa。加載速度為3S時(shí)抗壓強(qiáng)度增大至280MPa。相對(duì)于靜載強(qiáng)度分別提高了17%和55%。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性巖石的主要力學(xué)特性動(dòng)載作用下，巖石的動(dòng)力學(xué)強(qiáng)度、變形模量均比靜力學(xué)的有明顯增大1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性炸藥爆炸，產(chǎn)生爆轟波瞬間作用于巖石界面上，是一種強(qiáng)烈的動(dòng)載，并以沖擊波形式向爆源周圍巖體傳播，隨著距離增大，迅速衰減為應(yīng)力波。爆源近區(qū)沖擊波作用下巖石應(yīng)變率1011/s;中遠(yuǎn)區(qū)應(yīng)力波作用下巖石應(yīng)變率：5×104/s。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性炸藥爆炸，產(chǎn)生爆轟波瞬間作用1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性爆破動(dòng)載特點(diǎn)沖擊荷載作用形成應(yīng)力場(chǎng)與巖石性質(zhì)有關(guān)；靜載則無(wú)關(guān)。沖擊荷載作用時(shí)間是瞬時(shí)的，一般為毫秒級(jí)；靜載通常超過(guò)10s，因此，應(yīng)力分布范圍大，變形與裂紋發(fā)展充分。爆炸荷載以波的形式在巖體中傳播，動(dòng)載變形特征除具有靜載變形特征外，還具有波動(dòng)特征，因此破壞所耗能量多。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——?jiǎng)恿W(xué)特性爆破動(dòng)載特點(diǎn)最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件

現(xiàn)狀巖石分級(jí)在巖石力學(xué)的發(fā)展中起著非常重要的作用，如：普氏分級(jí)、Q指標(biāo)、RMR等。圍繞不同目的和功能，采用不同分級(jí)指標(biāo)體系，國(guó)際上出現(xiàn)了幾十種分級(jí)體系、方法，有代表性的多達(dá)十多種。至今，國(guó)際上沒(méi)有普遍、通用的分級(jí)方法。1巖石性質(zhì)與分級(jí)——巖石分級(jí)巖體現(xiàn)狀1巖石性質(zhì)與分級(jí)——巖石分級(jí)巖體巖體分級(jí)一般工程（邊坡、地下工程）分級(jí)：穩(wěn)定性爆破工程分級(jí)：可爆性巖體分級(jí)各國(guó)發(fā)表的爆破性分級(jí)方法有數(shù)十種，按其分級(jí)準(zhǔn)則大致分為六大類：以巖石力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以炸藥單位消耗量為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以工程地質(zhì)參數(shù)為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以彈性波速度為準(zhǔn)則的分級(jí)法

以能量準(zhǔn)則為巖石爆破性分級(jí)的準(zhǔn)則

以巖石破壞時(shí)的臨界速度為準(zhǔn)則

1巖石性質(zhì)與分級(jí)——巖石分級(jí)各國(guó)發(fā)表的爆破性分級(jí)方法有數(shù)十種，按其分級(jí)準(zhǔn)則大致分為六大類巖石堅(jiān)固性是一個(gè)綜合性的概念。它用來(lái)表示巖石破壞的難易程度，即不管外力的種類，也不管外力的是由何引起，巖石所體現(xiàn)出來(lái)的對(duì)外力的抵抗作用是趨于一致性的。巖石堅(jiān)固性系數(shù)（普氏系數(shù)）定義為：f=σc/100式中f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)（普氏系數(shù)）；σc——巖石單軸抗壓強(qiáng)度，MPa。(1)按巖石堅(jiān)固性分級(jí)前蘇聯(lián)學(xué)者普洛吉亞柯夫于20世紀(jì)20年代提出的。這種分級(jí)根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度值確定巖石堅(jiān)固性系數(shù)，并按巖石的堅(jiān)固性系數(shù)將巖石分為十個(gè)等級(jí)。巖石堅(jiān)固性是一個(gè)綜合性的概念。它用來(lái)表示巖石破壞的難易程度，表4-4普氏巖石分級(jí)表等級(jí)堅(jiān)實(shí)程度巖石名稱容重（kg/m3）極限抗壓強(qiáng)度（MPa）f值Ⅰ非常堅(jiān)實(shí)最堅(jiān)實(shí)，致密，強(qiáng)韌的石英巖及玄武巖，非常堅(jiān)實(shí)的其它巖石2800~300020020Ⅱ很堅(jiān)實(shí)很堅(jiān)實(shí)的花崗巖類，石英斑巖，很堅(jiān)實(shí)的花崗巖，硅質(zhì)頁(yè)巖，石英巖，最堅(jiān)實(shí)的砂巖，石灰?guī)r2600~270015015Ⅲ堅(jiān)實(shí)致密的花崗巖和花崗巖類，很堅(jiān)實(shí)的砂巖和石灰?guī)r，石英礦脈，堅(jiān)實(shí)的礫巖，很堅(jiān)實(shí)的鐵礦2500~260010010Ⅲa堅(jiān)實(shí)石灰?guī)r（堅(jiān)實(shí)），不堅(jiān)實(shí)的花崗巖，堅(jiān)實(shí)的大理巖，白云巖，黃鐵礦2500808Ⅳ尚堅(jiān)實(shí)普通砂巖，鐵礦2400606Ⅳa尚堅(jiān)實(shí)砂質(zhì)頁(yè)巖，頁(yè)狀砂巖2300505Ⅴ中等堅(jiān)實(shí)的砂質(zhì)頁(yè)巖，不堅(jiān)實(shí)的砂質(zhì)巖和石灰?guī)r，軟的礫巖2400~2800404Ⅴa中等各種頁(yè)巖（不堅(jiān)實(shí)），致密的泥灰?guī)r2400~2600303Ⅵ尚軟軟質(zhì)頁(yè)巖，極軟石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍土，破碎砂巖，膠結(jié)的卵石與礫石，石質(zhì)土壤2200~260020~152Ⅵa尚軟碎石土壤，破碎頁(yè)巖，卵石與碎石的交互層，硬化粘土2200~24001.5Ⅶ軟粘土（致密），粘土類土壤2000~22001.0Ⅶa軟輕型沙質(zhì)粘土，黃土，礫石1800~20000.8表4-4普氏巖石分級(jí)表等級(jí)堅(jiān)實(shí)程度巖石名普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)分級(jí)方法在工程爆破中被廣泛采用。但是這種方法忽視了各巖石特性的特殊性和差異性，因此有一定的誤差，顯得有些片面和籠統(tǒng)如堅(jiān)硬（強(qiáng)度高）但節(jié)理裂隙發(fā)育，完整性差的巖體，普氏系數(shù)大，但實(shí)際不難爆。普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)分級(jí)方法在工程爆破中被廣泛采用。(2)前蘇聯(lián)庫(kù)圖佐夫巖石爆破性分級(jí)方法（多種指標(biāo)）(2)前蘇聯(lián)庫(kù)圖佐夫巖石爆破性分級(jí)方法

(3)東北大學(xué)巖石分級(jí)法東北大學(xué)綜合考慮了爆破材料、工藝、參數(shù)等條件，進(jìn)行了爆破漏斗實(shí)驗(yàn)和聲波測(cè)定，根據(jù)爆破漏斗的體積、大塊率、小塊率、平均合格率和波阻抗等大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)多元回歸分析及電算處理，得出了巖石可爆性指數(shù)f的公式：式中：f為巖石可爆性指數(shù)；kd為大塊率,%;kx為小塊率,%；

kp為平均合格率,%；ρc為巖石波阻抗，g/(cm2·s)×105。(3)東北大學(xué)巖石分級(jí)法

并按f值的大小將巖石劃分為五級(jí)，見(jiàn)表4-5。表4-5東北大學(xué)巖石可爆性分級(jí)級(jí)別f爆破性程度代表性巖石II1I2<2929.001～38極易爆千枚巖、破碎性砂巖、泥質(zhì)板巖、破碎性白云巖IIII1II238.001～4646.001～53易爆角礫巖、綠泥片巖、米黃色白云巖IIIIII1III253.001～6363.001～68中等陽(yáng)起石石英巖、煌斑巖、大理巖、灰白色白云巖IVIV1IV268.001～7474.001～81難爆磁鐵石英巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖VV1V281.001～86>86極難爆矽卡巖、花崗巖、礦體淺色砂巖、石英片巖并按f值的大小將巖石劃分為五級(jí)，見(jiàn)表4-5。級(jí)別f爆破

其它分級(jí)方法

a.鐵路隧道工程分級(jí)法

我國(guó)鐵路隧道圍巖分類法(該方法的特點(diǎn)是考慮巖石強(qiáng)度、巖體破碎程度、地下水、風(fēng)化程度等因素)為基礎(chǔ)，增加了K1(完整性系數(shù))、Jv(體積節(jié)理數(shù)(條/m3))、RQD(巖石質(zhì)量指標(biāo)(％))、Is(巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度(MPa))、Vpm(巖體聲波或地震波縱波速度(m/s))等定量指標(biāo)，又有工程地質(zhì)條件的定性描述，提出了以巖體質(zhì)量數(shù)(RMQ)作為劃分巖體級(jí)別的主要綜合定性指標(biāo)的新方案。按RMQ值的多少將隧道巖體分為五級(jí)。其它分級(jí)方法

b.蘇氏巖石分級(jí)方法前蘇聯(lián)蘇哈諾夫認(rèn)為用不同方式破巖時(shí),由于破巖機(jī)理不同,巖石表現(xiàn)的堅(jiān)固性也未必趨于一致。所以他根據(jù)實(shí)際采用的采掘方法,并規(guī)定理論標(biāo)準(zhǔn)條件下的鉆速、單位耗藥量等對(duì)巖石進(jìn)行分級(jí),以表征巖石的堅(jiān)固性,還給出了非標(biāo)準(zhǔn)條件下的修正系數(shù)。普氏強(qiáng)調(diào)各種破巖方式的共性、同一性，而蘇氏強(qiáng)調(diào)個(gè)性、差異性。蘇氏巖石分級(jí)方法雖然現(xiàn)場(chǎng)可自行測(cè)定，但因其過(guò)于煩瑣而很少采用。

b.蘇氏巖石分級(jí)方法c.哈努卡耶夫巖石分級(jí)方法前蘇聯(lián)的哈努卡耶夫根據(jù)巖石的彈性縱波速度是巖石的動(dòng)態(tài)屬性，可以作為巖石物理力學(xué)性質(zhì)的綜合量度，又可以觀測(cè)裂隙的影響，提出了巖石波阻抗是巖石可爆性分級(jí)的依據(jù)。d.利文斯頓爆破漏斗巖石分級(jí)方法美國(guó)的利文斯頓認(rèn)為，能量準(zhǔn)則是研究巖石破壞的根本準(zhǔn)則，它最能反映消耗能量的大小和爆破效果的好壞，從而也能表征巖石的可爆性。c.哈努卡耶夫巖石分級(jí)方法巖石可鉆性是表示鉆鑿炮孔難易程度的一種巖石堅(jiān)固性指標(biāo)。國(guó)外有用巖石抗壓強(qiáng)度、普氏堅(jiān)固性系數(shù)、點(diǎn)荷載強(qiáng)度、巖石的侵入硬度等作為可鉆性指標(biāo)的。東北工學(xué)院根據(jù)多年的研究，于1980年提出以鑿碎比能（沖擊鑿碎單位體積巖石所耗之能量）作為判據(jù)來(lái)表示巖石的可鉆性。這種可鉆性分級(jí)方法簡(jiǎn)單實(shí)用，便于掌握，現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室均可測(cè)定——（30多年過(guò)去，研究進(jìn)展不大）。巖石可鉆性分級(jí)表可用于鉆孔鑿巖時(shí)指導(dǎo)鉆及類型選擇、鉆進(jìn)效率預(yù)測(cè)和作業(yè)消耗、勞動(dòng)生產(chǎn)定額的編制1巖石性質(zhì)與分級(jí)——可鉆性（補(bǔ)充）巖石可鉆性是表示鉆鑿炮孔難易程度的一種巖石堅(jiān)固性指標(biāo)。國(guó)外有特制鑿巖器沖擊巖樣，沖擊480次后測(cè)量沖擊深度，計(jì)算

鑿碎比功鑿碎比能

可鉆性分級(jí)法特制鑿巖器沖擊巖樣，沖擊480次后測(cè)量沖擊深度，計(jì)算鑿碎比在實(shí)際鉆進(jìn)過(guò)程中，在一定的技術(shù)條件下，測(cè)定出的各種巖石的鉆進(jìn)速度，通稱為巖石的可鉆性。巖心鉆探時(shí)巖石的可鉆性分級(jí)如下：一級(jí)：松散土（可鉆性：7.50m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：2.80m/次）二級(jí)：較軟松散巖（可鉆性：4.00m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：2.40m/次）三級(jí)：軟巖（可鉆性：2.45m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：2.00m/次）四級(jí)：稍軟巖（可鉆性：1.60m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.70m/次）五級(jí)：稍硬巖（可鉆性：1.15m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.50m/次）六級(jí)：中硬巖（可鉆性：0.82m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.30m/次）七級(jí):中硬巖（可鉆性：0.57m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：1.10m/次）八級(jí):硬巖（可鉆性：0.38m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.85m/次）九級(jí):硬巖（可鉆性：0.25m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.65m/次）十級(jí)：堅(jiān)硬巖（可鉆性：0.15m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.50m/次）十一級(jí)：堅(jiān)硬巖（可鉆性：0.09m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.32m/次）十二級(jí)：最堅(jiān)硬巖（可鉆性：0.045m/h，一次提鉆長(zhǎng)度：0.16m/次）在實(shí)際鉆進(jìn)過(guò)程中，在一定的技術(shù)條件下，測(cè)定出的各種巖石的鉆進(jìn)巖體結(jié)構(gòu)---結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)面性質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造2地質(zhì)構(gòu)造——基本概念

巖體結(jié)構(gòu)---結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面2地質(zhì)構(gòu)造——基本概念問(wèn)題一、巖體的結(jié)構(gòu)

巖體結(jié)構(gòu)(rockmassstructure)指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合關(guān)系?；镜膸r體結(jié)構(gòu)單元有兩類四種：?jiǎn)栴}一、巖體的結(jié)構(gòu)X節(jié)理X節(jié)理最新5-爆破工程地質(zhì)-sjs-3課件結(jié)構(gòu)發(fā)育的巖體結(jié)構(gòu)發(fā)育的巖體結(jié)構(gòu)體指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。它不同于巖塊的概念。結(jié)構(gòu)體的規(guī)模取決于結(jié)構(gòu)面的密度，與結(jié)構(gòu)面對(duì)應(yīng)，劃分為五級(jí)。結(jié)構(gòu)體規(guī)模常用塊度模數(shù)（單位體積內(nèi)Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)體數(shù))或結(jié)構(gòu)體體積來(lái)表示。結(jié)構(gòu)體常見(jiàn)的形狀：柱狀、板狀、楔形、菱形結(jié)構(gòu)體指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。它不同于巖塊的概念巖體結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)和圍巖穩(wěn)定性的影響，工程地質(zhì)學(xué)將巖體劃分為4種結(jié)構(gòu)類型：整體與塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂狀結(jié)構(gòu)散體狀結(jié)構(gòu)

巖體結(jié)構(gòu)類型根據(jù)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)和圍巖穩(wěn)定性的影響，工以原生構(gòu)造節(jié)理為主，只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙，多呈閉合型，裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于0.7m，一般不超過(guò)1～2組，基本無(wú)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊，偶有少量分離體。整體性好，強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面互相牽制，巖體穩(wěn)定，可視為均質(zhì)彈性各向同性體，可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動(dòng)或坍塌，以及深埋洞室的巖爆。主要為均質(zhì)、巨塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖，巨厚層、厚層沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為巨塊狀、塊狀、柱狀。1整體與塊狀結(jié)構(gòu)以原生構(gòu)造節(jié)理為主，只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙，多呈閉合有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)。接近均一的各向異性體，其變形及強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制，可視為彈塑性體，穩(wěn)定性較差，可能發(fā)生不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體滑塌，特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形。主要為多層近似平行的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為層狀、板狀、透鏡體。2層狀結(jié)構(gòu)

有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)。2層狀結(jié)構(gòu)含鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；主要結(jié)構(gòu)形狀為塊狀；斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.25～0.5m，結(jié)構(gòu)面組數(shù)一般在2組以上。完整性很差，整體強(qiáng)度很低，并受斷裂等軟弱結(jié)構(gòu)面控制，多呈彈塑性介質(zhì)，穩(wěn)定性很差。可能發(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水問(wèn)題。3碎裂結(jié)構(gòu)含鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；主要結(jié)構(gòu)形狀為塊狀；斷層主要為構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化帶，全風(fēng)化帶；主要結(jié)構(gòu)形狀為碎屑狀、顆粒狀；斷層破碎帶交叉，構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集，結(jié)構(gòu)面及組合錯(cuò)綜復(fù)雜，并多充填粘性土，形成許多大小不一的分離巖塊。完整性遭到極大破壞，穩(wěn)定性極差，巖體屬性接近松散體介質(zhì)，可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題為易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水量加劇，巖體失穩(wěn)。4散體狀結(jié)構(gòu)主要為構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化帶，全風(fēng)化帶；主要結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)面成因與類型：巖體成巖過(guò)程、特別是成巖后，長(zhǎng)期受地殼內(nèi)力、外力地質(zhì)作用，使巖石發(fā)生變形、斷裂、內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變，形成各種結(jié)構(gòu)面。問(wèn)題二、結(jié)構(gòu)面的成因與類型巖體結(jié)構(gòu)面成因與類型：?jiǎn)栴}二、結(jié)構(gòu)面的成因與類型(一)地質(zhì)成因類型1.原生結(jié)構(gòu)面巖體在成巖過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面。沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖在沉積和成巖過(guò)程中形成的，有層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面等。巖漿結(jié)構(gòu)面是巖漿侵入及冷凝過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面，包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面在變質(zhì)過(guò)程中形成，分為殘留結(jié)構(gòu)面和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面。2.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的各種破裂面，包括斷層、節(jié)理、劈理和層間錯(cuò)動(dòng)面等。3.次生結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在外營(yíng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，包括卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、次生夾泥層和泥化夾層等。(一)地質(zhì)成因類型(二)力學(xué)成因類型1、張性結(jié)構(gòu)面是由拉應(yīng)力形成的，如羽毛狀張裂面、縱張及橫張破裂面、巖漿巖中的冷凝節(jié)理等特點(diǎn)：張開(kāi)度大、連續(xù)性差、形態(tài)不規(guī)則、面粗糙，起伏度大及破碎帶較寬,易被充填,常含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)2、剪性結(jié)構(gòu)面是剪應(yīng)力形成的，破裂面兩側(cè)巖體產(chǎn)生相對(duì)滑移，如逆斷層、平移斷層以及多數(shù)正斷層等。特點(diǎn)：連續(xù)性好，面較平直，延伸較長(zhǎng)并有擦痕鏡面等。(二)力學(xué)成因類型（三）、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅰ級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)地區(qū)的地殼穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性；Ⅱ級(jí)指延伸長(zhǎng)而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面。Ⅲ級(jí)指長(zhǎng)度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯(cuò)動(dòng)等。Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面控制著工程巖體力學(xué)作用的邊界條件和破壞方式，它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩(wěn)定性（三）、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅰ級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等。是構(gòu)成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力分布狀態(tài)。Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)，數(shù)量多且具隨機(jī)性，其分布規(guī)律具統(tǒng)計(jì)規(guī)律，需用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行研究。Ⅴ級(jí)又稱微結(jié)構(gòu)面。常包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)，控制巖塊的力學(xué)性質(zhì)。（三）、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理原生結(jié)構(gòu)面：巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面如：沉積巖建造中的：層理、層面、沉積間斷面（不整合面及假整合面）、沉積軟弱夾層；巖漿巖建造中的：流動(dòng)面、冷縮形成的原生裂隙；侵入體與圍巖的接觸面、間歇性噴發(fā)面、噴發(fā)覆蓋形成的潛伏軟弱層；變質(zhì)巖建造中的：片理、板理、片麻理、混合巖層面等。2巖體結(jié)構(gòu)特征——結(jié)構(gòu)面

原生結(jié)構(gòu)面：巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面如：2巖體結(jié)構(gòu)特征問(wèn)題三、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀/巖層產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀三要素：走向、傾向、傾角巖體結(jié)構(gòu)面在空間的