爆破工程地質(zhì)課件

爆破工程地質(zhì)1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)2.巖石的可爆性分級(jí)3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題5.爆破工程地質(zhì)勘察爆破工程地質(zhì)1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)11.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石分類巖漿巖花崗巖、輝綠巖、玄武巖等沉積巖石灰?guī)r、砂巖、頁(yè)巖、礫巖等變質(zhì)巖大理巖、石英巖、千枚巖等1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石分類21.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：——巖層及層理：巖層是由同一巖性組成的有兩個(gè)平行的界面所限制的層狀巖體；層理是一組互相平行巖層的層間分界面。相鄰兩個(gè)層理面的垂直距離稱為巖層厚度，厚巖層較薄巖層的工程力學(xué)性質(zhì)好?！薨櫍耷褐笌r層的某一個(gè)彎曲。向上彎曲稱為背斜，向下彎曲稱為向斜。褶曲巖層受構(gòu)造影響較大，巖體的工程力學(xué)性質(zhì)較差。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：31.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：——節(jié)理、裂隙：指自然巖體的開(kāi)裂或斷裂。如裂縫兩側(cè)的巖體沒(méi)有沿裂面發(fā)生明顯的位移或僅有微小位移的稱為節(jié)理。節(jié)理裂隙越發(fā)育，巖體的工程力學(xué)性質(zhì)越差?！獢鄬樱簬r體發(fā)生斷裂且兩側(cè)巖石沿?cái)嗔衙姘l(fā)生較大移動(dòng)的構(gòu)造。斷層錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)面叫斷層面，處在斷層面上方的巖體叫上盤(pán)，而處在下方的巖體叫下盤(pán)，上下盤(pán)錯(cuò)開(kāi)的距離叫斷距?！怼⑴恚浩碇笌r石可順片狀礦物揭開(kāi)的性質(zhì)，其延伸不長(zhǎng)；劈理則是一些平行排列的密集的裂隙面，它與片理共同的特點(diǎn)都是細(xì)小又密集地將巖石切成小薄片。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：41.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面在空間的位置狀態(tài)稱做巖體結(jié)構(gòu)51.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)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，傾向加或減90°即為走向。如130°∠30°表示巖層的產(chǎn)狀為傾向130°，傾角30°，走向?yàn)?30°+90°=220°。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。如上述巖層產(chǎn)狀走向220°，屬SW象限，在該象限內(nèi)的角度為220°－180°=40°；傾角、傾向130°屬SE象限，因此該巖層產(chǎn)狀記作S40°W／130°SE。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)方位角表示法：以正北(N)為0°，按順61.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)(1)密度ρ密度指巖土的顆粒質(zhì)量與所占體積之比。常見(jiàn)巖石的密度在1100～3000kg·m-3之間。(2)容重容重指包括孔隙和水分內(nèi)的巖土總重力與總體積之比。容重與密度相關(guān)，密度大的巖石其容重也大。隨著容重(或密度)的增加，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)踐中也用公式K=0.4+(/2450)2(kg·m-3)，來(lái)估算標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量值。(3)孔隙率孔隙率指巖土中孔隙體積(氣相、液相所占體積)與巖土的總體積之比。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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)71.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)(4)巖石的風(fēng)化程度巖石的風(fēng)化程度指巖石在地質(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、輕微風(fēng)化、中等風(fēng)化和嚴(yán)重風(fēng)化劃分。(5)巖石波阻抗巖石波阻抗指巖石中縱波波速C與巖石密度ρ的乘積。巖石的這一性質(zhì)與炸藥爆炸后的能量傳遞給巖石的效率有直接關(guān)系。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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)81.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要力學(xué)特性(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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要力學(xué)特性91.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)(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)。1）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。2）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。3）抗剪強(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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)(2)巖石的強(qiáng)度特征102.巖石的可爆性分級(jí)

巖石爆破性是表征巖石抵抗爆破難易程度的指標(biāo)，是巖石自身的固有屬性與其爆破效果的綜合效應(yīng)。最早的分級(jí)方法是17世紀(jì)F.Hoffmann(霍夫曼)提出的按開(kāi)挖方法(爆破或不爆破)和開(kāi)挖工具的不同，將巖石分為6類。1889年F.Rziha(齊哈)提出按開(kāi)挖工具、開(kāi)挖消耗的炸藥量和人工將巖石分為4類9級(jí)。1926年前蘇聯(lián)M.M.ΠyЛoToЦИяkнoB(普洛托季亞可諾夫)提出以巖石堅(jiān)固性系數(shù)f為主要判據(jù)，將巖石分為10級(jí)，即著名的普氏分級(jí)法。2.巖石的可爆性分級(jí)

巖石爆破性是表征巖石抵抗爆破112.巖石的可爆性分級(jí)

我國(guó)巖石爆破性分級(jí)走過(guò)了爆破性指數(shù)分級(jí)，穩(wěn)健模糊動(dòng)態(tài)分級(jí)和礦巖可鉆性、可爆性和穩(wěn)定性綜合分級(jí)等研究歷程，按其觀點(diǎn)和分級(jí)準(zhǔn)則的不同，可以分為以巖石強(qiáng)度、單位炸藥消耗量、彈性波速度、工程地質(zhì)參數(shù)以及巖石爆破能量等為準(zhǔn)則的五類。級(jí)和類的區(qū)別2.巖石的可爆性分級(jí)

我國(guó)巖石爆破性分級(jí)走過(guò)了爆破123.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響

在巖體爆破中，爆破區(qū)的地形條件和地質(zhì)條件對(duì)爆破設(shè)計(jì)、爆破安全、爆破效果和爆破成本有著重要的影響。其中，地形條件主要對(duì)大規(guī)模的硐室爆破起作用，而地質(zhì)條件有時(shí)在小方量的巖土爆破中也必須給予相當(dāng)?shù)闹匾?。地形條件對(duì)爆破作業(yè)的影響(1)因地制宜地選擇爆破方法(2)地形與爆破參數(shù)的關(guān)系3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響

在巖體爆133.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的作用－－－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3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響143.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破作用的影響與控制——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?！耷膶永砻媸菑澢模瑤r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?！?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?！浫鯅A層對(duì)爆破安全的影響不可低估。3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破作用的影響與控制153.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響(1)地下空洞對(duì)爆破的影響及控制為了避免巖溶等地下空洞對(duì)爆破效果的影響，一般情況下，可以采取如下措施。－－－利用。在可能的條件下，它們作為導(dǎo)硐藥室－－－能避則避－－－堵塞－－－增加藥量－－－采用松動(dòng)爆破－－－做好施工安全技術(shù)措施3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響163.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響地下水對(duì)爆破的影響地下水主要給爆破施工帶來(lái)困難。在深孔爆破中，抗水炸藥的使用解決了地下水對(duì)爆破的不利因素，水的存在對(duì)爆破應(yīng)力波的傳播有利，可以適當(dāng)改善爆破效果，但也會(huì)帶來(lái)擴(kuò)大爆破破壞作用范圍的問(wèn)題。

3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響174.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞1．后緣地表的破壞爆破對(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。裂縫常常沿著平行自由面的方向延展。地表裂隙的分布規(guī)律為距爆破區(qū)越近就越寬越密，地表裂縫寬度和延展長(zhǎng)度則與爆破規(guī)模、爆破夾制作用和地形地質(zhì)條件有關(guān)。爆破規(guī)模大、爆破夾制作用強(qiáng)，則地表裂縫破壞程度強(qiáng)。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞184.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞

(2)深層基巖的破壞爆破對(duì)深層基巖的破壞情況，根據(jù)工程性質(zhì)不同，要求有所不同。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。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞194.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響不利于大爆破路塹邊坡穩(wěn)定，應(yīng)避免采用大爆破施工：（1）邊坡高度在61m以上特高邊坡，在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)，都不宜采用大爆破。（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，大爆破對(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。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)邊坡204.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響有利于爆破的地質(zhì)構(gòu)造條件，大致有：（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，爆破后也能保持邊坡穩(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，其走向與線路的交角大，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，爆破后邊坡也是穩(wěn)定的。（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。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)邊坡214.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

為保證邊坡穩(wěn)定，在爆破設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）巖石邊坡的應(yīng)設(shè)計(jì)合適坡度。（2）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)。（3）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)。（4）要重視爆破施工質(zhì)量對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

為保證邊坡穩(wěn)定，在爆破設(shè)計(jì)224.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

減少爆破對(duì)巖體破壞的措施1．爆破前要重視對(duì)爆區(qū)地質(zhì)條件（如巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地應(yīng)力、滑坡等）的調(diào)查，避免在不利于爆破的地質(zhì)環(huán)境下采用不恰當(dāng)?shù)谋圃O(shè)計(jì)與施工方案。2．爆破設(shè)計(jì)要精心。嚴(yán)格按照開(kāi)挖輪廓范圍布置藥包，計(jì)算藥量，必要時(shí)，應(yīng)控制一次爆破的總規(guī)模，或采取毫秒微差爆破，控制臨近開(kāi)挖輪廓藥室（炮孔）的藥量。3．沿開(kāi)挖輪廓采用預(yù)裂爆破、光面爆破，或設(shè)計(jì)防震孔，均可有效地保護(hù)開(kāi)挖輪廓以外的巖體；周邊孔采用低爆速炸藥或不耦合裝藥，對(duì)減輕爆破對(duì)巖體的破壞也有明顯的效果。4．爆破后應(yīng)及時(shí)調(diào)查爆破對(duì)巖體的破壞情況及引起的其他工程地質(zhì)問(wèn)題，提出處理意見(jiàn)，例如邊坡穩(wěn)定問(wèn)題,基礎(chǔ)受破壞程度及滲漏問(wèn)題，滑坡體、危巖、危坡的穩(wěn)定問(wèn)題等。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

減少爆破對(duì)巖體破壞的措施235.爆破工程地質(zhì)勘察

爆破對(duì)工程地質(zhì)勘察的基本要求勘察工作的內(nèi)容及方法編寫(xiě)工程地質(zhì)報(bào)告書(shū)5.爆破工程地質(zhì)勘察

爆破對(duì)工程地質(zhì)勘察的基本要求24爆破工程地質(zhì)1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)2.巖石的可爆性分級(jí)3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題5.爆破工程地質(zhì)勘察爆破工程地質(zhì)1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)251.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石分類巖漿巖花崗巖、輝綠巖、玄武巖等沉積巖石灰?guī)r、砂巖、頁(yè)巖、礫巖等變質(zhì)巖大理巖、石英巖、千枚巖等1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石分類261.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：——巖層及層理：巖層是由同一巖性組成的有兩個(gè)平行的界面所限制的層狀巖體；層理是一組互相平行巖層的層間分界面。相鄰兩個(gè)層理面的垂直距離稱為巖層厚度，厚巖層較薄巖層的工程力學(xué)性質(zhì)好。——褶皺（褶曲）：指巖層的某一個(gè)彎曲。向上彎曲稱為背斜，向下彎曲稱為向斜。褶曲巖層受構(gòu)造影響較大，巖體的工程力學(xué)性質(zhì)較差。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：271.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：——節(jié)理、裂隙：指自然巖體的開(kāi)裂或斷裂。如裂縫兩側(cè)的巖體沒(méi)有沿裂面發(fā)生明顯的位移或僅有微小位移的稱為節(jié)理。節(jié)理裂隙越發(fā)育，巖體的工程力學(xué)性質(zhì)越差?！獢鄬樱簬r體發(fā)生斷裂且兩側(cè)巖石沿?cái)嗔衙姘l(fā)生較大移動(dòng)的構(gòu)造。斷層錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)面叫斷層面，處在斷層面上方的巖體叫上盤(pán)，而處在下方的巖體叫下盤(pán)，上下盤(pán)錯(cuò)開(kāi)的距離叫斷距?！?、劈理：片理指巖石可順片狀礦物揭開(kāi)的性質(zhì)，其延伸不長(zhǎng)；劈理則是一些平行排列的密集的裂隙面，它與片理共同的特點(diǎn)都是細(xì)小又密集地將巖石切成小薄片。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面有如下類型：281.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)面在空間的位置狀態(tài)稱做巖體結(jié)構(gòu)291.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)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，傾向加或減90°即為走向。如130°∠30°表示巖層的產(chǎn)狀為傾向130°，傾角30°，走向?yàn)?30°+90°=220°。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。如上述巖層產(chǎn)狀走向220°，屬SW象限，在該象限內(nèi)的角度為220°－180°=40°；傾角、傾向130°屬SE象限，因此該巖層產(chǎn)狀記作S40°W／130°SE。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)方位角表示法：以正北(N)為0°，按順301.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)(1)密度ρ密度指巖土的顆粒質(zhì)量與所占體積之比。常見(jiàn)巖石的密度在1100～3000kg·m-3之間。(2)容重容重指包括孔隙和水分內(nèi)的巖土總重力與總體積之比。容重與密度相關(guān)，密度大的巖石其容重也大。隨著容重(或密度)的增加，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)踐中也用公式K=0.4+(/2450)2(kg·m-3)，來(lái)估算標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量值。(3)孔隙率孔隙率指巖土中孔隙體積(氣相、液相所占體積)與巖土的總體積之比。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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)311.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)(4)巖石的風(fēng)化程度巖石的風(fēng)化程度指巖石在地質(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、輕微風(fēng)化、中等風(fēng)化和嚴(yán)重風(fēng)化劃分。(5)巖石波阻抗巖石波阻抗指巖石中縱波波速C與巖石密度ρ的乘積。巖石的這一性質(zhì)與炸藥爆炸后的能量傳遞給巖石的效率有直接關(guān)系。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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要物理性質(zhì)321.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要力學(xué)特性(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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)巖石的主要力學(xué)特性331.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)(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)。1）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。2）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。3）抗剪強(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。1.巖石基本性質(zhì)和特點(diǎn)(2)巖石的強(qiáng)度特征342.巖石的可爆性分級(jí)

巖石爆破性是表征巖石抵抗爆破難易程度的指標(biāo)，是巖石自身的固有屬性與其爆破效果的綜合效應(yīng)。最早的分級(jí)方法是17世紀(jì)F.Hoffmann(霍夫曼)提出的按開(kāi)挖方法(爆破或不爆破)和開(kāi)挖工具的不同，將巖石分為6類。1889年F.Rziha(齊哈)提出按開(kāi)挖工具、開(kāi)挖消耗的炸藥量和人工將巖石分為4類9級(jí)。1926年前蘇聯(lián)M.M.ΠyЛoToЦИяkнoB(普洛托季亞可諾夫)提出以巖石堅(jiān)固性系數(shù)f為主要判據(jù)，將巖石分為10級(jí)，即著名的普氏分級(jí)法。2.巖石的可爆性分級(jí)

巖石爆破性是表征巖石抵抗爆破352.巖石的可爆性分級(jí)

我國(guó)巖石爆破性分級(jí)走過(guò)了爆破性指數(shù)分級(jí)，穩(wěn)健模糊動(dòng)態(tài)分級(jí)和礦巖可鉆性、可爆性和穩(wěn)定性綜合分級(jí)等研究歷程，按其觀點(diǎn)和分級(jí)準(zhǔn)則的不同，可以分為以巖石強(qiáng)度、單位炸藥消耗量、彈性波速度、工程地質(zhì)參數(shù)以及巖石爆破能量等為準(zhǔn)則的五類。級(jí)和類的區(qū)別2.巖石的可爆性分級(jí)

我國(guó)巖石爆破性分級(jí)走過(guò)了爆破363.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響

在巖體爆破中，爆破區(qū)的地形條件和地質(zhì)條件對(duì)爆破設(shè)計(jì)、爆破安全、爆破效果和爆破成本有著重要的影響。其中，地形條件主要對(duì)大規(guī)模的硐室爆破起作用，而地質(zhì)條件有時(shí)在小方量的巖土爆破中也必須給予相當(dāng)?shù)闹匾暋５匦螚l件對(duì)爆破作業(yè)的影響(1)因地制宜地選擇爆破方法(2)地形與爆破參數(shù)的關(guān)系3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響

在巖體爆373.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破的作用－－－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3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響383.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破作用的影響與控制——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?！耷膶永砻媸菑澢?，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?！浫鯅A層對(duì)爆破安全的影響不可低估。3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破作用的影響與控制393.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響(1)地下空洞對(duì)爆破的影響及控制為了避免巖溶等地下空洞對(duì)爆破效果的影響，一般情況下，可以采取如下措施。－－－利用。在可能的條件下，它們作為導(dǎo)硐藥室－－－能避則避－－－堵塞－－－增加藥量－－－采用松動(dòng)爆破－－－做好施工安全技術(shù)措施3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響403.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響地下水對(duì)爆破的影響地下水主要給爆破施工帶來(lái)困難。在深孔爆破中，抗水炸藥的使用解決了地下水對(duì)爆破的不利因素，水的存在對(duì)爆破應(yīng)力波的傳播有利，可以適當(dāng)改善爆破效果，但也會(huì)帶來(lái)擴(kuò)大爆破破壞作用范圍的問(wèn)題。

3.地質(zhì)條件對(duì)爆破作業(yè)的影響特殊地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響414.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞1．后緣地表的破壞爆破對(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。裂縫常常沿著平行自由面的方向延展。地表裂隙的分布規(guī)律為距爆破區(qū)越近就越寬越密，地表裂縫寬度和延展長(zhǎng)度則與爆破規(guī)模、爆破夾制作用和地形地質(zhì)條件有關(guān)。爆破規(guī)模大、爆破夾制作用強(qiáng)，則地表裂縫破壞程度強(qiáng)。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞424.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞

(2)深層基巖的破壞爆破對(duì)深層基巖的破壞情況，根據(jù)工程性質(zhì)不同，要求有所不同。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。4.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)保留巖體的破壞434.爆破作用引起的地質(zhì)和環(huán)境問(wèn)題

爆破對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響不利于大爆破路塹邊坡穩(wěn)定，應(yīng)避免采用大爆破施工：（1）邊坡高度在61m以上特高邊坡，在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)，都不宜采用大爆破。（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，大爆破對(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。4.爆破作