爆破工程地质ppt
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这是一个关于爆破工程地质ppt，主要介绍了1.岩石基本性质和特点。2.岩石的可爆性分级。3.地质条件对爆破作业的影响。4.爆破作用引起的地质和环境问题。5.爆破工程地质勘察等等内容。欢迎点击下载！
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爆破工程地质
1.岩石基本性质和特点
2.岩石的可爆性分级
3.地质条件对爆破作业的影响
4.爆破作用引起的地质和环境问题
5.爆破工程地质勘察
1.岩石基本性质和特点
岩石分类
岩浆岩
花岗岩、辉绿岩、玄武岩等
沉积岩
石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等
变质岩
大理岩、石英岩、千枚岩等
1.岩石基本性质和特点
岩体结构面有如下类型：
——岩层及层理：岩层是由同一岩性组成的有两个平行的界面所限制的层状岩体；层理是一组互相平行岩层的层间分界面。相邻两个层理面的垂直距离称为岩层厚度，厚岩层较薄岩层的工程力学性质好。
——褶皱（褶曲）：指岩层的某一个弯曲。向上弯曲称为背斜，向下弯曲称为向斜。褶曲岩层受构造影响较大，岩体的工程力学性质较差。
1.岩石基本性质和特点
岩体结构面有如下类型：
——节理、裂隙：指自然岩体的开裂或断裂。如裂缝两侧的岩体没有沿裂面发生明显的位移或仅有微小位移的称为节理。节理裂隙越发育，岩体的工程力学性质越差。
——断层：岩体发生断裂且两侧岩石沿断裂面发生较大移动的构造。断层错开的两个面叫断层面，处在断层面上方的岩体叫上盘，而处在下方的岩体叫下盘，上下盘错开的距离叫断距。
——片理、劈理：片理指岩石可顺片状矿物揭开的性质，其延伸不长；劈理则是一些平行排列的密集的裂隙面，它与片理共同的特点都是细小又密集地将岩石切成小薄片。
1.岩石基本性质和特点
岩体结构面在空间的位置状态称做岩体结构面的产状，通常用走向、倾向、倾角三个要素来表示，称为产状三要素。
走向—倾斜岩层层面与水平面交线的方向。
倾向—岩层层面上与走向线垂直的向下倾斜线的方向，倾向与走向相差90°。
倾角—岩层倾斜的角度。
1.岩石基本性质和特点
方位角表示法：以正北(N)为0°，按顺时针方向旋转，到正东(E)为90°，正南(S)为180°，正西(W)为270°，再转到正北为360°。方位角表示法一般记倾向和倾角，记成倾向∠倾角，倾向加或减90°即为走向。如130°∠30°表示岩层的产状为倾向130°，倾角30°，走向为130°+90°=220°。
象限角表示法：把全方位分成北东(NE)、南东(SE)、北西(NW)和南西(SW)四个象限，按走向和倾向、倾角所在象限的位置和角度来表示。如上述岩层产状走向220°，属SW象限，在该象限内的角度为220°－180°=40°；倾角、倾向130°属SE象限，因此该岩层产状记作S40°W／130°SE。
1.岩石基本性质和特点
岩石的主要物理性质
(1)密度ρ
密度指岩土的颗粒质量与所占体积之比。常见岩石的密度在1100～3000 kg·m-3之间。
(2)容重容重指包括孔隙和水分内的岩土总重力与总体积之比。容重与密度相关，密度大的岩石其容重也大。随着容重(或密度)的增加，岩石的强度和抵抗爆破作用的能力也增强，破碎和移动岩石所耗费的能量也增加。在工程实践中也用公式K=0.4+(/2450)2(kg·m-3)，来估算标准抛掷爆破的单位用药量值。
(3)孔隙率
孔隙率指岩土中孔隙体积(气相、液相所占体积)与岩土的总体积之比。常见岩石的孔隙率一般在0.1%～30%之间。随着孔隙率的增加，岩石中冲击波和应力波的传播速度降低。
1.岩石基本性质和特点
岩石的主要物理性质
(4)岩石的风化程度
岩石的风化程度指岩石在地质内营力和外营力的作用下发生破坏疏松的程度。一般来说随着风化程度的增大，岩石的孔隙率和变形性增大，其强度和弹性性能降低。所以，同一种岩石常常由于风化程度的不同，其物理力学性质差异很大。岩石的风化程度用未风化、轻微风化、中等风化和严重风化划分。
(5)岩石波阻抗
岩石波阻抗指岩石中纵波波速C与岩石密度ρ的乘积。岩石的这一性质与炸药爆炸后的能量传递给岩石的效率有直接关系。通常认为选用的炸药波阻抗若与岩石波阻抗相匹配(接近一致)，则能取得较好的爆破效果。
1.岩石基本性质和特点
岩石的主要力学特性
(1) 岩石的变形特征
1）弹性：岩石受力后发生变形，当外力解除后恢复原状的性能。
2）塑性：当岩石所受外力解除后，岩石没能恢复原状而留有一定残余变形的性能。
3）脆性：岩石在外力作用下，不经显著的残余变形就发生破坏的性能。
1.岩石基本性质和特点
(2) 岩石的强度特征
岩石强度是指岩石在受外力作用发生破坏前所能承受的最大应力，是衡量岩石力学性质的主要指标。
1）单轴抗压强度：岩石试件在单轴压力下发生破坏时的极限强度。
2）单轴抗拉强度：岩石试件在单轴拉力下发生破坏时的极限强度。
3）抗剪强度：岩石抵抗剪切破坏的最大能力。
(3)弹性模量E
岩石在弹性变形范围内，应力与应变之比。
(4)泊松比υ
岩石试件单向受压时，横向应变与竖向应变之比。
2.岩石的可爆性分级
岩石爆破性是表征岩石抵抗爆破难易程度的指标，是岩石自身的固有属性与其爆破效果的综合效应。
最早的分级方法是17世纪 F.Hoffmann (霍夫曼)提出的按开挖方法(爆破或不爆破)和开挖工具的不同，将岩石分为6类。1889年F.Rziha(齐哈) 提出按开挖工具、开挖消耗的炸药量和人工将岩石分为4类9级。1926年前苏联M.M.ΠyЛoToЦИяkнoB (普洛托季亚可诺夫)提出以岩石坚固性系数f为主要判据，将岩石分为10级，即著名的普氏分级法。
2.岩石的可爆性分级
我国岩石爆破性分级走过了爆破性指数分级，稳健模糊动态分级和矿岩可钻性、可爆性和稳定性综合分级等研究历程，按其观点和分级准则的不同，可以分为以岩石强度、单位炸药消耗量、弹性波速度、工程地质参数以及岩石爆破能量等为准则的五类。
级和类的区别
3.地质条件对爆破作业的影响
在岩体爆破中，爆破区的地形条件和地质条件对爆破设计、爆破安全、爆破效果和爆破成本有着重要的影响。其中，地形条件主要对大规模的硐室爆破起作用，而地质条件有时在小方量的岩土爆破中也必须给予相当的重视。
地形条件对爆破作业的影响
(1) 因地制宜地选择爆破方法
(2) 地形与爆破参数的关系
3.地质条件对爆破作业的影响
结构面对爆破的作用
－－－应力集中作用
－－－应力波的反射增强作用
－－－能量吸收作用
－－－泄能作用
－－－楔入作用
－－－改变破裂线作用
3.地质条件对爆破作业的影响
结构面对爆破作用的影响与控制
——断层主要影响爆破漏斗的形状，破裂线往往受到断层面走向的控制。
——层理与断层不同，它有许多平行的面，除一些泥夹层外，一般是平整和闭合的。
——褶曲的层理面是弯曲的，岩层一般比较破碎，对爆破作用的影响主要表现在破碎性上。
——节理、裂隙、片理、劈理对爆破作用的影响取决于它们的发育程度、张开度、组数与频率，以及产状与爆破作用的关系。
——软弱夹层对爆破安全的影响不可低估。
3.地质条件对爆破作业的影响
特殊地质条件对爆破的影响
(1) 地下空洞对爆破的影响及控制
为了避免岩溶等地下空洞对爆破效果的影响，一般情况下，可以采取如下措施。
－－－利用。在可能的条件下，它们作为导硐药室
－－－能避则避
－－－堵塞
－－－增加药量
－－－采用松动爆破
－－－做好施工安全技术措施
3.地质条件对爆破作业的影响
特殊地质条件对爆破的影响
地下水对爆破的影响
地下水主要给爆破施工带来困难。在深孔爆破中，，抗水炸药的使用解决了地下水对爆破的不利因素，水的存在对爆破应力波的传播有利，可以适当改善爆破效果，但也会带来扩大爆破破坏作用范围的问题。
4.爆破作用引起的地质和环境问题
爆破对保留岩体的破坏
1． 后缘地表的破坏
爆破对后缘地表的破坏是由后冲和反射拉伸波作用所形成的，由于地表一般为风化破碎岩体，抗拉强度小，易形成裂缝。裂缝常常沿着平行自由面的方向延展。地表裂隙的分布规律为距爆破区越近就越宽越密，地表裂缝宽度和延展长度则与爆破规模、爆破夹制作用和地形地质条件有关。爆破规模大、爆破夹制作用强，则地表裂缝破坏程度强。
4.爆破作用引起的地质和环境问题
爆破对保留岩体的破坏
(2) 深层基岩的破坏
爆破对深层基岩的破坏情况，根据工程性质不同，要求有所不同。一般开山采石不需要考虑基岩破坏；路堑开挖爆破仅考虑药包周围压缩圈产生破坏范围，一般情况下路堑开挖需给路基和边坡预留保护层，保护层厚度为压缩圈半径；而在水工坝基开挖中，即使爆破作用下产生的微小裂缝也被视为对基岩的破坏。
4.爆破作用引起的地质和环境问题
爆破对边坡稳定性的影响
不利于大爆破路堑边坡稳定，应避免采用大爆破施工：
（1）边坡高度在61m以上特高边坡，在任何情况下都不利于稳定。
（2）构造节理、层理、片理等的产状，走向与线路交角小于30°，倾向线路，倾角小于边坡坡面角时，不利于边坡稳定，常常成为危石、落石或崩塌的主要原因；当其背向线路，倾角大于50°时，易于顺层形成倒悬反坡，产生危石，而不利于边坡稳定。
（3）对有明显的滑坡面，古老的滑坡区，堆积层、坡积层等不良地质现象，以及降雨量大的土夹石地段和地下水旺盛的地区，都不宜采用大爆破。
（4）断层，软硬岩体接触带，软弱破碎带，褶曲构造地段及岩溶地区等，大爆破对其有不同程度的破坏影响，往往会造成局部的崩坍滑动，边面破碎，超爆，也可能直接影响爆破效果。
4.爆破作用引起的地质和环境问题
爆破对边坡稳定性的影响
有利于爆破的地质构造条件，大致有：
（1）构造节理、层理、片理等的产状，走向与线路交角小于30°，倾向线路，倾角大于边坡坡面角时，爆破后能顺层形成光滑的平整坡面，对边坡稳定有利；若走向与线路交角大于30°，倾向线路，并无其他不利的构造，不论其倾角大小，爆破后也能保持边坡稳定。
（2）构造节理、层理、片理等的产状，背向线路，倾角在65°以下时，不论其走向如何，均可保持稳定，接近水平成层的构造，爆破后也可保持稳定。
（3）断层带、接触带等，若无填物胶结良好，其走向与线路的交角大，并无其它互相切割的破碎带时，对边坡稳定没有不利影响；节理裂隙密集，但都闭合，胶结良好，爆破后边坡也是稳定的。
（4）整体的岩石，不论其硬度如何，凡是完整均匀的，对边坡无不利影响。
4.爆破作用引起的地质和环境问题
为保证边坡稳定，在爆破设计中应注意以下问题：
（1） 岩石边坡的应设计合适坡度。
（2） 爆破设计中不仅要根据岩性确定单位用药量，还应根据地质构造的特点来布置药包，确定各项参数。
（3） 不论采用何种爆破方案，边坡均宜采用光面、预裂爆破，使边坡得到最大限度地保护。
（4）要重视爆破施工质量对边坡稳定性影响。
4.爆破作用引起的地质和环境问题
减少爆破对岩体破坏的措施
1．爆破前要重视对爆区地质条件（如岩性、地质构造、水文地质、地应力、滑坡等）的调查，避免在不利于爆破的地质环境下采用不恰当的爆破设计与施工方案。
2．爆破设计要精心。严格按照开挖轮廓范围布置药包，计算药量，必要时，应控制一次爆破的总规模，或采取毫秒微差爆破，控制临近开挖轮廓药室（炮孔）的药量。
3．沿开挖轮廓采用预裂爆破、光面爆破，或设计防震孔，均可有效地保护开挖轮廓以外的岩体；周边孔采用低爆速炸药或不耦合装药，对减轻爆破对岩体的破坏也有明显的效果。
4．爆破后应及时调查爆破对岩体的破坏情况及引起的其他工程地质问题，提出处理意见，例如边坡稳定问题,基础受破坏程度及渗漏问题，滑坡体、危岩、危坡的稳定问题等。
5.爆破工程地质勘察
爆破对工程地质勘察的基本要求
勘察工作的内容及方法
编写工程地质报告书
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本文编号：242582
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