2爆破工程地质.ppt

爆破工程地质 主要内容 1 岩石性质与分级 2 岩体结构特征 3 地质条件对爆破影响 4 爆破对地质条件的影响 5 爆破工程地质勘察 概 述 了解掌握爆破工程地质目的 ①是获得良好爆破效果的前提： 岩体是工程爆破的主要对象，只有了解岩石物理、力学性质，岩体的结构构造等工程地质条件，才能制定合理爆破方案、施工方法，取得良好的爆破效果。 ②是确定爆破经济指标的依据： 在大量实践和试验研究基础上，依据工程地质条件，进行岩石钻孔、爆破难易程度划分，作为工程投标、承包单价、确定钻爆器材消耗和劳动定额的依据。 ③为爆破工程安全与稳定性提供依据： 研究爆破作用下，不同地形、构造等地质条件产生的各种安全、稳定因素（包括影响区内建筑物；爆后坝基、边坡岩体等）和系列工程地质问题，为确保爆破工程安全措施制定提供依据。 1 岩石性质与分级——基本概念 岩石 是组成地壳的基本物质，由一或几种矿物组成 的天然集合体，种类多样、性质多变； 不包含显著弱面的均质岩石称为岩块，在一定 程度上代表了相应的岩石。岩块通过室外采集、室 内加工制作试样、测试，获得岩石的物理力学性能 指标。 1 岩石性质与分级——基本概念 岩体 一定工程范围内，经历漫长地质作用形成的自然地质体； 是受到各种地质软弱面切割的岩块组合体；其内部保留了永 久的各种地质构造形迹。 岩体与岩石联系和区别：成分相同；岩体包括结构面，强 度远低于岩石强度；爆破工程中研究岩体强度指标更有意义。 1 岩石性质与分级——基本概念 岩体质量评价 采用岩石质量指标（RQD:直径为75mm金刚石钻头连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长之和与总进尺比值百分比示） 岩石质量指标（RQD）分类表 1 岩石性质与分级——基本概念 岩体与岩石纵波速度之比计算完整性系数 Cm=(Vm/Vc)2 1 岩石性质与分级——岩石分类 岩石种类很多，但按其成因分为3类： 岩浆岩：埋藏在地壳深处的岩浆（主要为硅酸盐）上升冷凝或喷出地表形成。 侵入岩：地下冷凝形成，按埋深分：深成岩、浅成岩。整体块状，结晶颗粒越细、结构越致密，强度越高、坚固性较好。 火山岩：喷出地表形成（喷出岩）。整体性较差，伴有气孔和碎屑，钻孔易卡钻。 常见：花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩等。 表 6-1 1 岩石性质与分级——岩石分类 沉积岩：地表母岩经风化剥离或溶解后，经搬运和沉积，在常温常压下固结形成的。按结构和矿物成分不同又分为：碎屑岩、黏土岩、化学岩及生物岩； 特点：坚固性除与矿物颗粒成分、粒度和形状有关外，还与胶结成份和颗粒间胶结强弱有关：硅质胶结铁质胶结钙质、泥质胶结。 常见：石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等。 表 6-2 1 岩石性质与分级——岩石分类 变质岩：岩浆岩、沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，矿物成分和排列经某种变质作用而形成的岩石。变质程度越高、矿物重结晶越好、结构越紧密，坚固性越好。 正变质岩：岩浆岩形成的变质岩，常见：花岗片麻岩； 副变质岩：沉积岩形成的变质岩，常见：大理岩、板岩、石英岩、千枚岩等。 1 岩石性质与分级——岩石分类 上述三种不同成因的岩石而言，一般地说岩浆岩可爆性较差，沉积岩和变质岩的可爆性较好。 1 岩石性质与分级——基本性质 岩石的物理性质 孔隙度 岩石中孔隙的总体积V0与岩石的总体积V之比。即：孔隙率： 常见：0.1%～30% 。岩石中冲击波和应力波传播速度与孔隙率成反比 。 1 岩石性质与分级——基本性质 密度：岩石颗粒质量与所占体积之比 常见：1400～3000kg/m3。 容重：岩块总质量与总体积之比，也即：单位体积岩石质量。 密度与容重成正比；容重增加可爆性越差，工程中用下式估算标准抛掷爆破炸药单耗： 1 岩石性质与分级——基本性质 波阻抗：岩石纵波速度与密度乘积： 波阻抗表示岩石对应力波传播的阻尼作用，一般波阻抗越大，凿爆越困难； 波阻抗对炸药能量在岩体中的传播效率有直接影响，当炸药的波阻值与岩石的波阻抗值相接近（相匹配）时，爆破传给岩石的能量就多，爆破效果就越好。 1 岩石性质与分级——基本性质 例：西安—安康线上秦岭铁路隧道时，遇到深埋强度超过250MPa特硬岩，波阻抗达：15×106kg/m2·s，为此特研制了爆速达4500m/s以上、装药密度1260kg/m3的专用水胶炸药，替代普通乳化炸药，才获得良好的爆破掘进效果。 1 岩石性质与分级——基本性质 岩石风化程度：岩石在地质内、外营力作用下发生