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2025/4/22第四章爆破工程地质1武汉理工大学《爆破工程》精品课程

第四章爆破工程地质主要内容2025/4/22第四章爆破工程地质2爆破工程地质堪察（略）爆破对工程地质条件影响地质条件对爆破影响岩石分级岩石中应力冲击波岩石基本性质

第一节岩石基本性质2025/4/22第四章爆破工程地质3岩石波阻抗孔隙率容重岩石风化程度密度（density）（Bulkdensity）（porousness）（waveimpedance）岩石波阻抗为岩石中纵波波速（C）与岩石密度的乘积。物理性质

岩石主要力学性质2025/4/22第四章爆破工程地质4岩石风化程度A力学性质BD岩石的变形特征C岩石的强度特性弹性模量E泊松比①单轴抗压强度②单轴抗拉强度③抗剪强度①弹性②塑性③脆性（Elasticmodulus）（Poisson’sratio）

第二节岩石中应力波2025/4/22第四章爆破工程地质5应力波岩石在急剧变化的载荷作用下，既产生运动，又产生变形。其质点便失去原来的平衡而发生变形和位移，而形成扰动。一个质点的扰动必将引起相邻质点的扰动。这种扰动的传播叫做波；同时，变形将引起质点之间的应力和应变，这种应力、应变的变化的传播叫做应力波或应变波。由冲击端面产生的变形010302

波的种类2025/4/22第四章爆破工程地质6勒夫波瑞利波纵波横波根据波的传播位置体积波表面波在介质内部传播的波只沿介质体的边界面传播的波根据介质质点振动方向波同扰动传播方向垂直同波的传播方向一致介质质点沿椭圆形轨迹运动介质体表面质点在垂直于波的传播方向成水平横向振动

应力波引起的介质变形2025/4/22第四章爆破工程地质7应力波引起的介质变形纵波；（b）横波；（c）勒夫波；（d）瑞利波；（e）瑞利波质点运动方向

应力波叠加2025/4/22第四章爆破工程地质8波的叠加性波的叠加性当两个扰动同时传到某一点时，那么这点的总状态参量等于两个扰动分别抵达这点的代数和，这便叫波的叠加性。顺、逆两波遇叠加,便成为一个合成状态波。

应力波反射和透射（1）2025/4/22第四章爆破工程地质9，(A)应力波从交界面垂直入射时不产生波的反射。①②有反射波，也有透射波③④入射压缩波全部反射成拉伸波，而没有透射波产生⑤既有透射压缩波，又有反射拉伸波。时时时时叠加的结果使交界面处的应力值为入射应力波的两倍，此交界面即为固定端。纵波垂直入射

应力波反射和透射（2）2025/4/22第四章爆破工程地质10，应力波向交界面倾斜入射纵波倾斜入射

表面波和地震波2025/4/22第四章爆破工程地质11地震波是质点作周期性振动的弹性波，是质点作谐振动而形成的正弦波。BC瑞利波勒夫波地震波瑞利波是沿自由面传播的表面波。波通过时，自由面上质点在垂直的射线平面内作反向椭圆运动，长轴垂直自由面，短轴平行自由面。勒夫波是在层状岩石中沿层面传播的表面波。其中质点在垂直传播方向的水平横向方向上作剪切形式的振动，没有垂直运动分量。A与天然地震比较，爆炸地震的特点是：震源能量小，影响范围不大，持续时间短，频率高，其强度、传播方向和持续时间能预计并加以控制。地震波的破坏作用主要绝对于质点振速。

爆炸冲击动荷载对岩石的加载作用2025/4/22第四章爆破工程地质12爆炸冲击动荷载对岩石的加载作用与静载相比，有如下几个特点：冲击荷载作用下形成的应力场（应力分布及大小）与岩石性质有关；静载则与岩性无关。01冲击加载是瞬时性的，一般为毫秒级；静载则通常超过10s。02爆炸荷载在传播过程中，具有明显的波动特性，其质点除失去原来的平衡位置而发生变形和位移外，尚在原位不断波动。03

第三节岩石分级2025/4/22第四章爆破工程地质13土壤及岩石分类岩石可钻性分级不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度，而且可以作为计算承包单价、编制投标书的依据。岩石可爆性分级岩石可钻性是表示钻凿炮孔难易程度的一种岩石坚固性指标。（Drillability）（Blastability）岩石可爆性（或称爆破性）表示岩石在炸药爆炸作用下发生破碎的难易程度。它是动载作用下岩石物理力学性质的综合体现。

第四节地质条件对爆破的影响2025/4/22第四章爆破工程地质14在进行具体的爆破设计时，下述设计计算参数的选取与岩性有密切的关系：DCBA爆破安全计算中的不逸出半径、地表破坏圈范围，以