爆破工程第四章.ppt

武汉理工大学,爆破工程精品课程,2020/7/20,第四章爆破工程地质,2,主要内容,第四章爆破工程地质,4.1岩石基本性质4.2岩石中应力冲击波4.3岩石分级,4.4地质条件对爆破影响4.5爆破对工程地质条件影响4.6爆破工程地质堪察（略）,,2020/7/20,第四章爆破工程地质,3,第一节岩石基本性质,,,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,2020/7/20,第四章爆破工程地质,4,岩石主要力学性质,,,,,,,,,,岩石风化程度,,,力学性质,B,,,D,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）,2020/7/20,第四章爆破工程地质,5,第二节岩石中应力波,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,2020/7/20,第四章爆破工程地质,6,,,,,勒夫波,瑞利波,纵波,横波,,,,,,波的种类,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,,,2020/7/20,第四章爆破工程地质,7,应力波引起的介质变形,应力波引起的介质变形,（a）纵波；（b）横波；（c）勒夫波；（d）瑞利波；（e）瑞利波质点运动方向,2020/7/20,第四章爆破工程地质,8,应力波叠加,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。,波的叠加性,顺、逆两波遇叠加,便成为一个合成状态波。,,2020/7/20,第四章爆破工程地质,9,应力波反射和透射（1）,A应力波从交界面垂直入射,时,，,不产生波的反射。,①,②,有反射波，也有透射波,③,④,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,2020/7/20,第四章爆破工程地质,10,应力波反射和透射（2）,B应力波向交界面倾斜入射,，,纵波倾斜入射,2020/7/20,第四章爆破工程地质,11,表面波和地震波,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。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,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。,2020/7/20,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,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,2020/7/20,第四章爆破工程地质,13,第三节岩石分级,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。,2020/7/20,第四章爆破工程地质,14,第四节地质条件对爆破的影响,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,,,,,,,,,,,,,C,,B,爆破安全计算中的不逸出半径、地表破坏圈范围，以及爆破振动计算中的有关系数。,各种岩石的爆后松散系数，抛掷堆积计算的抛距系数和塌散系数。,单位炸药消耗量的确定,炸药品种选择,,,进行爆破漏斗及方量计算时采用的压缩圈系数、上破裂线系数、预留保护层厚度系数、药包间排距系数。,,2020/7/20,第四章爆破工程地质,15,对爆破的影响的有关地质,,,,A,B,C,结构面,特殊地质条件,地形,2020/7/20,第四章爆破工程地质,16,第五节爆破对工程地质条件影响,,,,,,,,,,,,,,,,,,爆破对水文地质条件影响,A,B,C,爆破对保留岩体破坏,爆破对边坡稳定性影响,武汉理工大学,ThankYou,