爆破工程地质课件.pptx

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1、2023/5/301第一节 岩石基本性质岩石波阻抗岩石波阻抗孔隙率孔隙率容重容重岩石风化程度岩石风化程度密度密度（density）（Bulk density）（porousness）（wave impedance）岩石波阻抗为岩石中纵波波速（C）与岩石密度 的乘积。物理性质第1页/共16页2023/5/302 岩石主要力学性质岩石风化程度岩石风化程度A A力学性质B BD岩石的变形特征C岩石的强度特性弹性模量E 泊松比 单轴抗压强度 单轴抗拉强度 抗剪强度 弹性 塑性脆性（Elastic modulus）（Poissons ratio）第2页/共16页2023/5/303第二节 岩石中应力波应

2、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 第3页/共16页2023/5/304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 第4页/共16页2023/5/305应力波

3、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第5页/共16页2023/5/306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。第6页/共16页2023/5/307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。有反射波，也有透射波 入射压缩波全部反射成拉伸波，而没有透射波产生 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

4、界面即为固定端。纵 波 垂 直 入 射 第7页/共16页2023/5/308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 第8页/共16页2023/5/309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。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

5、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。第9页/共16页2023/5/3010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：1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。3 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。2 冲击加载是瞬时性的，一般为毫秒级；静载则通常超过10s。第10页/共16页2023/5/3011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

6、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11页/共16页2023/5/3012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：DCBA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E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。第12页/共16页2023/5/3013对爆破的影响的有关地质ABC结构面 特殊地质条件地形 第13页/共16页2023/5/3014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爆破对水文地质条件影响 ABC爆破对保留岩体破坏爆破对保留岩体破坏爆破对边坡稳定性影响爆破对边坡稳定性影响第14页/共16页武汉理工大学第15页/共16页2023/5/30第四章 爆破工程地质16感谢您的欣赏第16页/共16页