爆破工程地質(zhì)(編輯修改稿)
2025-01-23 01:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為使工程爆破的設(shè)計施工人員對巖石的性質(zhì)有一個整體把握，以選擇最佳方法和設(shè)備來破碎各種不同的巖石，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果和最高的勞動生產(chǎn)率，國內(nèi)外巖土界專家學(xué)者采取不同方法對巖石進(jìn)行工程分級。 (1)按巖石堅固性分級 這種分級方法是前蘇聯(lián)學(xué)者普洛吉亞柯夫于 20世紀(jì) 20年代提出的。這種分級根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度值確定巖石堅固性系數(shù)，并按巖石的堅固性系數(shù)將巖石分為十個等級（表 44）。巖石堅固性系數(shù)為： f=R/10,式中 ,f為巖石堅固性系數(shù)，R為巖石單軸抗壓強(qiáng)度 (MPa)。 表 44 普氏巖石分級表 等級 堅實程度 巖 石 名 稱 容重（ kg/m3） 極限抗壓強(qiáng)度（ MPa） f值 Ⅰ 非常堅實 最堅實，致密，強(qiáng)韌的石英巖及 玄武巖，非常堅實的其它巖石 2800~3000 200 20 Ⅱ 很堅實 很堅實的花崗巖類，石英斑巖，很堅實的花崗巖， 硅質(zhì)頁巖，石英巖，最堅實的砂巖，石灰?guī)r 2600~2700 150 15 Ⅲ 堅實 致密的花崗巖和花崗巖類，很堅實的砂巖和石灰 巖，石英礦脈，堅實的礫巖，很堅實的鐵礦 2500~2600 100 10 Ⅲ a 堅實 石灰?guī)r（堅實），不堅實的花崗巖，堅實的大理 巖，白云巖，黃鐵礦 2500 80 8 Ⅳ 尚堅實 普通砂巖，鐵礦 2400 60 6 Ⅳ a 尚堅實 砂質(zhì)頁巖，頁狀砂巖 2300 50 5 Ⅴ 中等 堅實的砂質(zhì)頁巖，不堅實的砂 質(zhì)巖和石灰?guī)r，軟的礫巖 2400~2800 40 4 Ⅴ a 中等 各種頁巖（不堅實），致密的泥灰?guī)r 2400~2600 30 3 Ⅵ 尚軟 軟質(zhì)頁巖，極軟石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍 土，破碎砂巖，膠結(jié)的卵石與礫石，石質(zhì)土壤 2200~2600 20~15 2 Ⅵ a 尚軟 碎石土壤，破碎頁巖，卵石與碎石的交互層，硬 化粘土 2200~2400 Ⅶ 軟 粘土（致密），粘土類土壤 2023~2200 Ⅶ a 軟 輕型沙質(zhì)粘土，黃土，礫石 1800~2023 實際上有的巖石單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到 300MPa,為了保持原來普氏系數(shù)最大值 f=20,1995年蘇聯(lián)的巴隆修正普氏堅固性系數(shù)公式為： ,式中各符號意義同前。 普氏巖石堅固性系數(shù)分級方法抓住了巖石抵抗各種破壞方式能力趨于一致的這個主要性質(zhì)，并從數(shù)量上用一個簡單明了的巖石堅固性系數(shù) f表示這種共性，所以在工程爆破中被廣泛采用。但是這種方法忽視了各巖石特性的特殊性和差異性，因此有一定的誤差，顯得有些片面和籠統(tǒng)，如難鑿的巖石不一定難爆。 330RRf ?? (2)東北大學(xué)巖石分級法 我國目前巖石分級狀況，在概念上是普氏分級，而普氏分級系數(shù) f值的確定離散值很大，為了適應(yīng)巖石分級的需要，東北大學(xué)綜合考慮了爆破材料、工藝、參數(shù)等條件，進(jìn)行了爆破漏斗實驗和聲波測定，根據(jù)爆破漏斗的體積、大塊率、小塊率、平均合格率和波阻抗等大量實驗數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計多元回歸分析及電算處理，得出了巖石可爆性指數(shù) f的公式： 式中： f為巖石可爆性指數(shù)； kd為大塊率 ,%。kx為小塊率 ,%； kp為平均合格率 ,% ； ρc為巖石波阻抗， g/(cm2s) 105。 ])(ln[ xpvdkkeckef ?? 并按 f值的大小將巖石劃分為五級，見表 45。 表 45 東北大學(xué)巖石可爆性分級 級別 f 爆破性程度 代表性巖石 I I1 I2 29 ～ 38 極易爆 千枚巖、破碎性砂巖、泥質(zhì)板巖、破碎性白云巖 II II1 II2 ～ 46 ～ 53 易爆 角礫巖、綠泥片巖、米黃色白云巖 III III1 III2 ～ 63 ～ 68 中等 陽起石石英巖、煌斑巖、大理巖、灰白色白云巖 IV IV1 IV2 ～ 74 ～ 81 難爆 磁鐵石英巖、角閃斜長片麻巖 V V1 V2 ～ 86 86 極難爆 矽卡巖、花崗巖、礦體淺色砂巖、石英片巖 (3)其它分級方法 工程分級法 我國鐵路隧道圍巖分類法 (該方法的特點(diǎn)是考慮巖石強(qiáng)度、巖體破碎程度、地下水、風(fēng)化程度等因素 )為基礎(chǔ)，增加了K1(完整性系數(shù) )、 Jv(體積節(jié)理數(shù) (條 /m3))、 RQD(巖石質(zhì)量指標(biāo)(％ ))、 Is(巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度 (MPa))、 Vpm(巖體聲波或地震波
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