試析地形與地質條件對爆破的影響

論文類別:理學論文 > 地質學論文
論文作者: 王娟
上傳時間:2009/7/29 15:38:00

  論文關鍵詞:地形、地質條件;爆破;影響;理論基礎
  論文摘要:探討了地形與地質條件对爆破的影響,為優化施工方案提供了理論基礎。

  
  1地形條件
  
  良好的地形條件,不但是定向爆破築壩成功的保證,而且可以大大節省费用和人力。陡峭的凹岸是定向爆破最有利的地形;反之,如果壩址两岸平緩,則因為需要用輔助藥包造成人工的定向坑,必然增加炸藥用量和減少上壩方量,平緩的岸坡、較寬的河谷,兩岸山头高度不夠,山體單薄,上、下遊沖溝切割等則都是定向爆破的不良地形條件。
  單薄的山脊、深切的冲溝和多面臨空的孤山峰都會影響爆破的拋擲方向,岸坡陡、河谷狹窄的壩址,除了上壩率高,不易出現馬鞍形的爆堆外,爆堆的坡度較陡,一般可達1:1.50,也是一個顯著的效果。單薄的山脊受爆破震波的破裂影響要比厚實山體大,因為大爆破產生的地震烈度很大,當沖擊波向四周辐射傳播時,單薄山脊容易產生超過彈性限度的變形,因而產生裂縫和坍塌,當跨越沖溝或河谷時,地震烈度將大为降低。利用地形是爆破工程中首要的原則,地形對定向的影響最大。
  
  2巖石性質
  
  巖石的產狀、巖性、结構和物理力學性質都會影響爆破的效果。爆破區應選擇在巖石較均一、覆蓋層薄、風化帶淺和有足夠抗壓強度的巖層上。巖石性質最主要是影響到单位耗藥量、拋擲方向、震波和爆落石塊的粒徑,現分述如下:
  2.1巖石與單位耗藥量的關系在選用單位耗藥量時,應考慮到巖石的密度、風化程度、層面及接觸面的情況、硬度、脆性和韌性、孔隙率和節理裂隙情況等。結晶顆粒細、密度大、風化輕微、硬度大、韌性大、孔隙率小和裂隙少的巖石,單位耗藥量应較大。一般巖石容易順接觸面或層面開裂,因此成層巖石的單位耗藥量應比無層次的巖石小。
  2.2巖層對抛擲方向的影響巖層中有軟弱夾層時,藥包往往從軟弱層中沖出,或改變了設計的最小抵抗線的方向。巖層的產狀對定向抛擲也有密切關系,巖層傾向河谷時定向較好,同時也會增加爆落的方量;巖層傾向上遊或下遊時,抛擲時也易偏向上遊或下遊。
  2.3巖層對爆破震波和爆落石块粒徑的影響在火成巖中,爆破的震波向各個方向传遞,如無其他因素,則受震波的破坏應是四面一致的。變質岩中多針片狀、纖維狀礦物和軟弱的礦物,往往成定向排列,組成天然的軟弱面,故爆破後多沿片理面片麻狀結構開裂。沈積巖有層面存在,地震波在垂直巖層方向通過許多層面中充填的空氣等物質的阻隔後,將逐步削減,而順巖層方向則容易破壞。許多爆破證明,順層方向的破壞範圍较大。薄的巖層比厚的巖層容易破碎,當層面水平、層面鉛直或層面傾向山體時,漏斗形狀比均勻巖層的小,當層面傾向岸坡而傾角小些,漏鬥上部破裂範圍較小而底部破裂範圍較大,當層面傾向岸坡而傾角較大時,則上部破裂范圍較大,而底部破裂範圍较小,由於層面的存在使震波通過它時發生衰減,所以對爆破漏鬥形狀有較大的影響。
  在堅硬的巖石中爆破時,震動半徑較小而破壞影響較大,在松軟地層中爆破時則相反。含水多的巖層比不含水的巖層容易传遞震波,因此震動範圍较大,基巖受破壞的範圍也較大。
  爆巖多從層面或裂隙面破裂成塊,巖層越厚,爆塊越大。片狀或板狀的薄巖層,爆塊也大都呈针片狀。
  當地震波通過疏松巖層時,震波将被削減,但地震波對松軟巖層的影響範圍卻比堅硬巖層大。

  3地質構造
  
  各種地層構造对爆破的影響如下:
  3.1斷層爆破中要充分利用斷層,以便能用少量炸藥爆落大量石方,或利用斷層带來削減爆破震波對基岩和水工建築物的影響。藥包如放在胶結疏松的斷層或裂隙上,爆炸氣體沿裂隙逸出,爆破效果急劇降低。藥包如放在斷層帶後面,則不能發揮炸药能量。如放在斷層帶的下面,则將減少爆落方量。如放在断層帶的前面或後面,而使斷層接近爆破漏鬥上波裂线附近,則可能沿斷層線破裂而增加爆落石方量。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
  斷層的平面位置可能還會影響拋擲的方向,當藥包一側有與臨空面斜交的直立大斷層時,爆破漏斗邊緣勢必沿斷層面破裂,而拋擲方向將偏向斷層的一側。
  當很難避免斷層的不利影響時,可以采取下列措施:可以在上下各布置一個藥室,两藥包同時起爆,使断層受到兩側平衡的作用力;或把藥包放在斷層後面,且使最小抵抗线與斷層成90度交角;或使上破裂線接近斷層;或在斷層上側後面布置輔助藥包,把斷層打掉。充填密實或膠结良好的小斷層,對爆破效果一般無顯著影響。
  3.2裂隙裂隙對爆破有不利的影響,但也有有利的影響。在堅硬巖層中有適量的裂隙并不致於影響石塊的強度和級配,有時反可降低單位耗藥量。應盡量使最小抵抗線方向與裂隙面的夾角较大,最好使近於垂直,因为這樣的裂隙有助於巖石面向外破裂,增加爆落石方量。
  節理裂隙對爆破運動方向只在邊缘或振松脫落部分有影響,而對于主要拋擲部分影響不大。
  3.3其他地質現象
  3.3.1崩塌。在岸坡陡峻地带,受大爆破的影響可能加剧懸崖的崩塌,故對爆破區附近的預计不穩定的懸崖必要時须預先清除。
  3.3.2滑坡。把藥包放在滑坡區中時,有可能使滑坡體復活,坍入河谷,以致無法處理。但如滑坡已極穩定時,合理地布置藥包,可能會增加爆落方量。
  3.3.3溶洞。如在药室附近有溶洞時,可能形成爆破時的聚能穴,降低了爆破效果,甚至一部分爆巖從洞中沖出,而使爆破漏鬥中遗留了需要爆除的基岩。如在藥室頂部有溶洞,也有可能使溶洞坍落,有時因溶洞的存在使拋擲方向改變。但有時卻由於存在溶洞的緣故反而使爆破方量增加。
  可以采取下列措施避免溶洞的不良影響:在有可能時,利用溶洞作為藥室導洞;或將溶洞用土石堵塞,堵塞長度要大於最小抵抗線長度;或如溶洞走向於最小抵抗線方向一致時,把溶洞夾在兩個同時起爆的藥包中間;或調整藥包位置,使藥包中心至溶洞的最短距離大於最小抵抗线的長度;或把藥包布置在溶洞下面,使最小抵抗線與溶洞正交。
  3.3.4地下水。地下水除使傳遞地震波的範圍較大外,也直接影響到藥室开挖,堵塞和裝藥工作。

轉貼于 免費論文下载中心 http://www.hi138.com
下载论文

論文《試析地形與地質條件對爆破的影響》其它版本

地質學論文服務

網站聲明 | 聯系我們 | 網站地圖 | 論文下載地址 | 代寫論文 | 作者搜索 | 英文版 | 手機版 CopyRight@2008 - 2017 免費論文下載中心 京ICP备17062730号