爆破工程地质课件

2022/11/181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）（Bulk

density）（porousness）（waveimpedance）

岩石波阻抗为岩石中纵波波速（C）与岩石密度的乘积。物理性质第1页/共16页2022/11/111第一节岩石基本性质岩石波阻抗孔隙率2022/11/182

岩石主要力学性质岩石风化程度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2页/共16页2022/11/112岩石主要力学性质岩石风化程度A力学性2022/11/183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

第3页/共16页2022/11/113第二节岩石中应力波应力波2022/11/184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2022/11/114勒夫波瑞利波纵波横波波的种2022/11/185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第5页/共16页2022/11/115应力波引起的介质变形应力波引起的介质变2022/11/186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2022/11/116应力波叠加波的叠加性2022/11/187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。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。纵波垂直入射第7页/共16页2022/11/117应力波反射和透射（1）(A)时，不2022/11/188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2022/11/118应力波反射和透射（2）(B)，纵波2022/11/189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2022/11/119表面波和地震波地震波是质2022/11/1810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2022/11/1110爆炸冲击动荷载对岩石的加载作用爆炸2022/11/1811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。第11页/共16页2022/11/1111第三节岩石分级土壤及岩石分类岩2022/11/1812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2022/11/1112第四节地质条件对爆破的影响在进行2022/11/1813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2022/11/1113对爆破的影响的有关地质ABC结构面2022/11/1814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

ABC爆破对保留岩体破坏爆破对边坡稳定性影响第14页/共16页2022/11/1114第五节爆破对工程地质条件影响爆破武汉理工大学ThankYou!第15页/共16页武汉理工大学ThankYou!第15页/共16页152022/11/18第四章爆破工程地质16感谢您的欣赏第16页/共16页2022/11/11第四章爆破工程地质16感谢您的欣赏第12022/11/1817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）（Bulk

density）（porousness）（waveimpedance）

岩石波阻抗为岩石中纵波波速（C）与岩石密度的乘积。物理性质第1页/共16页2022/11/111第一节岩石基本性质岩石波阻抗孔隙率2022/11/1818

岩石主要力学性质岩石风化程度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2页/共16页2022/11/112岩石主要力学性质岩石风化程度A力学性2022/11/1819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

第3页/共16页2022/11/113第二节岩石中应力波应力波2022/11/1820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2022/11/114勒夫波瑞利波纵波横波波的种2022/11/1821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第5页/共16页2022/11/115应力波引起的介质变形应力波引起的介质变2022/11/1822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2022/11/116应力波叠加波的叠加性2022/11/1823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。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。纵波垂直入射第7页/共16页2022/11/117应力波反射和透射（1）(A)时，不2022/11/1824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2022/11/118应力波反射和透射（2）(B)，纵波2022/11/1825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2022/11/119表面波和地震波地震波是质2022/11/1826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2022/11/1110爆炸冲击动荷载对岩石的加载作用爆炸2022/11/1827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。第11页/共16页2022/11/1111第三节岩石分级土壤及岩石分类岩2022/11/1828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2022/11/1112第四节地质条件对爆破的影响在进行2022/11/1829对爆破的影响的有关地质ABC结构面

特殊