地質(zhì)條件對(duì)爆破影響

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論文關(guān)鍵詞：地形、地質(zhì)條件；爆破；影響；理論基礎(chǔ)

論文摘要：探討了地形與地質(zhì)條件對(duì)爆破的影響，為優(yōu)化施工方案提供了理論基礎(chǔ)。

1地形條件

良好的地形條件，不但是定向爆破筑壩成功的保證，而且可以大大節(jié)省費(fèi)用和人力。陡峭的凹岸是定向爆破最有利的地形；反之，如果壩址兩岸平緩，則因?yàn)樾枰幂o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，兩岸山頭高度不夠，山體單薄，上、下游沖溝切割等則都是定向爆破的不良地形條件。

單薄的山脊、深切的沖溝和多面臨空的孤山峰都會(huì)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(xiàn)馬鞍形的爆堆外，爆堆的坡度較陡，一般可達(dá)1:1.50，也是一個(gè)顯著的效果。單薄的山脊受爆破震波的破裂影響要比厚實(shí)山體大，因?yàn)榇蟊飘a(chǎn)生的地震烈度很大，當(dāng)沖擊波向四周輻射傳播時(shí)，單薄山脊容易產(chǎn)生超過彈性限度的變形，因而產(chǎn)生裂縫和坍塌，當(dāng)跨越?jīng)_溝或河谷時(shí)，地震烈度將大為降低。利用地形是爆破工程中首要的原則，地形對(duì)定向的影響最大。

2巖石性質(zhì)

巖石的產(chǎn)狀、巖性、結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)都會(huì)影響爆破的效果。爆破區(qū)應(yīng)選擇在巖石較均一、覆蓋層薄、風(fēng)化帶淺和有足夠抗壓強(qiáng)度的巖層上。巖石性質(zhì)最主要是影響到單位耗藥量、拋擲方向、震波和爆落石塊的粒徑，現(xiàn)分述如下：

2.1巖石與單位耗藥量的關(guān)系在選用單位耗藥量時(shí)，應(yīng)考慮到巖石的密度、風(fēng)化程度、層面及接觸面的情況、硬度、脆性和韌性、孔隙率和節(jié)理裂隙情況等。結(jié)晶顆粒細(xì)、密度大、風(fēng)化輕微、硬度大、韌性大、孔隙率小和裂隙少的巖石，單位耗藥量應(yīng)較大。一般巖石容易順接觸面或?qū)用骈_裂，因此成層巖石的單位耗藥量應(yīng)比無層次的巖石小。

2.2巖層對(duì)拋擲方向的影響巖層中有軟弱夾層時(shí)，藥包往往從軟弱層中沖出，或改變了設(shè)計(jì)的最小抵抗線的方向。巖層的產(chǎn)狀對(duì)定向拋擲也有密切關(guān)系，巖層傾向河谷時(shí)定向較好，同時(shí)也會(huì)增加爆落的方量；巖層傾向上游或下游時(shí)，拋擲時(shí)也易偏向上游或下游。

2.3巖層對(duì)爆破震波和爆落石塊粒徑的影響在火成巖中，爆破的震波向各個(gè)方向傳遞，如無其他因素，則受震波的破壞應(yīng)是四面一致的。變質(zhì)巖中多針片狀、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，故爆破后多沿片理面片麻狀結(jié)構(gòu)開裂。沉積巖有層面存在，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(zhì)的阻隔后，將逐步削減，而順巖層方向則容易破壞。許多爆破證明，順層方向的破壞范圍較大。薄的巖層比厚的巖層容易破碎，當(dāng)層面水平、層面鉛直或?qū)用鎯A向山體時(shí)，漏斗形狀比均勻巖層的小，當(dāng)層面傾向岸坡而傾角小些，漏斗上部破裂范圍較小而底部破裂范圍較大，當(dāng)層面傾向岸坡而傾角較大時(shí)，則上部破裂范圍較大，而底部破裂范圍較小，由于層面的存在使震波通過它時(shí)發(fā)生衰減，所以對(duì)爆破漏斗形狀有較大的影響。

在堅(jiān)硬的巖石中爆破時(shí)，震動(dòng)半徑較小而破壞影響較大，在松軟地層中爆破時(shí)則相反。含水多的巖層比不含水的巖層容易傳遞震波，因此震動(dòng)范圍較大，基巖受破壞的范圍也較大。

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，爆塊也大都呈針片狀。

當(dāng)?shù)卣鸩ㄍㄟ^疏松巖層時(shí)，震波將被削減，但地震波對(duì)松軟巖層的影響范圍卻比堅(jiān)硬巖層大。

3地質(zhì)構(gòu)造

各種地層構(gòu)造對(duì)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，或利用斷層帶來削減爆破震波對(duì)基巖和水工建筑物的影響。藥包如放在膠結(jié)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。藥包如放在斷層帶后面，則不能發(fā)揮炸藥能量。如放在斷層帶的下面，則將減少爆落方量。如放在斷層帶的前面或后面，而使斷層接近爆破漏斗上波裂線附近，則可能沿?cái)鄬泳€破裂而增加爆落石方量。

斷層的平面位置可能還會(huì)影響拋擲的方向，當(dāng)藥包一側(cè)有與臨空面斜交的直立大斷層時(shí)，爆破漏斗邊緣勢(shì)必沿?cái)鄬用嫫屏眩鴴仈S方向?qū)⑵驍鄬拥囊粋?cè)。

當(dāng)很難避免斷層的不利影響時(shí)，可以采取下列措施：可以在上下各布置一個(gè)藥室，兩藥包同時(shí)起爆，使斷層受到兩側(cè)平衡的作用力；或把藥包放在斷層后面，且使最小抵抗線與斷層成90度交角；或使上破裂線接近斷層；或在斷層上側(cè)后面布置輔助藥包，把斷層打掉。充填密實(shí)或膠結(jié)良好的小斷層，對(duì)爆破效果一般無顯著影響。

3.2裂隙裂隙對(duì)爆破有不利的影響，但也有有利的影響。在堅(jiān)硬巖層中有適量的裂隙并不致于影響石塊的強(qiáng)度和級(jí)配，有時(shí)反可降低單位耗藥量。應(yīng)盡量使最小抵抗線方向與裂隙面的夾角較大，最好使近于垂直，因?yàn)檫@樣的裂隙有助于巖石面向外破裂，增加爆落石方量。

節(jié)理裂隙對(duì)爆破運(yùn)動(dòng)方向只在邊緣或振松脫落部分有影響，而對(duì)于主要拋擲部分影響不大。

3.3其他地質(zhì)現(xiàn)象

3.3.1崩塌。在岸坡陡峻地帶，受大爆破的影響可能加劇懸崖的崩塌，故對(duì)爆破區(qū)附近的預(yù)計(jì)不穩(wěn)定的懸崖必要時(shí)須預(yù)先清除。

3.3.2滑坡。把藥包放在滑坡區(qū)中時(shí)，有可能使滑坡體復(fù)活，坍入河谷，以致無法處理。但如滑坡已極穩(wěn)定時(shí)，合理地布置藥包，可能會(huì)增加爆落方量。

3.3.3溶洞。如在藥室附近有溶洞時(shí)，可能形成爆破時(shí)的聚能穴，降低了爆破效果，甚至一部分爆巖從洞中沖出，而使爆破漏斗中遺留了需要爆除的基巖。如在藥室頂部有溶洞，也有可能使溶洞坍落，有時(shí)因溶洞的存在使拋擲方向改變。但有時(shí)卻由于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(shí)，利用溶洞作為藥室導(dǎo)洞；或?qū)⑷芏从猛潦氯氯L度要大于最小抵抗線長度；或如溶洞走向于最小抵抗線方向一致時(shí)，把溶洞夾在兩個(gè)同時(shí)起爆的藥包中間；或調(diào)整藥包位置，使藥包中心至溶洞的最短距離大于最小抵抗線的長度；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范圍較大外，也直接影響到藥室開挖，堵塞和裝藥工作。