第三章2--石方路基爆破施工.pptx
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1、1钻孔工人正在进行光面爆破的钻孔2某 经 过 光 面 爆 破 的 岩 石3某土石方爆破后形成的爆堆4 由于岩石是一种非均质、各向异性的介质,爆炸本身又是一个高温高压高速的变化过程,炸药对岩石破坏的整个过程在几十微秒到几十毫秒内就完成了,因此研究岩石爆破作用机理是一项非常复杂和困难的工作。炸约爆炸产物球面传播坡坏和振动能量消失3.1 爆破作用机理爆破作用机理5岩石爆破破碎原因的几种学岩石爆破破碎原因的几种学说 爆轰气体压力作用学说爆轰气体压力作用学说(explosion gas failure theory)这种学说从静力学观点出发,认为岩石的破碎主要是由于爆轰气体(explosion gas)
2、的膨胀压力引起的。这种学说忽视了岩体中冲击波和应力波(stress wave)的破坏作用。6应力波作用学说(应力波作用学说(shock wave failure theoryshock wave failure theory)这种学说以爆炸动力学为基础,认为应力波是引起岩石破碎的主要原因。这种学说忽视了爆轰气体的破坏作用。7应力波和爆轰气体压力共同作用学说应力波和爆轰气体压力共同作用学说 这种学说认为,岩石的破坏是应力波和爆轰气体共同作用的结果。这种学说综合考虑了应力波和爆轰气体在岩石破坏过程中所起的作用,更切合实际而为大多数研究者所接受。8一、一、药包在无限介包在无限介质内的爆破作用内的爆破
3、作用 为了分析岩体的爆破破碎机理,通常假定岩石是均匀介质,并将装药简化为在一个自由面条件下的球形药包。球形药包的爆破作用原理是其它形状药包爆破作用原理的基础。9图3-1 爆破的内部作用R0-药包半径;R1-粉碎区半径;R2-破裂区半径10图3-2 爆破示意图压缩区R压抛掷区 R压-R掷松动区 R掷-R松振动区 R松-R振11某土石方爆破后形成的爆堆12 二、二、爆破漏斗(crater)当单个药包在岩体中的埋置深度不大时,可以观察到自由面上出现了岩体开裂、鼓起或抛掷现象。这种情况下的爆破作用叫作爆破的外部作用,其特点是在自由面上形成了一个倒圆锥形爆坑,称为爆破漏斗,如图3-4所示。13图3-4
4、爆破漏斗的几何要素14 (一(一 )爆破漏斗的几何要素)爆破漏斗的几何要素 1.1.自由面(free face)是指被爆破的介质与空气接触的面,又叫临空面。2.最小抵抗线(minimum burden)是指药包中心距自由面的最短距离,如图W。爆破时,最小抵抗线方向的岩石最容易破坏,它是爆破作用和岩石抛掷的主导方向。15 3.爆破漏斗半径(crater radius)是指形成倒锥形爆破漏斗的底圆半径。常用r表示爆破漏斗半径。4.爆破漏斗破裂半径,又叫破裂半径,是指从药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。图3-4中的R表示爆破漏斗破裂半径。5.爆破漏斗深度。爆破漏斗顶点至自由面的最短距离叫爆破
5、漏斗深度。图3-4中的H表示爆破漏斗深度。16 6.爆破漏斗可见深度。爆破漏斗中碴堆表面最低点到自由面的最短距离叫爆破漏斗可见深度。如图3-4中h所示。7.爆破漏斗张开角,即爆破漏斗的顶角,如图3-4中的所示。17 (二)爆破作用指数(crater index)。爆破漏斗底圆半径与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数,用n表示,即:(3-1)爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。爆破作用指数n值的变化,直接影响到爆破漏斗的大小、岩石的破碎程度和抛掷效果。18(三)爆破漏斗的分类。根据爆破作用指数n值的不同,将爆破漏斗分为以下四种。1.标准抛掷爆破漏斗。所示,当r=W,即n=1时,爆破漏斗为
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