含软弱夹层边坡岩体爆破层裂效应及强度弱化试验研究.docx

含软弱夹层边坡岩体爆破层裂效应及强度弱化试验研究
摘要
岩体爆破是构筑大型水利、交通、民用等工程中常用的方法之一，但爆破对岩体强度、裂隙、应力等产生了巨大影响，会使岩石的力学性质发生变化。本研究通过室内实验，研究软弱夹层边坡岩体爆破层裂效应及强度弱化规律。实验结果表明，爆破药量和岩体力学性质对爆破效果有明显影响，仅靠单一的药量不能达到理想爆破效果，且岩石强度与起爆药量呈负相关，随着药量的增加，强度下降较为显著。在不同起爆点设置下，岩体表面和内部形成的裂纹数量和密度不同，在软弱夹层处裂纹数量最多。因此，需要结合现场实际情况，合理选择爆破药量和起爆点，以达到理想爆破效果。
关键词：软弱夹层边坡岩体；爆破层裂效应；强度弱化规律；起爆药量；岩石强度
Abstract
Rockblastingisoneofthecommonlyusedmethodsintheconstructionoflarge-scalewaterconservancy,transportation,civilengineeringandotherprojects.However,blastinghasahugeimpactonthestrength,fissures,stressandothermechanicalpropertiesofrocks,whichcanchangethemechanicalpropertiesofrocks.Inthisstudy,indoorexperimentswereconductedtostudythecrackeffectandstrengthdegradationlawofsoft-weakinterlayeredsloperockmassblasting.Theexperimentalresultsshowedthattheblastingchargeandrockmechanicspropertieshadasignificantimpactontheblastingeffect.Theidealblastingeffectcouldnotbeachievedbyasinglecharge,andtherockstrengthwasnegativelycorrelatedwiththeblastingcharge.Withtheincreaseofcharge,thestrengthdecreasedsignificantly.Underdifferentblastingpoints,thenumberanddensityofcracksformedonthesurfaceandinsideoftherockmassweredifferent,andthenumberofcrackswasthelargestinthesoft-weakinterlayeredsection.Therefore,itisnecessarytocombinetheactualsiteconditions,selecttheblastingchargeandblastingpointreasonablytoachievetheidealblastingeffect.
Keywords:Soft-weakinterlayeredsloperockmass;Blastingcrackeffect;Strengthdegradationlaw;Blastingcharge;Rockstrength
介绍
软弱夹层边坡岩体，是指在岩体中夹杂有软弱夹层的边坡岩体。软弱夹层较容易受到外部作用力的影响而形成层间滑动、剥落等现象，对边坡岩体的稳定性和安全性造成风险。因此，在工业和民用建筑中，爆破是常见的修建和平整路面、铁路、港口、隧道、水坝等建筑工程中的施工方法。在岩体爆破过程中，会产生岩体层裂效应和强度弱化现象，可能会导致岩体的破坏甚至引发地质灾害。
岩体层裂是指由爆破释放的能量作用于岩石中，形成的裂纹和缝隙。岩体的层裂是爆破效果的关键因素之一，而层裂的形成不仅取决于岩体强度和裂缝数量，还与爆炸装置、起爆药量、起爆点等多种因素有关系。因此，深入研究岩体层裂效应及其影响因素，对提高爆破效率和保证安全生产具有重要意义。
本文通过室内实验，分析软弱夹层边坡岩体爆破层裂效应及其强度弱化规律，探讨影响爆破效果的各种因素，为岩体爆破施工提供依据。
实验材料和方法
实验材料
本实验所用的样品为含软弱夹层的边坡岩体，样品规格为8×4×4cm。样品材料选用为花岗岩，相关物理力学参数如下：
岩石密度ρ=2.8g/cm^3
抗拉强度σt=116MPa
压缩强度σc=246MPa
抗弯强度σb=168MPa
实验方法
本实验主要通过室内炸药爆破方法，在岩体中形成层裂和缝隙。实验