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爆破工程第一讲--光面爆破时岩石的受力机理(爆破应力组织篇)爆破应力组织篇

发布人: 发布时间:2016-10 浏览数:

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彩票时时彩开奖结果: 光面爆破第一讲

光面爆破时岩石的受力机理——爆破应力组织篇

光面爆破的实质,是利用岩石抗拉强度远低于抗压强度的特性,并有效的组织幅员面上爆破应力对岩石的作用而达到目的。

首先观察以下人工和爆破劈裂岩石试件试验:

1、人工劈裂正方形试件

取两块30x30x30cm的花岗岩方试件,在中间分别打上孔,如图1所示。在(图1a所示)试件中间凿开1.7x3.5cm上大下小的长方楔形孔,孔深2.5cm左右。把长方形钢楔(图1b)插入长方楔形孔内,然后用锤锤击钢楔,试件会沿长方楔形孔方向的延长线——虚线方向逐渐开裂,最后试件被规则地劈成两半(见图1c)所示。

         a                b                           c

1

若在图1a所示的试件中间,凿开一个面积与图1a所示长方楔形孔口部基本相同的正方形楔形孔(如图2a),其口部尺寸为2.5x2.5cm左右,孔深为2.5cm。把方形钢楔(如图2b)插入方形孔内,用铁锤锤击钢楔,试件会不规则的开裂成“石榴花”状,最后劈成乱石(如图2c)。

       a                  b                      c

2

2、人工劈裂长方形试件

取两块70x30x30cm的长方形花岗岩试件,在(图3a)试件距离一端25cm处凿上上部尺寸为3.5x1.7cm的上大下小楔形孔,孔深2.5cm,把长方形钢楔插入孔内,用锤锤击钢楔,试件同样会沿着孔长边方向的虚线方向逐渐开裂,最后被规则的劈成两半(如图3b)。

         a                                        b    

3

若在图4a所示的试件中间,凿开一个面积与图3a所示长方楔形孔口部基本相同的正方形楔形孔(如图4a),尺寸为2.5x2.5cm,孔深2.5cm。将方形钢楔插入孔内,用锤锤击钢楔,试件会沿着有孔的一端不规则的开裂,最后这一端被劈成乱毛石(如图4b)。

       

 a                                   b

4

3、爆破劈裂试件

爆破劈裂试件的顺序和过程,跟人工劈裂试件差不多。正方形和长方形试件的尺寸与人工劈裂相同,只是试件上长方楔形孔改变成长方矩形孔(正方形孔不变),孔的深度都大于10cm,爆破劈裂后,效果跟人工劈裂的效果基本接近。无论是正方形试件或长方形试件,试件的开裂都不规则。

采用上述方法做爆破劈裂试验比较复杂,正方形和长方形孔施工时很难开凿。若采用打圆孔装扁药卷和装圆药卷的办法做对比试验,即在40x40x30cm的试件上,打直径为3.5cm的圆孔,孔深12cm,然后在孔内装上3.3x1.3cm的扁药卷,药卷两边不耦合部分用特制水泥砂浆试件块耦合(如图5a)。爆破后试件劈成完整的两半(如图5a)。

           a                                    b

5

而和上述同样的尺寸的试块和药孔,孔内装了圆药卷,重量与扁药卷相同,爆破后、试件的开裂就没有任何规律(如图6a、6b)。

        a                                 b

6

通过上述人工劈裂试件和爆破试件可以看出,应力组织与不组织,其效果截然不同。无论是正方形或长方形试件,只要把应力向两个(主要)方向组织,也就是打成长方形楔形孔、长方形孔或圆孔装扁药卷(这样便于应力流向主要两个方向集中),不管人工劈裂还是爆破劈裂,试件都能有组织地开裂。打成正方形孔或圆孔装圆药卷的试件,不管人工劈裂还是爆破劈裂,其应力都没有向两个主要方向组织,因而,试件也就不能有规律的被劈成两半。从以上试验情况可以看出,光面爆破的机理和上述试验相同。他能规整地爆破掉轮廓线以内的岩石,并使轮廓线以外形成光面。这就是利用了合理选择参数,对爆破应力进行有效组织来达到光面爆破的目的。

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