岩石的可爆性与稳定性的分级标准(-94)
土岩分类及土方可松系数土岩分类及土方可松系数爆破安装工程与设计中,辅以前俄罗斯专家M.M.普洛拖吉雅可诺夫的根系及岩体分类表(普氏岩体硬度系数)把壤土和岩体共界定为三级:Ⅰ-Ⅳ为壤土类;Ⅴ为砗磲(软石);Ⅵ-Ⅷ为次坚石;Ⅸ-X为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石2024中风化花岗岩是坚石吗,每一级都有根系岩体名称和地理电学性质指标。在爆破安装工程的决算定额中过去均选用后四段,即砗磲、次坚石、普坚石和特坚石,但是曩昔已有较差的定额参考资料。[见表1根系及岩体(普氏)分类表]建国以来,我国科技工作者对岩体在分类分级进行过大量工作。如北方工学校,科学校安装工程地质研究所等。北方学院进行了岩体可爆性与稳定性的研究,提出了分级方式。其中岩体的可爆性分级是以能量平衡为准则,按照标准条件下爆破漏中容积、大块率、小块率、平均合格率实验数据以及岩体波频响,估算出岩体可爆性指数,提出分级表。共分为:易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴别,但未成为全省公认的分级表,难以推广列入爆破定额。但可供研究参考。我国安装工程地质科学工作者(科大学地质所等)为了推行统一评价安装工程岩爆稳定性的分级标准,为岩土安装工程建设的勘测、设计、施工和编制定额提供必要的基本根据,经过多年研究并制订施行了我国安装工程岩石分级标准(-94)。
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除了可以确定爆破岩石的基本品质级别,还可适于判定岩石爆破的难易程度。(地层基本品质级别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)级,岩体坚固程度的定性界定为硬质岩,软质岩两类5级;地层完整程度的定性界定为:完整、较完整、较破碎、极破碎三级。(可参考现代铁路安装工程爆破P.79-88)。2003年施行施行的国家标准《建设安装工程安装工程量清单计价规范》-2003规定选用的就是上述《土壤及岩体分类表》,1988年《全国统一城镇控制爆破安装工程、硐宝大爆破安装工程决算定额》也是选用此分类表。因而,编制全省统一爆破安装工程消耗量定额也决定选用该分类表。该表已为国外建筑安装工程与爆破界所公认,除了可以确定安装工程所在岩体的回填方式、判断岩体爆破的难易程度,并且可以作为估算承包安装工程总价、编制招投标的根据。[见表1根系及岩体(普氏)分类表]在实际工作中,由于土方安装工程量是用自然状态的容积来估算的,所以在土石方调配、计算土方机械生丰度及货运工具数目等的时侯,应当考虑土方的可松性。由于土方调配时自然状态的土方挖上去运走的时侯容积就变大了,那样我们就无法预测要多少货车能够运走,这时,就有土石方的可松性估算价值了,我们可以通过土方的可松性算出我们实际要用多少货车来运多少容积的土。
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对应有最初可松性系数,和最终可松性系数。最初可松性系数越大,总货运成本就越高。因此大多数的资料仅有根系可松系数表,对于岩体没有可松系数笔者查阅大量的资料,从现行土岩分类及土方可松系数施工技术指南综合而成根系及岩体的分类表[表2]和根系及岩体可松系数[表3],对煤矿场坪及废排土场的碾压,在土方调配、计算土方机械生丰度及货运工具数目等工作,希望能起到抛砖引玉的作用。表1根系及岩体(普氏)分类表天然盐度下平均坍落度极限压碎硬度用轻打孔机躲进1m回填方式及工具紧固系数定额分类普氏分类根系及岩体名称Kg/m3Kg/砂1500砂泥岩1600腐殖土1200Ⅰ泥炭600--用尖锹回填0.5~0.6轻土壤和黄土类土1600寒冷而松散的黄土,软的腌渍土和碱土1600平均15MM以内的松散而软的砂砾1700--用锹回填并少数用镐回填0.6~0.8富含草根的密实腐殖土1400富含半径在30MM以内根类的壤土和腐殖土1100掺有砂砾、碎石和石屑的砂和腐殖土1650富含砾石、或砂石杂质的胶缔结块的路基1750一、二类根系Ⅱ含有砾石、碎石和建筑料杂质的砂泥岩1900--用尖锹回填并少数用镐回填0.6~~0.8肥黏土其中包括第四纪、侏罗纪的黏土和冰黏土1800重过磷酸钙、粗卵石、粒径为15-40MM的砂石或砾石1750干黄土和掺有砂砾或砾石的自然含水量黄土1790富含半径小于30MM根类的腐殖土或壤土1400三类根系Ⅲ掺有砂砾或砾石和建筑碎料的根系1900--用尖锹并同时用镐和铁锹回填(30%)0.81~1.0土含砂砾重黏土,其中包括第四纪、侏罗纪的硬黏土1950富含砂石、卵石、建筑碎料和净重25kg的顽石(总体积10%以内)等杂质的肥黏土和重过磷酸钙1950冰碛黏土,富含净重在50kg以内的巨砾,其浓度为总体积10%以内2000泥砂岩2000四类根系Ⅳ不含或富含净重达10kg的顽石1950--用尖锹并同时用镐和铁锹回填1.0~1.5富含净重在50kg以内的巨砾(占容积10%以上)的冰碛石2100砗磲Ⅴ矽藻岩和软二叠纪岩1800大于200-部份用手凿工具、部分用爆破米回填1.5~1.2土岩分类及土方可松系数天然盐度下平均坍落度极限压碎硬度用轻打孔机躲进1m回填方式及工具紧固系数定额分类普氏分类根系及岩体名称Kg/m3Kg/胶结力弱的砂岩1900各类不坚固的版岩2600石膏2200凝灰岩、和浮石1100灰岩微孔和节理严重的石灰岩和介质石灰岩1200中等硬变的片岩2700Ⅵ中等硬变的泥灰岩~4003.5用风镐的爆破法来回填2~4石灰石胶结的带有砾石和沉积岩的卵石2200风化的和有大裂痕的粘土质砾岩2000坚固的泥砂岩2800Ⅶ坚实的泥灰岩~6006用爆破方式回填4~6砾质砂岩2300泥灰质石灰岩2300粘土质砾岩2200砂质云片岩2300次坚石Ⅷ硬石膏~8008.5用爆破方式回填6~8严重风化的懦弱的大理石、片麻岩和正长岩2500方解石化的蛇纹岩2400致密的石灰岩2500富含砾石、沉积岩的碴质胶结的砂岩2500砾岩2500普坚石Ⅸ砂质石灰灰质片岩~.5用爆破方式回填8~10白云石2700结实的石灰岩2700大理岩2700石灰岩质胶结的致密卵石2600普坚石Ⅹ坚固的砂质片岩~用爆破方式回填10~12粗砂岩2800十分坚固的白云岩2900蛇纹岩2600石灰质胶结的富含火成岩之砾石的卵石2800石英胶结的坚硬砾岩2700Ⅺ粗粒正长岩~.5用爆破方式回填12~14具备风化痕迹的安山岩和花岗岩2700片麻岩2600十分坚硬的石灰岩2900硅质胶结的富含火成岩之砾石的砂岩2900特坚石Ⅻ粗石岩~用爆破方式回填14~16土岩分类及土方可松系数天然温度下平均坍落度极限压碎硬度用轻打孔机躲进1m回填方式及工具紧固系数定额分类普氏分类根系及岩体名称Kg/m3Kg/中粒玄武岩3100结实耐用的片麻岩2800辉绿岩2700玢岩2500结实的粗面岩2800ⅩⅢ中粒正长岩~.5用爆破方式回填16~18特别坚固的泥岩大理石3300大理石麻岩2900闪长岩2900高强度的石灰岩3100ⅩⅥ坚固的玢岩~.5用爆破方式回填18~20安山岩、玄武岩、坚固的负页岩3100高强度的辉绿岩和闪长岩2900ⅩⅤ坚固的辉长岩和石英岩~用爆破方式回填20~25ⅩⅥ拉长花岗岩和橄榄花岗岩3300小于2500大于60用爆破方式回填小于25结实系数f=R/100.0式中R-岩体极限抗拉硬度(Kg/cm2)。 #
表2根系及岩体的分类表土的分类土的名称坍落度(kg/m?)回填方式及工具抗拉硬度(MPa)坚硬系数(f)一类土(香甜土)冲积;粉土;冲击岩体层;疏松的栽培土;污泥(壤土)600~1500用锹、锄头挖掘,少许用脚踩_0.5~0.6二类土(普通土)粉质黏土;寒冷的黄土;夹有砂石、卵石的砂;粉土混卵(碎)石;养殖土;路基1100~1600用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松_0.6~0.8三类土(坚土)软及中等密实粘土;重粉质黏土;砂砾土;干黄土、含有砂石鹅卵石的黄土、粉质黏土;压实的路基1750~1900主要用镐,少许用锹、锄头挖掘,部份用铁锨_0.8~1.0四类土(砂石坚土)坚固密实的黏度土或黄土;含砂砾、卵石的中等密实的黏度土或黄土;粗砾石;天然土体碎石;巨岩灰岩1800~1950整个先用镐、撬棍,后用锹挖掘,部份用引子及大锤_1.0~1.5五类土(软石)硬质黏土;中密的页岩、泥灰岩、白垩土;胶结不紧的砂岩;软石灰岩及贝克石灰岩1100~2700用镐或锯子、大锤挖掘,部份使用爆破方式24.0~40.01.5~4.0六类土(次坚石)地层;花岗岩;砂岩;坚固的页岩、泥灰岩;密实的石灰岩;风化砂岩、片麻岩及正长岩2000~2900用爆破方式回填,部份用风镐40.0~80.04.0~10.0七类土(坚石)大理岩;辉绿岩;玢岩;粗、中粒玄武岩;坚固的白云岩;花岗岩、砾岩、片麻岩、石灰岩、微风化安山岩、玄武岩2500~3100用爆破方式回填80.0~160.010.0~18.0八类土(特坚石)安山岩;花岗岩;花岗片麻岩;坚固的泥岩大理石、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩2700~3300用爆破方式回填160.0~250.018.0~25.0以上土岩分类及土方可松系数注:1、土壤及岩体施工中,按土坚固程度(回填的难易程度)及使用工具,将土分为八类,一类土至四类土为通常土,五类土至八类土属于岩体。
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2、土的类型相当于16级土石分类级别;3、坚固系数f=R/10.0式中R-岩体极限抗拉硬度(MPa)。表3根系及岩体可松系数容积提高百分率(%)可松性系数序号土的类型最初最后最初(KS)最后(KS′)栽培土除外8~171~2.51.08~1.171.01~1.031一类土栽培土、泥炭20~303~41.20~1.301.03~1.042二类土14~281.5~51.14~1.281.02~1.053三类土24~304~71.24~1.301.04~1.07壤土岩、蛋白石除外26~326~91.26~1.321.06~1.094四类土壤土岩、蛋白石33~3711~151.33~1.371.11~1.155五类土30~4510~201.30~1.451.10~1.206六类土30~4510~201.30~1.451.10~1.207七类土30~4510~201.30~1.451.10~1.208八类土45~5020~301.45~1.501.20~1.30注:1、土石等级和土石类型是按直接影响土方安装工程的施工方式、劳动力消耗和安装工程成本辨别;2、天然土经回填后,其容积因松散而降低,虽经震动奠定,依然不能完全复原,这些现象称为土的可松性;土的可松性用可松性系数表示为:式中kS--------最初可松系数,即土挖掘后的松散系数;kS′------最后可松系数2024中风化花岗岩是坚石吗,即土挖掘后再回填压实后的松散系数;V1-------土的天然状态下的容积(m3);V2-------土挖开后的松散状态下的容积(m3);V3--------土经压(夯)实后的容积(m3);3、可松性系数对土石方的调配,估算土石方货运量都有影响;4、表中最初容积提高百分率(%)=(V2-V1)/V1×100%;最后容积提高百分率=(V3-V1)/V1×100%
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