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1、爆破对基坑土质的影响第33卷第21期2007年7月山西建筑SHANXIARCHITE兀JREVo1.33No.21Ju1.2007?111?文章编号:1009—6825(2007)21—0111—02爆破对基坑土质的影响古伟明摘要:通过对爆破后基坑土质物理指标的分析,研究了爆破对基坑土质的影响,得出了爆破后基坑土质的相关结论,对1于建筑物的使用有着十分重要的意义,可供设计施工等后续工序参考.关键词:爆破,基坑,土质,区域中图分类号:TU441文献标识码:A虽然在一般建筑工程的土工范围内,爆破工作占有相当大的比重,对爆破后基坑
2、土的透水性质的研究需给以关注,而这个问题对于建筑物的使用有着十分重要的意义.根据在拟定地点爆破后对其所形成凹坑下的横断面结构进行分析的结果,当经确定在爆炸之后,依土壤变形的特征而产生3种不同的区域:1)回落土区;2)扰动区;3)压实区.第二区域内土体的密度与第三区域差别很小,其区别是在第二区域内土块及颗粒有局部的移动,彼此形成缝隙及空洞.在第三区域则看不到这种破坏的情形.总重55kg的炸药,埋置在1.6m的深度,爆炸后,地层物理性质方面发生变化,经分析的数据指出:在爆炸点中心下2.0m～2.7m深度处,爆炸后土的容重增加了7
3、%～8%,空隙率减小了8%～11%,含水量减小了3%～6%.同时,其比重则保持不变,即2.68g/cm.～2.70g/cm3.在爆炸波的作用下,爆炸点中心下1.6m深度内土的容重,空隙率和含水量都发生急剧的改变.以后其变化逐渐的缓和,到距离爆炸中心3m深度以下,则土的性质仍保持其原来的数值.为了证实上述关于爆炸作用对土壤结构改变的影响范围的见解,人们把爆炸坑横断面的右面划分成扇形.正如所预料的一样,引起最大变化的范围,是在最接近于装炸药地方的范围内.最后,在扇形S内,看出土壤的容重显着的减小,空隙率显着的增大,这证明了土体几
4、乎完全恢复了原有的状态.显然,爆炸气体的压力,在此扇形范围内非常小,以至于使土壤未被压实.这些试验,确定了下面一系列的事实:在回落土的区域表现出混乱的大小土块,这个层的厚度,在埋置炸药的坑下,是1.20m～1.25m.土的结构扰动区内被缝隙及孔洞分开的土块,具有最紧密的结构:其容重为1.69g/cm3,最小的空隙率为36.5%,甚至于当装有55l(g炸药爆炸后距炮眼的中心0.5m处,还几乎完全地保持着这个近似数值——1.68g/cm3;此层厚度为0.25m～0.30m.在压实区域内,已经不能够看到土层中这样破坏的情况;全部的
5、压实区,有着较大的密度:其容重为1.66g/cm3;空隙率为38.5%;这一层的(在炮眼中心下面)最密实部分的厚度,平均为0.40m～0.45m;然而上述区域的厚度,决定于被爆破的土壤特性以及炮眼的尺寸和位置,因而其厚度数值并不是总不变的.压实的程度逐渐减小,以至于在未扰动区域中土的密度与未爆炸以前的情况一样.在扰动区和压实区之间,土的密度也是沿顺斜坡逐渐下降.在地面下1.6m深度处,炮眼旁边土的容重减IJ,N1.25g/cm3,而空隙率增加到52%.这样,爆炸后最大的压实作用,是发生在炸药的邻近(各个土块密度的增大).假若
6、在炮眼附近,以及在炮眼旁边4m～4.5m距离处土壤之颗粒级配曲线,从中可以看出,在扰动区域内(炮眼中心下)与其旁边同一水平面上,将土壤的颗粒组成相比较,是有着很大的差别.小于0.005rnl'Yl的颗粒含量,在前者,为32.5%,而在后者,则仅为21.1%.同时,在爆炸以前,距炮眼中以下2m深度处,土中的粘土颗粒含量为37.9%,而爆炸以后,其同样的面上粘土颗粒的含量,则增加到48.6%.炮眼中心下2.5m面上粘土颗粒成分含量的变化,爆炸以前为22.5%,爆炸以后为33.2%.这样,土的机械组成和物理性质,在爆炸以后,都要发
7、生显着的变化;细的粘土颗粒的含量,在上层(由于爆炸土体的变动)增加,在下层则减小.统计整理所观测的数据后,可以做出从炮眼周围不同距离处所取土样的渗透系数变化曲线.分析各个土样的渗透系数之后,发现在试验室情况下所测定的土样渗透能力随着各个区段而不同.即爆破以后形成的凹坑的渗透性,要较挖掘的坑的渗透性小,除此以外,爆破后基坑回填时间的长短,亦会影响基坑渗透性.'进一步的研究工作,得以揭露土壤在受到爆破作用后所产生的透水速度变化的原因.爆炸坑中之回落土若完全清除,则其渗透能力即恢复到与挖掘的坑相同的数值.例如,假若在回落土清除以前
8、透水的速度是5.9×10cn1/s--4.9×10cn1/s,那么在清除这一层不大的量之后,透水速度便增加到2.8×10叫~n/s--1.4×10～cm/s.这些数据说明,爆炸以后的回落土层和扰动层,一方面是抵抗透水的外罩,而另一方面又是预防下层土壤冻结和变形的保护层.这是不用爆破法挖掘的
