次堅石

對於土石的工程分級的狀況，就算搞地質的也有很多分不清楚，經常根據《公路工程地質勘察規範》JTG C20-2011中表3.2.1按照岩石的抗壓強度來劃分軟石、次堅石、堅石。次堅石針對岩土開挖而言，按《公路工程地質勘察規範》JTG C20-2011進行分類，共分為六類，即：鬆土、普通土、硬土、軟石、次堅石、堅石。具體判別標準，見《公路工程地質勘察規範》JTG C20-2011中附錄J 土、石工程分級，其中對土、石級別與土石類別分得很清楚，主要是按其開挖難易程度來劃分的。具體指標有兩種：1、鑽1m所需要的淨鑽時間（min）；2、爆破1方所需炮眼長度（m）。

硅質頁岩是含

可高達85%以上（普通頁岩平均含

60%左右）的頁岩。其硅質來源有陸源

膠體，有海底火山噴發的硅質或生物成因的。硅質頁岩比普通頁岩硬度大，常與鐵質巖、錳質巖、磷質巖及燧石等共生。

白雲岩是以白雲石為主要組分的碳酸鹽類沉積岩。化學式為CaMg

。1799年首先由多洛米歐（Dolomieu）識別出來。常混入方解石、黏土礦物、石膏等雜質。多呈灰、白、淺紅等顏色，粒狀結構，緻密塊狀構造，莫氏硬度3.5～4，相對密度2.8～3.1。其外貌與石灰岩很相似，滴稀鹽酸（5%）極緩慢地微弱發泡或不發泡（石灰岩則強烈起泡）。在淺海及瀉湖中由化學沉積形成，或由碳酸鎂交代碳酸鈣形成。按成因可分為原生白雲岩、成巖白雲岩及後生白雲岩。按結構可分為結晶白雲岩、碎屑白雲岩、微晶白雲岩等。純白雲岩熔點達2 300℃，在冶金工業中可作熔劑和耐火材料。作為玻璃工業、陶瓷工業的配料，能提高玻璃的化學穩定性和堅固性，增加陶瓷的表面光澤。苛性白雲石可製造黏結材料，如含鎂水泥、氣硬白雲石灰、水硬白雲石灰。廣泛用作建築石料，含鎂很高的，還可做煉鎂礦石。

俗稱灰巖或青石。以方解石為主要組分的碳酸鹽巖。含白雲石、菱鎂礦、石英、含鐵礦物和黏土礦物等。化學成分主要為碳酸鈣（

），通常呈方解石出現，有時也以文石或文石的亞種出現。純淨的石灰岩為白色，通常為灰白、淡黃、淺紅、褐紅等色，當含有機質多時，則呈黑灰至黑色。相對密度約2.60～2.80，硬度為莫氏3～4，抗壓強度20～150MPa。滴稀鹽酸會劇烈起泡。按成因可分為碎屑石灰岩、生物石灰岩、化學石灰岩等。按所含成分不同可分為硅質石灰岩、黏土質石灰岩和白雲質石灰岩等。由於石灰岩易溶蝕，所以在其發育地區常形成石林、溶洞。用途廣泛，在冶金工業中用作熔劑；在化學工業中是制電石、鹼和漂白粉的重要原料或作橡膠、油漆等的填料；在建材工業中主要用作生產水泥、玻璃和石灰的原料；色彩花紋美麗者可作裝飾石材。

一種岩漿岩，屬鹼性深成侵入岩。SiO₂含量約58%，礦物成分以長石、角閃石和黑雲母為主，不含或只含極少量石英。長石中鹼性長石約佔2/3以上，其次為斜長石。呈淺灰色或玫瑰色。如所含長石全部為鹼性長石，並含有酸性角閃石或輝石，則稱為“鹼性正長巖”。含石英5%～20%的稱為“石英正長巖”。等粒狀或斑狀結構，塊狀、似片麻狀構造。同鐵礦和稀有元素及放射性元素礦牀的形成有密切關係。

開挖路基石方所採用的爆破方法，要根據石方的集中程度、地質、地形條件及路基斷面形狀等具體情況而定，一般可分為小炮和洞室炮兩大類。小炮指鋼釺炮、葫蘆炮、貓洞炮等；洞室炮則隨藥包性質、斷面形狀和地形的變化而不同。炸藥用量在1000噸以上為大炮，以下為中小炮。承包人應根據地形、地質、開挖斷面及施工機械配置等情況，採用能保證邊坡穩定的施工方法，應以小型及鬆動爆破為主，不允許過量爆破，未經批准，不得采用大、中型爆破。石方爆破方法主要有。

（1）淺孔爆破（鋼釺炮）

淺孔爆破又稱鋼釺炮，炮孔直徑小於75cm，深度不超5m。淺孔爆破操作簡便，對設計邊坡外的巖體震動損害小。平均耗藥量也少，又比較機動靈活，因而是一種不可缺少的炮型，特別是在工程分散、石方量小，以及整修邊坡、開挖邊溝、炸孤石時非常適用。淺孔爆破也常用於開闢工作面及其他炮型的輔助炮型。

（2）深孔爆破

深孔爆破是指孔徑大於75mm，深度5m以上的爆破，其炮孔多采用衝擊式鑽機和潛孔鑽機打成，配合挖運機械，可實現石方施工機械化，可以成為高速施工的一個發展途徑。深孔爆破用於石方集中與地形平緩的婭口或深路塹，效果較好。

（3）光面爆破和預裂爆破

光面爆破是在開挖界限的周邊，適當排列一定間隔的炮孔，在有側向臨空面的情況下，用控制抵抗線和藥量的方法進行爆破，使之形成一個光滑平整的邊坡面。預裂爆破是在開挖界限處按適當間隔排列炮孔，在沒有側向臨空面和最小抵抗線的情況下，用控制炸藥用量的方法，預先炸出一條裂縫，使擬爆體與山體分開，作為隔震減震帶，以保護開挖界限以外的山體或建築物，減弱爆體爆破造成的破壞作用。光面爆破及預裂爆破之後，邊坡壁上通常均留下半個炮孔痕跡。

（4）微差爆破

相鄰藥包或前後排藥包以毫秒的時間間隔依次起爆，稱微差爆破，亦稱毫秒爆破。其優點是：當裝藥量相等時，可減震1/3—2/3；前發藥包為後發藥包開創了臨空面，從而加強了岩石的破碎效果；降低多排孔一次爆破的堆積高度，有利於挖掘機作業，由於逐發或逐排依次爆破，減少了岩石夾制力，可節省炸藥，並可增大孔距，提高每米鑽孔的炸落方量。

（5）藥壺炮

藥壺炮又稱葫蘆炮，是指將炮眼底部擴大成葫蘆形，以便將炸藥基本集中埋置於炮眼底部的擴大部分，以提高爆破效果的一種炮型。它適用於結構均勻緻密的粘土、次堅石、堅石。當炮眼深度小於2.sm，節理髮育的軟石，地下水較發育或雨季施工時，不宜採用。

（6）貓洞炮

貓洞炮是將集中藥包直接放入直徑為0.2—0.5m、炮眼深2—6m的水平或略有傾斜的炮洞中進行爆破的一種炮型。它適用於硬土、膠結良好的古河牀、冰漬層、軟石和節理髮育的次堅石，堅石可利用裂隙修成導洞或藥室，這種炮型對大孤石、獨巖包等爆破效果更佳。

（7）洞室炮

洞室炮又稱大爆破施工，是採用導洞和藥室裝藥，用藥量在1000kg以上的爆破。公路石方施工一般不宜採用。只有當路線穿過孤獨山丘，開挖後邊坡不高於6m，且根據岩石產狀和風化程度，確認開挖後，邊坡穩定，方可考慮大爆破方案，但須作好技術設計，有詳細技術經濟認證和邊坡穩定性分析，並報主管部門審批 ^[1]  。

開挖岩石除了採用爆破法之外，鬆土法也愈來愈被廣泛採用。鬆土法是充分利用巖體自身存在的各種裂面和結構面，用推土機牽引的鬆土器將巖體翻碎，再用推土機或裝載機與自卸汽車配合，將翻鬆的巖塊搬運出去。鬆土法避免了爆破法所具有的危險性，而且有利於開挖邊坡的穩定及附近建築物的安全。隨着推土機和鬆土器的大型化，能夠採用鬆土法施工的範圍將會逐步擴大。從國外的工程實踐及發展趨勢看，只要能夠使用鬆土法施工的場合，就應儘量不用爆破法施工。砂岩、石灰岩、頁岩等沉積岩，因為存在沉積層面，是比較容易鬆開的岩石，層面厚度愈薄愈容易鬆開。花崗岩、玄武岩、安山岩等岩漿岩，因為不成層狀或帶狀，鬆開比較困難。片麻岩、片岩、石英岩等變質岩，鬆開的難易程度視巖體破裂面情況而異。鬆土法的作業效率與巖體的裂面和風化程度有關，巖體被裂面分隔成較大塊時，鬆開效率較好；巖體已裂成小塊或粒狀時，只能劈成溝槽，效率不高。選擇鬆土器型號可以按上述巖性分析判斷，也可根據室內的抗壓強度及抗拉強度試驗判斷各型鬆土器的劈開性能，判斷時應充分注意室內系單塊岩石進行試驗，所得數據較實際為大的特點。國外還有以現場岩石試驗數據來分析及選擇鬆土器型號。鬆土器型號的選擇，最好能在施工現場用鬆土器直接進行實物松劈操作試驗，從而得出切合實際的結果。多齒鬆土器適於鬆動破碎面較薄的巖體；單齒鬆土器適於鬆動較堅硬較厚的巖體。鬆土作業應儘可能順着岩層的下坡方向進行。遇到較堅硬岩石鬆土器難於貫入，或引起機械後部翹起及履帶打滑，這時可用另一台推土機在後面頂推。若岩石較為完整與堅硬，也可以先進行適當的淺孔鬆動爆破，然後再進行鬆土作業。