水中爆破理論

水中爆破理論，以流體動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，研究裝藥在水中爆炸所形成的沖擊波、氣泡和二次壓力波對(duì)鄰近目標(biāo)破壞作用的爆破理論。 2100433B

裝藥在空氣中、水中爆炸作用的理論基礎(chǔ)是流體動(dòng)力學(xué)。對(duì)于球形、圓柱形和平板狀裝藥，爆炸荷載通常只按一維問(wèn)題考慮?？諝庵薪佑|爆破，研究裝藥爆炸后爆波作用于緊貼固壁的壓力和沖量?？諝庵蟹墙佑|爆破，研究裝藥對(duì)不同距離目標(biāo)的破壞、殺傷作用。水中爆破，主要研究沖擊波、氣泡和二次壓力波對(duì)目標(biāo)的破壞作用。

裝藥在土石中的爆破理論，基于人們對(duì)爆破現(xiàn)象和機(jī)理的不同認(rèn)識(shí)，有多種觀點(diǎn)，大體可歸納為三類：

持能量平衡理論觀點(diǎn)的人認(rèn)為，內(nèi)部裝藥爆炸所產(chǎn)生的能量，主要作用是克服土石介質(zhì)自重和分子間粘聚力；在平地爆破形成的漏斗坑（見(jiàn)圖）容積與裝藥量成正比。當(dāng)只有一個(gè)自由面，要求爆破后形成的漏斗坑有一定的直徑和深度時(shí)(平地拋擲爆破)，所需裝藥量與最小抵抗線（裝藥中心至自由面的最短距離）的三次方成正比，并與炸藥品種、土石類別、填塞條件等因素有關(guān)。當(dāng)有兩個(gè)自由面時(shí)（露天采石爆破），如最小抵抗線不大，所需裝藥量與最小抵抗線的二次方成正比；如最小抵抗線較大，所需裝藥量與最小抵抗線的三次方成正比；其他影響因素與一個(gè)自由面相同。

各種建構(gòu)筑物作為拆除爆破的對(duì)象，其結(jié)構(gòu)的幾何要素和材料的物理力學(xué)性質(zhì)往往都是基本準(zhǔn)確、具體、全面和可知的。因此，相對(duì)于巖體爆破，拆除爆破可以做到基本的準(zhǔn)確量化，實(shí)現(xiàn)所謂的“精確爆破”，而在拆除爆破實(shí)踐中真正實(shí)現(xiàn)精確爆破，需要在爆破設(shè)計(jì)與施工中科學(xué)運(yùn)用以下原理。

1．最小抵抗線原理

最小抵抗線是指藥包中心到自由面的最小距離。最小抵抗線的方向則是該藥包爆破時(shí)周圍介質(zhì)破碎后發(fā)生拋擲的主導(dǎo)方向。

在設(shè)計(jì)藥包位置和確定藥量大小時(shí)合理和充分地利用最小抵抗線的作用，其目的有兩個(gè)：一是控制爆破破壞和拋擲的方向與范圍；二是避免最小抵抗線指向需保護(hù)的目標(biāo)，保證爆破安全。

2．等能原理

在設(shè)計(jì)的爆破破壞范圍內(nèi)，炸藥量的大小與實(shí)際需要相符，既能保證介質(zhì)的破碎充分，同時(shí)盡量減小或避免飛石、震動(dòng)、噪聲、煙塵等有害效應(yīng)。換言之，所謂的等能原理．是指藥包爆炸產(chǎn)生的能量正好與藥包抵抗線范圍內(nèi)介質(zhì)破壞所需要的能量相等。

3．分散化原理

所謂分散化，是指炸藥在爆破范圍內(nèi)盡量分散，盡量“多鉆孔，少裝藥”。且鑒于介質(zhì)的均質(zhì)性，均布藥包和藥量，使炸藥能量的分布更為均勻。其作用有二：一是保證范圍內(nèi)介質(zhì)的破碎均勻，破壞范圍邊界規(guī)整，利于實(shí)現(xiàn)精確爆破；二是利于減小飛石等有害效應(yīng)。

4．失穩(wěn)原理

在建筑物的承重部位鉆孔爆破，之后利用建筑物的自重使之失去原有的穩(wěn)定性，在自重作用下傾倒坍塌，最終觸地解體，達(dá)至拆除爆破的效果。

顯然，在進(jìn)行拆除爆破時(shí)，準(zhǔn)確判定建筑物的承重部位，合理確定布孔范圍，是確保獲得預(yù)期爆破工程效果的重要根本。

5．緩沖原理

拆除爆破，特別是具有一定高度的建構(gòu)筑物的拆除爆破，其主要特征之一是建筑物本身在自重作用下以一定速度與地表發(fā)生碰撞沖擊而發(fā)生一定程度的解體效應(yīng)。當(dāng)?shù)乇韴?jiān)硬平整時(shí)，觸地瞬間的沖擊作用可極為強(qiáng)烈，從而可能引起若干塊體的飛濺，導(dǎo)致觸地震動(dòng)和飛石兩種現(xiàn)象的發(fā)生，不利于周圍其他建構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)施及人身的安全。因此，實(shí)踐中一般需要在預(yù)定傾倒坍塌的范圍內(nèi)采取相應(yīng)的緩沖措施，用以減弱塌落體與地表的碰撞沖擊作用，降低震動(dòng)和減弱塊體飛濺，保證爆破安全。

《工程爆破理論基礎(chǔ)》力求在理論上梳理一些工程爆破理論問(wèn)題，比如巖石爆破破碎機(jī)理，目前有三種理論：爆炸氣體膨脹壓力破壞理論、反射拉應(yīng)力波破壞理論及反射拉應(yīng)力波和爆炸氣體壓力共同作用理論起到了拋磚引玉的作用。