水中爆破理論簡介

水中爆破理論，以流體動力學為理論基礎，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鄰近目標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是流體動力學。對于球形、圓柱形和平板狀裝藥，爆炸荷載通常只按一維問題考慮?？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。空氣中非接觸爆破，研究裝藥對不同距離目標的破壞、殺傷作用。水中爆破，主要研究沖擊波、氣泡和二次壓力波對目標的破壞作用。

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

持能量平衡理論觀點的人認為，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（見圖）容積與裝藥量成正比。當只有一個自由面，要求爆破后形成的漏斗坑有一定的直徑和深度時(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。當有兩個自由面時（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自由面相同。

各種建構筑物作為拆除爆破的對象，其結構的幾何要素和材料的物理力學性質(zhì)往往都是基本準確、具體、全面和可知的。因此，相對于巖體爆破，拆除爆破可以做到基本的準確量化，實現(xiàn)所謂的“精確爆破”，而在拆除爆破實踐中真正實現(xiàn)精確爆破，需要在爆破設計與施工中科學運用以下原理。

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周圍介質(zhì)破碎后發(fā)生拋擲的主導方向。

在設計藥包位置和確定藥量大小時合理和充分地利用最小抵抗線的作用，其目的有兩個：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的目標，保證爆破安全。

2．等能原理

在設計的爆破破壞范圍內(nèi)，炸藥量的大小與實際需要相符，既能保證介質(zhì)的破碎充分，同時盡量減小或避免飛石、震動、噪聲、煙塵等有害效應。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，利于實現(xiàn)精確爆破；二是利于減小飛石等有害效應。

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，達至拆除爆破的效果。

顯然，在進行拆除爆破時，準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。當?shù)乇韴杂财秸麜r，觸地瞬間的沖擊作用可極為強烈，從而可能引起若干塊體的飛濺，導致觸地震動和飛石兩種現(xiàn)象的發(fā)生，不利于周圍其他建構筑物、設備設施及人身的安全。因此，實踐中一般需要在預定傾倒坍塌的范圍內(nèi)采取相應的緩沖措施，用以減弱塌落體與地表的碰撞沖擊作用，降低震動和減弱塊體飛濺，保證爆破安全。

《工程爆破理論基礎》力求在理論上梳理一些工程爆破理論問題，比如巖石爆破破碎機理，目前有三種理論：爆炸氣體膨脹壓力破壞理論、反射拉應力波破壞理論及反射拉應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。