水下爆破新技術(shù)：水下爆破基本理論

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1、"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第七篇水下爆破新技術(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"第一章水下爆破

2、基本理論第一章水下爆破基本理論第一節(jié)水下爆破的概念和原理一、水下爆破的概念和特點水下爆破是爆破工程中的一個重要分支，它與水上（即陸上）爆破的區(qū)分是以水面作為標(biāo)志。凡是在水面以上進(jìn)行的爆破作業(yè)叫做水上爆破，也就是陸上爆破；凡是在水面以下進(jìn)行的爆破作業(yè)叫做水下爆破。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，需要興建和改造大量的港口碼頭，要建筑各種水利電力設(shè)施，對舊的航道要進(jìn)行疏浚和加深。上述這些工程都要求在水下的巖層中進(jìn)行大量的開挖工作，只有采用水下爆破方法才能有效地高速地完成生產(chǎn)建設(shè)任務(wù)。水下爆破與陸上爆破相比，從爆破方法和爆破

3、原理方面來說，兩者是相似的。但是從爆破條件來說兩者差異較大，水下爆破有它本身的特點，這表現(xiàn)在：（!）水是一種溶劑，能溶解多種化合物，如硝酸銨就極易溶于水和極易吸收水，當(dāng)硝酸銨吸水超過!"#$以后就會使硝銨炸藥失去它的爆炸性能，因此在水下爆破必需選用抗水性能較好的炸藥。（%）水的比重比空氣大，浮力也比空氣大。因此裝入水下的炸藥包的比重不能過輕，否則藥包在水中容易產(chǎn)生浮動和飄移，藥包不易固定在要求爆破的位置上，因而達(dá)不到爆破的目的。所以水下爆破要求選用比重比水大的炸藥，如果選用比重較小的炸藥時，·(’&·第七篇水下爆

4、破新技術(shù)則必需在炸藥包上加上附重（如碎石、鐵砂等），以保證藥包能固定在設(shè)計的位置。（!）隨著水深的增加，水壓也隨之增大。因此在水下爆破特別是深水中的爆破，水壓對爆破器材性能的影響是一個不容忽視的問題。根據(jù)試驗證明，水壓對炸藥的爆速和猛度會產(chǎn)生明顯的影響，爆速和猛度會隨著水壓的增加而下降。當(dāng)水深為"#$時（相當(dāng)于%大氣壓"#&’），爆速下降""(，猛度下降"#(；當(dāng)水深增加到!#$時（相當(dāng)于大氣壓!)%"#&’），爆速平均降低*+(；猛度減少!!(，爆破效果顯著降低，因此在深水中爆破時，必須選用耐高壓的抗水炸藥。（

5、,）水是可壓縮性極小的介質(zhì)，炸藥在水下爆破時所產(chǎn)生的沖擊波，它的傳播速度要比在空氣中快，而衰減速度要慢，因此容易引起周圍藥包的殉爆，打亂了正常的起爆順序并惡化了爆破效果。同時對安全防護(hù)也增加了困難。（%）水的能見度較差，特別是水深時，這就造成裝藥時的困難，藥包不易做到準(zhǔn)確定位。同時在水流和浪潮中連接和敷設(shè)起爆網(wǎng)路時，導(dǎo)線容易被沖走和折斷，以上種種原因常常造成藥包失效和影響爆破效果。（+）水下爆破時，水柱的重量壓在巖石上，爆破必需克服這部分阻力，因此在計算炸藥單位消耗量和其他爆破參數(shù)時，也要考慮這一因素的影響。水下

6、爆破雖然能運用陸上爆破的一些原理和方法，但是由于水下爆破存在上述種種特點，因此必需了解水下爆炸的基本理論、水下爆破的設(shè)計和施工以及水下爆破的安全技術(shù)等方面的知識。二、水下爆炸的物理現(xiàn)象藥包在水域中爆炸時，炸藥爆炸所釋放的能量以高溫高壓氣體的形式作用于周圍的水體，在一般情況下，爆溫約!###-，壓力約為十萬個大氣壓量級。若炸藥在足夠深的水域中爆炸時，水面和水底對爆炸壓力場參數(shù)的影響可以忽略不計，此時可近似地視為無限水域的爆炸情況。由于水的可壓縮性相對較小，水介質(zhì)對能量的吸收作用亦相對較少，因此爆炸引起的水中沖擊波隨

7、距離增加而衰減則相對較慢，若爆炸波的擾動為平面波的一元流動，則運動過程中波幅和波形沒有顯著的變化。但是，對于球形藥包爆炸產(chǎn)生的球面波，則波幅隨距離增大而減小。根據(jù)許多學(xué)者的研究，此時水中沖擊波的壓力歷時曲線近似為指數(shù)衰減曲線。當(dāng)藥包在有限水深的水域中爆炸時，由于自由水面的存在，水中沖擊波到達(dá)水面時將產(chǎn)生反射稀疏波，并向水體內(nèi)傳播，此時水中沖擊波壓力場將受此干擾，位于不同區(qū)域的測點其壓力歷時曲線中將出現(xiàn)“水面切斷效應(yīng)”，甚至?xí)黠@削減壓力峰值等現(xiàn)象。這·/.,·第一章水下爆破基本理論樣勢必導(dǎo)至沖量的減小。位于水面附

8、近規(guī)則反射區(qū)內(nèi)的測點，“水面切斷效應(yīng)”越為顯著，沖量減小越多。相反，當(dāng)沖擊波到達(dá)水底時，由于水底物質(zhì)的聲阻抗一般都較水的聲阻抗大，所以，水底的反射波為壓力波，靠近水底規(guī)則反射區(qū)內(nèi)的壓力歷時曲線將出現(xiàn)水底反射度的正疊加作用。此時其壓力峰值和沖量將較無限水域相對應(yīng)點處的壓力和沖量明顯增加。由于爆源產(chǎn)生的高壓氣體在水中迅速膨脹并擠壓周圍的水體，于是水體繼續(xù)向外運動，隨著水體流動