水中爆破理论简介

水中爆破理论，以流体动力学为理论基础，研究装药在水中爆炸所形成的冲击波、气泡和二次压力波对邻近目标破坏作用的爆破理论。 2100433B

装药在空气中、水中爆炸作用的理论基础是流体动力学。对于球形、圆柱形和平板状装药，爆炸荷载通常只按一维问题考虑。空气中接触爆破，研究装药爆炸后爆波作用于紧贴固壁的压力和冲量。空气中非接触爆破，研究装药对不同距离目标的破坏、杀伤作用。水中爆破，主要研究冲击波、气泡和二次压力波对目标的破坏作用。

装药在土石中的爆破理论，基于人们对爆破现象和机理的不同认识，有多种观点，大体可归纳为三类：

持能量平衡理论观点的人认为，内部装药爆炸所产生的能量，主要作用是克服土石介质自重和分子间粘聚力；在平地爆破形成的漏斗坑（见图）容积与装药量成正比。当只有一个自由面，要求爆破后形成的漏斗坑有一定的直径和深度时(平地抛掷爆破)，所需装药量与最小抵抗线（装药中心至自由面的最短距离）的三次方成正比，并与炸药品种、土石类别、填塞条件等因素有关。当有两个自由面时（露天采石爆破），如最小抵抗线不大，所需装药量与最小抵抗线的二次方成正比；如最小抵抗线较大，所需装药量与最小抵抗线的三次方成正比；其他影响因素与一个自由面相同。

各种建构筑物作为拆除爆破的对象，其结构的几何要素和材料的物理力学性质往往都是基本准确、具体、全面和可知的。因此，相对于岩体爆破，拆除爆破可以做到基本的准确量化，实现所谓的“精确爆破”，而在拆除爆破实践中真正实现精确爆破，需要在爆破设计与施工中科学运用以下原理。

1．最小抵抗线原理

最小抵抗线是指药包中心到自由面的最小距离。最小抵抗线的方向则是该药包爆破时周围介质破碎后发生抛掷的主导方向。

在设计药包位置和确定药量大小时合理和充分地利用最小抵抗线的作用，其目的有两个：一是控制爆破破坏和抛掷的方向与范围；二是避免最小抵抗线指向需保护的目标，保证爆破安全。

2．等能原理

在设计的爆破破坏范围内，炸药量的大小与实际需要相符，既能保证介质的破碎充分，同时尽量减小或避免飞石、震动、噪声、烟尘等有害效应。换言之，所谓的等能原理．是指药包爆炸产生的能量正好与药包抵抗线范围内介质破坏所需要的能量相等。

3．分散化原理

所谓分散化，是指炸药在爆破范围内尽量分散，尽量“多钻孔，少装药”。且鉴于介质的均质性，均布药包和药量，使炸药能量的分布更为均匀。其作用有二：一是保证范围内介质的破碎均匀，破坏范围边界规整，利于实现精确爆破；二是利于减小飞石等有害效应。

4．失稳原理

在建筑物的承重部位钻孔爆破，之后利用建筑物的自重使之失去原有的稳定性，在自重作用下倾倒坍塌，最终触地解体，达至拆除爆破的效果。

显然，在进行拆除爆破时，准确判定建筑物的承重部位，合理确定布孔范围，是确保获得预期爆破工程效果的重要根本。

5．缓冲原理

拆除爆破，特别是具有一定高度的建构筑物的拆除爆破，其主要特征之一是建筑物本身在自重作用下以一定速度与地表发生碰撞冲击而发生一定程度的解体效应。当地表坚硬平整时，触地瞬间的冲击作用可极为强烈，从而可能引起若干块体的飞溅，导致触地震动和飞石两种现象的发生，不利于周围其他建构筑物、设备设施及人身的安全。因此，实践中一般需要在预定倾倒坍塌的范围内采取相应的缓冲措施，用以减弱塌落体与地表的碰撞冲击作用，降低震动和减弱块体飞溅，保证爆破安全。

《工程爆破理论基础》力求在理论上梳理一些工程爆破理论问题，比如岩石爆破破碎机理，目前有三种理论：爆炸气体膨胀压力破坏理论、反射拉应力波破坏理论及反射拉应力波和爆炸气体压力共同作用理论起到了抛砖引玉的作用。