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水中爆破作用原理

時間:2012-08-22 11:57:43

01 無限水域中的爆破作用explosion in boundless water 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的影響可以忽略,此時的爆破作用可近似地稱為無限水域中的爆破作用。

02 有限水域中的爆破作用explosion in finite water 有限水域中的爆破是指爆破具有自由面的水質。此時的爆破作用稱為有限水域中的爆破作用。

03 水中沖擊波shock in water 炸藥在水下爆炸時,在水中傳播的壓力波稱為水中沖擊波。

04 氣泡帷幕air bubble curtain 水下爆破時,可以采用緩沖材料(例如泡沫塑料、發泡混凝土等)制成的防護屏障或在水中發射氣泡的方法,來抑制或削弱沖擊波的傳播,后者稱為氣泡帷幕法。

05 水孔爆破water hole blasting 通常,炸藥遇水后爆炸性能會惡化,特別是銨油炸藥之類的粉狀炸藥。在水孔中使用時,炸藥必須采用防水措施或采用抗水炸藥。電雷管有一定的耐水性。用火雷管起爆時,在導火索與火雷管連接的部位,必須采取防水措施。當水孔中水壓比較高時,最好采用耐水壓的炸藥和雷管。

06 水下爆破用炸藥explosives for underwater blasting 在淺水中使用的炸藥應具有一定的抗水性能,在深水中則需要有相當高的耐水壓性。

07 防水藥包water-proof charge 將銨油炸藥、硝銨炸藥等非抗水炸藥裝進塑料薄膜密封袋中,以及其它進行防水處理制作的藥包。

08 氣泡能bubble energy 爆生氣體膨脹的能量,可由水中試驗測得。

09 穿過覆蓋層的爆破OD-Blasting 鉆孔和裝藥均穿過覆蓋層,一般用于水下爆破,瑞典稱為OD法。

10 水中沖擊波傳播特點propagating characteristics of shock in water 1)在藥包附近的沖擊波傳播速度比水中的聲速(約為1520m/s)要大數倍,隨著沖擊波的繼續向前傳播,波速壓力迅速減小;2)球面沖擊波的壓力幅度隨距離的減小,比在聲學里的聲波要快。但在較大距離以外,壓力變化接近聲學規律;3)壓力波的波長隨著傳播而逐漸增長。

11 水下鉆孔爆破underwater drilling blast 水下鉆孔爆破法的鉆孔和裝藥通常是在浮在水面上的專用作業平臺或作業船上進行。它適用于河道整治、水下管線拉槽爆破(包括開挖沉埋式水底隧道基坑)、水工建筑物地基開挖、爆破壓密和橋梁基礎開挖等。

12 水下硐室爆破underwater chamber blasting 水下硐室爆破通常是利用兩岸有利地形,開挖通到水位以下的導硐藥室進行的大爆破工程。

13 水底裸露藥包爆破underwater spider blasting;underwater slap-dab 水底裸露藥包爆破法就是把藥包直接放置在水底被爆破介質的表面進行爆破的方法。它與陸地上的裸露藥包爆破法基本相似,但由于水的影響,在炸藥消耗和施工工藝方面則有所不同。

14 水下藥壺爆破underwater springing blasting 在爆除水下較大孤石、礁石或水底基巖時,也可以采用水下藥壺爆破。其作用是改變裝藥方式,變延長裝藥結構為集中裝藥結構,從而加大炮孔的裝藥量,提高爆破效果。它適用于覆蓋層薄、巖層整體性好、硬度在中等以上的巖石。

15 水下爆炸壓密underwater blast compacting 砂土地基水下爆炸壓密效應的作用機理是由于爆炸沖擊波和振動作用,使土層內產生瞬時孔隙水壓力,原土體結構受到擾動破壞,產生液化現象,從而使疏松的砂土顆粒產生相對移動。其密度增加,承重能力提高。其爆炸壓密方式有:水中懸掛式爆炸壓密法、深埋式封閉爆破壓密法和表面接觸爆炸壓密法三種。

16 水中懸掛式爆炸壓密法blast compacting with charge suspended in water 水中懸掛式爆炸壓密法也稱水下爆夯法。即在水底離土層表面適當高度處,懸掛一組點陣群藥包同時起爆,借以產生一平面沖擊波拍打土層表面并透射入土層內部,使土中產生強烈的沖擊和振動,又不致產生凹坑,以達到壓密土的目的。

17 表面接觸爆炸壓密法blast compacting with contact charge 該方法的壓密效果最差,一方面會形成爆坑,同時表層部分由于爆炸對土層產生剪切破壞,會出現爆破疏松區。炸藥的能量利用率低,其壓密的有效半徑僅為深埋藥包爆炸作用半徑的0.5~0.6倍,且壓密深度尚不及1/3。其優點是施工簡單易行。

18 深埋式封閉爆破壓密法blast compacting with buried charge 這種方法是將藥包埋人飽和砂土內適當的深度引爆,可以獲得最優的爆破效果。若采用方陣點群藥包爆破,則壓密效果更好,一般重復爆破5~6次以后即可完全密實。

19 水下硐室爆破適用范圍applying range of underwater chamber blasting 1)為了爭取時間發揮工程效益的重點整治淺灘工程;2)處于航道上裸露的大面積礁石區域;3)在航道急流險灘水域處;4)能利用航道兩岸的有利地形條件,從陸上能開挖通到水底的導硐和藥室,以達到能加寬和挖深水域的目的;5)通過各種爆破疏浚方案的技術經濟指標的比較,認為水下硐室爆破有利。

20 環境水對炸藥性能的影響water’s influence on explosive performance 水對工業炸藥的使用性能、爆炸性能有很大影響。主要表現在:1)降低炸藥的有效密度;2)溶解炸藥;3)改變炸藥的爆速和猛度;4)減小炸藥的臨界直徑;5)水對炸藥殉爆性能的影響。

21 水下爆炸相似律underwater blasting law of similitude 水下爆炸沖擊波參數的相似性已被大量實驗證明。根據相似原理,如果兩個藥包的特征尺寸和所有其它參數均按同一比例改變時,則在相應測點處,兩者的沖擊波波形具有相同的壓力峰值,而持續時間則相差同一幾何比例倍數。

22 水下爆破對工業炸藥性能的要求explosive qualification for underwater use 為了保證獲得良好的水下爆破效果,所用炸藥應具有一定的特殊性能。其要求是:1)密度大;2)有一定耐水性;3)有一定耐水壓性;4)有一定安全度;5)有合適的殉爆距離。

23 水下爆破炸藥的選擇blasting material’s determination for underwater purpose 由于可用于水下爆破的抗水炸藥種類很多,宜根據實際施工條件、水深、爆破目的、對象及采用的爆破方法選擇適當的炸藥品種。

24 水下爆破的特點underwater blasting characteristics 水下爆破時,被爆對象處在水面以下,而水是幾乎不可壓縮的物質,密度又比空氣大得多,加之水又有流動性、波動性,因此水下爆破與陸地爆破有著不同的特點,其施工也比陸地爆破困難得多。

25 水中懸掛爆破原理acting principle of charge suspended In water 也稱水下爆破夯實原理。懸掛在瞇中的藥包爆炸后,當水中沖擊渡到達水底時,一部分被反射,一部分則沿固體顆粒和孔隙水傳到土層中,破壞疏松的、穩定性差的土壤結構。隨著較長的顆粒移動過程,水逐漸從土的孔隙中擠出,加上爆破時產生的氣泡脈動壓力,使土體得到進一步夯實。

26 水底裸露爆破原理principle of underwater spider blasting 在進行水底裸露爆破時,藥包只有一小部分與被爆對象表面接觸,大部分則被水包圍,因此對被爆對象的破壞作用可以認為是爆炸沖擊波和爆生氣體流的共同作用,而這種共同作用通過水、氣混合物形成的空化區相互聯系。空化了的水具有一定速度的崩落和拋擲作用,使被爆對象產生不同程度的破壞。

27 水下埋入被爆對象體中爆破作用原理acting principle of buried charge 埋入水下被爆對象體中的藥包爆破作用原理,一般認為在爆炸的初始階段,與陸地爆破作用相同,隨著傳播距離的增加,波陣面壓力逐漸減小,沖擊波便衰減為應力波。隨后,爆生高溫高壓氣體再次對被爆體壁面產生沖擊作用,引起應力波的極為復雜的拉、壓、剪作用,使被爆體遭到破碎。

28 深水爆炸deep water blasting 水下爆炸能量分布及沖擊波特性與炸藥爆炸威力、藥包入水深度、水域范圍和深度有關。通常以爆源的比例爆深d/т0(其中d為藥包離水面的深度,т0為藥包半徑)和水域的比例深度H/т0 (其中日為水域深度)作為衡量標準。 當H/т0≥10~20,且d/т0≥5~10時,爆破屬于深水爆炸。

29 淺水爆炸shallow water blasting 當H/т0<10時,屬于淺水爆炸,因水域水深相對較淺,水中沖擊波受水面反射稀疏波影響,其超壓峰值較深水爆炸時小。

30 近水面爆炸blasting near water surface 當d/т0<5時,屬于近水面爆破。不管是在深水域還是在淺水域,在此情況下,由于爆源周圍水體的徑向運動和爆生氣體迅速突出水面以及反射稀疏波的影響,使整個壓力場的壓力峰值都比在無限水域中爆炸時明顯減小,并伴隨產生強烈的空氣沖擊波。

31 水下控制爆破underwater controlled blasting 水下控制爆破是控制爆破技術的一個重要分支,它與水上(即陸上)爆破的區分是以水面作為標志。凡是在水面以上進行的爆破作業叫做水上爆破,即陸上爆破;凡是在水面以下進行的爆破作業叫做水下爆破。

32 Nissan RCB系統Nissan RCB system 在有較深的地下水且流動速度快的地下爆破中無法應用一般點火系統進行爆破的情況下,則使用電磁感應爆破點火系統。該系統由3個部分組成:搖擺器、放在水域底部的激磁線路和裝有可以接收激磁線圈產生的電磁波的雷管。

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